Компьютер и окружающий мир

Компьютер и окружающий мир

ВВЕДЕНИЕ.

Представьте себе, что вам предлагают найти что-нибудь общее между такими профессиями как:

Адвокат, Фермер,

Учитель, Врач,

Дизайнер, Судья,

Киносценарист, Секретарь.

Конечно, в первый момент такое предложение покажется вам абсурдным, поскольку речь идёт о совершенно разных профессиях! Ну, а если вспомнить, что мы живём в век компьютера?! Тогда оказывается, что все они (адвокат, учитель, дизайнер, фермер, врач, судья, секретарь) используют в своей работе компьютер.

Естественно, не каждый фермер, киносценарист или врач имеет возможность работать на ЭВМ, а если такая возможность существует, то это вовсе не означает, что они будут использовать машину в течение всего рабочего дня, как, скажем, это делают программисты. Тем не менее, представители этих и многих других профессий отдают должное широким возможностям и быстродействию компьютеров.

Что же делает одно и то же устройство очень важным для выполнения столь большого количества разных работ? Вот как объясняют свой интерес представители разных профессий.

• Руководитель отдела снабжения: “Компьютеры могут обрабатывать и хранить огромное количество информации. Они работают быстро надёжно и эффективно”.
• Инженер-конструктор: “Компьютеры помогают планировать работу над любыми проектами и управлять такой работой”.
• Ректор высшего учебного заведения: “Компьютеры облегчают процесс обучения студентов и экономят время”.
• Бухгалтер: “компьютеры могут без устали решать однотипные задачи и не проявляют при этом своего неудовольствия”.

Компьютеры полезны для широкого круга людей, потому что могут быть использованы для различных целей. А теперь давайте познакомимся подробнее с возможностями компьютера.

И СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Компьютеры в буквальном смысле совершили революцию в деловом мире. По мере того как снижалась их стоимость, всё большее и большее число деловых людей приобретали компьютеры. Компьютеры перестали быть монополией заводов, банков, крупных объединений. Сегодня они стали достоянием и небольших предприятий, магазинов, учреждений, бюро трудоустройству и даже ферм.

Секретарь практически любого учреждения при подготовке докладов и писем производит обработку текстов. Учрежденческий аппарат использует персональный компьютер для вывода на экран дисплея широкоформатных таблиц и графического материала. Бухгалтеры применяют компьютеры для управления финансами учреждения.

С помощью компьютерных систем осуществляется введение документации, обеспечивается электронная почта и связь с банками данных. Сети ЭВМ связывают разных пользователей, расположенных в одном учреждении или находящихся в различных регионах страны.

ОБУЧЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКИМ НАВЫКАМ

Может ли компьютер быть хорошим инструктором? Оказывается, может. В некоторых организациях сотрудники овладевают практическими навыками работы при помощи специальных программ машинного обучения. Многие из таких программ основаны на использовании техники моделирования ситуаций, которые могут возникнуть во время работы.

Предположим, что вы собираетесь овладеть специальностью диспетчера какого-нибудь производства. В процессе машинного моделирования условий вашей работы вы постепенно “входите в роль” и начинаете выполнять требуемые функции, т.е. принимать те или иные решения в ситуациях, которые вам предлагает компьютер. Это могут быть решения, включающие серию заданий, которые должны быть выполнены. В случае правильного решения компьютер выдаёт подтверждение. Если же решение ошибочно, то вы “видите” его результаты, но без каких-либо реальных пагубных последствий. Таким способом можно успешно учиться на собственных ошибках.

Машинное обучение практическим навыкам работы широко практикуется в различных областях деятельности, например от пилотирования самолёта до выращивания зерновых культур. Какой-нибудь нефтеперерабатывающий завод должен, скажем, обучить новых работников технике безопасности.. На таком заводе работа, как с нефтью, так и с природным газом чрезвычайно опасна, поскольку линии трубопроводов находятся под высоким давлением. Ошибочное решение может привести к взрыву, что чревато серьёзными последствиями. Приобретая с помощью компьютера практические навыки, работники изучают последствия своих неправильно принятых решений на экране, и при этом, конечно, никому не угрожает гибель и увечье.

УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОЛСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ

И РОБОТАМИ

Компьютеры находят применение при выполнении широкого круга производственных задач. Так, например, диспетчер на крупном заводе имеет в своём распоряжении автоматизированную систему контроля, обеспечивающую бесперебойную работу различных агрегатов. Компьютеры используются также для контроля за температурой и давлением при осуществлении различных производственных процессов. Когда повышение и понижение температуры или давления превышает допустимую норму, компьютер немедленно подаёт сигнал на регулирующее устройство, которое автоматически восстанавливает требуемые условия.

Роботы

Робот – это механическое устройство, управляемое компьютером. В отличие от роботов, которые можно увидеть в магазинах или в кино, промышленные роботы, как правило, не похожи на человека. Более того, часто это просто большие металлические ящики с длинными руками, приводимыми в действие механическим образом.

Различные виды работ на заводах, скажем, такие, как на линиях сборки автомобилей, включают многократно повторяющиеся операции, например затягивание болтов или окраску деталей кузова. Работы выполняют повторяющиеся операции без тени неудовольствия или признаков усталости. Компьютеры ни на мгновение не теряют внимания к производственному процессу и не нуждаются в перерывах на обед.

Роботы могут также выполнять работу, которая для людей оказывается слишком тяжёлой или даже вообще невозможной, например, в условиях сильной жары или лютого мороза. Они могут готовить опасные химические препараты, работать в сильнозагрязнённом воздухе и полнейшей темноте. Нередко один робот может заменить на заводе двух рабочих. В целом применение роботов способствует повышению производительности труда и снижению стоимости производства.

Представьте себе, что идёт 1979 год и вы. Вы работаете неполный рабочий день в качестве кассира в большом универмаге. Когда покупатели выкладывают отобранные ими покупки на прилавок, вы должны прочесть цену каждой покупки и ввести её в кассовый аппарат. Бывает, что на каком-то изделии цена не обозначена, и тогда вам приходится спрашивать её у контролёра. Это, конечно, замедляет процесс расчётов покупателями…

А теперь вернёмся в наши дни. Вы по-прежнему работаете кассиров и в том же самом универмаге. Но как много здесь изменилось. Когда теперь покупатели выкладывают свои покупки на прилавок, вы пропускаете каждую из них через оптическое сканирующее устройство, которое считывает универсальный код, нанесённый на покупку. Универсальный код – это серия точек и цифр, по которым компьютер определяет, какое изделие покупателя; цена этого изделия хранится в памяти компьютера и высвечивается на маленьком экране, чтобы покупатель мог видеть стоимость своей покупки. Как только все отобранные товары прошли через оптическое сканирующее устройство, компьютер немедленно выдаёт общую стоимость купленных товаров. В этом случае окончательный расчёт с покупателями происходит намного быстрее, чем при использовании кассового аппарата.

Применение компьютера не только позволяет существенно ускорить расчёт с покупателями, но и даёт возможность всё время держать под контролем количество проданного и имеющегося в наличии товара.

Очевидно, что в недалёком будущем компьютеры станут играть ещё большую роль в жизни универсамов и их покупателей. В Японии уже существуют универсамы, где современная техника применяется для выполнения большинства операций, которые всегда выполнялись людьми. Так, роботы управляют паркованием машин на специальной стоянке возле универсама, приветствуют покупателей при входе в магазин(6 тысяч человек в день) и сообщают им о проводимой продаже по сниженным ценам. Даже мясной отдел имеет своего робота, который выполняет желания покупателей меньше чем за минуту. В тележки для продуктов вмонтированы калькуляторы, чтобы покупатель мог быстро ориентироваться в том, на какую сумму он отобрал продукты. Компьютер регулирует освящение и кондиционирование воздуха в помещении универсама. Оптическое сканирующее устройство ускоряет расчёт с покупателем и ведёт учет проданных и оставшихся в наличии товаров. При универсаме есть также комната, в которой детишки могут смотреть видеофильмы пока их родители делают покупки.

БАНКОВСКИЕ ОПЕРАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Выполнение финансовых расчётов с помощью домашнего персонального компьютера – это всего лишь одно из его возможных применений в банковском деле. Мощные вычислительные системы позволяют выполнять большое количество операций, включая обработку чеков, регистрацию изменения каждого вклада, приём и выдачу вкладов, оформление ссуды и перевод вкладов с одного счёта на другой или из банка в банк. Кроме того, крупнейшие банки имеют автоматические устройства, расположенные за пределами банка. Банковские автоматы позволяют клиентам не выстаивать длинных очередей в банке, взять деньги со счета, когда банк закрыт. Дело в том, что автоматы позволяют вносить и получать вклады и даже оплачивать счета в любое время дня и ночи. Всё, что требуется, - вставить пластмассовую банковскую карточку в автоматическое устройство. Как только это сделано, необходимые операции будут выполнены.

Компьютеры находят широкое применение не только в учреждениях и на промышленных предприятиях, но и в медицине. Врачи, сёстры, а также фармацевты и представители других медицинских специальностей рассматривают компьютер как неотъемлемый инструмент их работы.

Как часто вы болеете? Вероятно, у вас была простуда, ветрянка, болел живот? Если в этих случаях вы обращались к доктору, скорее всего он проводил осмотр быстро и достаточно эффективно. Однако медицина – это очень сложная наука. Существует множество болезней, каждая из которых имеет только ей присущие симптомы. Кроме того, существуют десятки болезней с одинаковыми и даже совсем одинаковыми симптомами. В подобных случаях врачу бывает трудно поставить точный диагноз. И здесь ему на помощь приходит компьютер. В настоящее время многие врачи используют компьютер в качестве помощника при постановке диагноза, т.е. для уточнения того, что именно болит у пациента. Для этого больной тщательно обследуется, результаты обследования сообщаются компьютеру. Через несколько минут компьютер сообщает, какой из сделанных анализов дал аномальный результат. При этом он может назвать возможный диагноз.

Конечно, окончательное решение принимает врач, но компьютер ускоряет процесс принятия решения. Кроме того, поскольку компьютер может хранить в своей памяти значительно больше информации, чем человек, то необычное заболевание может быть установлено с её помощью значительно быстрее, чем без неё.

Такой компьютер помогает врачу быстро и эффективно проводить профилактический осмотр. Например, прибор носящий название “сканирующая кошка” (CAT scaner),даёт точное изображение внутренних органов человека. Между прочим, такая “кошка” не имеет ничего общего с домашним животным на четырёх лапах. Это – сокращение от “computer-aided tomography” (компьютерная томография), а томография- это один из методов рентгеновского исследования.

Представьте себе на мгновение человека, у которого случился сердечный приступ, и его увезли в больницу. Сейчас он чувствует себя неплохо, но всё ещё находится в отделении интенсивной терапии. Здесь он “подключен” к компьютеру, который следит за числом сердечных сокращений: если оно вдруг уменьшится до опасного уровня, компьютер немедленно сообщит об этом врачу или сестре.

А вот другая ситуация. Вы пришли в аптеку, чтобы заказать лекарство от зубной боли. Аптека, в которую вы обратились, имеет вычислительную систему, где хранится история болезни каждого клиента этой аптеки. Прежде чем провизор отпустит вам лекарство, он посмотрит вашу историю болезни. Ага…Согласно “показаниям” компьютера, вы уже принимали другой препарат, который был выписан лечащим врачом. Сочетание этого препарата с лекарством, выписанным от зубной боли, может привести к нежелательным побочным явлениям. Поэтому провизор связывается со стоматологом, и тот рекомендует вам другое лекарство.

Это всего лишь два примера того, как могут быть использованы компьютеры при лечении. Существует также множество других способов применения компьютеров для этих целей в госпиталях, клиниках и лабораториях. Приведём некоторые из них.

• Компьютеры играют важную роль в медицинских исследованиях. Они позволяют установить, как влияет загрязнение воздуха на заболеваемость населения данного района. Кроме того, с их помощью можно изучать влияние ударов на различные части тела, в частности последствия удара при автомобильной катастрофе для черепа и позвоночника человека.
• Банки медицинских данных позволяют медикам быть в курсе последних научных и практических достижений.
• Сети ЭВМ используются для пересылки сообщений о донорских органах, в которых нуждаются больные, ожидающие операции трансплантации.
• Вычислительная техника используется для обучения медицинских работников практическим навыкам. На этот раз компьютер выступает в качестве больного, которому требуется немедленная помощь. На основании симптомов, выданных компьютером, обучающийся должен определить курс лечения. Если он ошибся, компьютер сразу показывает это.
• Компьютеры используются для создания карт, показывающих скорость распространения эпидемий.
• Компьютеры хранят в своей памяти истории болезни пациентов, что освобождает врачей от бумажной работы, на которую уходит много времени, и позволяет больше времени уделять самим больным.

Одна из наиболее перспективных областей применения вычислительной техники связана с помощью инвалидам, т.е. слепым, глухим, людям, лишённым возможности передвигаться, или с другими физическими недостатками использовать компьютер для общения, оформления заказов на продукты и даже для проведения видеоигр. Например, люди, у которых парализованы руки, могут работать на компьютере с помощью ног, используя для этого ножной выключатель, напоминающий педаль электрической швейной машины. Инвалиды с парализованными руками, и ногами могут использовать устройства, которые вставляются в рот или прикрепляются к голове.

Говорящий компьютер, или компьютер-синтезатор речи, позволяет слепым людям выполнять операции, которые невозможны без помощи компьютера. Благодаря компьютеру утраченную способность видеть они компенсируют способностью слышать. Для тех, кто частично утратил зрение, имеются устройства, воспроизводящие текст в увеличенном масштабе на специальном мониторе.

• трёхлетние дети учатся различать предметы по их форме;
• шести- и семилетние дети учатся читать и писать;
• Выпускники школ готовятся к вступительным экзаменам в высшие учебные заведения;
• Студенты исследуют, что произойдёт, если температура атомного реактора превысит допустимый предел.

Компьютеры в учебных заведениях используются не только для обучения. Администрация школы, например, на основе баз данных, хранящихся в машине, составляет расписание занятий, отчёты и сводки сведений об учащихся. Кроме того, учащимся предоставляется информация о высших учебных заведениях и приобретаемых в них профессиях. Все преподаватели ведут с помощью компьютера классный журнал, а учитель физкультуры ещё следит и за движением спортивного инвентаря, календарём спортивных соревнований и регистрацией их результатов.

КОМПЬЮТЕРЫ НА СТРАЖЕ ЗАКОНА

Вот новость, которая не обрадует преступника: “ длинные руки закона” теперь обеспечены вычислительной техникой. “Интеллектуальная” мощь и высокое быстродействие компьютера, его способность обрабатывать огромное количество информации, теперь поставлены на службу правоохранительных органов для повышения эффективности работы.

Способность компьютеров хранить большое количество информации используется правоохранительными органами для создания картотеки преступной деятельности. Электронные банки данных с соответствующей информацией легко доступны государственным и региональным следственным учреждениям всей страны. В таких банках могут храниться:

• фамилии преступников и сведения о причинах ареста;
• сведения о разыскиваемых и пропавших без вести людях;
• сведения об автомобилях (в том числе о номерах их государственной регистрации), плавательных средствах и огнестрельном оружии;
• сведения о похищенных вещах.

Так, федеральное бюро расследования (ФБР) располагает общегосударственным банком данных, который известен как национальный центр криминалистической информации.

При помощи компьютера через небольшие преступления удаётся “выйти” на крупные. Так, однажды водитель одной машины был остановлен за нарушение правил дорожного движения. Когда номерной знак его машины был проверен с помощью компьютера, оказалось, что автомобиль был украден в соседнем регионе, и, кроме того, благодаря компьютеру выяснилось, что водитель разыскивается в связи с ограблением банка. Он был немедленно арестован.

Компьютеры используются правоохранительными органами не только в информационных сетях ЭВМ, но и в процессе розыскной работы. Например, в лабораториях криминалистов компьютеры помогаю проводить анализ веществ, обнаруженных на месте преступления. Заключения компьютера-эксперта часто оказываются решающими в доказательствах по рассматриваемому делу.

Компьютеры часто применяются и для составления “географии” преступлений. Данные о совершённых преступлениях в разных регионах страны вводятся в компьютер, который отмечает не географической карте пункты, где были совершены преступления. На основе таких данных правоохранительные органы принимают меры по предупреждению преступлений в районах, прилегающих к отмеченным пунктам.

ТЕКСТОВЫЙ ПРОЦЕССОР ПИСАТЕЛЯ

Не так давно два популярных писателя США – Стивен Кинг и Петер Штрауб – решили объединиться и вместе написать рассказ. Единственной проблемой, мешавшей им осуществить это решение, было то, что они жили в разных штатах – Мэн и Коннектикут. Что же они сделали? Они стали работать вместе с помощью электроники, которая соединила их процессоры через модемы и телефонные линии. Объединение творческих усилий авторов окончилось успешно, их рассказ “Талисман” был опубликован в 1985 году.

В последнее время всё больше и больше профессиональных писателей применяют текстовые процессоры для повышения качества и ускорения своей работы. Но не только новеллисты, подобные Кингу и Штраубу, но и журналисты, авторы технических текстов, сценаристы, авторы учебников (в том числе и авторы настоящей книги), а также многие другие используют компьютеры при работе с текстами. Текстовый процессор значительно облегчает редактирование и сверку текстов. Кроме того, он освобождает от необходимости перепечатки текстов и тем самым экономит время. Наконец, применение специальных программ помогает выявлять и устранять орфографические ошибки и синтаксические ошибки.

Писатели, имеющие микрокомпьютеры, точно так же, могут соединяться с соответствующими банками данных. Конечно, это дополнительно экономит время, когда в процессе работы нужно провести какое-то исследование. Микрокомпьютеры писателей хранят их записи, освобождают от ведения бумажных дел, высылают счета на оплату принятых к публикации произведений.

КОМПЬЮТЕР ХУДОЖНИК

В руках художника компьютер становится инструментом для рисования. Иллюстраторы, дизайнеры, карикатуристы, кинематографисты считают, что вычислительная техника предоставляем им новые возможности в их творческой деятельности. С помощью таких средств, как графопостроитель, графический планшет, световое перо, художники создают многоцветные рисунки, графики, географические карты и диаграммы.

Но почему всё же компьютеры популярны у профессиональных художников? Вы, наверное, уже догадались? Компьютер даёт художнику возможность легко и быстро вносить изменения и поправки в свои рисунки и диаграммы. Вы хотите, чтобы на рисунке мальчик был одет в красную рубашку, а не в синюю? Или чтобы автомобиль имел открывающийся верх, а не жесткий? Пожалуйста! Нет проблем. Электронная правка занимает куда меньше времени, чем правка ручная. Точно так же различные варианты сложных изображений могут быть сделаны в считанные минуты, и при этом нет необходимости каждый раз начинать работу сначала.

Вы не находите, что между писателями и художниками возникает сходство, когда они начинают работать с компьютером? Несмотря на то, что одни создают тексты, а другие – изображения, и те и другие благодаря компьютерам вносят в своё творчество ускорение, гибкость и удобство.

Скажите, можно ли представить жизнь без электричества? Многие из нас считают применение электричества само собой разумеющимся. Вам захотелось съесть кусочек поджаренного хлеба – включаете тостер. Вы хотите узнать прогноз погоды – включаете радио или телевизор. Вам надо сделать уборку дома – включаете пылесос и принимаетесь за дело. Многие современные условия для отдыха и комфорта были бы невозможными без электричества.

А компьютер? Можете вы представить свою жизнь без компьютера? Кто-то, может, считает, что компьютер не является предметом первой необходимости в быту. Но это не так В последнее время вычислительная техника “проникла” в наш дом, причём не только в виде персонального компьютера, но и в виде “компьютера-невидимки”. В ближайшее время подобные невидимки могут стать такими же существенными элементами нашей жизни, как и электричество.

Что представляет собой компьютер-невидимка? Это крохотный микропроцессор, который “спрятан” в окружающих вас предметах. У большинства людей дома один– два таких компьютера, у некоторых - больше. Вы думаете, что это не так? Тогда ознакомьтесь с перечнем предметов, в каждом из которых может быть микропроцессор:

Электронные часы Телевизор

Микроволновая плита Термостат

Радиоприёмник Телефон

Калькулятор Посудомойка

Стиральная машина Швейная машина

Фотокамера Пишущая машинка

Стереофонический Телефонный ответчик

Проигрыватель

И это только начало. Например, можно приспособить к входной двери “звонок”, который будет исполнять музыку.

Теперь осмотритесь внимательно вокруг. Как, по-вашему, какие устройства могут быть компьютеризированы в будущем?

Большинство людей пока ещё не имеют персональных ЭВМ. Пока не имеют. Однако по мере снижения их стоимости всё больше и больше семей будет обзаводиться компьютерами. В самом деле, ведь ещё каких-нибудь десять лет назад ручной калькулятор стоил 60 долларов, и люди, которым он был действительно нужен, приходили в ужас. Сегодня же цена более мощного калькулятора в 10 раз меньше прежней, и даже малые дети пользуются им!

Можно не сомневаться, что по прошествии десятилетия компьютеры получат такое же распространение как сейчас калькуляторы.

Для каких же целей можно “заводить” дома персональный компьютер? Сейчас, например, некоторые семьи используют компьютер для поддержания нужной температуры и управления кондиционированием воздуха. Другие подключают к компьютерам поливки приусадебных участков. Микрокомпьютеры применяются для включения и выключения электрического освещения в соответствии с заданной программой, для системы охранной сигнализации и т.д.

Используя домашний компьютер, соответствующие программные средства и периферийные устройства, можно:

• играть в компьютерные игры;
• вести каталог своих коллекций почтовых марок;
• проводить обработку текстов при написании документов, писем и т.п.;
• входить в электронные сети связи и связываться с банками данных;
• рассчитывать рацион диетпитания;
• обучаться иностранным языкам, изучать историю и другие предметы;
• рисовать;
• играть на “музыкальных инструментах”;
• планировать занятия физкультурой;
• составлять собственные программы.

Этот список можно было бы продолжить, не говоря уже о том, что с годами он будет отражать новые возможности использования компьютеров.