Μάθημα 1ο: Ο υπολογιστής και οι εφαρμογές του Εφαρμογές Πληροφορικής Υπολογιστών Μάθημα 1ο: Ο υπολογιστής και οι εφαρμογές του Παχής Κωνσταντίνος Εκπαιδευτικός ΠΕ19

Οι υπολογιστές στην καθημερινή ζωή Ο σημερινός τρόπος ζωής έχει οργανωθεί σε τέτοιο βαθμό γύρω από τη χρήση του υπολογιστή, ώστε πολλές απαιτήσεις του σύγχρονου ανθρώπου σε κάθε τομές δεν θα μπορούσαν να καλυφθούν χωρίς αυτόν. Έχει αλλάξει τον τρόπο ζωής μας! Χρήσεις του υπολογιστή Οι Αυτόματες Ταμειολογιστικές Μηχανές (τα γνωστά μας ΑΤΜ) Μέρος του υπολογιστικού συστήματος της τράπεζας Ανάληψη χρημάτων με ταχύτητα-ασφάλεια Απαραίτητα: Μαγνητική Κάρτα και κωδικός (PIN) Οργάνωση και λειτουργία ενός Πολυκαταστήματος (π.χ. σούπερ-μάρκετ) Το υπολογιστικό σύστημα – κωδικοποίηση προϊόντων Η λειτουργία του ταμείου – έκδοση ταμειακών αποδείξεων

Οι υπολογιστές στην καθημερινή ζωή Ο υπολογιστής στους αθλητικούς αγώνες άμεση πληροφόρηση και ενημέρωση των θεατών π.χ. Ολυμπιακοί Αγώνες Ο υπολογιστής στην υγεία Σε διοικητικό και επιστημονικό επίπεδο. Οργάνωση του νοσοκομείου και αναζήτηση ιατρικών πληροφοριών Τηλεϊατρική: Η εκτέλεση ιατρικών πράξεων από απόσταση Ψηφιοποίηση των εξετάσεων (π.χ. ακτινογραφιών) και συμβουλές από έμπειρους επιστήμονες μέσω ηλεκτρονικής επικοινωνίας.

Οι υπολογιστές στην καθημερινή ζωή Ο υπολογιστής στον έλεγχο της κυκλοφορίας των αυτοκινήτων Ο έλεγχος των σηματοδοτών μπορεί να γίνεται: Χειροκίνητα με την πίεση ενός πλήκτρου στο σηματοδότη Με αισθητήρες που ανιχνεύουν τη διέλευση οχημάτων Με χρονοδιακόπτες σταθερού χρόνου

Οι υπολογιστές στην καθημερινή ζωή Οι εξομοιωτές (Simulators) Ειδικές διατάξεις που συνδέονται με υπολογιστές και δίνουν τη δυνατότητα να προσομοιωθούν οι συνθήκες ενός πραγματικού γεγονότος (π.χ. πτήση αεροπλάνου (flight simulator), πλεύση πλοίου, οδήγηση αυτοκινήτου κ.α. Ο υπολογιστής στην εξερεύνηση του διαστήματος ανάλυση των στοιχείων που συλλέγουν οι επιστήμονες με τα τηλεσκόπια, σχεδιασμός διαστημικών αποστολών, έλεγχος της τροχιάς των διαστημοπλοίων κ.α.

Οι υπολογιστές στην καθημερινή ζωή Ο υπολογιστής στην Ψυχαγωγία Ηλεκτρονικά παιχνίδια (videogames) Παρακολούθηση ταινιών Μουσική Ο υπολογιστής στην Εκπαίδευση Σημαντικό εργαλείο της εκπαιδευτικής διαδικασίας Γνωστικό αντικείμενο και εποπτικό μέσο διδασκαλίας Διοικητική – γραμματειακή υποστήριξη εκπαιδευτικών ιδρυμάτων Αναζήτηση πληροφοριών στο Διαδίκτυο (Internet) Εκπαίδευση από απόσταση Στη διδασκαλία του ίδιου του αντικειμένου της Πληροφορικής

Ιστορική εξέλιξη των Υπολογιστών Οι πρώτοι υπολογιστές άρχισαν να κατασκευάζονται λίγο μετά το 1940. Βασικότεροι εκπρόσωποι: O Marc I Κατασκευάστηκε το 1941 από τον Howard Aiken (μηχανικός της εταιρείας IBM) Διαστάσεις: Μήκος 15 μέτρα, Πλάτος 2,5 μέτρα 500 χιλιόμετρα καλώδια, 3 εκατομμύρια ηλεκτρονικές συνδέσεις

Ιστορική εξέλιξη των Υπολογιστών Ο ENIAC Κατασκευάστηκε στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια στις ΗΠΑ από το 1944 μέχρι το 1946. Θεωρείται ο πρώτος ηλ.υπολογιστής. Επαναστατικό εργαλείο στην εποχή του. Τεράστια ώθηση στην πρόοδο των επιστημών. Διαστάσεις: Μήκος 25 μ., ύψος 2,5 μ., πλάτος 1 μ. Τεχνικά Χαρακτηριστικά: 18000 ηλ.λυχνίες, 10000 πυκνωτές, 65000 αντιστάσεις,1500 ηλεκτρονικούς διακόπτες, 140 KW ηλεκτρικού ρεύματος

Ιστορική εξέλιξη των Υπολογιστών Ο EDVAC Κατασκευάστηκε στο Κέμπριτζ στην Αγγλία το 1952. Θεωρείται ο πρώτος υπολογιστής με αποθηκεμένο πρόγραμμα (επινόηση του μαθηματικού John Von Neumann Στη μνήμη του αποθηκεύονταν τα δεδομένα αλλά και οι οδηγίες για την επεξεργασία τους (πρόγραμμα).

Διάκριση Υλικού - Λογισμικού Το υλικό του υπολογιστή είναι το σύνολο των φυσικών μερών και εξαρτημάτων του, όπως ηλεκτρονικά μέρη, καλώδια, συσκευές κ.α. Το λογισμικό είναι το σύνολο των οδηγιών που δίνουμε στο υλικό για να λειτουργήσει και να καλύψει τις ανάγκες των χρηστών, όπως λειτουργικά συστήματα, γλώσσες προγραμματισμού, βοηθητικά προγράμματα κ.α.

Εξέλιξη του Υλικού του Υπολογιστή Μετά την επιτυχία του ENIAC, η εξέλιξη των υπολογιστών υπήρξε αλματώδης. Από εργαλείο για επιστήμονες και πανεπιστημιακά ιδρύματα  γραφείο σπιτιού Σε όλη την εξέλιξη του υλικού δύο βασικά συστατικά μεταβάλλονταν και μεταβάλλονται :ο όγκος και οι δυνατότητές του Αυξάνεται η αξιοπιστία και η ταχύτητα τους Μειώνεται ο όγκος και η κατανάλωση ενέργειας που απαιτεί η χρήση τους. Οι πρώτοι υπολογιστές δίκαια μπορούν να χαρακτηριστούν ηλεκτρονικοί δεινόσαυροι σε σύγκριση με τους σημερινούς!

Εξέλιξη του Υλικού του Υπολογιστή

Εξέλιξη του Υλικού του Υπολογιστή Μπορούμε να διακρίνουμε άτυπα 4 γενιές υπολογιστών. Ο χωρισμός γίνεται με βάση τη βασική δομική μονάδα που χρησιμοποιείται κάθε περίοδο (βασικό ηλεκτρονικό εξάρτημα)

Κατηγορίες Σύγχρονων Υπολογιστικών Συστημάτων Μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα με βάση το μέγεθος, τις δυνατότητες και τη χρήση τους. Ενδεικτικά να αναφέρουμε εδώ: τους υπερυπολογιστές (supercomputers) που χρησιμοποιούν ερευνητικά εργαστήρια τα μεγάλα συστήματα (mainframes) που χρησιμοποιούν μεγάλοι οργανισμοί, τράπεζες και εταιρείες τους προσωπικούς υπολογιστές (personal computers - PC) που συμπεριλαμβάνουν και τους φορητούς υπολογιστές (laptops, netbooks, ultrabooks) τα έξυπνα τηλέφωνα (smartphones) και τις ταμπλέτες (tablets) τις έξυπνες συσκευές (π.χ. SMART τηλεοράσεις και ρολόγια) αλλά και τις συσκευές που ενσωματώνουν «ευφυΐα» (προγραμματιζόμενες ηλεκτρικές συσκευές, αυτοκίνητα).

Εξέλιξη του Λογισμικού του Υπολογιστή Ο πρώτος υπολογιστής που διέθετε λογισμικό ήταν ο EDVAC. Για να λειτουργήσει ο υπολογιστής απαιτούνται εντολές οι οποίες πρέπει να υπακούουν σε αυστηρούς κανόνες. Για το λόγο αυτό δημιουργήθηκαν οι γλώσσες προγραμματισμού. Οι πρώτοι υπολογιστές προγραμματίζονταν σε γλώσσα μηχανής η οποία ήταν εξαιρετικά δύσχρηστη γιατί όλες οι εντολές έπρεπε να δίνονται σε μορφή από 0 και 1. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν οι συμβολικές γλώσσες στις οποίες οι εντολές γράφονταν με τη χρήση μνημονικών ονομάτων (π.χ. ADD,STA,INDEX…).-Δεκαετία του 50-Γλώσσες Χαμηλού Επιπέδου-Δύσκολος και πάλι ο προγραμματισμός.

Εξέλιξη του Λογισμικού του Υπολογιστή Στη συνέχεια περάσαμε σε πιο εύχρηστο λογισμικό δηλαδή σε Γλώσσες Υψηλού Επιπέδου (π.χ. Pascal, Logo, Basic) οι οποίες επιτρέπουν τη χρήση απλών και συνοπτικών εντολών και Ειδικές εφαρμογές (μεταγλωττιστές και διερμηνείς) που αναλαμβάνουν να μεταφράσουν τις παραπάνω απλές εντολές σε γλώσσα κατανοητή από τον υπολογιστή (0 και 1)

Εξέλιξη του Λογισμικού του Υπολογιστή Με τη συνεχή εξέλιξη του λογισμικού, άρχισε να γίνεται η διάκρισή του σε δύο βασικές κατηγορίες: • το λογισμικό συστήματος (system software), δηλαδή το σύνολο των προγραμμάτων που είναι απαραίτητο για την αποτελεσματική λειτουργία του υλικού μέρους και τη συνεργασία του με διάφορες συσκευές, και • το λογισμικό εφαρμογών (applications software), δηλαδή το σύνολο των προγραμμάτων που απαιτούνται για να εκτελεστούν διάφορες εφαρμογές.