Как поступить в американский университет и обучаться в нём бесплатно
Шрифт:
Терминал пользователя включает устройства, необходимые для удобного визуального и тактильного контакта человека с машиной. Это, во-первых, клавиатура, на которой мы набираем тексты программ, данные и наши команды для компьютера, и, во-вторых, монитор (экран, видеотерминал), на котором появляется всё, что мы набрали, а также ответы компьютера и любая информация, любой файл, который мы велели ему вывести. Кроме того, могут быть и другие устройства, например мышь – шарик в держателе с двумя-тремя клавишами, который мы можем катать по столу или специальной подставке. Мы катаем этот шарик, а по экрану перемещается стрелка; её можно поставить в любую позицию (где на экран заранее выведен список команд – меню), нажать клавишу, и нужная команда будет исполнена. Очень удобное и дешёвое устройство, но часто ломается.
Все перечисленные выше модули являются совершенно необходимыми для работы компьютера; остальные – это уже, как говорится, завитушки и прибабахи, но прибабахи очень важные.
Самым важным из них является принтер –
Но как попадают в компьютер (точнее, на МД) изображения? Текст – скажем, книгу или статью – можно ввести с клавиатуры, хотя это долгая операция (точно такая же, как печатание на пишущей машинке), но ясно, что картинку или фотографию так не введёшь. Для этой цели служат сканеры, ручные и стационарные; достаточно положить лист с картинкой на рабочее поле сканера, вызвать необходимую программу – и цветное изображение будет введено в компьютер и ляжет в памяти в определённый файл, которому мы присвоим имя. С помощью других программ файл-изображение можно откорректировать и напечатать на принтере – столько копий, сколько надо. Таким же образом можно ввести книгу или даже рукописный текст, страница за страницей; и это гораздо быстрее, чем набирать его на клавиатуре.
Очень важным устройством является модем, обеспечивающий связь нашего компьютера с телефонными линиями, а через них – с другими компьютерами, тоже имеющими модемы. Одни из этих компьютеров стоят дома у частных пользователей, другие находятся в банках, в офисах фирм, в университетах и научных центрах, на предприятиях и в библиотеках, в военных штабах и в правительственных учреждениях; это – гигантская сеть, охватывающая весь мир, и она так и называется – Сетью (или системой компьютерной связи Интернет). Включённые в неё компьютеры можно разбить на два класса по их функциональному назначению: сервера или центры непрерывного приёма/накопления/передачи информации, которые круглосуточно включены в Сеть (как ваш обычный телефон); все прочие машины, которые включаются в Сеть только по приказу оператора, чтобы передать или принять сообщение со своего сервера (как ваш телевизор). В тот момент, когда такой компьютер включился в Сеть, его память, в принципе, доступна всем остальным пользователям, которые могут в неё влезть непрошенными гостями, списать ценную информацию («скачать» файлы, как говорят на жаргоне), запустить программу-вирус или поправить какие-то данные в свою пользу – например, свой счёт в банковском компьютере. Таким образом, возникает новый тип хищений – компьютерные; появляется система защиты секретных файлов паролями, и появляются хакеры – электронные воры, которые умеют её взламывать.
Наконец, к компьютеру можно добавить устройства, которые свяжут его с программно управляемым станком, со звуковыми колонками, с видеомагнитофоном и телевизионной трансляцией, так что вы сможете лицезреть на мониторе телепрограммы, проигрывать видеокассеты и аудиодиски; значит, с учётом всего вышесказанного, компьютер заменит вам телефон, телевизор, магнитофон, пишущую машинку, факс и ксерокс.
Современный персональный компьютер невелик и в самом полном сборе поместится на двух письменных столах. На одном можно поставить сканер, устройство печати, колонки и модем, а на другом – монитор, клавиатуру и базовый блок, в котором находятся процессор, оперативная память, твёрдый МД, дисководы для дискет и все прочие интерфейсные платы, обеспечивающие связь процессора с различными модулями. При сборке и приобретении компьютера можно использовать принцип конструктора: взять необходимый минимум, а затем докупать нужные блоки и достраивать свою машину или менять дешёвые блоки на более дорогие (скажем, малый монитор на больший, с лучшим разрешением). Кроме компьютеров, для установки которых нужен стол, имеются миниатюрные переносные лаптопы и ноутбуки, размером с небольшой чемоданчик, который можно пристроить на коленях и взять с собой в поездку. У них плоские тонкие экраны на жидких кристаллах, и стоят они раза в два дороже, чем домашний компьютер такой же мощности.
Что же касается цен, то минимальный комплект современного компьютера класса «Пентиум» может обойтись от 600–800 до 1500–2000 долларов, в зависимости от фирмы (т. е. от качества сборки и срока гарантий). Если начать докупать к нему мощные принтер, сканер, видеомонитор, звуковую систему и так далее, то цена быстро подскочит до 4–8 тысяч долларов. Но минимальный комплект, повторяю, сравнительно недорог.
Мельчайшей единицей информации является бит, фиксирующий наличие или отсутствие сигнала с помощью утверждений «да"/"нет» или 1/0. К электронных устройствах эта ситуация моделируется, условно говоря, с помощью ламп-диодов: диод открыт, ток по нему течёт – единица; диод заперт, ток не течёт – ноль (разумеется, это лишь аналогия – в современных компьютерах ламп-диодов нет, но есть эквивалетные им по функции суперминиатюрные устройства). Восемь битов образуют байт, и в байте можно записать некое двоичное число, например 11001001.
Давайте прикинем, какая информация поместится на скромной дискете 3,5 дюйма. Одна книжная страница – примерно 2,5Кб текста; делим 1440Кб на два с половиной и получаем около шестисот страниц. Впечатляющий том, не так ли?
Теперь коснёмся ещё одной важной стороны, связанной с компьютерами – программного обеспечения. Без него ваш компьютер как тело без души – железка, и только. Именно программы заставляют компьютер делать то или это – считать по определённым алгоритмам, печатать, вступать в связь с другими абонентами Сети, считывать данные, рисовать картины и графики и так далее. Все программы можно разделить на две части – системные и прикладные. Системные программы пишутся профессионалами и являются, фактически, неотъемлемой частью компьютера; они обеспечивают взаимодействие между его основными узлами и контакт с пользователем через экран и клавиатуру. Обычно такой пакет программ называется ОС – операционной системой, обязательно включающей драйверы всех устройств, компиляторы и трансляторы с языков программирования (Фортран, СИ и т. д.) в машинные коды. Имея ОС, мы уже можем писать собственные программы – например, на Фортране. ОС – посредник (интерфейс) между нами и компьютером, но не очень удобный; чтобы пользоваться им, надо довольно много знать. И потому существуют программы-надстройки, играющие роль посредников между нами и системой ОС и позволяющие нам общаться с компьютером более просто – как говорят, дружественно (на уровне «чайника» или домохозяйки). Типичной из них является система Нортона (Norton), и вы должны её знать. Если приобрести компьютер помощнее, с цветным монитором, то вы сможете ознакомиться с более современной системой Windows, заменяющей ОС и Нортон; это крайне желательно сделать.
Рассмотрим основные типы прикладных программ и параллельно с этим те задачи, которые способен решать компьютер в современном мире. Отмечу, что одни прикладные программы могут быть написаны профессионалами – и, следовательно, такие программы являются товаром, который продаётся и покупается; другие программы написаны учёными для решения их частных проблем (и вам, весьма возможно, придётся писать такие программы или пользоваться ими); третьи пишут любители – для собственного удовольствия. Итак, перечислим основные виды прикладных программ.
1. Программы для всевозможных научных расчётов в области естественных наук. Тут есть обшие математические программы, позволяющие вычислять интегралы десятком способов, считать функции Бесселя и Лагранжа, обращать матрицы, решать системы уравнений и так далее. Есть частные, гораздо более сложные программы – например, для расчёта атомных структур и энергетики соединений, определения состава вещества, прогнозирования популяции животных и решения других подобных проблем. Ко многим из этих задач примыкают гигантские базы данных – компьютерные хранилища информации о веществах (химические формулы, названия, структура, свойства, спектральные данные). Они столь велики и столь широко используются в науке и инженерии, что каждая база сосредоточена в своём отдельном центре: например, Техасский университет собирает сведения о нефтепродуктах, в Кембридже накапливают информацию о кристаллических структурах твёрдых тел, а под Филадельфией есть всемирно известный центр порошковых дифракционных данных.
2. Программы для расчётов и обработки информации в экономике, в банковской сфере и сфере страхования, в бухгалтерском учёте. Тут накоплено огромное число программ, предназначенных для минимизации затрат в производстве, ведения банковских счетов, учёта «электронных денег» на кредитных карточках, прогнозирования в сфере страхования, начисления заработной платы, составлениия бухгалтерских балансов и так далее, и тому подобное. Тут во многих случаях компьютер превращаеся в станок, выдающий потребителю готовое изделие – например, «электронные деньги» или квартальный баланс предприятия на бланках нужной формы, который только остаётся отнести в налоговую инспекцию. В области экономики и управления производством (см. пунк 3) есть, разумеется, свои базы данных – экономической информации, стоимости товаров и услуг, сведений по кадровому составу предприятий, демографические данные и прочее. Базы самого различного характера имеются также в медицине и всех областях инженерии.