Классификация компьютеров

4.Рост мощности и производительности вычислительных систем в сочетании с появлением новых бизнес-моделей в индустрии развлечений приведет к значительному увеличению объемов загружаемой из Интернета мультимедийной информации. Ожидается, что к концу 2010 года жители Европы будут тратить на загрузку фильмов 690 миллионов евро (в 2005 году эта сумма составляла менее 10 миллионов евро). Чтобы посмотреть новейший фильм, уже не обязательно будет посещать кинотеатр или покупать диск в магазине.

5. Развитие технологий пойдет по пути ориентации на массового потребителя. Уже давно прошли времена, когда при разработке новых технологий учитывались потребности только корпоративных клиентов и государственных организаций, а затем проводилась их незначительная адаптация для нужд частных потребителей. Сейчас картина полностью изменилась: развитие технологий определяется потребительским спросом на массовом рынке. Конечно, мы понимаем, что деловые пользователи не станут устанавливать игровые приставки вместо офисных ПК, однако тенденция перемещения фокуса развития в сторону массового сегмента будет продолжать определять «лицо» отрасли информационных технологий. В 2007 году и далее спрос технически осведомленных потребителей на высококачественные цифровые развлечения будет расти. Разработка новых стандартов и конвергенция технологий позволят использовать множество совместимых технологий.

6. Увеличение мощности ПК ведет к появлению новых моделей его использования. За последние 5 лет значительно выросла популярность компьютерных игр, приложений для загрузки музыки и видео, просмотра потокового видео, а также других мультимедийных приложений. С появлением многоядерных процессоров вычислительной мощности ПК стало достаточно для того, чтобы существенно повысить качество цифровых развлечений. Вероятно, что в течение нескольких следующих лет доступность высокопроизводительных ПК станет стимулом для разработки еще более интересных и сложных приложений. Многоядерные процессоры позволят организовывать реальную многозадачную среду. Поиск вирусов или резервное копирование можно будет выполнять в фоновом режиме, при этом работа основных приложений не будет замедляться, чем бы вы ни занимались с помощью ПК -электронной почтой, участием в видеоконференции, редактированием изображений или табличными вычислениями.

Направления и методика применения портативных персональных компьютеров в дистанционном обучении

Современная микроэлектронная техника позволяет производить портативные персональные компьютеры (ППК), которые имеют широкий спектр функциональных свойств от калькуляторов до полноценных персональных компьютеров. С каждым месяцем появляются все новые и новые модификации и аппараты, имеющие различные размеры, характеристики, цены. Специально для нужд образования они не предназначались, хотя анализ их функциональных свойств позволяет обратить внимание на возможность их применения в учебном процессе, а портативность - привлекательным свойством для ДО.

При изучении вопросов использования в учебном процессе ППК необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать технические и дидактические характеристики современного и перспективного парка ППК. Предложить их классификацию в целях удобства применения в учебном процессе;

2. Выявить дидактические характеристики из общих функциональных характеристик, те, которые были бы полезны в ДО;

3. Разработать методические рекомендации применения ППК, в частности, реализации варианта создания на их базе "электронных книг".

Портативные персональные компьютеры (ППК) - это компьютеры (ЭВМ), выполненные на базе микропроцессоров и предназначенные для личного использования в различных целях. Размеры ППК могут изменяться в широких пределах от размеров записной книжки до размеров небольшого портфеля (кейса). Большинство из них конструктивно выполнено в виде раскрывающейся папки, состоящей из двух листов, один из которых функционально выполнен как дисплей, а другой лист представляет собой клавиатуру. В некоторых модификациях дисплей и клавиатура выполнены на одной подложке. Минимальные размеры устройства ограничены, в основном, эргономически-мим условиями взаимодействия пользователя с ППК, т.е. под этим понимаются ограничения размеров знаков на дисплее, которые можно было бы без напряжения читать, размеры клавиатуры для удобства ввода информации и др.

На современном российском рынке представлено большое количество ППК, в основном, иностранных фирм ЕСТАСО, CASIO, CITIZEN, SHARP, PSION, COM-PAG, PHILIPS, NEC и др. Парк выпускаемых изделий очень велик.

Редко встречаются отечественные ППК. Это, например, ППК КОМПИ, который выпускает московская фирма РИКОР, весом 1,6 кг с речевым синтезатором, органайзером, записной книжкой, электронными часами, простым текстовым редактором. Вычислительные возможности этого ППК соответствуют возможностям 386 процессора.

Для ориентировки в этом компьютерном мире ППК можно предложить следующую классификацию, где преобладает эвристический подход, основанный, например, на количестве выполняемых функций. Выделим четыре группы ППК, представляющих интерес для образования:

1. Калькуляторы;

2. Электронные блокноты (органайзеры);

3. Электронные специализированные обучающие устройства;

4. Универсальные портативные компьютеры.

В принципе, ППК каждой последующей по порядку группы включает в себя функциональные возможности ППК, входящие в предыдущую группу. ППК первых трех групп можно рассматривать как специализированные вычислительные устройства, в то время как ППК четвертой группы -это универсальные персональные компьютеры, на сегодняшний день полностью удовлетворяющие требованиям системы образования, а если учесть наличие у многих из них мультимедийного варианта и возможности работы в компьютерных сетях, то и в перспективе.

Проблемы применения четвертого класса ППК в образовании мало отличаются от проблем применения традиционных персональных компьютеров и широкое их внедрение в образовательный процесс ограничивается их высокой стоимостью (до 6000-10000 $). Именно этот факт заставил нас обратиться более подробно к исследованию возможностей использования электронных блокнотов и специализированных обучающих компьютерных устройств, так как они обладают важным дидактическим свойством, предъявляемым к ним образовательными системами (особенно реализующими дистанционную форму обучения), а именно: возможность, как минимум, вводить, хранить, редактировать и представлять текстовую информацию (объемом до 256 кБ - около 132 стр. машинописного текста формата А4).

Необходимо указать на тот факт, что ППК всех групп разрабатывались не для образовательных целей, а в основном для индивидуального "бытового" и "делового" использования.

В конце статьи мы, тем не менее, остановимся на описании ППК четвертой группы, в надежде на то, что через несколько лет их стоимость будет приемлемой (или покупательная способность россиянина возрастет).

Дадим краткую характеристику ППК каждой группы.

Современный рынок калькуляторов представлен калькуляторами, чаще выполняющими арифметические действия, запоминание и т.н. инженерными калькуляторами, которые могут выполнять вычисление элементарных тригонометрических функций, а также функций вычисления корней различной степени, возведение в степень и некоторых других. Программируемые калькуляторы, которые в изобилии использовались в образовательном процессе и научных исследованиях в конце 80-х г. (типа отечественных МК-65) быстро исчезли в связи с экспансией "персоналок".

В образовательном процессе калькуляторы применялись и применяются при изучении естественно-научных дисциплин достаточно широко в связи с простотой использования, дешевизной и портативностью конструктивного исполнения.

Рассмотрим 2-й класс ППК.

Это самые легкие ППК, массой до 200 г, которые пользователем не программируются. Электронные блокноты представляют собой прообраз электронной книги, создание и использование которой широко обсуждалось в 80-е годы, например, в книге Ефимова А.Н. "Информационный взрыв:

проблемы реальные и мнимые". Такие возможности, как хранение, поиск и редактирование текстовой информации с обеспечением прослушивания при помощи синтезатора или чтения с экрана, выполненного на жидких кристаллах с регулируемой яркостью и контрастностью, позволят избежать дискомфорта при чтении, т.к. 800х600 точек вполне достаточно для обычного комфортного чтения. Оперативный ввод и редактирование текста обеспечивается с клавиатуры, а большие объемы информации могут быть загружены с помощью связи PC LINK с персонального компьютера, на котором он предварительно готовится. Благодаря низкому потреблению мощности питание от аккумулятора обеспечивает без подзарядки хранение информации до 5 месяцев.

Многочисленные дополнительные функции, встроенные в ППК (часы, адреса, расписание, игры, справочники, защита от несанкционированного доступа) могут использоваться для рациональной организации образовательного процесса обучающегося.

Следующий класс ППК, который начинает появляться на рынке - это специализированные обучающие устройства. Ярким примером может служить интегрированная обучающая система ER-486T фирмы ЕСТАСО (США). Приведем подробное описание этого устройства с тем, чтобы ознакомиться с его дидактическими возможностями и после этого осмыслить пути встраивания его или подобных устройств в учебный процесс. ER-486T конструктивно выполнен в виде раскрывающихся подложек. Размер экрана 10х4 см. Высота букв текста 2,5-3 мм. На экране умещается 8 строк по 25 символов. Размер клавиш ввода 9х6 мм. Функциональную дидактическую основу устройства составляет говорящий англо-русский и русско-английский словарь на 500 000 слов и выражений. Причем этот словарь можно расширить, создавая собственный словарь пользователя.

Электронный справочник английской грамматики по темам, которые закодированы для удобства поиска, включает в себя; А1 -существительные, артикли, предлоги; А2 -прилагательные и наречия; A3 - причастия и герундий; А4 - местоимения; А5 - числительные; А6 - времена глаголов; А7 - особые формы глаголов; А8 - построение предложений; А9 - вопросительные предложения;

АА - отрицательные предложения. Поиск нужного справочного материала может также производиться по гипертекстовой схеме поиска, представленной как альтернативный вариант. Этот электронный справочник дополняет учебник грамматики в традиционном печатном исполнении, который прилагается к комплекту ППК. Сам учебник содержит много заданий и упражнений, которые эффективно можно выполнить, используя ER-486T. Наличие синтезатора позволяет отработать произношение. Каждое задание снабжено ответами для самоконтроля. Имеется возможность проводить полуавтоматический перевод предложений, в результате которого получается неплохой подстрочный перевод.

Технология воспроизведения человеческой речи T-T-S (text to speech) позволяет услышать правильное произношение не только отдельных слов, но и целых фраз, независимо от того, имеются ли данные слова в памяти словаря или нет, что очень важно для самостоятельного изучения языка.

Функция ускоренного ввода (узнавания) слов (speller "Vector Ultima"), которая является одной из наиболее совершенных программ корректировки правописания, позволяет вводить английские и русские слова как мы их слышим или с непреднамеренными ошибками.

Программа дает несколько вариантов близких по смыслу значений слов, выбрав которые, можно получить его перевод. Обращает на себя внимание электронный вариант экзамена TOEFL. Test of English as f foreign Language), который является неотъемлемой частью системы американского образования для иностранцев.

Сдача этого теста обязательна при поступлении во все высшие учебные заведения. ER-486T позволяет осуществлять подготовку к сдаче этого теста. В ходе реализации экзамена приходится читать или прослушивать инструкции по выполнению отдельных заданий. Тест английского языка TOEFL в ER-486T состоит из 3-х основных разделов:

A. Listing comprehension;

B. Structure and grammar;

C. Reading comprehension.

Каждый из разделов имеет подразделы, в которых экзаменуемому предлагается выполнить конкретные задания. На каждое задание дается ряд ответов, из которых должны быть выбраны правильные по мнению экзаменуемого ответы. Результаты теста оцениваются по сложной математической формуле и могут лежать в диапазоне 700 баллов (теоретически достижимый максимум).

Записная книжка. Представляет возможность вносить записи и редактировать их, а при помощи управляющих клавиш просматривать (листать) или осуществлять быстрый поиск по ключевым словам. Записанную текстовую информацию можно засекретить и прослушивать в динамик или в наушники. Объем записной книжки составляет 128 кБ (около 60 страниц текста А4).

Расписание. С помощью электронного расписания можно максимально продуктивно организовать рабочее и учебное время. Каждая запись открывается заголовком, например, М/В/Г = 01/01/1997. Записи под этими заголовками можно редактировать, прослушивать, читать, а также можно установить звуковой сигнал на нужное время.

Телефонная книга. В этом разделе функциональных возможностей под заголовком "имя" можно вписывать ф.и.о., адрес и другую информацию о персоналии. Для удобства и конфиденциальности использования информация может быть засекречена и осуществлен ее автоматический поиск.

Инженерный калькулятор с воможностью построения графиков. Отсутствие возможности программирования для вычисления по сложным формулам существенно снижает возможность эффективного использования для научных работников.

В RE-486T имеется также набор функций, который не требует комментариев. Это: развивающие игры, часы с будильником, поясное время, конвертация валют, перевод метрических систем, подсчет процентов по займам и некоторые другие.

Методические и организационные рекомендации по использованию микрокомпьютеров в образовательном процессе

В данном разделе мы рассматриваем ППК как средство обучения, не обсуждая вопросы содержания учебного материала, хотя очевидно, что сам ППК как техническое средство обучения влияет на отбор содержания и построение структуры дисциплины, изучение которой предполагается с помощью ППК. Например, преподаватель английского языка иначе построит задание для самостоятельной работы, так как знает что имеется синтезатор речи, а преподаватель дисциплины "Математические методы в экономике" совсем иначе построит и выберет задание, если знает, что имеется калькулятор с возможностью построения графиков.

Важным дидактическим свойством всех ППК, позволяющим использовать их при изучении дисциплин гуманитарного и естественно-научного профиля, является возможность хранить текстовую информацию (объемом до 256 кБ, что составляет примерно 123 страницы формата А4). Поэтому подготовленные на персональных компьютерах электронные учебные материалы в виде лекций. учебно-методических пособий, заданий, тестов вводятся в ППК, используя специальное программное обеспечение и кабель связи. После этой процедуры ППК превращается в электронную книгу, которую можно читать (а при наличии синтезатора и прослушивать текст).

В принципе, текст учебно-методических материалов можно представить и в печатном виде на твердой копии (печатные "бумажные" традиционные издания). Выбор же между традиционными и электронными вариантами зависит от традиций, эргономики, экономических соображений. Решение задачи обеспечения учебного процесса учебно-методическими материалами при дистанционном обучении (ДО) в структуре, состоящей из центра ДО и учебно-консультационных пунктов, расположенных на значительных расстояниях от центра, можно сделать следующим образом.

Подготовленный в электронном виде в Центре учебный материал по компьютерной сети передается на УКП и записывается в память местного ПК. После чего от него проходит "заправка" индивидуального электронного блокнота студента. Этот индивидуальный блокнот может быть или личным, или взят напрокат. Загруженный учебным материалом ППК может использоваться обучающимся при изучении материала в удобном месте, темпе и времени.

Конечно, автору известны электронные книги, созданные в Массачусетском технологическом университете США. Это книги со страницами - жидкокристаллическими индикаторами в виде мягкой бумагообразной синтетической поверхностью и жесткой обложкой. На них можно записать информацию, и отключившись от компьютера, читать ее автономно в удобном месте. Это перспективное техническое воплощение идеи электронных книг.

Отметим основные характеристики такого электронного представления материала.

I. Оперативность изготовления и доставки материала. Весь учебный материал готовится в электронном виде с помощью текстового редактора на персональном компьютере. Время доставки, например, в Москву - Владивосток составляет авиапочтой до недели, железной дорогой до месяца. Конечно, мы понимаем, что идеальный вариант заключается в том, что обучающийся имеет NOTEBOOK и может по компьютерной се-ти отыскивать, перекачивать и, как минимум, иметь NOTEBOOK и обладать навыками работы на нем и в сети.

II. Гибкость, которая обеспечивается возможностью дополнений и изменений в подготовленный и уже используемый в образовательном процессе материал, что практически исключено в случае, если материал напечатан и растиражирован в бумажном варианте.

III. Стоимость. В случае типографского издания в общую стоимость учебного пособия входит стоимость издания и пересылки на УКП по традиционной почтовой службе. Общая стоимость электронного варианта включает в себя стоимость ППК и стоимость пересылки по электронной почте, которая весьма незначительна по сравнению с традиционной почтой. Стоимость загрузки электронного варианта учебного пособия с персонального компьютера в учебный ППК также пренебрежимо мала.

IV. Удобство эксплуатации, которое зависит во многом от привычки и традиций. Современные блокноты имеют размер букв на дисплее 3-4 мм, нерегулируемую яркость и контрастность экрана. Чтение электронного текста с экрана ППК, как показывает опыт, не вызывает дискомфорта.

V. Габариты и вес. Брошюра размером в 128 страниц имеет вес около 150 г такой же как и электронный блокнот

VI. Надежность и срок службы. При правильной эксплуатации срок службы превышает изнашиваемость книги.

VII. Вариативность. Содержательная часть ППК может быть заменена учебным материалом по другой тематике или дисциплине. Кроме всего прочего, необходимо отметить, что применение в процессе учебы ППК имеет большое воспитательное значение, так как студент приобщается к работе с новыми информационными технологиями, приучаясь жить в грядущем информационном обществе. Приведенные выше соображения позволяют рекомендовать электронные книги для использования при дистанционном обучении и традиционном учебном процессе во время самостоятельной работы.

Рассмотрим некоторые общие рекомендации по использованию интегрированных обучающих устройств. Анализ показывает, что в них можно выделить постоянную и переменную информационную части. Постоянная часть содержит учебный материал, который жестко запрограммирован в устройстве и ни содержание, ни способ его подачи изменить нельзя. Переменная часть - это то, что может вводить преподаватель в развитие имеющегося содержания или сделать полностью свою версию учебного материала. При этом используются технические возможности, например, электронной записной книжки.

Таким образом, преподаватель должен изучить устройство, его возможности и содержание учебной части, а также, выяснить, какие разделы уже готового пособия могут быть полезны на занятиях. Кроме того, используя возможности записной книжки, внести свои соображения и дополнения в виде, например, тестов, заданий и т.д.

Остановимся кратко на ППК четвертого класса.

Около десяти лет назад появились первые переносные универсальные компьютеры (lap-tops). Они не имели жесткого диска и загружались с дискеты, содержащей урезанные версии операционной системы и несколько популярных программ (редактор текста, таблиц и пр.). В настоящее время в компьютерных салонах можно встретить note-book с большим жестким диском, процессором Pentium-200, оперативной памятью 32 мегабайта, высокоскоростным приводом для лазерных дисков, встроенным факс-модемом и другими функциональными возможностями. Стоимость такого устройства - $ 5000. Для учебного процесса это хорошо, но дорого. Эти ППК все-таки имеют большие размеры в среднем 20х50х10 см. Сейчас можно встретить универсальные компьютеры, которые помещаются в кармане. Их называют "palm-top" ("на ладони") или PDA (Personal Digital Assistant). Это наиболее перспективные устройства. В качестве примера можно привести модель Pilot фирмы U.S.Roboties: память до 1 мегабайта, вес 160 г и отсутствует традиционная клавиатура, вместо которой ввод символов осуществляется с помощью работы пером на всплывающей на сенсорном дисплее электронной клавиатуре. Есть и другая возможность - просто писать от руки в специальном окошке, а ППК сам распознает текст и преобразует его в шрифтовый вид (стоимость $ 300). Имеется связь с базовым ПК.

Большими функциональными возможностями обладает последняя модель семейства PDA Newton Message Pad 200 фирмы Apple. На сегодня это самый мощный ППК, оснащенный RISC-процессором, сопоставимым по мощности с 120 мегагерцевым Pentium. Newton свободно «общается» как с родными компьютерами Apple, такие Intel-совместимыми ПК. Интересной особенностью Newton 200 является встроенная поддержка записи и воспроизведения голоса, что позволяет легко превратить компьютер в телефон, добавив специальную радиомо-демную PC-карту. Кроме того, ППК распознает написанный от руки русский текст.

Существующие модемные PC-карты позволяют объединить в единое целое даже сотовый телефон и карманный компьютер, оснащенный разъемами стандарта PC Card. В результате по сотовой связи можно передавать факсы и данные или обмениваться сообщениями электронной почты через Internet. Фактически, это прообраз интегрированного коммуникационно-вычислительного устройства ближайшего будущего, незаменимого для ДО. Широкое использование их в ДО сдерживается их высокой стоимостью.

Таким образом:

1. Широкую номенклатуру портативных персональных компьютеров, появившихся на российском рынке, можно разбить на четыре класса: калькуляторы, электронные блокноты, специализированные интегрированные обучающие устройства, персональные компьютеры типа NOTEBOOK;

2. Использование электронных блокнотов в качестве электронных книг дает значительный выигрыш по таким показателям, как стоимость, оперативность изготовления, вариативность и др. Эти "электронные книги" могут быть рекомендованы для использования в системе дистанционного обучения;

3. Целесообразно разработать требования к ППК специально для образовательного процесса и предложить к массовому производству. На первом этапе целесообразнее выпустить экспериментальную партию ППК для выполнения функций «электронной книги».