КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ИЗДАТЕЛЬСКОМ ДЕЛЕ

Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П.Королева (Национальный исследовательский университет)

ИНСТИТУТ ПЕЧАТИ

Кафедра издательского дела и книгораспространения

Нечитайло А.А.

Нечитайло С.А.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

"ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ИЗДАТЕЛЬСКОМ ДЕЛЕ"

 

 

Понятие информационных технологий

 

Понятие информационных технологий включают в себя многообразие методов и способов управления концепции её формирования, а так же совокупность всех видов аппаратно-программных информационных средств.

Информационные технологии связывают с процессами сбора, обработки, хранения и целенаправленной передачи разнообразных данных организованными на базе современных вычислительных машин и систем; сетевых технологий; банков и баз данных и знаний; разнообразного системного, прикладного и проблемно-ориентированного программного обеспечения.

 

Применение информационных технологий в полиграфии и издательском деле

В издательской деятельности и полиграфии информационные технологии используются в информационных процессах, а также становятся производственными… Выделяют две стратегии внедрения новых информационных технологий: … Для новых информационных технологий характерно следующее: Работа пользователя осуществляется в режиме …

Стадия допечатных процессов

Применение информационных технологий на стадии допечатных процессов характеризуется широким внедрением ПК в решение задач набора и обработки текста.…  

Этап печатных и отделочных процессов

Цифровые методы печати дают возможность применения новых методов для оценки качества полиграфической продукции.   В результате влияния современных технологий на допечатные процессы полиграфического производства в нем реализуются 4…

Основные понятия информатики

 

В информатике к основным понятиям относятся – информация и сообщения. Сообщения могут передавать различную информацию.

Для человеческого общества характерна передача сообщений в языковой форме. Представленная на долговременных носителях информация называется письмом. Письмо может восприниматься зрительно, на слух или на ощупь. Язык можно определить, как некоторое конечное множество отличных друг от друга элементов (набор символов). Набор символов или знаков, для которых определен нормализованный порядок, называют алфавитом. При рассмотрении сообщения некоторого естественного языка его можно представить в 3-х видах как некоторую последовательность знаков, а именно:

1. Последовательность знаков.
2. Последовательность слов, состоящих из знаков.
3. Одно предложение, которое может быть воспринято как единая информация.

Таким образом, один символ или знак выступает как единая информация, для которой свойственны конкретные особенности воспроизведения, хранения и передачи на расстоянии.

 

Знаки можно разделить на символы и диактрики.

Символ – отражает значение представленного предмета или явления.

Диактрики – или не имеют прямой связи между формой и значением, или такая связь у них утеряна в результате изменения формы знака, например, буквы русского алфавита или арабские цифры: они не связаны непосредственно с обозначением или количеством.

 

Изучение знаков и знаковых систем называют семиотикой, в этой науке несколько направлений:

1. Синтактика
2. Семантика
3. Прагматика

Синтактика– изучает структуру т правила соединения отдельных знаков.

Семантика – применительно к тексту, рассматривает его структуру, систему семантических связей между единицами текста.

Прагматика – выявляет вопросы о ложности или истинности того или иного высказывания, а так же изучает законы их функционирования, как средств коммуникации между субъектами.

 

В естественном языке выделяют несколько уровней языковых единиц:

1. текст
2. предложение словосочетание
3. слово
4. слог
5. фонема

 

Знания о естественном языке классифицируются на словарь и грамматику.

Словарь – как совокупность знаний об индивидуальных языковых единицах.

Грамматика – совокупность знаний, которые являются общими для языковых единиц одного или нескольких уровней и представлены виде системы правил, применение которых позволяет генерировать и понимать осмысленные высказывания.

 

Конструктивные свойства языка – это целостность и связанность текста. Целостность предполагает его смысловое единство и обеспечивается логически-смысловыми (семантическими) и структурными или синтаксическими средствами.

 

Комплекс предложений связанных семантически и грамматически правилами представляет собой блок текстовой информации. Семантическая связанность текста выражается по средствам формальных параметров, которые существуют в окружающей действительности. Формальное выражение синтаксических связей определено в следующих видах грамматической зависимости, то есть подчинительные связи:

1. согласование
2. управление
3. примыкание

 

Звучащая речь предполагает наличие фонетического слова, т.е. части фразы, объединенной одним ударением. Часть фонетического слова, характеризуется усилением звучности, определяется как слог. Наименьшая функциональная единица языка – это фонема. В русском языке выделяют до 45 различных фонем. Каждое слово языка можно разложить на ряд фонем определяющих целостную структуру слова. Фонемы реализуются в звуках речи и различных по совокупности дифференцирующих признаков. Дифференцирующие признаки – это множество параметров отражающих способ и место образования звуков, а так же физических характеристик полученных физическими приборами, на основании которых определяются фонемы.

Языковая единица – предложение – совокупность связанных словосочетаний или слов, законченных по смыслу. Слова, объеденные в предложения по определенной схеме, представляют абзац, по которому может быть построено минимальное самостоятельное речевое сообщение.

Естественные языки выполняют ряд функций:

1. Коммуникативную
2. Эстетическую

Другие знаковые системы выполняют только часть функций свойственных естественным языкам, их отличие заключается в сужении области применения и действия формализованных областей. В искусственных знаковых системах существует однозначная связь между лексической единицей языка и смыслом, который она представляет. Формирование информации осуществляется определенным способом в виде системы отдельных составляющих.

 

Современные системы обработки информации в издательско-полиграфических комплексах решают проблемы обработки компонент информации, которая может быть представлена в виде ряда составляющих:

N = {t, s, g, c}

N – семантическая информация,

t – текстовая форма,

s – аудиальная форма,

g – табличная форма,

c – изобразительная форма.

 

“t” передается в книгах, газетах и журналах содержание передаваемого материала.

“c” представлена виде чертежей, схем, графиков, диаграмм и рисунков.

“g” таблицы, базы данных.

 

Содержание печатных изданий можно представить не только по формам семантической информации, но и по видам:

1. Первичная – семантическая информация, отражающая по средствам знаков содержание книг, журналов и т.д. Эта информация имеет законченный характер.
2. Вторичная – отражает при помощи знаков для заданной формы результаты аналитико-синтетического и логического преобразования первичной семантической информации. Вторичная информация может быть представлена в виде аннотации, реферата.

 

Человеко-машинные комплексы

Под автоматизированными системами понимается подмножество взаимосвязанных элементов. Структура автоматизированных систем обработки информации… Например: НИС предполагает наличие ПК, а также устройств ввода информации и устройств для вывода сверстанных полос. Структура ПК…

Схематично структуру процессора можно изобразить так

 

Обозначения на рисунке:

УУ – устройство управления

АЛУ – арифметическое, логическое устройство

 

 

Память ЭВМ предназначена для хранения системных программных средств, базовых программных средств, прикладного программного обеспечения.

Схематично структуру и основные этапы развития памяти можно представить так:

 

 

Обозначения:

ПЗУ – постоянное запоминающееся устройство

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

ВЗУ – внешние запоминающие устройства

НМГ – магнитные барабаны

НМЛ – магнитная лента

НМД – на магнитном диске

НГМД – гибкие магнитные диски

 

 

Память ЭВМ предназначена для хранения системных программных средств, базовых программных средств, прикладного программного обеспечения.

Системное программное обеспечение – различные операционные системы, предназначенные для организации интерфейса между ЭВМ и программистом или пользователем ЭВМ.

Базовое программное обеспечение – наличие таких программ, которые хранятся в постоянном запоминающем устройстве (программы диагностики, тестирующие устройства).

Прикладное программное обеспечение – это такой комплекс программных продуктов, который предназначен для выполнения проблемно-ориентированных задач пользователей ЭВМ (текстовые процессоры, верстка).

Для автоматизации обработки информации на ЭВМ используются различные устройства памяти, в которых хранятся различные программы, предназначенные для выполнения конкретных функций в составе вычислительной системы.

 

ПЗУпредназначено для хранения табличной информации, базового программного обеспечения, базовой системы ввода-вывода информации BIOS.

Для хранения информации необходимой во время текущего сеанса ЭВМ служит основная или оперативная память компьютера (ОЗУ).

В оперативной памяти находятся:

• Средства оперативной системы
• Базовое программное обеспечение
• Те прикладные программы по средствам, которых пользователь осуществляет обработку информации.

Для длительного хранения информации используются внешние запоминающие устройства:

• Накопители информации на магнитной ленте (стримеры)
• Накопители на гибких магнитных дисках
• Накопители на магнитных дисках (типа винчестер)
• Накопитель на оптических дисках(CD-ROM, DVD-ROM)

Из устройств для длительного хранения информации накопители типа винчестер наибольшую емкость.

В настоящее время для объединения различных технических устройств осуществляющих подготовку и выпуск печатной продукции осуществляется объединение устройств в АРМы (автоматизированные рабочие места).

 

Технические средства издательского и полиграфического комплекса.

 

Основой современных полиграфических и издательских комплексов является ПК, которые могут объединяться в многопроцессорные системы, в локальные вычислительные сети, глобальные вычислительные сети.

В составе вычислительной системы построенной на базе ПК могут присутствовать несколько устройств составляющих стандартную конфигурацию ПК.

Основу ПК составляет системный блок, в составе которого присутствуют: блок питания, материнская плата, а также несколько внешних запоминающих устройств: накопитель на твердом диске, накопитель на гибком диске (флоппи), устройство для хранения-чтения на оптических дисках.

Системные платы

Материнская плата представляет панель, на которой установлены различные типы разъемов, которые соединяются системными шинами. Размеры системных плат… Системная, или материнская, плата персонального компьютера (System board или… Кроме этих сугубо обязательных средств, на большинстве современных системных плат устанавливают и контроллеры НГМД,…

Baby AT

 

Может быть установлена в полноразмерном комплексе AT, причём для подключения клавиатуры на таких платах используется 5-тиконтактный разъем DIN.Эти плати можно установить практически в любой комплекс

 

Плата LPX

Для корпусов с уменьшенной высотой

 

Плата NLX

  Для материнских плат важной характеристикой является форм-фактор – этот параметр определяет поколение…

Процессор

Процессор – это главная микросхема материнской платы; устройство ЭВМ, которое предназначено для управления ходом вычислительных процессов,… Процессор имеет ряд устройств, среди которых выделяют: УУ – устройство… Основные параметры процессора: Разрядность Рабочее напряжение Тактовая частота Коэффициент внутреннего…

Типы архитектур процессоров

Совокупность разнообразных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует систему команд процессора. Чем больше набор команд…   Архитектурный облик IBM PC-совместимого компьютера определяется рядом свойств, обеспечивающих возможность…

Шины.

Слоты расширения предназначены для установки карт различного назначения, расширяющих функциональные возможности компьютера. На слоты выводятся стандартные шины расширения ввода-вывода, а также промежуточные интерфейсы, наподобие AMR и CNR. Стандартизованные шины расширения ввода-вывода обеспечивают основу функциональной расширяемости PC-совместимого персонального компьютера, который с самого рождения не замыкался на выполнении сугубо вычислительных задач.

Шины расширения является средствами подключения системного уровня: они позволяют адаптерам и контроллерам непосредственно использовать системные ресурсы PC – пространства памяти и ввода-вывода, прерывания, каналы прямого доступа к памяти. Как следствие, изготовителям модулей расширения приходится точно следовать протоколам шины, включая жесткие частотные и нагрузочные параметры, а также временные диаграммы. Отклонения приводят к несовместимости с некоторыми системными платами. Если при подключении к внешним интерфейсам это ведет к неработоспособности только самого устройства, то некорректное подключение к системной шине может блокировать работу всего компьютера. Следует также учитывать ограниченность ресурсов PC. Самые дефицитные из них – линии запросов прерываний, проблема прерываний, известная по шине ISA, так и не была радикально решена с переходом на PCI. Другой дефицит – каналы прямого доступа шины ISA, используемые и для прямого управления шиной, - в шине PCI исчез. Доступное адресное пространство памяти и портов ввода-вывода, в котором было тесновато абонентам шины ISA, в PCI существенно расширено. Проблемы распределения ресурсов на шинах решаются по-разному, но чаще всего применяется технология PnP.

 

В современных настольных компьютерах основной шиной расширения является PCI, порт AGP присутствует практически повсеместно, шина ISA, несмотря на рекомендации отойти от нее, сохраняется как средство подключения старых карт расширений.

Выделяют 3 вида шин:

1. Шина данных
2. Адресная шина
3. Шина команд

Шина данных – происходит копирование данных из оперативной памяти, в регистре процессора и наоборот. 64 разрядная.

Адресная шина – данные, которые передаются, трактуются как адреса ячеек оперативной памяти. С помощью этой шины процессор считывает адреса команд, которые надо выполнить, а также данные, которыми оперируют команды. 32-разрядная.

Шина команд (управления)– поставляет команды, которые выполняет процессором. Простые команды укладываются в один байт, более сложные в 2,3 байта. 32-разрядная.

Шины на материнской плате используют не только для связи с процессором, все остальные устройства ЭВМ тоже подключаются с помощью шин.

• ISA – позволяет связать между собой все устройства в системном блоке, а так же обеспечить подключение новых устройств через стандартные слоты. Пропускная способность составляет 5,5 Мб в секунду. Сейчас используют только для подключения внешних устройств, которые не требуют большой пропускной способности (звук, модемы).
• EISA- 32-битная шина средней производительности, применяемая в основном для подключения контроллеров дисков и адаптеров локальных сетей в серверах. В настоящее время вытеснена шиной PCI. Раньше применялась в серверных платформах, где необходимо устанавливать множество дополнительных плат расширения. В слот EISA можно устанавливать карты ISA(но не наоборот). Пропускная способность до 32-Мб-в секунду.
• VLB – локальная шина, которая представляет собой соединение процессора с оперативной памятью в обход основной магистральной шины. Эта шина работает на более высокой частоте и позволяет увеличить скорость передачи данных. Эта шина имеет интерфейс для подключения видео адаптера необходимого для подключения монитора в состав вычислительного комплекса. Пропускная способность до 130 Мб в секунду. Рабочая тактовая частота – 50 МГц. Зависит от типа устройств подключаемых к этой шине.
• PCI – стандарт подключения внешних устройств который введен для Pentium. По своей сути это интерфейс - локальные шины с разъемами для подключения внешних компонентов вычислительных систем. Тактовая частота - до 166 МГц и обеспечивает передачу информации со скоростью 264 Мб в секунду независимо от количества подключенных устройств. С введением этого стандарта появилась возможность для подключения технологии “Plug & Play”: после физического подключения устройства обеспечивается автоматическая конфигурация в составе вычислительной системы.
• FSB – шина, которая используется для связи процессора с оперативной памятью компьютера, эта шина работает на частоте 133-МГц и выше. Пропускная способность до 800 Мб/сек. Частота работы шины FSB является основным параметром, который указывается в спецификации материнской платы.
• AGP – специальный шинный интерфейс, который предназначен для подключения видео адаптера. Этот интерфейс необходим в современных вычислительных устройствах, потому что параметры шины PCI не отвечают требованиям видеоадаптера по быстродействию. Пропускная способность 1066 Мб/сек. В отличие от шины PCI для порта AGP возникают проблемы совместимости карт акселераторов с типом системной платы (чипсета) и процессора даже при формальном соответствии их параметров.
• USB – стандарт универсальной последовательной шины, который определяет способ взаимодействия компьютера с современным периферийном оборудованием. Этот порт разрешает подключать 256 различных устройств с последовательным интерфейсом, причем устройства могут подключаться последовательно (цепочкой). Преимущество этого стандарта в том, что периферийное устройство можно подключать. Во время текущего сеанса работы без перезагрузки. Этот порт позволяет соединять компьютеры в сеть без использования специальной аппаратуры и программного обеспечения.

Конфигурирование шин расширения предполагает в основном настройку их временных параметров:

• Для шины PCI задается частота синхронизации, кроме того, с CMOS Setup для этой шины могут определяться некоторые её возможные режимы – конкурентные обращения, слежение за палитрами.
• Для порта AGP задается частота, поддерживаемые режимы, а также апертуры AGP.
• Для шин ISA и PCI иногда настройками CMOS Setup приходится распределять системные ресурсы ( главным образом, линии запросов прерываний).
• Для шины ISA кроме частоты (которая должна быть порядка 8 МГц) задают время восстановления для 8- и 16-битных обращений к памяти и вводу-выводу. Неустойчивая работа адаптеров может потребовать замедления шины ISA, но в настоящее время понижение её производительности не сильно отражается на производительности компьютера в целом.

 

Виды интерфейсов устройств хранения данных.

Типы: IDE (EIDE) – наиболее распространенный вид интерфейсов, который предназначен для подключения жестких дисков. К IDE – 2 типа устройства можно подключить К EIDE – 4 типа устройств можно подключить SCSI – контролеры применяемые на компьютерах исключительно как…

Спецификация Plug and Play для шины ISA

Конфигурирование в системе PnP состоит из следующих шагов. Производится изоляция одной карты от всех остальных. Карте назначается номер CSN… Все шаги конфигурирования выполняет процедура POST(если BIOS имеет поддержку…  

Мониторы

Монитор (или дисплей) предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Формирование изображения на экране монитора может…   Мониторы бывают цветными и монохромными.

Технологии цветной печати (принтеры)

 

В настоящее время реализуется 6 технологий цветной печати:

1. Ударные игольчатые матричные принтеры (технология Dot Matrix);

2. Струйные принтеры с жидкими чернилами (Liquid ink-jet);

3. Принтеры с термопереносом восковой мастики (thermal transfer);

4. Принтеры с термосублимацией красителя (dye sublimation);

5. Струйные принтеры с изменением фазы красителя (phase change ink-jet);

6. Цветные лазерные принтеры (color laser).

 

Dot Matrix

Принцип работы цветных ударных матричных принтеров заключается в том, что вертикальный ряд (или 2 ряда) непосредственно вбивает краситель с ленты в бумагу. В отличие от монохромных матричных принтеров в цветных аналогах используется многоцветная красочная лента. Система управления цветным матричным принтером контролирует не только конкретные иголки, но и цвет ленты.

Для этой технологии характерна невысокая скорость, шум, невысокое качество и относительно бедную палитру цветов. Со временем воспроизводимые цвета на таких принтерах становятся более тусклыми, так как красящая лента в процессе печати загрязняется. К достоинствам этой технологии относятся высокая надежность, низкая стоимость одной страницы изображения, возможность печати на обычной бумаге.

Такой тип печати применяется при выводе несложных цветных изображений.

 

Liquid ink-jet

У устройств непрерывного действия струйка чернил, постоянно выпускаемая из сопла печатающей головки, направляется либо непосредственно на бумагу,… При реализации пузырьковой технологии в каждом сопле печатающей головки… Второй метод основан на управлении соплом с помощью диафрагмы, которая соединена с пьезоэлетрическим датчиком.…

Thermal transfer

Но есть и недостатки. Например, для нанесения цветного изображения требуется 3-4 прохода, что увеличивает время печати. Кроме того, принтеры с такой… К преимуществам, помимо бесшумности, относятся высокая надежность данных…  

Dye sublimation

Эта технология близка к технологии термопереноса, но в данном случае нагревательные элементы головки нагреваются до температуры 400°С. При такой технологии печати под сублимацией понимают переход вещества из твердого в газообразное вещество (минуя жидкую стадию). Таким образом, порция красителя сублимирует с подложки и осаждается на бумаге или пленке. В принтерах с термосублимацией красителя есть возможность точного определения необходимого количества красителя, переносимого на бумагу. В результате точной комбинации цветов красителей можно подобрать практически любую палитру. Данная технология используется только для цветной печати. Реализующие эту технологию устройства относятся к классу high-end. Основные преимущества этого метода – фотографическое качество получаемого изображения, широкая гамма оттенков цветов. Но есть также существенный недостаток – высокая стоимость копий.

 

Phase change ink-jet

Эта технология реализуется в принтерах с твердым красителем. Принцип работы заключается в том, что для каждого первичного цвета красителя есть специальные восковые стержни, которые постепенно расплавляются нагревательным элементом при температуре около 90°С, а затем красители попадают в отдельные резервуары. Находясь в расплавленном состоянии, красители подаются из резервуаров специальным насосом в печатающую головку, которая, как правило, работает на основе явления пьезоэффекта. Капли воскообразного красителя застывают почти мгновенно, благодаря чему такой тип принтеров может работать с любой бумагой. Качество цветов получается очень высоким. Красители в бумагу не просачиваются, – поэтому возможна двусторонняя печать. Однако скорость печати по такой технологии невысока: около 2 страниц в минуту.

 

 

Дубликаторы. (Ксероко-пировальные аппараты, копиры).

 

Схема ксеро-копировального аппарата

 

Обозначения на рисунке:

1 – ракель;

2 – каротрон заряда;

3 – фоторецептор;

4 – магнитный вал с тонером;

5 – нагреваемый элемент;

6 – пружинный вал;

7 – бумага или пленка;

8 – источник света;

9 – вал переноса;

10 – фьюзер (печка).

 

Фоторецептор – это специальный материал (как правило, селен, нанесенный на металлическую основу). Обычно он выполняется в виде барабана, или вала. Фоторецептор заряжается каротроном заряда, который представляет собой металлическую (золотую или платиновую) проволоку или резиновый вал с металлической основой. В настоящее время в связи с тем, что проволочный каротрон сильно озонирует воздух, то стараются использовать в основном резиновый тип каротронов.

После зарядки на фоторецептор подается изображение, которое освещается источником света и проецируется на фоторецептор через систему зеркал. Для уменьшения и увеличения изображения часто используют оптические системы. Скорость барабана согласуется с системой передачи изображений. Те места на фоторецепторе, на которые попадает свет, либо меняют свой потенциал, либо вообще теряют электрический заряд. Таким образом, на фоторецепторе сохраняется рисунок оригинала в виде заряженных участков.

На следующем этапе фоторецептор входит в контакт с магнитным валом , который покрыт пылью, представляющей собой смесь тонера и носителя. Сам тонер – это порошок, состоящий из микрочастиц определенного цвета. При этом чем меньше размер частиц, тем качественнее осуществляется передача изображения. В свою очередь носитель представляет собой металлические (как правило, железные) частицы, на которых осаждается тонер. Таким образом, можно сказать, что на магнитном валу находятся микрочастицы, покрытые тонером. Тонер переходит на фоторецептор за счет сил электростатического притяжения между противоположными электрическими зарядами. Весь этот процесс называется проявкой.

Во время процесса проявки бумага подается на регистрацию, то есть она устанавливается в исходное состояние для печати. Как только бумага доходит до фоторецептора, происходит передача изображения с фоторецептора на бумагу.

Под бумагой находится вал переноса, который имеет электрический потенциал сильнее, чем электрический потенциал фоторецептора. Вал переноса изготавливается из металла, покрытого токопроводящей резиной. Вал переноса за счет высокого электрического потенциала оттягивает на себя весь тонер, который осаждается на бумаге. После завершения бумага отделяется от фоторецептора и подается на запекание.

Механизм запекания представляет собой процесс высокотемпературного нагрева бумаги с одновременным прижимом специальным валиком. Сама аппарат состоит из нагреваемого тефлонового вала с кварцевой лампой внутри и прижимного вала. Аппарат для запекания называется фьюзер («печка»).

В некоторых типах копировальных аппаратов вместо фьюзера устанавливается специальный термоэлемент, покрытый термопленкой. Такие копиры имеют меньший срок нагрева, но их недостаток – меньшее количество копий, так как термопленку легко можно повредить. Для предотвращения прилипания пленки бумаги к валу часто используют специальную силиконовую смазку. Копиры, в основе фьюзера которых – кварцевая лампа, используются в высокопроизводительных установках.

Фоторецептор очищается от остатков тонера с помощью ракельного ножа, который выполнен из специального материала (обычно это мягкий пластик), который находится в плотном контакте с барабаном. Остатки тонера отправляются в бункер отработки. В некоторых копирах эта функция возложена на специальную систему электростатического очищения тонера.

В мощных копировальных аппаратах фоторецептор, тонер, ракель и каротрон меняются отдельно после определенного количества копий. В небольших копирах эти части объединяются в один комплекс, который называют картриджем. В некоторых копирах картридж может быть разделен на два: копи-картридж (он включает в себя фоторецептор и ракель) и тонер-картридж (он состоит из тонера и магнитного вала). Все картриджи имеют определенный срок службы.

 

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры действуют по тому же принципу, что и копиры. Отличие заключается в том, что в качестве источника света используется лазер, который… Механизм работы лазерного принтера следующий: луч лазера попадает на зеркало, которое вращается с высокой скоростью. Отраженный луч через систему призм попадает на…

Сканеры

 

Сканер – это устройство, позволяющее вводить в компьютер образы изображений, представленные в виде текста, рисунков или другой графической информации.

Классификацию сканеров можно выполнить по прозрачности вводимого оригинала-изображения, по кинематическому устройству сканера, по типу вводимого изображения, по особенностям программного и аппаратного обеспечения сканеров.

 

Классификация сканеров по прозрачности оригинала

Эта классификация основывается на том, что оригиналы изображений, предназначенные для воспроизведения в цифровом виде можно разделить на две группы:

• непрозрачные оригиналы (страницы журналов, книг, фотографии, рисунки и т.д.)
• прозрачные оригиналы (пленки, слайды, негативы и т.д.)

Изображения непрозрачных оригиналов можно наблюдать в отраженном свете. А при сканировании прозрачных оригиналов воспринимается свет, прошедший через оригинал. Поэтому для обработки прозрачных оригиналов стандартные сканеры должны иметь специальные приставки, которые оценивают поглощенный свет.

 

Классификация по механизму движения сканеров

Определяющим фактором для полноты воспроизводства оригиналов является способ перемещения считывающей головки сканера и бумаги относительно друг друга. В настоящее время сканеры условно по этому критерию делят на две группы:

~ ручные

~ планшетные

Ручной сканер перемещается по поверхности оригинала пользователем. В планшетном сканере вдоль поверхности листа бумаги перемещается только сканирующая головка.

Так как при использовании ручных сканеров считывающая головка перемещается пользователем (у него могут, например, дрожать руки), то неравномерность перемещения считывающей головки сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения. В ряде сканеров для подтверждения нормального ввода информации есть специальные индикаторы. Ширина вводимого изображения у ручных сканеров обычно не превышает 4 дюймов. В некоторых моделях для повышения разрешающей способности ширину вводимого изображения дополнительно уменьшают. Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую «склейку» вводимого изображения (из отдельно вводимых частей формируется целое изображение).

Планшетные, или страничные, сканеры позволяют вводить изображение размерами А4 или А3. существует несколько конструктивных типов таких устройств:

~ планшетные

~ рулонные

~ проекционные

Основное отличие планшетных сканеров заключается в том, что сканирующая головка перемещается относительно бумаги вдоль вертикальной оси страницы (листа). Как правило, перемещение осуществляется с помощью шагового электродвигателя. Планшетные сканеры являются достаточно качественными устройствами. Внешне они могут напоминать копиры. Для сканирования оригинал помещается изображением на рабочий стол сканера – стеклянную пластину.

Работа рулонных сканеров напоминает работу современных факсимильных аппаратов. Отдельные листы документов протягиваются через устройство, при этом и осуществляется сканирование информации. Главный недостаток рулонных сканеров заключается в том, что они не позволяют считывать информацию с книг и журналов.

Проекционные сканеры еще называют проекционными аппаратами или фотоувеличителями. Оригинал, с которого считывается информация, кладется изображением вверх. Сканирующая головка при этом перемещается вдоль изображения. Основное преимущество таких сканеров – возможность сканирования трехмерных изображений.

 

 

Классификация по типу вводимого изображения

Сканеры подразделяются на черно-белые и цветные. Черно-белые сканеры, в свою очередь, делятся на штриховые и полутоновые (серые).

Штриховые сканеры могут работать только в двоичном режиме, воспринимая либо черный, либо белый цвета. Полутоновые сканеры используют максимальную разрешающую способность, работая в двоичном режиме. Обычно такие сканеры могут воспроизводить до 256 оттенков серого, которые ставятся в соответствие каждой точке изображения. Разрешающая способность таких сканеров оценивается по числу точек на дюйм изображения.

Благодаря операциям интерполяции, которые выполняются программно, современные сканеры могут иметь разрешение до 1600 точек на дюйм. В результате обработки с таким разрешением при сканировании изображения исчезают неровности диагональных линий, однако время, требуемое для сканирования, возрастает.

 

Один из наиболее популярных принципов работы цветных сканеров заключается в том, что сканируемое изображение освещается не белым светом, а тремя основными цветами радуги, полученными при пропускании белого света через вращающийся RGB-фильтр. Для каждого из основных цветов последовательность операций выполняется практически так же, как при сканировании черно-белого оригинала. После трех «проходов» сканирования получается файл, содержащий область изображения в трех основных цветах. Однако при этом время сканирования увеличивается в 3 раза.

 

 

Для управления работой сканера необходимы специальные программные драйверы, которые обеспечивают функционирование аппаратных устройств, выпущенных различными фирмами. С целью унификации программного обеспечения создан специальный стандарт – TWAIN. Это стандарт, согласно которому осуществляется обмен данными между прикладной программой и внешними устройствами. Благодаря созданию TWAIN-спецификации было достигнуто единообразие, совместившее программное обеспечение для различных аппаратных платформ, созданных различными мировыми производителями сканеров.

 

Программное обеспечение современных компьютеров

Операционные системы

· общесистемное программное обеспечение · надбазовое программное обеспечение · прикладное программное обеспечение

Сетевые операционные системы

Одним из основных стек-протоколов является протокол TCP/IP, в комплект которого могут входить разные дополнительные утилиты, обеспечивающие…   В настоящее время особое внимание уделяется корпоративным сетевым операционным системам. Корпоративные операционные…

Архитектура операционных систем

Вспомогательные модули могут быть оформлены либо в виде приложений, либо в виде дополнительной библиотеки процедур. Вспомогательные модули… Файлы, составляющие ядро операционной системы, постоянно находятся в… При наличии аппаратной поддержки режимов с разными уровнями полномочий, устойчивость операционной системы может быть…

Компьютерные сети

Существует множество классификаций компьютерных сетей. Например, по типу топологии сети. Топология – это способ размещения узлов в сети и структура… К базовым сетевым топологиям относят: 1. Произвольную

Классификация компьютерных сетей и их функции

 

Один из принципов классификации компьютерных сетей – территориальное распределение. На основе этого принципа выделяют следующие типы сетей:

· Local-area network (локальные компьютерные сети). Они охватывают отдельные помещения или несколько расположенных рядом зданий, которые находятся на территории, не превышающей в радиусе 10 км;

· Wide-area network (распределенные компьютерные сети) – это сети масштаба студенческого городка или крупной компании (campus-area network), крупного города (metropolitan-area network), нескольких стран или континентов (global-area network).

 

Компьютерные сети выполняют множество важных функций. В частности, объединение компьютеров в сеть позволяет:

1. Осуществлять быструю и надежную передачу данных для немедленного использования информации;

2. Совместно использовать аппаратные и программные ресурсы компьютеров, что позволяет добиться экономии материальных и технических средств;

3. Организовать доступ к ресурсам всех компьютеров в сети при одновременном обеспечении программных и информационных средств сетей;

4. Получить доступ к удаленным базам данных.

 

Любая локальная вычислительная сеть обеспечивается аппаратным и программным сопровождением. К аппаратному обеспечению компьютерных сетей относят сетевые адаптеры, коммуникационное оборудование (это так называемая среда передачи данных) и сами персональные компьютеры.

Сетевые адаптеры представляют собой специальные устройства, предназначенные для подключения компьютеров к среде передачи данных. Сетевые адаптеры, как правило, устанавливают на материнскую плату, размещенную в системном блоке компьютера. Выбор сетевого адаптера зависти от типа компьютера, требуемой скорости передачи данных и от характеристик коммуникационного оборудования.

Среда передачи данных – это специальный кабель, к которому можно подключить компьютеры через специальные коннекторы. Одним из способов организации простейшей компьютерной сети является использование концентратора, или «хаба», в виде простой витой пары. Концентратор имеет порты, к которым через специальные кабели подключают компьютеры. В качестве сред передачи данных могут использоваться: коаксиальный кабель, обычные провода в виде витой пары, оптоволоконный кабель, а также беспроводные среды. К беспроводным средам передачи данных относят радиоэфир, микроволны, инфракрасное и лазерное излучение.

 

 

При наличии аппаратных средств поддержки компьютерных систем необходимо устанавливать также специальные программные драйверы, которые обеспечивают передачу данных через сетевые адаптеры. К программному обеспечению компьютерных систем относят сетевые операционные системы, которые позволяют управлять работой сети по одному из двух принципов:

· Централизованное управление

· Децентрализованное управление

В соответствии с этими принципами компьютерные сети делят на:

· Одноранговые

· С выделенным сервером

 

Одноранговые сети – это сети с невыделенным сервером, то есть сети, у которых осуществляется взаимодействие между отдельными компьютерами, входящими в состав компьютерной сети. Все компьютеры таких сетей одновременно исполняют роль и клиента и сервера.

В сетях с выделенным сервером один из компьютеров сети предназначен для обработки запросов, формирования ответов отдельным клиентам компьютерных сетей. В качестве сервера, как правило, используют мощный компьютер, который характеризуется высокой производительностью, большим объемом дисковой памяти, повышенной надежностью.

К достоинствам одноранговых сетей относятся относительно простая структура и непосредственный доступ компьютеров сети к ресурсам друг друга. К их недостаткам относятся невозможность централизованной настройки параметров сети, незначительное количество компьютеров в сети (не более 20), слабая защита компьютеров, так как отдельные пользователи могут влиять на распределение компьютеров в сети.

Сети с выделенным сервером имеют следующие преимущества: хорошая защита данных, возможность создания больших сетей (сотни и даже тысячи компьютеров), высокая пропускная способность сети. К недостаткам таких сетей относятся высокая стоимость сетевых операционных систем и компьютеров-серверов, а также то, что компьютеры-серверы не являются рабочими местами для пользователей, тем самым усложняется конфигурация сетей.

 

Итак, под сетью ЭВМ понимается взаимосвязанный набор конечного оборудования данных (data terminal equipment), генерирующего и потребляющего информацию в сети передачи данных, которая обеспечивает обмен информацией между отдельными абонентами сети. Аппаратура канала данных обеспечивает преобразование информации в форму, которую используют для передачи данных в сети. Сеть передачи данных обеспечивает физическую связь удаленных абонентов.

 

Виды каналов передачи данных

Если между двумя абонентами установлена постоянная связь, то канал называют выделенным, или постоянным. Такой канал может быть собственным или… Если соединение между абонентами устанавливают каждый раз при передаче данных,… 1. Установка соединения;

Модель взаимодействия открытых систем

Эту модель часто называют семиуровневой моделью, так как она обеспечивает 7 основных уровней взаимодействия. Самый нижний уровень взаимодействия –… Второй уровень – канальный. Этот уровень, непосредственно взаимодействующий с… Третий уровень – сетевой. Он отвечает за пересылку пакетов информации между сетями. Сетевой уровень организуется путем…

Сетевой протокол и интерфейс

Сетевой протокол – это совокупность правил, обеспечивающая взаимодействие сетевых подсистем одного уровня. Он определяет форматы пакетов, последовательность их передачи, время ожидания ответов и т.д.

Сетевой интерфейс – это совокупность правил, определяющая взаимодействие смежных уровней в одной системе.

При передаче данных от верхних уровней к нижним к этим данным добавляются заголовки, а при движении обратно заголовки убираются. В заголовках размещают блоки информации, управляющие взаимодействием в рамках протоколов соответствующих уровней.

Данные, передаваемые на 5, 6, 7 уровнях называются сообщениями;

данные, передаваемые на 4 уровне, называются сегментами;

данные, передаваемые на 3 уровне, называются дайтограммами;

данные, передаваемые на 2 уровне, называются кадрами, или фреймами;

данные, передаваемые на 1 уровне, называются блоками битов.

Адресация в Интернете

Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяются на три… Таблица. IP-адресация в сетях различных классов Класс А … Например, адрес сети класса А имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может…

Специальное коммуникационное оборудование

В состав компьютерных сетей обычно входят серверы, рабочие станции и специальное коммуникационное оборудование. К специальному коммуникационному…   Репитор – это устройство, предназначенное для увеличения длины сети и количества подключаемых компьютеров. Репиторы…

Приложение 1

История развития вычислительной техники

 

 

 

 

Приложение 2

История развития персональных компьютеров