Carl Friedrich Gauss Είναι γνωστός ως ο πρίγκιπας των Μαθηματικών Η ιδιοφυία του εκδηλώθηκε από νωρίς Κάποιος δάσκαλός του ζήτησε από τους μαθητές του να βρουν το άθροισμα των αριθμών από το 1 μέχρι το 100.

Πριν ακόμα ο δάσκαλος τελειώσει την εκφώνηση του προβλήματος, ο μικρός Gauss έδωσε τη σωστή απάντηση: «5.050»!!!

Έκπληκτος ο δάσκαλος ρώτησε τον Gauss πώς το βρήκε. Τότε εκείνος έδωσε την παρακάτω απάντηση: Οι αριθμοί (1,2,3,….,100) μπορούν να γραφούν κατά ζεύγη, όπως 1 και 100, 2 και 99, 3 και 98 κ.ο.κ. Κάθε ζεύγος έχει άθροισμα 101. Επειδή υπάρχουν 50 τέτοια ζεύγη, το ολικό άθροισμα είναι 5.050!!!

Οι εφαρμογές των υπολογιστών Κεφάλαιο 6ο Οι εφαρμογές των υπολογιστών

Διαχείριση βάσεως δεδομένων Μια ιδιαίτερα διαδεδομένη χρήση των υπολογιστών είναι η διαχείριση των βάσεων δεδομένων Μια βάση δεδομένων ουσιαστικά είναι ένας μεγάλος κατάλογος μικρών αρχείων

Ίσως το πιο συνηθισμένο παράδειγμα βάσης δεδομένων είναι ένας κατάλογος με ονόματα, με αριθμούς τηλεφώνων, με διευθύνσεις και άλλες σχετικές πληροφορίες.

Ο υπολογιστής τοποθετεί αυτόματα σε σειρά και τυπώνει οποιαδήποτε πληροφορία χρειάζεται ο χρήστης. Για παράδειγμα των σύνολο των διευθύνσεων όλων των πελατών μιας εταιρείας που ζουν στο Λονδίνο και είναι πάνω από 30 ετών.

Τηλεομοιοτυπική μετάδοση Η τηλεομοιοτυπική μετάδοση (facsimile transmission ή fax) είναι ένας τρόπος αποστολής δεδομένων (κείμενο ή φωτογραφίες). Τα fax μπορούν να λειτουργήσουν και χωρίς υπολογιστή. Όμως, συνδυάζοντας τα τηλεομοιότυπα με έναν υπολογιστή οι χρήστες μπορούν να μεταδώσουν τα δεδομένα με μεγαλύτερη ευκολία. Η τηλεομοιοτυπική μετάδοση δεν είναι νέα. Χρησιμοποιείται ευρέως εδώ και δεκαετίες.

Η διαδικασία αποστολής μέσω fax μιας πληροφορίας (κείμενο ή εικόνα) έχει ως εξής: Η πληροφορία ψηφιοποιείται (ή αλλιώς, μετατρέπεται σε έναν αριθμητικό κώδικα από «0» και «1»). Αυτό γίνεται με έναν σαρωτή που έχει ενσωματωθεί σε ένα fax (κωδικοποίηση).

Τα δεδομένα κατόπιν στέλνονται μέσω τηλεφωνικών γραμμών σε ένα ή περισσότερα τηλεομοιότυπα.

Το fax που λαμβάνει την πληροφορία παράγει ως έξοδο την πληροφορία μέσω θερμικής εκτυπώσεως ή εκτυπώσεως με Laser (αποκωδικοποίηση).

Υπάρχει τυποποίηση όσον αφορά στην τηλεομοιοτυπική μετάδοση που έχει αναπτυχθεί από μια επιτροπή που ιδρύθηκε από τα Ηνωμένα Έθνη. Η επιτροπή αυτή είναι η ICCTT (International Cooperative Committee for Telephone and Telegraph) (Διεθνής Επιτροπή Συνεργασίας για το Τηλέφωνο και τον Τηλέγραφο) Με βάση την τυποποίηση αυτή οι σχεδιασμοί των fax είναι συμβατοί μεταξύ τους, γεγονός που τα καθιστά χρησιμότερα.

Σήμερα, η ταχύτητα αποστολής έχει αυξηθεί σημαντικά. Τα πρώτα fax που αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του 1960 είχαν τη δυνατότητα να στείλουν μια σελίδα κάθε 6 λεπτά και μάλιστα με χαμηλή ευκρίνεια. Σήμερα, η ταχύτητα αποστολής έχει αυξηθεί σημαντικά. Τα σύγχρονα fax μπορούν να μεταδώσουν 1 σελίδα σε 10 δευτερόλεπτα και με πολύ καλύτερη ευκρίνεια.

Σύνδεση fax και υπολογιστή

Πλεονεκτήματα από τη σύνδεση fax και υπολογιστή Τα αρχεία ASCII και ορισμένα αρχεία γραφικών που αποθηκεύτηκαν σε υπολογιστή μπορούν να μετατραπούν κατάλληλα και να μεταδοθούν με fax. Αυτό καταργεί την ανάγκη υπάρξεως εισόδου σαρωτή σε ένα τηλεομοιότυπο.

(American Standard Code for Information Interchange, Κώδικας ASCII (American Standard Code for Information Interchange, Αμερικανικός Πρότυπος Κώδικας για Ανταλλαγή Πληροφοριών)

ASCII art

Πλεονεκτήματα από τη σύνδεση fax και υπολογιστή Ο υπολογιστής επίσης μπορεί να επεξεργαστεί αυτόματα και να στείλει κείμενα σε έναν μεγάλο αριθμό τηλεομοιοτύπων. Επί πλέον ο υπολογιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αποθηκευθεί το κείμενο σε έναν σκληρό δίσκο, ή να γίνει σε αυτό παραβολή χωρίς να απαιτείται η εκτύπωση του κειμένου.

Μέσω τηλεομοιοτυπίας το κείμενο φθάνει στον προορισμό του σχεδόν αμέσως. Αυτό είναι σπουδαίο για πολλές επιχειρήσεις που βασίζονται στην ταχύτατη επικοινωνία.

Σχεδιασμός με τη βοήθεια του υπολογιστή Βιομηχανία Σχεδιασμός με τη βοήθεια του υπολογιστή Ολοένα και περισσότερο ο τεχνικός σχεδιασμός γίνεται με τη βοήθεια του υπολογιστή Για αυτό έχουν αναπτυχθεί ειδικά λογισμικά (προγράμματα σχεδιασμού) (Computer Aided Design - CAD)

Τα συστήματα CAD έχουν συγκεκριμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τη σχεδίαση στο χέρι.

Ο προσδιορισμός των διαστάσεων είναι αυτόματος γλιτώνοντας τον σχεδιαστή από πολύ κόπο και χρόνο.

Οι αυτόματοι σχεδιογράφοι CAD παράγουν ως έξοδο σχέδια, ταχύτερα και με μεγαλύτερη ακρίβεια και ποιότητα, συγκριτικά με αυτά που σχεδιάζονται με το χέρι.

Μεταποίηση με τη βοήθεια του υπολογιστή Μόλις εγκριθεί ένας σχεδιασμός, το προϊόν είναι έτοιμο για παραγωγή. Όμως πριν αρχίσει η παραγωγή, ο υπεύθυνος μεταποιήσεως θα πρέπει να φροντίσει για τα μέσα με τα οποία θα παραχθεί το προϊόν (εργαλεία, μηχανήματα, καλούπια, CNC κ.α.) Η παραγωγή απαιτεί τη χρήση διαφόρων μηχανών, όπως τόρνοι και τριβεία για την κοπή και μορφοποίηση του προϊόντος. Τόρνος Τριβείο

(Computer Numerical Control) CNC (Computer Numerical Control)

(Computer Aided Manufacturing - CAM) Αφού ολοκληρωθούν οι παραπάνω προεργασίες, μπορεί να ξεκινήσει η παραγωγή (μεταποίηση) του προϊόντος. Η χρήση των υπολογιστών για να ελέγχεται η μεταποίηση ονομάζεται μεταποίηση με τη βοήθεια υπολογιστή (Computer Aided Manufacturing - CAM)

Σχεδιασμοί που έγιναν με CAD μπορεί να περιέχουν όλες τις πληροφορίες που χρειάζονται για να παραχθεί ένα τελικό προϊόν. Χρησιμοποιώντας την πληροφόρηση αυτή μπορούν να γίνουν πρόσθετα προγράμματα για υπολογιστές που να ελέγχουν τα μηχανήματα τα οποία κατασκευάζουν το προϊόν.

Για παράδειγμα, ένα μηχανολογικό εξάρτημα μπορεί να σχεδιαστεί σε έναν υπολογιστή (CAD) και κατόπιν να κατασκευαστεί στο μηχανουργείο (CAM).

Ενοποιημένη μεταποίηση με υπολογιστές Μέσω υπολογιστών επιτυγχάνεται και η πλήρης διαδικασία μεταποιήσεως ή αλλιώς ενοποιημένη μεταποίηση με υπολογιστές (Computer Integrated Manufacturing - CIM) που περιλαμβάνει:

Τα συστήματα CAD, CAM και CIM αντικαθιστούν ορισμένους εργαζόμενους στη διαδικασία της παραγωγής και αλλάζουν τη μορφή του σύγχρονου εργοστασίου. Αυτό που θα πρέπει να θυμόμαστε σχετικά με τα παραπάνω συστήματα είναι ότι στην πραγματικότητα πρόκειται για συστήματα διαχειρίσεως πληροφοριών. Ερμηνεύουν το σχέδιο CAD και επικοινωνούν με άλλα μηχανήματα, όπως τα ρομπότ.

Αισθητήρες και ανάδραση Ας μελετήσουμε τις 2 αυτές έννοιες μέσα από ένα απλό παράδειγμα που σχετίζεται με το νευρικό σύστημα του ανθρώπου. Τι συμβαίνει στο χέρι και στον εγκέφαλό μας όταν πρόκειται να σηκώσουμε ένα βαρύ αντικείμενο ή ένα αυγό; Σηκώνοντας ένα βάρος, τα χέρια μας το σφίγγουν για να μην πέσει. Ο εγκέφαλός μας πληροφορείται για την πίεση που ασκούν τα δάκτυλά μας μέσω των νεύρων που καταλήγουν στις άκρες των δακτύλων (αισθητήρες). Αν αυτή δεν είναι αρκετή, τότε ο εγκέφαλος δίνει εντολή στα δάκτυλα, πάλι μέσω των νεύρων, να σφίξουν περισσότερο το κάθισμα (ανάδραση).

Το ίδιο συμβαίνει και όταν πρόκειται να σηκώσουμε ένα αυγό. Μόνο που σε αυτή την περίπτωση ο εγκέφαλος δέχεται από τα νεύρα τις πληροφορίες για το μέγεθος της πίεσης που ασκούν τα δάκτυλα στο αυγό και ανάλογα στέλνει πίσω νέες πληροφορίες για την πίεση των δακτύλων, ώστε το αυγό ούτε να πέσει από τα χέρια μας, αλλά ούτε και να συνθλιβεί. Με τον ίδιο τρόπο λειτουργεί και ένα βιομηχανικό ρομπότ το οποίο πρέπει να σηκώσει οποιοδήποτε αντικείμενο.

Σε αυτή την περίπτωση ο εγκέφαλος, είναι ο ηλεκτρονικός υπολογιστής που συνδέεται με το ρομπότ. Στις αρπάγες του ρομπότ έχουν τοποθετηθεί ειδικοί αισθητήρες πίεσης που συνδέονται μέσω καλωδίων με τον υπολογιστή και παίζουν έτσι τον ρόλο του νευρικού συστήματος. Ο υπολογιστής δέχεται συνεχώς από τους αισθητήρες την πίεση που ασκούν οι αρπάγες στο αντικείμενο και ανάλογα στέλνει πίσω νέες εντολές για αύξηση ή μείωση της πίεσης. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατόν το συγκεκριμένο ρομπότ να σηκώσει ένα εύθραυστο αντικείμενο όπως ένα αυγό, χωρίς να το συνθλίψει.

Κατ’ αυτόν τον τρόπο λειτουργούν όλα τα ρομπότ. Οι αισθητήρες (είσοδοι) που είναι τοποθετημένοι κατάλληλα στα ρομπότ επικοινωνούν και στέλνουν δεδομένα στον υπολογιστή ελέγχου, ενώ αυτός με τη σειρά του επεξεργάζεται τις πληροφορίες (διαδικασία) και στέλνει νέες (ανάδραση).

Υπάρχουν πολλών ειδών αισθητήρες Αισθητήρες πίεσης, φωτός, κίνησης, θερμότητας, καπνού, φωτιάς, βάρους, αφής, ηλεκτρικού ρεύματος και τάσης, υγρασίας, έντασης ανέμου κ.α. αισθητήρες καπνού αισθητήρας κίνησης αισθητήρας φωτιάς αισθητήρες φωτός

αισθητήρες παρκαρίσματος

Έλεγχος Αποθεμάτων Οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται επίσης και στον τομέα λιανικής πωλήσεως για να παρακολουθούν την κίνηση των εμπορευμάτων. Οι σύγχρονες ταμειακές μηχανές που υπάρχουν στα super market και στα πολυκαταστήματα είναι υπολογιστές ειδικού τύπου. Ο χειριστής επικοινωνεί με την ταμειακή μηχανή που διαθέτει πληκτρολόγιο, αλλά και συσκευή σαρωτή Laser (barcode scanner), ως εισόδους.

Οι ραβδώσεις αυτές είναι γνωστές ως παγκόσμιος κώδικας προϊόντος Θα έχετε παρατηρήσει τις μαύρες λωρίδες ή ραβδώσεις που έχουν τυπωθεί στις περισσότερες συσκευασίες π.χ. στα καταστήματα τροφίμων. Οι ραβδώσεις αυτές είναι γνωστές ως παγκόσμιος κώδικας προϊόντος Universal Product Code (UPC) Οι ραβδώσεις αντιπροσωπεύουν αριθμούς. Μεταβάλλοντας το πάχος των γραμμών και των κενών διαστημάτων μεταξύ τους, μπορούν να παρασταθούν οι αριθμοί από το 0 μέχρι το 9. Εσείς δεν μπορείτε να διαβάσετε εύκολα τους αριθμούς, αλλά αυτό μπορεί να το κάνει ο σαρωτής Laser που διαθέτουν οι ταμειακές μηχανές.

Όταν ο υπάλληλος πωλήσεων κινεί τον κώδικα αυτόν κατά μήκος του σαρωτή Laser που έχει ενσωματωθεί στο πάνω μέρος του πάγκου του ταμείου, συμβαίνουν τα εξής: Ο υπολογιστής ελέγχει τα αρχεία του και στη συνέχεια εμφανίζει στην οθόνη της ταμειακής μηχανής την τιμή του προϊόντος. Ο υπολογιστής καταχωρεί το κωδικό αριθμό αυτού του προϊόντος σε ένα πρόγραμμα που παρακολουθεί πόσα τεμάχια από το συγκεκριμένο προϊόν έχουν πωληθεί και άλλα πόσα έχουν απομείνει στα ράφια και στην αποθήκη του καταστήματος.

Ο υπολογιστής επικοινωνεί με τους προμηθευτές για να παραγγείλει νέες ποσότητες από το προϊόν. Ο υπεύθυνος του καταστήματος απλά παρακολουθεί το σύστημα για να βεβαιωθεί ότι όλα λειτουργούν κανονικά.

Υπηρεσίες Καταναλωτών Οι υπολογιστές έχουν βοηθήσει επίσης στην παροχή νέων υπηρεσιών στους καταναλωτές. Σε αυτές συμπεριλαμβάνονται και οι τραπεζικές κάρτες.

Το σύστημα των πιστωτικών καρτών Οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με τις πιστωτικές κάρτες για να εξυπηρετούνται οι καταναλωτές. Εφόσον διατηρούμε έναν τραπεζικό λογαριασμό, μπορούμε να ζητήσουμε από την τράπεζα να μας εκδώσει μια πιστωτική κάρτα. Έτσι είμαστε σε θέση να την χρησιμοποιήσουμε για να πραγματοποιήσουμε αγορές.

Έστω ότι επιθυμούμε να κάνουμε μια αγορά χρησιμοποιώντας την πιστωτική κάρτα μας. Αφού εισάγουμε την κάρτα στην αυτόματη ταμειακή μηχανή, ο κεντρικός υπολογιστής ελέγχει αν υπάρχει στον λογαριασμό μας το αντίστοιχο ποσό και στη συνέχεια, εφόσον υπάρχει, το αφαιρεί.

Οι πιστωτικές κάρτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης: Για άμεση κατάθεση ή ανάληψη χρημάτων από τον λογαριασμό μας Για έλεγχο των χρημάτων που έχουν αποταμιευθεί στον λογαριασμό

Για να μεταφέρονται ποσά από τον λογαριασμό μας σε άλλους λογαριασμούς Για να πληρώνουμε τους λογαριασμούς των υπηρεσιών κοινής ωφελείας (ΔΕΗ, ΟΤΕ κ.α.) Για να πραγματοποιούμε αγορές μέσω διαδικτύου

Το κόστος χρεώνεται αυτόματα στον λογαριασμό του πελάτη. Οι τράπεζες δεν είναι οι μόνες επιχειρήσεις που έχουν υιοθετήσει τις πλαστικές κάρτες. Αυτό μπορεί να εφαρμοστεί σε κάθε επιχείρηση. Για παράδειγμα, ορισμένα πρατήρια βενζίνης διαθέτουν μηχανές που επιτρέπουν στους πελάτες να βάζουν μια πιστωτική κάρτα και να αντλούν βενζίνη. Το κόστος χρεώνεται αυτόματα στον λογαριασμό του πελάτη.

Ο υπολογιστής είναι κομμάτι της καθημερινότητάς μας!!!

Τέλος 6ου Κεφαλαίου Σας ευχαριστώ!!! Διδάσκων Καθηγητής Τέλος 6ου Κεφαλαίου Διδάσκων Καθηγητής Λάππας Βασίλειος Σας ευχαριστώ!!!