Устройства для вывода информации

Титульный лист
Сделаете по образцу Вашего Вуза


























Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3
1. Технология сбора информации………………………………………………..4
2. Устройства для сбора информации…………………………………………...7
3. Устройства для вывода информации………………………………………...12
4. Прогнозы по совершенствованию устройств сбора информации…………15
Заключение……………………………………………………………………….17
Список использованной литературы…………………………………………...18
Приложение………………………………………………………………………19
















Введение

     Современный этап развития цивилизации характеризуется переходом наиболее развитой части человечества от индустриального общества к информационному, т.е. процесс развития глобальной информационной компьютерной сети.
     Данная тема достаточна, актуальна, т.к. система сбора информации может представлять собой сложный программно-аппаратный комплекс. Как правило, современные системы сбора информации не только обеспечивают кодирование информации и ее ввод в ЭВМ, но и выполняют предварительную (первичную) обработку данной информации. Сбор информации - это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы.
     Совокупность технических средств ввода информации в ЭВМ, программ, управляющих всем  комплексом технических средств, и программ, обеспечивающих ввод информации с отдельных устройств ввода вот что представляет собой современная развитая система сбора информации.
     Объектом исследования являются современные устройства сбора информации.
     Предмет исследования – сбор информации.
     Цель исследования – изучить историю и перспективы развития устройств сбора и хранения информации в современном мире.
     Задачи исследования:
     - рассмотреть технологию сбора информации;
     - раскрыть устройства для сбора информации;
     - раскрыть устройства для вывода информации;
     - определить прогнозы по совершенствованию устройств сбора информации.
     1. Технология сбора информации
     
     Информационные процессы всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества (Рис.1). В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов, хотя их внутреннее содержание по существу осталось неизменным [2, с.124].
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     Рис.1. Информационный процесс
     
     Из рисунка 1, видно, что информационный процесс – это процесс получения, создание, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации.
     Сбор информации - это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. 
     Сбор информации предполагает получение максимально выверенной исходной информации и является одним из самых ответственных этапов в работе с информацией, поскольку от цели сбора и методов последующей обработки полностью зависит конечный результат работы всей информационной системы.
     Обмен информацией - это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель - принимает. (Приложение 1). Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный «информационный баланс», при котором в идеальном случае получатель будет располагать той же информацией, что и источник. Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе. Обмен информацией между воспринимающей информацию системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов (Рис.2).
     
     
     
     
     
     Рис.2. Шаги процесса обработки сигнала
     
     Исходя из рисунка 2, видно, что вне зависимости от носителя информации (сигнала) типичный процесс обработки сигнала может быть охарактеризован следующими шагами. На первом шаге исходный (первичный) сигнал с помощью специального устройства (датчика) преобразуется в эквивалентный ему электрический сигнал (электрический ток). На втором шаге вторичный (электрический) сигнал в нужный момент времени оцифровывается специальным устройством — аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть информации в данный момент времени особой ценности может не представлять, хотя, возможно, потребуется в дальнейшем [5, с.89].
     Технология сбора подразумевает использование определенных методов сбора информации и технических средств, которые выбираются в зависимости от вида информации и этих методов. На заключительном этапе сбора, когда информация преобразуется в данные, т.е. в информацию, представленную в формализованном виде, пригодном для компьютерной обработки, осуществляется ее ввод в систему.
      
     Рис.3. Схема приема и передачи информации
     
     Современные системы сбора информации (например, в составе автоматизированных систем управления) могут включать в себя большое количество (тысячи) цифровых измерительных приборов и всевозможных устройств ввода информации (от человека в ЭВМ, от ЭВМ к ЭВМ и т.п.).
     Когда сбор информации завершен, собранные данные сводятся в систему для создания, хранения и поддержания в актуальном состоянии информационного фонда, необходимого для выполнения различных задач в деятельности объекта управления. Следует отметить, что хранимые данные должны быть в достаточном объеме доступны для извлечения из места хранения, отображения, передачи или обработки по запросу пользователя. А сбор данных должен обеспечивать необходимую полноту и минимальную избыточность хранимой информации, что может быть достигнуто за счет выбора данных, оценки их необходимости, а также анализа существующих данных и разделения их на входные, промежуточные и выходные.
     2. Устройства для сбора информации

     Синтез технологий всех видов информационных сетей (локальных, глобальных, вычислительных, телефонных, телевизионных и т.д.), над которым сейчас работают специалисты, позволит создать совершенную технологию передачи данных. Для создания такой технологии постоянно совершенствуются все элементы сетей: компьютеры, коммуникационное оборудование, операционные системы и сетевые приложения. Логическая структура ЭВМ (Рис.4) (Приложение 2).
      
     
     Рис.4. Логическая структура ЭВМ
     
     В качестве коммуникационного оборудования, кроме кабельных систем, используются повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, модульные концентраторы. Это оборудование, связанное с ЭВМ и работающее под управлением соответствующего ПО, осуществляет организацию доступа к сети, управление передачей информации, предоставление различных услуг пользователям [7, с.142].
     Компьютер обменивается информацией с внешним миром с помощью периферийных устройств. Только благодаря периферийным устройствам человек может взаимодействовать с компьютером, а также со всеми подключенными к нему устройствами. Любое подключенное периферийное устройство в каждый момент времени может быть или занято выполнением порученной ему работы или пребывать в ожидании нового задания. 
     Периферийные устройства делятся на устройства ввода и устройства вывода (Приложение 3). Устройства ввода преобразуют информацию в форму понятную машине, после чего компьютер может ее обрабатывать и запоминать. Устройства вывода переводят информацию из машинного представления в образы, понятные человеку [4, с.79].
     Ниже приведена классификация устройств ввода (Рис.5).


     
     Рис. 5. Классификация устройств ввода
     
     Самым известным устройством ввода информации является клавиатура (keyboard) – это стандартное устройство, предназначенное для ручного ввода информации. Работой клавиатуры управляет контроллер клавиатуры, расположенный на материнской плате и подключаемый к ней через разъем на задней панели компьютера. При нажатии пользователем клавиши на клавиатуре, контроллер клавиатуры преобразует код нажатой клавиши в соответствующую последовательность битов и передает их компьютеру. Отображение символов, набранных на клавиатуре, на экране компьютера называется эхом. Обычная современная клавиатура имеет, как правило, клавиши, среди которых выделяют алфавитно-цифровые клавиши, необходимые для ввода текста, клавиши управления курсором и ряд специальных и управляющих клавиш. 
     Наиболее важными характеристиками клавиатуры являются чувствительность ее клавиш к нажатию, мягкость хода клавиш и расстояние между клавишами. На долговечность клавиатуры определяется количеством нажатий, которые она рассчитана выдержать. Клавиатура проектируется таким образом, чтобы каждая клавиша выдерживала миллионов нажатий. 
     К манипуляторам относят устройства, преобразующие движения руки пользователя в управляющую информацию для компьютера. Среди манипуляторов выделяют мыши, трекболы, джойстики. 
     Мышь предназначена для выбора и перемещения графических объектов экрана монитора компьютера. Для этого используется указатель, перемещением которого по экрану управляет мышь. Мышь позволяет существенно сократить работу человека с клавиатурой при управлении курсором и вводе команд. Особенно эффективно мышь используется при работе графическими редакторами, издательскими системами, играми. Современные операционные системы также активно используют мышь для управляющих команд. 
     У мыши могут быть одна, две или три клавиши. Между двумя крайними клавишами современных мышей часто располагают скрол. Это дополнительное устройство в виде колесика, которое позволяет осуществлять прокрутку документов вверх-вниз и другие дополнительные функции. 
     Мышь состоит из пластикового корпуса, cверху находятся кнопки, соединенные с микропереключателями. Внутри корпуса находится обрезиненный металлический шарик, нижняя часть которого соприкасается с поверхностью стола или специального коврика для мыши, который увеличивает сцепление шарика с поверхностью. При движении манипулятора шарик вращается и переедает движение на соединенные с ним датчики продольного и поперечного перемещения. Датчики преобразуют движения шарика в соответствующие импульсы, которые передаются по проводам мыши в системный блок на управляющий контроллер. Контроллер передает обработанные сигналы операционной системе, которая перемещает графический указатель по экрану. В беспроводной мыши данные передаются с помощью инфракрасных лучей. Существуют оптические мыши, в них функции датчика движения выполняют приемники лазерных лучей, отраженных от поверхности стола. 
     Трекбол по функциям близок мыши, но шарик в нем больших размеров, и перемещение указателя осуществляется вращением этого шарика руками. Трекбол удобен тем, что его не требуется перемещать по поверхности стола, которого может не быть в наличии. Поэтому, по сравнению с мышью, он занимает на столе меньше места. Большинство переносных компьютеров оснащаются встроенным трекболом. 
     Джойстик представляет собой основание с подвижной рукояткой, которая может наклоняться в продольном и поперечном направлениях. Рукоятка и основание снабжаются кнопками. Внутри джойстика расположены датчики, преобразующие угол и направление наклона рукоятки в соответствующие сигналы, передаваемые операционной системе. В соответствии с этими сигналами осуществляется перемещение и управление графических объектов на экране. 
     Тачпад (англ. touchpad сенсорная площадка), сенсорная панель указательное устройство ввода, применяемое чаще всего в ноутбуках. Как и другие указательные устройства, тачпад обычно используется для управления «указателем» путем перемещения пальца по поверхности устройства. Тачпады имеют различные размеры, но обычно их площадь не превышает 50 см?. Форма исполнения - чаще всего прямоугольник, но существуют модели и в виде круга. 
     Компьютерный руль игровой контроллер, имитирующий автомобильный руль. Применяется для игры в компьютерные игры автосимуляторы. 
     Дигитайзер – это устройство для ввода графических данных, таких как чертежи, схемы, планы и т. п. Он состоит из планшета, соединенного с ним визира или специального карандаша. Перемещая карандаш по планшету, пользователь рисует изображение, которое выводится на экран 
     Сканер – устройство ввода графических изображений в компьютер. В сканер закладывается лист бумаги с изображением. Устройство считывает его и пересылает компьютеру в цифровом виде. Во время сканирования вдоль листа с изображением плавно перемещается мощная лампа и линейка с множеством расположенных на ней в ряд светочувствительных элементов. Главные характеристики сканеров - это скорость считывания, которая выражается количеством сканируемых станиц в минуту (pages per minute - ppm), и разрешающая способность, выражаемая числом точек получаемого изображения на дюйм оригинала (dots per inch - dpi). 
     Различают сканеры ручные, протягивающие и планшетные. В ручных сканерах пользователь сам ведет сканер по поверхности изображения или текста. Протягивающие сканеры предназначены для сканирования изображений на листах только определенного формата. Протягивающее устройство таких сканеров последовательно перемещает все участки сканируемого листа над неподвижной светочувствительной матрицей. Наибольшее распространение получили планшетные сканеры, которые позволяют сканировать листы бумаги, книги и другие объекты, содержащие изображения. Такие сканеры состоят из пластикового корпуса, закрываемого крышкой. Верхняя поверхность корпуса выполняется из оптически прозрачного материала, на который кладется сканируемое изображение. После этого изображение закрывается крышкой и производится сканирование. В процессе сканирования под стеклом перемещается лампа со светочувствительной матрицей. 
     Микрофон – ввод звуковой информации. Звуковая карта преобразует звук из аналоговой формы в цифровую. 
     Цифровые камеры – формируют любые изображения сразу в компьютерном формате. 
     Веб-камера цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет (в программах типа Skype, Instant Messenger или в любом другом видео приложении). 
     
     3. Устройства для вывода информации
22 
     
     После ввода пользователем исходных данных компьютер должен их обработать в соответствии с заданной программой и вывести результаты в форме, удобной для восприятия пользователем или для использования другими автоматическими устройствам посредством устройств вывода. 
     Выводимая информация может отображаться в графическом виде, для этого используются мониторы, принтеры или плоттеры. Информация может также воспроизводиться в виде звуков с помощью акустических колонок или головных телефонов, регистрироваться в виде тактильных ощущений в технологии виртуальной реальности, распространяться в виде управляющих сигналов устройства автоматики, передаваться в виде электрических сигналов по сети [2, с.130].
     Монитор (дисплей) является основным устройством вывода графической информации. По размеру диагонали экрана выделяют мониторы 14-дюймовые, 15-дюймовые, 17-дюймовые, 19-дюймовые, 21-дюймовые. Чем больше диагональ монитора, тем он дороже. По цветности мониторы бывают монохромные и цветные. Любое изображение на экране монитора образуется из светящихся разными цветами точек, называемых пикселями (это название происходит от PICture CELL - элемент картинки). Пиксель – это самый мелкий элемент, который может быть отображен на экране. Чем качественнее монитор, тем меньше размер пикселей, тем четче и контрастнее изображение, тем легче прочесть самый мелкий текст, а значит, и меньше напряжение глаз. 
     По принципу действия мониторы подразделяются на мониторы с электронно-лучевой трубкой (Catode Ray Tube - CRT) и жидкокристаллические - (Liquid Crystal Display - LCD). 
     В мониторах с электронно-лучевой трубкой изображение формируется с помощью зерен люминофора – вещества, которое светится под воздействием электронного луча. Различают три типа люминофоров в соответствии с цветами их свечения: красный, зеленый и синий. Цвет каждой точки экрана определяется смешением свечения трех разноцветных точек (триады), отвечающих за данный пиксель. Яркость соответствующего цвета меняется в зависимости от мощности электронного пучка, попавшего в соответствующую точку. Электронный пучок формируется с помощью электронной пушки. Электронная пушка состоит из нагреваемого при прохождении электрического тока проводника с высоким удельным электрическим сопротивлением, эмитирующего электроны покрытия, фокусирующей и отклоняющей системы. 
     Жидкокристаллические мониторы имеют меньшие размеры, потребляют меньше электроэнергии, обеспечивают более четкое статическое изображение. В них отсутствуют типичные для мониторов с электронно-лучевой трубкой искажения. Принцип отображения на жидкокристаллических мониторах основан на поляризации света. Источником излучения здесь служат лампы подсветки, расположенные по краям жидкокристаллической матрицы. Свет от источника света однородным потоком проходит через слой жидких кристаллов. В зависимости от того, в каком состоянии находится кристалл, проходящий луч света либо поляризуется, либо не поляризуется. Далее свет проходит через специальное покрытие, которое пропускает свет только определенной поляризации. Там же происходит окраска лучей в нужную цветовую палитру. 
     Сенсорный экран устройство ввода - вывода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему. 
     Проектор световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности малого размера или в малом объеме. Проекторы являются в основном оптико-механическими или оптическо-цифровыми приборами, позволяющими при помощи источника света проецировать изображения объектов на поверхность, расположенную вне прибора экран. 
     Для получения копий изображения на бумаге применяют принтеры, которые классифицируются: по способу получения изображения: литерные, матричные, струйные, лазерные и термические; по способу формирования изображения: последовательные, строчные, страничные; по способу печати: ударные, безударные; по цветности: чёрно-белые, цветные. Наиболее распространены принтеры матричные, лазерные и струйные принтеры. 
     Матричные принтеры схожи по принципу действия с печатной машинкой. Печатающая головка перемещается в поперечном направлении и формирует изображение из множества точек, ударяя иголками по красящей ленте. Красящая лента перемещается через печатающую головку с помощью микроэлектродвигателя. Соответствующие точки в месте удара иголок отпечатываются на бумаге, расположенной под красящей лентой. Бумага перемещается в продольном направлении после формирования каждой строчки изображения. 
     Струйный принтер относится к безударным принтерам. Изображение в нем формируется с помощью чернил, которые распыляются через капилляры печатающей головки. 
     Лазерный принтер также относится к безударным принтерам. Он формирует изображение постранично. Первоначально изображение создается на фотобарабане, который предварительно электризуется статическим электричеством. 
     Плоттер (графопостроитель) – устройство, которое чертит графики, рисунки и диаграммы под управлением компьютера. Изображение получается с помощью пера. Используется для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем. 
     Акустические колонки и наушники – устройство для вывода звуковой информации. 
     
     4. Прогнозы по совершенствованию устройств сбора информации

     Компания Samsung по некоторым данным работает над еще одним устройством сбора информации с гибким дисплеем. Им является некий «умный» браслет, который может превращаться в гибрид смартфона и планшета. Выйти в свет новинка обещает в будущем году, также  новая модель смартфон с гибким экраном формата 4K, который также должен выйти на рынок в 2017 году [1, с.12].
     Также с введением поддержки сервиса  Masterpass пользователи Samsung Pay получат следующие преимущества при осуществлении онлайн - покупок:
     - функция «Быстрая оплата» позволяет использовать дебетовые и кредитные карты вместе с платежной информацией, которая хранится в аккаунте сервиса Samsung Pay. Это позволяет не заполнять каждый раз онлайн-формы с личными данными.
     - возможность совершать покупки в Интернете и приложениях с любого устройства, будь то компьютер, планшет или смартфон.
     - повышенная безопасность, так как для проведения онлайн-платежей с помощью Samsung Pay вместо реального номера дебетовой или кредитной карты используется уникальный зашифрованный цифровой токен. Кроме этого, пользователь подтверждает покупку с помощью отпечатка пальца или PIN-кода приложения.
     Сегодня слабость смартфонов — плохие показатели ввода-вывода данных: крошечные экраны, мелкие клавиатуры, но к 2020 можно будет создать виртуальную или подключить механическую клавиатуру, большой экран и т.д. Он будет содержать также акселерометр (чтобы подсказать, в какую сторону вы движетесь), и, вероятно, проектор с виртуальным экраном.
     Представители Intel, отвечающие за научные разработки, заявили, что к 2020 году компания сможет создать чипы, вживляемые в мозг человека, которые позволят управлять электронной техникой и компьютерами при помощи мысли. Об этом поведал сайт ComputerWorld. Сейчас ученые активно анализируют мозговую деятельность человека, пытаясь создать основу для подобного «телепатического интерфейса». Существенную помощь в этом оказывает метод магнитно-резонансной томографии, который позволяет увидеть, какие области головного мозга активизируются при определённых умственных действиях или мысленных ассоциациях. Первым шагом к созданию «телепатического интерфейса» станет некая головная гарнитура, анализирующая электроэнцефалографические сигналы мозга, но позднее Intel планирует создать крохотные микросхемы, вживляемые непосредственно в мозг. 


Заключение

     В обществе огромную роль на сегодняшний день играют системы распространения, хранения и обработки информации, основанные на работе компьютера. Существуют межрегиональные и международные системы связи, позволяющие обмениваться информацией на больших расстояниях и территориях. Выросло и постоянно растет количество профессионально занятых людей сбором информации, ее переработкой и хранением. Чисто теоретически любой человек или же любая фирма являются потребителями информации. Поэтому по-прежнему являются беспредельными возможности информационного рынка, хотя здесь довольно жесткая конкуренция.
     Сбор информации предполагает получение максимально выверенной исходной информации и является одним из самых ответственных этапов в работе с информацией, поскольку от цели сбора и методов последующей обработки полностью зависит конечный результат работы всей информационной системы.
     Носители информации: ОЗУ компьютера (оперативная память), гибкие диски 3,5, оптические диски CD,DVD и др., жесткие диски, переносные запоминающие устройства – flashи другие устройства.
     Выросло и постоянно растет количество профессионально занятых людей сбором информации, ее переработкой и хранением. Чисто теоретически любой человек или же любая фирма являются потребителями информации. Поэтому по-прежнему являются беспредельными возможности информационного рынка, хотя здесь довольно жесткая конкуренция.
     Представители научных разработок не перестают нас удивлять  и уже к 2017 году предоставят новые устройства по сбору информации.
     
     

Список использованной литературы
     
1. Информационные технологии в развитии современного информационного общества // Молодежный научный форум. М.:  «МЦНО». — 2015 —№ 4(23) 
2. Информатика [Текст]: учебник / Под ред. Н. В. Макаровой. – 4-е перераб. изд. – М.: Финансы и статистика, 2011. – 568 с.
3. Каймин, В. А. Информатика [Текст]: учеб. для вузов / В. А. Каймин. – 4-е изд. – М.: ИНФРА-М, 2012. – 485 с.
4. Краткий курс истории вычислительной техники и информатики, пособие, Абламейко С.В., Новик И.А., Бровка Н.В., 2014.-554с.
5. Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности. Издание: — М.: Академия 2012.-410с.
6. Михеева Е.В., Титова О.И. Информатика Издание: — М.: Академия 2012.-366с.
7. Основы управления информационной безопасностью, Курило Л.П., Милославская Н.Г., Сенаторов М.Ю., Толстой А.И., 2014.-336с.
8. Современные операционные системы, Таненбаум Э., Бос X., 2015.-568с.










Приложение 1
Обмен информацией между устройствами компьютера











Приложение 2
Функциональная схема компьютера










Приложение 3
Устройства ввода и вывода информации




4


.......................