Информатика

Что такое компьютер?

На предыдущем уроке мы поговорили о методе координат, работе с таблицами и двоичном представлении чисел.

Сегодня мы поговорим о том, что же такое компьютер. Узнаем, из каких частей он состоит. Кроме того, мы поговорим об очень важной вещи: техника безопасности и правила работы за компьютером.

С давних времен люди пытались облегчить свой труд, создавая различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека.

Первое автоматическое вычислительное устройство (рис. 1) разработал в 1834 г. Чарльз Бэббидж.

 

Рис. 1. Машина Бэббиджа (Источник)

С тех пор прошло много лет, и сейчас уровень развития компьютеров вышел на кардинально другой уровень. Это уже не вычислительные машины и не машины для выполнения несложных алгоритмов (рис. 2).

 

Рис. 2. Современный ПК (Источник)

Компьютер сейчас – это многофункциональное устройство для работы с информацией, которое позволяет человеку решать самые разнообразные задачи.

Архитектура ЭВМ – описание устройств и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста (т. е., без подробностей технического характера, а именно электронных схем, конструктивных деталей и т. д.)

Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера.

Схему устройства компьютера предложил Джон фон Нейман (рис. 3) в 1946 г, её принципы работы во многом сохранились в современных компьютерах.

 

Рис. 3. Джон фон Нейман (Источник)

Принципы Джона фон Неймана: 1. принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности); 2. принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти); 3. принцип адресности (память состоит из пронумерованных ячеек, и процессору в любой момент времени доступна любая ячейка).

Персональный компьютер (ПК) – универсальная электронно-вычислительная машина (ЭВМ), предназначенная для индивидуального пользования. Обычно ПК проектируется на основе принципов открытой архитектуры:

1. описание принципа действия ПК и его конфигурации, что позволяет собирать ПК из отдельных узлов и деталей;

2. наличие в ПК внутренних расширительных гнезд, в которые пользователь может вставлять различные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту.

Для работы на компьютере необходимо иметь:

Hardware (железо) – Аппаратное обеспечение, т. е. физические устройства, которыми человек управляет с помощью программ и получает информацию от компьютера (рис. 4).

Рис. 4. «Железо» ПК (Источник)

Software – Программное обеспечение, т. е. совокупность необходимых программ для обработки различных данных (рис. 5).

 

Рис. 5. ПО ПК (Источник)

Главным в компьютере является системный блок, включающий в себя процессор, память, накопители на гибких и жестких магнитных дисках, блок питания и др. Часто в быту системный блок и называют компьютером (рис. 6).

 

Рис. 6. Системный блок ПК (Источник)

Для того чтобы увидеть результаты этих операций, к системному блоку подключается монитор (рис. 7).

 

Рис. 7. Монитор ПК (Источник)

Чтобы ввести информацию, к системному блоку подключается клавиатура и/или компьютерная мышь (рис. 8, 9).

Рис. 8. Клавиатура (Источник)

Рис. 9. Компьютерная мышь (Источник)

В последнее время широкое распространение получили беспроводные клавиатуры и мыши, которые взаимодействуют с системным блоком без помощи проводов.

К персональному компьютеру могут подключаться дополнительные устройства:

• Принтер (для вывода информации на бумагу, рис. 10);

Рис. 10. Принтер (Источник)

• Акустические колонки (для вывода звуковой информации, рис. 11);

 

Рис. 11. Акустические колонки (Источник)

• Джойстик (для управления компьютером во время игры, рис. 12);

 

Рис. 12. Джойстик (Источник)

• Дисководы CD-ROM, DVD-ROM (для чтения и записи данных с дисков) – обычно встроены в системный блок (рис. 13);

 

Рис. 13. Дисковод CD-ROM, DVD-ROM (Источник)

• Сканер (для ввода графических изображений в память компьютера непосредственно с бумажного оригинала, рис. 14).

 

Рис. 14. Сканер (Источник)

Существуют и другие устройства. Все они составляют аппаратное обеспечение компьютера.

Более подробно устройство компьютера мы рассмотрим на следующем уроке.

Давайте внимательно рассмотрим школьные компьютеры. Они связаны друг с другом и подчиняются самой главной машине – серверу – той, которая стоит на учительском столе. Говорят, что все эти компьютеры объединены в локальную компьютерную сеть (рис. 15).

 

Рис. 15. Локальная компьютерная сеть (Источник)

Компьютерные сети (локальные и глобальные, объединяющие пользователей разных стран) получили в настоящее время широкое распространение, так как позволяют очень быстро передавать информацию на любые расстояния и открывают каждому доступ к огромным информационным ресурсам.

Техника безопасности и организация рабочего места

Запомните! К каждому компьютеру (рабочему месту) подведено опасное для жизни напряжение.

Во время работы следует быть предельно внимательным.

Во избежание несчастного случая, поражения электрическим током, поломки оборудования рекомендуется выполнять следующие правила:

• Входите в компьютерный класс спокойно, не торопясь, не задевая мебель и оборудование и только с разрешения преподавателя.
• Не включайте и не выключайте компьютеры без разрешения преподавателя.
• Не трогайте питающие провода и разъемы соединительных кабелей.
• Не прикасайтесь к экрану и тыльной стороне монитора.
• Не размещайте на рабочем месте посторонние предметы.
• Не вставайте со своих рабочих мест, когда в кабинет входят посетители.
• Не пытайтесь самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры; при неполадках и сбоях в работе компьютера немедленно прекратите работу и сообщите об этом преподавателю.
• Работайте на клавиатуре чистыми, сухими руками; легко нажимайте на клавиши, не допуская резких ударов и не задерживая клавиши в нажатом положении.

Запомните! Если не принимать мер предосторожности, работа за компьютером может оказаться вредной для здоровья.

Чтобы не навредить своему здоровью, необходимо соблюдать ряд простых рекомендаций:

• Неправильная посадка за компьютером может стать причиной боли в плечах и пояснице. Поэтому садитесь свободно, без напряжения, не сутулясь, не наклоняясь и не наваливаясь на спинку стула. Ноги ставьте прямо на пол, одна возле другой. Не вытягивайте их и не подгибайте.
• Если стул с регулируемой высотой, то ее следует отрегулировать так, чтобы угол между плечом и предплечьем был чуть больше прямого. Туловище должно находиться от стола на расстоянии 15-16 см. Линия взора должна быть направлена в центр экрана. Если вы имеете очки для постоянного ношения, работайте в очках.
• Плечи при работе должны быть расслаблены, локти – слегка касаться туловища. Предплечья должны находиться на той же высоте, что и клавиатура.
• При напряженной длительной работе глаза переутомляются, поэтому каждые 5 минут отрывайте взгляд от экрана и смотрите на что-нибудь, находящееся вдали.

На этом уроке мы познакомились с компьютером. Мы узнали, что такое компьютер, его основные части, а также правила техники безопасности при работе за компьютером.

На следующем уроке мы подробно поговорим о том, как устроен компьютер.

Интересные факты о компьютерах

С компьютерами связано большое количество интересных фактов:

• за последние 12 лет компания IBM получила более 30 000 патентов, это больше, чем любая другая организация или частное лицо.
• когда впервые изобрели CD, разработчики пытались определить, какой же объем для него нужен и решили, что  CD диск должен быть таким, чтобы вместилась Девятая Симфония Бетховена, которую можно проигрывать в любом темпе. А это занимает примерно 72 минуты.
• расстояние, которое находится между записывающей головкой дисковода и крутящимся диском, составляет 1 микродюйм. При этом ширина волоса человека составляет 4 тысячи микродюймов.
• в 1996 году главной сенсаций в Японии стало изобретение Тамагочи – это простенькая видеоигра с тремя кнопками, где нужно воспитывать и заботиться об электронном питомце. Тамагочи с японского языка звучало как "яйцо, которое требует любви", а автором идеи стала 31-летняя японка Аки Маита, которая  продала свою концепцию электронной игрушки одной из крупнейших в Японии компании-производителю игрушек BandaiCorporation. Доходы от продаж принесли компании более 240 миллионов долларов.
• средний пользователь, который проводит время за компьютером, мигает 7 раз в минуту.
• тетрис был изобретен в 1982 году, игра была продана 40 миллионами экземпляров по всему миру.
• значительная часть современных цветных принтеров печатает на каждом листе бумаги свой серийный номер, а также дату и время печати в закодированном виде жёлтыми точками, едва видимыми невооружённым глазом. Эти данные были опубликованы правозащитной организацией ElectronicFrontierFoundation в 2005 году, после чего производители принтеров признали, что такая мера была внедрена по соглашению между ними, крупнейшими банками и правительством США для борьбы с фальшивомонетничеством. Из крупнейших производителей только принтеры Samsung не печатают жёлтые точки.

Как работал шахматный компьютер 18 века?

В 1770 году венгр Вольфганг фон Кемпелен сконструировал шахматный «компьютер» — аппарат в виде шахматного стола и механического турка, передвигавшего руками фигуры. Аппарат выигрывал большинство партий, среди поверженных были и Наполеон с Бенджамином Франклином. Множество учёных ломали голову над принципом работы «турка», и лишь через 50 лет разоблачили обман — под столом скрывался живой оператор машины.

Компьютеры бывают разные

Скорость развития компьютеров за последние десятилетия растёт. Так, буквально за 10-15 лет, привычные нам стационарные компьютеры были вытеснены ноутбуками. Ноутбук (от английского Notebook– тетрадка, книга для записей) – это компьютер, у которого системный блок, монитор, клавиатура, колонки и многие другие части объединены в единое целое (рис. 16).

Рис. 16. Стационарный компьютер и ноутбук (Источник)

Размеры ноутбука достаточно компактные, поэтому его гораздо удобнее использовать, чем обычный компьютер. Дело в том, что ноутбук можно легко переносить с места на место. Кроме того, ноутбук может длительное время работать без подключения к электрической сети (при помощи аккумулятора), что сделало его незаменимым в различных поездках и командировках.

Кроме того, в ноутбуках реализована система TouchPad – своеобразный заменитель компьютерной мыши. TouchPad представляет собой выделенное поле, перемещение пальца по которой приводит к перемещению курсора по экрану (эквивалентно движению компьютерной мыши). Кроме того, под этим полем размещены две клавиши, которые заменяют обычные клавиши мыши (рис. 17).

 

Рис. 17. Панель TouchPad (Источник)

Однако к ноутбуку можно подключать и обычную компьютерную мышь.

Кроме ноутбуков, появились нетбуки. Нетбук – это уменьшенный ноутбук. При этом нетбук отличается от ноутбука как производительностью и возможностями, так и размерами и сферой использования. В основном, нетбуки используются для работы в Интернете, с не очень «крутыми» приложениями и т. п. То есть, в поездках, для просмотра фильмов и т. п. Размер нетбука значительно меньше, чем ноутбука (рис. 18).

Рис. 18. Нетбук (Источник)

Кроме того, появился новый вид ноутбуков – ультрабуки. Они отличатся от ноутбуков толщиной, массой (в сторону уменьшения),однако не уступают им в производительности (рис. 19).

Рис. 19. Ультрабук (Источник)

Но и это ещё не всё. Если ещё в 2000 году обычный цветной мобильный телефон в нашей стране казался чем-то сверхъестественным, то уже по прошествии 10 лет мы даже не задумываемся о том, что смартфон – это телефон, который по производительности не уступает некоторым компьютерам.

С другой стороны, в моду вошли КПК, которые затем были вытеснены планшетами. Это мини-компьютеры, которые по размерам уже близки к смартфонам, но не обладают функциями телефона (рис. 20-22).

Однако, учитывая тенденции, в скором времени провести грань между планшетами и смартфонами будет очень тяжело.

Скорость развития компьютерной техники такова, что в течение нескольких лет с момента записи данного урока, он может практически полностью устареть. Скорость развития компьютеров не просто растёт. Она растёт с ещё большей скоростью.

Чем опасен компьютер?

Развитие компьютеров привело к изучению проблем, которые вызывает работа с ними. Оказывается, что неправильный режим работы с компьютером может привести к самым разным проблемам со здоровьем.

По сути дела только длительная работа за компьютером может оказать существенное влияние на здоровье человека. В наше время использование компьютеров во всех сферах жизни становится все шире, и потому все больше людей вынуждены проводить целые дни у мониторов компьютеров.

Работающий за компьютером человек длительное время должен сохранять относительно неподвижное положение, что негативно сказывается на позвоночнике и циркуляции крови во всем организме (застой крови).

Чтение информации с монитора вызывает перенапряжение глаз. Возникает это главным образом потому, что во время чтения с монитора расстояние от текста до глаз постоянно остается одним и тем же, из-за этого мышцы глаз, регулирующие аккомодацию, находятся в постоянном напряжении.

Длительная работа на клавиатуре приводит к перенапряжению суставов кисти и мышц предплечья.

Работа за компьютером предполагает переработку большого массива информации и постоянную концентрацию внимания, поэтому при длительной работе за компьютером нередко развивается умственная усталость и нарушение внимания.

Все чаще появляются сообщения о возникновении компьютерной зависимости. Действительно, длительная работа за компьютером, работа в Интернете и компьютерные игры могут вызвать подобные психические расстройства.

Работа за компьютером нередко поглощает все внимание работающего человека, и потому такие люди часто пренебрегают нормальным питанием и работают впроголодь весь день. Неправильное питание приводит не только к нарушениям работы органов пищеварительного тракта, но и к возникновению минеральной и витаминной недостаточности.

 

Список литературы

1. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
2. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
3. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Уроки информатики в 5-6 классах: Методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал Nsportal.ru (Источник). 
2. Интернет-портал School.xvatit.com (Источник). 
3. Интернет-портал Ppt4web.ru (Источник). 

 

Домашнее задание

1. §2.1., 2.2  Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
2. Вспомните принципы устройства компьютера, предложенные Джоном фон Нейманом.
3. Составьте памятку безопасной работы за компьютером.