Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт экономики, управления и права (г. Казань) Нижнекамский филиал

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Содержание

1. Информатика, как отрасль, как наука, как прикладная дисциплина. Цели и задачи

2. Приемы и методы работы со сжатыми данными

3. Устройства вывода данных

Список использованной литературы

1. Информатика, как отрасль, как наука, как прикладная дисциплина. Цели и задачи

Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин informatigue (информатика) образован путем слияния слов information (информация) и automatigue (автоматика) и означает "информационная автоматика или автоматизированная переработка информации". В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).

Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг. послужило началом второй электронной революции. С этого времени элементной базой вычислительной машины становятся интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием компьютеров, получила мощный импульс в своем развитии. Термин "информатика" приобретает новое дыхание и используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации.

В нашей стране подобная трактовка термина "информатика" утвердилась с момента принятия решения в 1983 г. на сессии годичного собрания Академии наук СССР об организации нового отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации. Информатика трактовалась как "комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики".

Информатика в таком понимании нацелена на разработку общих методологических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса и т.п. с помощью информационных моделей.

Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, средств и методов. Обобщая опубликованные в литературе по информатике определения этого термина, предлагается такая трактовка:

Информатика - это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Часто возникает путаница в понятиях "информатика" и "кибернетика". Попытаемся разъяснить их сходство и различие.

Основная концепция, заложенная Н. Винером в кибернетику, связана с разработкой теории управления сложными динамическими системами в разных областях человеческой деятельности. Кибернетика существует независимо от наличия или отсутствия компьютеров.

Кибернетика - это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др.

Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко, практически не решая задачи управления различными объектами, как кибернетика. Поэтому может сложиться впечатление об информатике как о более емкой дисциплине, чем кибернетика. Однако, с другой стороны, информатика не занимается решением проблем, не связанных с использованием компьютерной техники, что, несомненно, сужает ее, казалось бы, обобщающий характер. Между этими двумя дисциплинами провести четкую границу не представляется возможным в связи с ее размытостью и неопределенностью, хотя существует довольно распространенное мнение, что информатика является одним из направлений кибернетики.

Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно использует все достижения компьютерной техники. Кибернетика и информатика, внешне очень похожие дисциплины, различаются, скорее всего, в расстановке акцентов:

· в информатике - на свойствах информации и аппаратно-программных средствах ее обработки;

· в кибернетике - на разработке концепций и построении моделей объектов с использованием, в частности, информационного подхода.

Структура информатики.

Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.

Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей - технических средств (hardware), программных средств (software), алгоритмических средств (brainware). В свою очередь, информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций (рис. 1.3): как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину.

Рис. 1.3. Структура информатики как отрасли, науки, прикладной дисциплины

Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации.

Специфика и значение информатики как отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других отраслях народного хозяйства. Более того, для нормального развития этих отраслей производительность труда в самой информатике должна возрастать более высокими темпами, так как в современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления: людям необходима информация о событиях, происходящих в мире, о предметах и явлениях, относящихся к их профессиональной деятельности, о развитии науки и самого общества. Дальнейший рост производительности труда и уровня благосостояния возможен лишь на основе использования новых интеллектуальных средств и человеко-машинных интерфейсов, ориентированных на прием и обработку больших объемов мультимедийной информации (текст, графика, видеоизображение, звук, анимация). При отсутствии достаточных темпов увеличения производительности труда в информатике может произойти существенное замедление роста производительности труда во всем народном хозяйстве. В настоящее время около 50% всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации.

Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем.

Одна из главных задач этой науки - выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны. В Европе можно выделить следующие основные научные направления в области информатики: разработка сетевой структуры, компьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская информатика, информатика социального страхования и окружающей среды, профессиональные информационные системы.

Цель фундаментальных исследований в информатике - получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования.

Информатики как прикладная дисциплина занимается:

· изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);

· созданием информационных моделейкоммуникаций в различных областях человеческой деятельности;

· разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.

Задачи информатики состоят в следующем:

· исследование информационных процессов любой природы;

· разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

· решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Информатика существует не сама по себе, а является комплексной научно-технической дисциплиной, призванной создавать новые информационные техники и технологии для решения проблем в других областях. Она предоставляет методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явлений. Особенно следует выделить в информатике методы математического моделирования и методы распознавания образов, практическая реализация которых стала возможной благодаря достижениям компьютерной техники.

Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция ко все большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единство науки, техники и производства.

2. Приемы и методы работы со сжатыми данными

При работе на компьютерах регулярно возникает необходимость сжимания данных перед размещением их в архивах или передачей по каналам связи с целью уменьшения их размера или занимаемого ими дискового пространства. Соответственно, возникает и обратная задача восстановления данных их предварительно уплотненных архивов.

1.Теоретические основы сжатия данных.Характерной особенностью большинства данных является определенная избыточность, которая зависит от:

а) типа данных (так, у видеоданных степень избыточности обычно в несколько раз больше, чем у графических, а у графических - больше, чем у текстовых);

б) принятой системы кодирования (так, кодирование текстовой информации с помощью русского алфавита дает в среднем избыточность на 20-30% больше, чем при использовании английского языка).

Использование избыточности: улучшение восприятия информации, особенно в неблагоприятных условиях (просмотр телепередач при наличии помех, восстановление поврежденного графического материала и т.д.); повышение качества информации при ее обработке. Избыточность следует уменьшать для хранения готовых документов, что достигается эффектом сжатия данных. Термин сжатие данных заменяют термином архивация данных, а программные средства, выполняющие эти операции архиваторами.

В зависимости от того, в каком объекте размещены данные, подвергаемые сжатию, различают уплотнение (архивацию) данных; уплотнение (архивацию) папок; уплотнение дисков. Уплотнение файлов применяют для уменьшения их размеров при подготовке к передаче по каналам электрических сетей или к транспортировке на внешнем носителе малой емкости, например, на гибком диске. Уплотнение папок используют как средство архивации данных перед длительным хранением (и при резервном копировании). Уплотнение дисков служит для повышения эффективности использования их рабочего пространства и применяется к дискам, имеющим недостаточную емкость.

Существует достаточно много алгоритмов сжатия данных, однако все они теоретически основаны на трех способах уменьшения их избыточности: изменение содержания данных; изменение их структуры; изменение содержания данных и их структуры. Изменение содержания данных при их сжатии делает метод сжатия необратимым и полное восстановление информации невозможно. Такие методы называются методами сжатия с регулярной потерей информации. Они применимы для данных, где формальная утрата части содержания не приводит к значительному снижению потребительских свойств. Сюда относятся мультимедийные данные: звукозаписи, рисунки и др. (форматы сжатия: .JPG для графических данных, .MP3 для звуковых данных, .MPG для видеоданных). Эти методы, обладая более высокой степенью сжатия, чем обратимые методы, неприменимы к текстовым документам, базам данных, программному коду.

Изменение структуры данных при их сжатии делает метод сжатия обратимым. Исходные данные восстанавливаются путем применения обратного метода. Обратимые методы применимы для сжатия любых типов данных (примеры форматов сжатия без потери информации: .GIF, .TIF, .PCX - для графических данных; .АVI - для видеоданных, .ZIP, .ARJ, .RAR, .LZH - для любых типов).

Теоремы (примем без доказательства):

Для любой последовательности данных существует теоретический предел сжатия, который не может быть превышен без потери части информации.

Для любого алгоритма сжатия можно указать такую последовательность данных, для которой он обеспечит лучшую степень сжатия, чем другие методы.

Для любого алгоритма сжатия можно указать такую последовательность данных, для которой данный алгоритм вообще не позволит получить сжатия.

Таким образом, различные методы сжатия демонстрируют наивысшую эффективность для данных разных типов и разных объемов.

В основе существующих обратимых методов сжатия данных лежат теоретические алгоритмы RLE, KWE и алгоритм Хаффмана. Их свойства приведены в таблице:

Алгоритм	Выходная структура	Сфера применения	Примечание
RLE (Run-Length Encoding)	Список (вектор данных)	Графические данные	Эффективность алгоритма не зависит от объема данных
KWE (Keyword Encoding)	Таблица данных (словарь)	Текстовые данные	Эффективен для массивов большого объема
Алгоритм Хаффмана	Иерархическая структура (дерево кодировки)	Любые данные	Эффективен для массивов большого объема

В основе алгоритмов RLE лежит принцип выявления повторяющихся последовательностей данных и замены их простой структурой, в которой указывается код данных и коэффициент повтора. Например, для последовательности 0, 0, 0, 12, 12, 0, 23, 23, 23, 23 (10 байтов) образуется следующий вектор: 0, 3, 12, 2, 0, 1, 23, 4 (8 байтов) - здесь подчеркнуты коэффициенты повтора. В данном примере коэффициент сжатия равен 8/10 (80%). Алгоритмы RLE отличаются простотой, высокой скоростью работы, но недостаточным сжатием. Для текстовых данных эти методы неэффективны.

В основу алгоритмов KWE (по ключевым словам) положено кодирование лексических единиц (пример лексической единицы: слово - последовательность символов, ограниченная с обеих сторон пробелами или символами конца абзаца) исходного документа группами байтов фиксированной длины. Результат кодирования сводится в таблицу, которая прикладывается к результирующему коду и представляет собой словарь. Пары байтов, получаемых при кодировке слов, называются токенами. Эффективность метода зависит от длины документа: прикладываемый словарь значительно увеличивает длину кратких документов. Алгоритм эффективен для англоязычных текстовых документов и файлов баз данных.

В основе алгоритма Хаффмана лежит кодирование не байтами, а битовыми группами. Перед началом кодирования производится частотный анализ кода документа и выявляется частота повтора каждого встречаемого символа. Чем чаще встречается символ, тем меньшим числом битов он кодируется. Образующаяся в результате кодирования иерархическая структура прикладывается к сжатому документу в качестве таблицы соответствия. Пример кодирования символов русского алфавита:

1 бит А 1

|

2 битаО 01

/ \

4 битаЕ 0010 T 0011

/ || \

6 бит С 000100 И 000101 К 000110 Р 000111

8 бит. . . . . . . . . . . . . . 8 значений . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 бит . . . . . . . . . . . . . . 16 значений . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 бит . . . . . . . . . . . . . . 128 значений . . . . . . . . . . . . . . . . .

Как видно из схемы, с помощью 16 бит можно закодировать до 256 различных символов. При использовании последовательности длиной до 20 бит можно закодировать до 1024 лексических единиц (группы символов, слоги, слова). На файлах малых размеров алгоритм Хаффмана малоэффективен из-за прикладываемых к архиву таблиц соответствия. Наиболее эффективными оказываются архивы с размером словаря от 512 до 1024 единиц (длина кода до 18-20 бит).

Современные средства архивации данных используют более сложные (так называемые, «синтетические») алгоритмы, основанные на комбинации нескольких теоретических методов. Предварительно данные просматриваются, анализируются для индивидуальной настройки алгоритма с учетом особенности данных.

1. Программные средства сжатия данных.

Классические форматы сжатия данных:

Операционная система	Формат сжатия	Средство архивации	Средство разархивирования
MS-DOS	.ZIP	PKZIP.EXE	PKUNZIP.EXE
	.RAR	RAR.EXE	UNRAR.EXE
	.ARJ	ARJ.EXE
Windows 9x	.ZIP	WinZip
	.RAR	WinRAR
	.ARJ	WinArj

Современные программные средства архивации данных называют диспетчерами архивов, ввиду своих больших функциональных возможностей, выходящих за рамки простого сжатия данных.

К базовым функциям, которые выполняют большинство современных диспетчеров архивов, относятся: извлечение файлов из архивов; создание новых архивов; добавление файлов в имеющийся архив; создание самораспаковывающихся архивов; создание распределенных архивов на носителях малой емкости; тестирование целостности структуры архивов; полное или частичное восстановление поврежденных архивов; защита архивов от просмотра и несанкционированной модификации.

Самораспаковывающиеся архивы. Такие архивы создают при необходимости передачи документа потребителю, если нет уверенности в наличии у пользователя требуемого программного средства. Самораспаковывающийся архив готовится с помощью обычного архива путем присоединения к нему небольшого программного модуля. Архив получает расширение .EXE, характерное для исполнимых файлов. Распаковка самораспаковывающегося архива происходит автоматически.

Распределенные архивы. При необходимости передачи большого архива на носителях малой емкости (например, на ГМД) возможно распределение одного архива в виде малых фрагментов на нескольких носителях. Диспетчер WinZip выполняет такое разбиение сразу на диски, а WinRAR и WinArj предварительно делает разбиение архива на фрагменты заданного размера на жестком диске, которые затем копируются на внешние носители. При использовании диспетчера WinZip каждый том архива дает файлы с одинаковыми именами, поэтому следует маркировать каждый диск пометками на наклейке, чтобы не перепутать последовательность немаркированных томов. Для того чтобы узнать номер тома по метке на диске используйте пункт Свойства контекстного меню дисковода 3,5 (А:) в окне Мой компьютер. Номер тома можно узнать на вкладке Общие в поле Метка тома. В других архиваторах подобных проблем нет.

Защита архивов выполняется с помощью пароля, который запрашивается при попытке просмотра, распаковки или изменения архива. Для наибольшей защиты архива используйте в пароле не только символы английского алфавита и цифры, но и русский алфавит.

К дополнительным функциям диспетчеров архивов относятся сервисные функции, делающие работу более удобной (порой требуется подключение дополнительных служебных программ): просмотр файлов различных форматов без извлечения их из архива; поиск файлов и данных внутри архива; установка программ из архивов и проверка отсутствия компьютерных вирусов в архиве без предварительной распаковки; криптографическая защита архивной информации; декодирование сообщений электронной почты; создание самораспаковывающихся многотомных архивов; выбор и настройка коэффициента сжатия информации и др.

2. Программные средства уплотнения носителей.

В основе уплотнения носителей (например, дисков) также лежит принцип сжатия данных за счет уменьшения избыточности путем изменения структуры (на основе обратимых методов), при этом наблюдаются некоторые особенности:

· процесс уплотнения носителей приводит к сжатию записываемых данных, что вызывает эффект кажущегося увеличения емкости носителя;

· процесс сжатия данных происходит с помощью программ, работающих автономно в фоновом режиме; пользователь не ощущает разницы в работе с обычным и уплотненным носителем, однако на диске обнаруживается больший объем данных, чем физическая емкость диска;

· степень сжатия данных зависит от типа данных, поэтому приращение емкости носителя не является величиной постоянной и постоянно изменяется в зависимости от типа данных, добавляемых на носитель.

Практическая реализация концепции уплотнения дисков:

· на физическом диске (несущем диске) создается скрытый файл (называемый файлом сжатого тома), предназначенный для записи сжатия данных;

· на уровне операционной системы происходит объявление файла сжатого тома в качестве нового уплотненного диска (данные уплотненного диска заносятся в файл сжатого тома на несущем диске);

· если файл сжатого тома занимает весь несущий диск, то несущий диск делается скрытым и его место в ОС занимает уплотненный диск;

· весь обмен информацией с уплотненным диском происходит под управлением специальной программы - драйвера сжатого тома, которая интегрируется в операционную систему и организует ее взаимодействие с нестандартной файловой системой, созданной внутри файла сжатого тома.

Если в ОС имеется уплотненный диск, то операционная система может рассматривать его структуру двояко: как обычный несущий диск, на котором расположен файл сжатого тома, или через драйвер сжатого тома, когда ОС наблюдает его как дополнительный диск, имеющийся в компьютерной системе. Переход от первого представления ко второму называется присоединением уплотненного диска. Обратная операция называется отсоединением.

Наличие в компьютерной системе уплотненного носителя затрудняет ее обслуживание и снижает надежность в связи с особой сложностью восстановления информации в случае неожиданных повреждений аппаратного или программного обеспечения. Однако использование уплотненных дисков для хранения результатов промежуточных операций рационально и оправдано. При этом общее быстродействие системы на ряде операций повышается, так как в операциях чтения/записи участвуют механические устройства, а операции упаковки/распаковки данных выполняются только электронными устройствами.

Для уплотнения диска используется программа Сжатие данных (DriveSpace 3), входящая в состав ОС Windows 98 (ее запуск через команду Пуск - Программы - Стандартные - Служебные - Сжатие данных). В результате операции на гибком диске А: образуется скрытый несущий диск Н:, а сам диск А: при этом рассматривается как уплотненный.

3. Устройства вывода данных

Устройства вывода предназначены для вывода информации от компьютера. К устройствам вывода относятся монитор, печатающие устройства, графопостроители и т. д.

Монитор PC является важнейшим устройством отображения текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в двух режимах: текстовом или графическом.

Цифровые (TTL) мониторы

Термин TTL (Transistor Transistor Logic - транзисторно-транзисторная логика) обозначает стандартную серию цифровых микросхем, применяемых в электронной технике. И как всегда, когда речь идет о цифровой технике, читается, что сигналы имеют только два состояния: логической 1 и логического 0 ("да" и "нет").

Монохромные мониторы

Когда речь идет о TTL-мониторах, то чаще всего подразумевают монохромные мониторы, сигналы управления которыми формируются графическими картами стандартов MDA или Hercules. Уже из самого понятия монохромный ясно, что точка на экране может быть только светлой или темной. В лучшем случае точки могут различаться еще и своей яркостью.

Hercules-монитор способен отображать изображение только в виде светлых и темных точек с разрешением 728х348 и может работать в комплексе со всей системой только при наличии видеокарты. Другие мониторы формируют изображение (аналогично телевизорам) в результате высокой частоты смены кадров изображения при минимальном его мерцании. Этот принцип не реализован в мониторе типа Hercules. TTL-монитор можно отличить от аналогового также по количеству контактов разъема для подключения к PC. Монитор Hercules имеет 9-контактный штекер типа D (вилка). Однако будьте внимательны: такой же разъем имеет и описанный далее RGB-монитор.

Цифровые RGB-мониторы (Red/Green/Blue -- красный/зеленый/синий), в основном, предназначены для подключения к карте стандарта EGA. Подобные устройства поддерживают и монохромный режим с разрешением, позволяющим отображать 16 цветов. RGB-мониторы по сравнению с мониторами Hercules имеют меньшее разрешение. Такие мониторы можно узнать по характерной цветовой маркировке на передней панели.

Аналоговые мониторы.

В данном случае речь пойдет о мониторах, которые работают с видеокартами стандарта VGA и выше. Они способны поддерживать разрешение стандарта VGA 640х480 пикселов и более высокое.

Название "аналоговый" означает не возможности разрешения, а, в отличие от TTL-мониторов, способ передачи информации о представляемых цветах от видеокарты к монитору.

При работе в режиме True Color должно иметься соответствующее число линий для передачи палитры цветов с 24 степенями глубины. Поэтому на цифровых мониторах передача подобной информации не производится. Это единственная небольшая область PC, где аналоговый принцип обработки информации остался до сегодняшнего времени.

Аналоговая передача сигналов осуществляется в виде напряжения различных уровней. VGA-мониторы могут работать не только в цветном, но и в монохромном режиме. В последнем случае цвета и их оттенки заменяются оттенками серого цвета.

Принцип формирования изображения в мониторах на базе электронно-лучевой трубки (все выше перечисленные) мало чем отличается от принципа действия телевизора. Испускаемый электронной пушкой (катодом) пучек электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение.

Жидкокристаллические дисплеи (LCD).

В конце 80-х годов были представлены первые модели PC типа notebook (laptop). Основным фактором, повлекшим снижение их веса, было, в первую очередь применение в качестве устройства отображения информации жидкокристаллических дисплеев (Liquid Crystal Display, LCD). Экран такого дисплея состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы, которые могут изменять свою оптическую структуру и свойства в зависимости от приложенного к ним электрического заряда. Это означает, что кристалл под воздействием электрического поля изменяет свою ориентацию, тем самым кристаллы по-разному отражают свет и делают возможным отображение информации. Поскольку сопротивление относительно велико, кристаллы могут двигаться только с определенной скоростью.

Это свойство ярко проявлялось при перемещении курсора мыши по LCD-экрану первых дисплеев. При быстром перемещении курсор просто исчезал. Жидкие кристаллы получали электрический импульс, но не успевали среагировать, когда курсор уже переместился на другое место.

Для уменьшения смазанности и увеличения контрастности изображения были разработаны жидкокристаллические дисплеи, выполненные по технологии DSTN (Dual-scan Super-Twisted Nematic).

Фирмой Toshiba был разработан жидкокристаллический дисплей с активной матрицей на тонкопленочных транзисторах, так называемая технология TFT (Thin Film Translator). В TFT-дисплее, в отличие от DSTN-дисплея, нет никакого замедления. Разновидностью DSTN-технологии явилась технология MLA (Multiline Addressing).

Один из недостатков таких дисплеев может быть вам знаком по наручным часам, калькуляторам и т. д., которые работают с LCD-индикаторами. Если посмотреть на экран под углом, то можно увидеть только серебристую поверхность. Изображение и резкость LCD-экранов зависят от угла наблюдения. Хорошее качество изображения достигается при угле наблюдения 90°. Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому подобные мониторы нуждаются в подсветке или во внешнем освещении.

Газоплазменные мониторы.

Для газоплазменных мониторов нет таких ограничений, как для LCD-дисплеев. Они также имеют две стеклянные пластины, между которыми находятся не кристаллы, а газовая смесь, которая высвечивается в соответствующих местах под действием электрических импульсов. Недостатком таких мониторов является невозможность их использования в переносных компьютерах с аккумуляторным и батарейным питанием из-за большого потребления тока.

Основные характеристики мониторов:

· частота вертикальной (кадровой) и горизонтальной (строчной) развертки;

· разрешающая способность экрана, т.е. число точек (пикселов) отраженных на экране;

· диагональ экрана, т.е. расстояние между правым нижним и верхним левым углами;

· размер зерна монитора, т.е. размер точки люминофора на внутренней поверхности экрана;

· тип электронно-лучевой трубки, от которого зависит качество люминофорного покрытия;

· скорость переключения из текстового в графический режим, т.е. смена разрешения;

· наличие и качество антибликового покрытия (экран приобретает голубой оттенок);

· уровень излучения (вместе с монитором желательно приобрести защитный экран);

Монитор является устройством для визуального отображения информации. Сигналы, которые получает монитор (числа, символы, графическую информацию и сигналы синхронизации), формируются видеокартой. Таким образом, монитор и видеокарта представляют собой своеобразный тандем, который для оптимальной работы должен быть настроен соответствующим образом. В целях обеспечения эффективной работы оба компонента должны оптимальным образом подходить друг к другу.

В настоящее время насчитывается более 30 модификаций различных типов видеокарт, различающихся конструкцией, параметрами и стандартами. Естественно, описать все многообразие этих типов не представляется возможным. В связи с этим решено классифицировать видеокарты по принятым стандартам. Возможно, при таком разделении будут рассмотрены стандарты, которые больше не играют значительной роли в РС и морально устарели, но о них стоит упомянуть для полноты картины.

Стандарт	Цвет	Текстовой режим	Графический режим
MDA	Монохромный	80*25, 2 цвета	Не поддерживается
CGA	Цветной	80*25, 16 цветов	640*200, 2 цвета 320*200, 4 цвета
HGC	Монохромный	80*25, 2 цвета	720*348, 2 цвета
EGA	Цветной	80*25, 16 цветов	640*350, 16 цветов
VGA	Цветной	80*25, 16 цветов	640*480, 256 цветов
SVGA	Цветной	80*25, 16 цветов	1600*1200, True color (32 бита)

Обозначения:

MDA - Monochrome Display Adapter (адаптер монохромного дисплея);

CGA - Color Graphics Adapter (адаптер цветовой графики);

HGC - Hercules Graphics Card (графическая карта Hercules);

EGA - Enhanced Graphics Adapter (усовершенствованный графический адаптер);

VGA - Video Graphics Adapter (видео графический адаптер);

SVGA - Super Video Graphics Adapter (супер видео графический адаптер);

В настоящее время мониторы стандарта MDA, CGA, Hercules и EGA не используются, т.к. они не обладают надлежащей разрешающей способностью, что приводит к быстрому утомлению глаз. Кроме того, они не имеют возможности программной загрузки шрифтов кириллицы (русских букв).

В последнее время наибольшее распространение получили мониторы стандарта SVGA.

Принтер.

Принтер (или печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Все принтеры могут выводить также рисунки и графики, цветные или черно-белые изображения.

Существует несколько тысяч моделей принтеров, которые могут использоваться с IBM PC. Рассмотрим основные типы.

Матричные (игольчатые) принтеры.

Игольчатый принтер (Dot-matrix-Printer, он же матричный) долгое время являлся стандартным устройством вывода для РС. В недавнем прошлом, когда струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазерных была достаточно высока, повсеместно использовались игольчатые принтеры. Они еще часто применяются и сегодня. Достоинства этих принтеров определяются, в первую очередь скоростью печати и их универсальностью, которая заключается в способности работать с любой бумагой, а также низкой стоимостью печати.

При выборе принтера вы всегда должны исходить из задач, которые будут перед ним поставлены. Если необходим принтер, который должен целый день без перерыва печатать различные формуляры, или скорость печати важнее, чем качество, то дешевле использовать игольчатый принтер. Если вы хотите получать на бумаге качественное изображение, то используйте струйный или лазерный принтер, однако при этом, естественно, себестоимость каждого листа существенно возрастет. Игольчатые принтеры имеют существенное преимущество - возможность печатать сразу несколько копий документа “под копирку”. А недостатком таких принтеров является, производимый ими при работе, шум.

Принцип, которым игольчатый принтер печатает знаки на бумаге, очень прост. Игольчатый принтер формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Механика подачи бумаги проста: бумага втягивается с помощью вала, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. При ударе иголки по этой ленте на бумаге остается закрашенный след. Иголки, расположенные внутри головки, обычно активизируются электромагнитным методом. Головка двигается по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем.

Существуют головки: 9*9 иголок, 9*18, 18*18, 24*37. Иголки расположены в один или два ряда. С помощью многоцветной красящей ленты реализована возможность цветной печати.

Струйные принтеры.

Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett Packard. Основной принцип работы струйных принтеров чем-то напоминает работу игольчатых принтеров, только вместо иголок здесь применяются сопла (очень маленькие отверстия), которые находятся в головке принтера. В этой головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. Число сопел зависят от модели принтера и изготовителя.

Методы подачи чернил:

· головка принтера объединена с резервуаром для чернил; замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки

· используется отдельный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера; замена головки связана только с её износом

Цветная печать с помощью струйных принтеров является достаточно качественной, что и привело к широкому распространению струйных принтеров.

Обычно цветное изображение формируется при печати наложением друг на друга трех основных цветов: циан (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Хотя теоретически наложение этих трех цветов должно в итоге давать черный цвет, на практике в большинстве случаев получается серый или коричневый, и поэтому в качестве четвертого основного цвета добавляют черный (Black). На основании этого такую цветовую модель называют CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Black).

Лазерные принтеры.

Несмотря на сильную конкуренцию со стороны струйных принтеров лазерные принтеры позволяют достигать значительно более высокого качества печати. Качество получаемого с их помощью изображения приближается к фотографическому. Таким образом, для получения высококачественной черно-белой или цветной распечатки следует отдавать предпочтение лазерному принтеру по сравнению со струйным.

Большинством изготовителей лазерных принтеров используется механизм печати, который применяется в ксероксах. Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся барабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Барабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой фотопроводящего полупроводника. По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. Для этого служит тонкая проволока или сетка, называемая коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной. Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, приходя на барабан, изменяет его электрический заряд в точке прикосновения. Таким образом, на барабане возникает скрытая копия изображения. На следующем рабочем шаге на фотонаборный барабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда эти мелкие частицы легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют изображение. Бумага втягивается из подающего лотка и с помощью системы валиков перемещается к барабану. Перед самым барабаном бумаге сообщается статический заряд. Затем бумага соприкасается с барабаном и притягивает, благодаря своему заряду, частички тонера от барабана. Для фиксации тонера бумага вновь заряжается и пропускается между двумя роликами с температурой около 180° С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших лишних частиц готов для нового процесса печати.

Лазерные принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере располагаются разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состоянием оптимизируют производительность принтера.

Термические принтеры.

Цветные лазерные принтеры пока не идеальны. Для получения цветного изображения фотографического качества используются термические принтеры или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса.

Существуют три технологии цветной термопечати:

· струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать);

· контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать);

· термоперенос красителя (сублимационная печать);

Общим для последних двух технологий является нагрев красителя и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, нанесен на тонкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно схож с аналогичным узлом игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3--4 прохода формирует цветное изображение.

Принтеры, использующие струйный перенос расплавленного красителя, называют еще восковыми принтерами с твердым красителем. При печати блоки цветного воска расплавляются и выбрызгиваются на носитель, создавая яркие насыщенные цвета на любой поверхности.

Перечислим основные качества принтеров, определяющие их сравнительные достоинства с точки зрения пользователя.

· Качество и скорость печати - обеспечивает ли принтер необходимое качество печати, и если да, то с какой скоростью.

· Надежность - какова надежность принтера при печати типичных документов и при работе с имеющейся у пользователя бумагой

· Смена красящих элементов - какова продолжительность работы принтера с данным красящим элементом.

· Совместимость с имеющимися программами.

Принтеры практически всегда подключаются к параллельному порт у LPT (Line Printer, 25-ти контактный Sub-D разъем). Редко встречаются беспроводные инфракрасные принтеры, которые применяются в основном пользователями PC типа notebook.

Плоттер (графопостроитель).

Плоттер является устройством вывода, которое применяется только в специальных областях. Плоттеры обычно используются совместно с программами САПР. Результат работы практически любой такой программы -- это комплект конструкторской или технологической документации, в которой значительную часть составляют графические материалы. Таким образом, вотчиной плоттера являются чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.п. Для этого плоттер оборудован специальными вспомогательными средствами. Поле для черчения у плоттеров соответствует форматы А4 - А0.

Все современные плоттеры можно отнести к двум большим классам:

· планшетные для форматов АЗ--А2 (реже А1--А0) с фиксацией листа электрическим, реже магнитным или механическим способом;

· барабанные (рулонные) плоттеры для печати на бумаге формата А1 или А0, с роликовой подачей листа, механическим или вакуумным прижимом;

Барабанные плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров и позволяют создавать длинные чертежи и рисунки.

Список использованной литературы

информатика сжатый устройство термопечать

1. Алексеев А.П. Информатика 2002 г. - Издательство Солон, 2002 г. - 400с.

2. Морозевич А.Н. Основы информатики: Учебное пособие. - ИздательствоНовое знание, 2001. - 544с.

3. Сафронов И.К. Задачник-практикум по информатике. -Издательство БХВ-Петербург, 2002. - 432 c.

4. Степанов А.Н. Информатика для студентов гуманитарных специальностей. - Издательство Питер, 2002. - 608с.

Размещено на Allbest.ru