گزارش جلسه یازدهم درس کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات – واحد ۵۵

مشخصات گزارش

توجه

هوالوهاب

کلاس رأس ساعت ۱۲:۴۰ دقیقه با ارائه فصل سوم توسط چند تن از دانشجویان آغاز شد. موضوع در رابطه با رایانه ها و پردازش اطلاعات بود.

تعریف سیستم رایانه ای:

یک سیستم رایانه ای شامل واحد مرکزی پردازش، حافظه اصلی، ابزارهای ورودی و خروجی و ابزارهای ارتباطی است. سیستم رایانه ای به ۶ دسته تقسیم می شود:

• واحد مرکزی پردازش: داده های خام را مدیریت می کند و سایر واحدهای رایانه را کنترل می کند.

  

• حافظه اصلی: داده ها و دستورالعمل ها را به هنگام پردازش به صورت موقت ذخیره می کند.

  

• ابزارهای حافظه جانبی: دادها و دستورالعمل ها را به پردازشگر مرکزی می فرستند و داده ها را برای استفاده بعدی ذخیره می کنند.

  

• ابزارهای ورودی: برای ورود داده ها و دستورالعمل ها به رایانه استفاده می شوند.

  

• ابزارهای خروجی: داده ها را به گونه ای که برای افراد قابل فهم باشند تبدیل می کنند.

  

• ابزارهای ارتباطی: امکان ورود و خروج داده ها در شبکه های ارتباطی را فراهم می کنند.

سیستم باس

مطالعه صفحه ۵۷ و ۵۸ کتاب به دلیل اینکه داوطلبی جهت ارائه نداشت، به خود دانشجویان واگذار شد. اما باز استاد گریزی زدند به صفحه ۵۷ و از دانشجویان خواستند که یک بایت برای کاراکتر A را حساب کنند. در واقع گفتند این عدد باینری را به دسیمال حساب کنند و برای جواب این سوال ۳ نمره بالای ۲۰ را در نظر گرفتند. جواب سوال ۶۵ می شد که کسی موفق به پاسخگویی نشد.

دو نوع کد دودویی معمول عبارتند از: ابسیدیک و اسکی که استاد به یادگیری تلفظ انگلیسی این ها تأکید داشتند. ابدسیک همه اعداد و حروف الفبا و کاراکترهای خاص را با ۸ بیت نمایش می دهد و در رایانه های بزرگ و آی بی ام استفاده می شود.

زمان و اندازه در رایانه

زمان

• یک رایانه بزرگ با چند پردازنده چرخش ماشین آن کمتر از نانو ثانیه است.
• هر پردازنده ۱۰۰ میلیون دستورالعمل را در هر ثانیه پردازش می کند.
• ظرفیت ذخیره رایانه ها با معیار بایت اندازه گیری می شود. هر هزار بایت یک کیلو بایت است.

استاد جهت یادگیری بهتر دانشجویان خط کش را مثال زدند که مثلأ یک متر از ۱۰۰ سانتی متر تشکیل شده و هر یک سانتی متر از ۱۰ میلیمتر تشکیل شده . یا اینکه اگر بخواهیم در مثالی دیگر اندازه را از زیاد به کم بگوییم به این ترتیب است:

یک کیلو    یک میلی     یک میکرو     یک نانو       یک پیکو

سوال یکی از دانشجویان این بود که چطور انسان میفهمد که کامپیوتر این مقیاس ها را به درستی حساب می کند؟ که استاد توضیح دادند که با نصب یک نرم افزار مخصوص این کار صورت می گیرد و همین طور اضافه کردند که بخاطر پیشرفت تکنولوژی رایانه های معمولی نیز دارای یک ترابایت ظرفیت ذخیره هستند.

نسل های رایانه ها

نسل اول

• نسل اول لامپ های بسیار بزرگ یودند که عمر کوتاهی داشتند.
• انرژی زیادی مصرف می کردند و گرمای بسیاری هم تولید می کردند.
• حافظه پردازش اندکی داشتند.
• جهت کارهای علمی و مهندسی استفاده محدودی داشتند.
• حداکثر استفاده اصلی آن ۲ کیلوبایت با سرعت ۱۰۰۰ دستورالعمل در ثانیه بود.

نسل دوم

• از ترانزیستورها استفاده می کردند.ا نرژی کمتری استفاده می کردند؛ در نتیجه گرمای کمتری هم تولید می کردند.
• برای کارهای علمی و تجاری مثل سیستم حقوق در صورتحساب ها استفاده می شد.
• بیش از ۳۲ کیلو بایت حافظه دسترسی (رم) داشتند.
• سرعت آن ۲۰۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰ دستورالعمل در ثانیه بود.

نکته: استاد اشاره به اندازه کوچک رم های موجود داشتند و همینطور بیان کردند که رم ها در گذشته در حد کیلو بود اما رم های موجود اینطور نیستند و یک میلیون برابر از نظر ظرفیت ذخیره افزایش یافتند.

نسل سوم

• مدارهای یکپارچه (IC) هستند که با کنار هم قرار گرفتن صدها و بعدها هزاران ترانزیستور کوچک روی تراشه های سیلیکونی کوچک درست می شوند.
• به نیمه رساناها معروف بودند.
• حافظه رایانه ۲ مگابایت حافظه دسترسی (رم) و سرعت آن ۵ میلیون دستورالعمل در ثانیه افزایش یافت.
• نقش یارانه ها در تجارت در این نسل افزایش یافت.

نسل چهارم

• در این زمان یارانه ها را با صدها هزار و اغلب میلیون ها مدار در هر تراشه فشرده بوجود آوردند.
• حافظه مدار منطقی و کنترل رایانه ها تنها روی یک تراشه جمع شد که به اینها رایانه روی تراشه یا ریز پردازنده می گفتند.

ارائه یکی از دانشجویان در رابطه با توصیف برخی از قطعات رایانه بود که بصورت عملی نشان داده شد.

Motherboard (بورد اصلی): تمامی قطعات بایستی در نهایت به این برد وصل شوند.

Power Supply (منبع تغذیه): بهترین نوع آن گرین است و بر روی این قطعات نوشته شده ۲۲۰ ولت و ۱۱۰ ولت (البته نه همه پاورها).

Hard Drive: جهت ذخیره اطلاعات است که به مادر بورد وصل می شود. از معروفترین برندهای هارد میتوان به Maxtor و Western Digital اشاره کرد. در ادامه در مورد آن توضیح داده خواهد شد.

Optical Drive: (درایو نوری): مثل CD-ROM. در ادامه در مورد آن توضیح داده خواهد شد.

Head Sink: از جنس آلومینیوم است که خنک میکند.

System Fan:

سپس Slot ها را به طور عملی توضیح و نشان دادند:

ارائه صفحه ۶۵ تا ۷۴ کتاب به علت غیبت دانشجویی که این صفحات را بر عهده داشت انجام نشد و مطالعه این قسمت به خود دانشجویان واگذار گردید و نمره منفی توسط استاد برای این دانشجو در نظر گرفته شد.

ارائه بعدی توسط یکی از دانشجویان بر روی پاورپوینت اجرا شد.

شبکه های رایانه ای و محاسبات خدمت گیرنده / خدمت دهنده

استفاده از چند رایانه برای پردازش از طریق شبکه های ارتباطی باهم مرتبط شده را پردازش توزیعی یا اشتراکی می گویند. یکی از شکل های پردازش توزریعی الگوی محاسبه خدمت گیر و خدمت رسان است. روش محاسبه خدمت گیر / خدمت رسان، عمل پردازش بین رایانه های خدمت گیر خدمت رسان تقسیم می شود. هر دو رایانه بهم متصل می شوند اما وظیفه مخصوص به خود را انجام می دهند.

رایانه خدمت گیر: محل ورود کاربر و استفاده کننده به عملیات مورد نیاز است. شامل چند رایانه رومیزی است. کاربر مستقیمأ با قسمت خدمت گیر برنامه نرم افزاری ارتباط دارد و به ورود داده و بازیابی آن برای تحلیل می پردازد.

رایانه خدمت رسان: خدمات مورد نیاز را برای خدمت گیر فراهم می کند و داده های به اشتراک گذاشته شده را ذخیره و پردازش می کنند و عملیات پشتیبانی را انجام می دهند مانند مدیریت شبکه (اتاق سایت دانشگاه). محاسبه در اینترنت با استفاده از الگوی خدمت گیر / خدمت رسان می باشد.

حافظه کمکی

• سیستم های اطلاعاتی برای اطمینان از عدم آسیب پذیری اطلاعات باید بتوانند آنها را خارج از رایانه ذخیره کنند.
• یا برای زمانی که حجم اطلاعات به قدری زیاد باشد که حافظه اصلی رایانه برای آن کافی نباشد.
• غیر فرار است و به هنگام خاموش بودن رایانه اطلاعات در آن باقی می ماند.
• دیسک های مغناطیسی و حافظه فلش از این دسته هستند.
• از حافظه اصلی کندتر هستند زیرا برای دسترسی به داده های حافظه کمکی باید انتقال مکانیکی هم صورت بگیرد.

دیسک های مغناطیسی

• یکی از ابزارهای ذخیره جانبی پر استفاده است.
• داده ها با استفاده از نقطه های مغناطیسی شده بر دیسک های سخت یا لرزان ذخیره می گردد.

در حال حاضر از این دیسک ها خیلی کم استفاده می شود.

دیسک های نوری / Optical disk

• دارای ظرفیت ذخیره سازی بسیار بالا.
• با استفاده از پرتو لیزری یک هد نوری خوانده می شود.
• دیسک فشرده فقط خواندنی، معمولی ترین سیستم دیسک نوری است که در رایانه های شخصی استفاده می شود.
• یک دیسک فشرده ۴.۷۵ اینچی، در رایانه های شخصی ۶۶۰ مگابایت اطلاعات را می تواند ذخیره کند.یعنی ۳۰۰ برابر دیسک های لرزان با ظرفیت بالا.
• برای ذخیره فشرده و بازیابی آسان حجم عظیم داده ها ذخیره تصاویر گرافیکی و صدا، دیسک های نوری فقط خواندنی مناسب تر است.

دیسک های فشرده فقط خواندنی (سی دی-رام):

دارای حافظه فقط خواندنی است و روی آن نمی توان نوشت و تتها اطلاعات را می توان خواند و در تولید دایره المعارف ها و راهنماها و کاربردهای چند رسانه ای که حاوی متن، تصویر و صدا هستند استفاده می شود.

سیستم های دیسک فشرده ورم (یکبار نوشتنی و بارها خواندنی):

کاربر می تواند داده های خود را یکبار روی آن بنویسد و بارها بخواند و قابل پاک کردن هم نیست.

دیسک های ویدئویی رقومی (دیجیتال)

که به آنها دیسک چند کاربره هم می گویند. نوعی دیسک نوری است به اندازه سی دی رام ولی با ظرفیت ذخیره بیشتر. ظرفیتش بیش از از ۴.۷ گیگا بایت است که دو نوع هم هستند: داخلی و خارجی

نوارهای مغناطیسی (Magnetic tape)

نوعی فناوری ذخیره قدیمی است که برای ذخیره جانبی داده ها با حجم زیاد ار آن استفاده می شود.جهت آرشیو داده ها استفاده می شود. عیب این دستگاه این است که داده ها را بصورت ترتیبی ذخیره می کند و نسبت به سایر حافظه های جانبی سرعت آن پایین تر است و بیشتر در صدا و سیما استفاده می شود.

ابزارهای ورودی و خروجی داده ها

در نظام های اطلاعاتی علاوه بر سرعت و ظرفیت سی پی یو به سرعت و طراحی ابزارهای ورودی و خروجی هم بستگی دارد.

صفحه کلید

یکی از مهمترین ابزارهای ورودی متن، داده های عددی و فرمان های مختلف به رایانه ها.از طریق کابل به رایانه متصل می شود. در برخی رایانه ها مثل رایانه های کیفی، صفحه کلید و سیستم و نمایشگر با هم ترکیب و مجموعه واحدی شدند.

ابزارهای اشاره گر (Pointing devices)

با استفاده از این وسیله محل قرار گرفتن مکان نما در صفحه نمایش رایانه مشخص می شود. برای استفاده از برنامه های گرافیکی مثل فتوشاپ و سایر برنامه ها لازم است در لپ تاپ ها از رد نگهدار و صفحه لمسی به عنوان اشاره گر استفاده می شود.

خودکار کردن داده های منبع

داده ها بلافاصله از منبع اصلی که به وسیله رایانه قابل خواندن است، ذخیره می شوند. سیستم صندوق فروشگاه ها، بارکد موجود در سوپر مارکت ها نمونه ای از داده های منبع هستند.

یکی از مزایای استفاده از این روش این است که بسیاری از خطاهای ورود اطلاعات با صفحه کلید تقریباً حذف می شود. فناوری های عمده در خودکار کردن داده های منبع عبارتند از:

شناخت نوری کاراکترها (ا سی ار)

علائم ویژه، حروف، کدها را به شکل دیجیتال و متنی تبدیل می کند. اسکنر یا پویشگر تصویر حاوی متون و علائم را اسکن می کند و فقط متن ها و علائم را شناسایی و به یک فایل متنی تبدیل می کند.

فناوری شناخت کاراکتر مرکب مغناطیسی (ام آی سی آر)

در صنعت بانکداری برای کنترل چک ها مورد استفاده قرار می گیرد. قسمت پایین یک چک معمولی حاوی کاراکترهایی است که نشانگر نام بانک، حساب جاری و شماره چک است که با مرکبی خاص چاپ می شود. آی سی آر این کاراکترها را برای رایانه به شکل دیجیتالی تبدیل می کند.

ابزارهای شناخت دستنویس

مانند تخته رسم گرافیکی قلمی، رایانه های کیفی و دفترچه یادداشت بخصوص برای افرادی که در قسمت فروش و خدمات کار می کنند، بسیار مفید است. کاربر با استفاده از ابزارهای ورودی قلمی بطور مستقیم روی صفحه نمایش به اندازه تابلو اطلاعات می نویسد.

پویشگرهای رقومی (دیجیتالی)

نوعی ابزار ورود اطلاعات که تصاویری مثل عکس و اسناد را به شکل دیجیتالی تبدیل می کند.

ابزارهای ورودی صوتی

صوت و صدا را برای پردازش رایانه ای به شکل دیجیتال تبدیل می کند مثل میکروفون.

دریافتگرها (Sensors)

داده ها را بطور مستقیم از محیط اطراف جمع آوری و وارد رایانه می کند.

پردازش دسته ای و درون خطی

پردازش درون خطی

همان روش آنلاین است. کاربر دستورالعمل را بطور مستقیم به رایانه می دهد و بلافاصله پردازش می شود.

پردازش دسته ای

مثل سفارش یا کارت های زمان پرداخت حقوق به صورت گروهی یا دسته ای جمع آوری و ذخیره می شوند تا با فرا رسیدن زمان گزارش گیری عمل پردازش صورت می پذیرد.

قرار دادن نمره دانشجویان در سایت مثالی بود که توسط دانشجو مطرح شد که این نمرات بعد از مدتی به روز می شوند.

ابزارهای خروجی

مهمترین آن ها نمایشگرها و چاپگرها هستند.

• پایانه لامپ تصویر عمومی ترین وسیله خروجی اطلاعات در سیستم های رایانه ای مدرن است. این پایانه ها شبیه لامپ تصویر تلویزیون می باشد. تفنگی الکترونیکی پرتو الکترون ها را بر روی صفحه نمایش شلیک می کنند تا پیکسل ها روشن گردند هر چه تعداد پیکسل در صفحه بیشتر باشد تصویر واضح تر است.
• این نمایشگرها تک رنگ یا رنگی هستند و براساس توانایی نمایش دسته بندی می شوند. بعضی تنها متن و بعضی دیگر هم متن و هم تصویر گرافیک را نشان می دهند.

چاپگر یا رسام

با استفاده از رسام که قلم های چند رنگ برای طراحی خروجی های رایانه ای دارد، تصاویر گرافیکی با کیفیت بالا را می توان تولید کرد. از چاپگرها بسیار کندترند. برای نمودارها و نقشه ها و طرح های بزرگ مناسب است.

دیگر ابزارهای خروجی

ابزارهای خروجی صوت: داده های خروجی دیجیتال را بصورت قابل فهم تبدیل می کند.

خروجی های شنیداری: مانند موسیقی و صداهای دیگر ممکن است از طریق بلندگوهای متصل به رایانه منتقل شوند.

علاوه بر این ها نرم افزارهای کاربردی چند رسانه ای مثل وب دارای خروجی های گرافیکی و ویدئویی می باشند.

روند آینده فن آوری اطلاعات

• در ۳۰ سال گذشته هزینه رایانه ها و لوازم جانبی به ازای هر دهه ۱۰ درصد کاهش و ظرفیت رایانه ها به ازای هر دهه حداقل ۱۰۰درصد افزایش یافته.
• ریز پردازنده های امروز رایانه های گذشته را ابتدا به روی میزها جای داد و سپس تبدیل به رایانه ای شد که در کیف دستی یا جیب پیراهن جای می شوند.
• با استفاده از چند رسانه ای های تعاملی، ابر تراشه / سوپر چیپ، ریز مینیاتور سازی و نرم افزارهای میانجی می توان این پیشرفت ها را احساس کرد.

چند رسانه ای تعاملی (Interactive multimedia)

• نوعی فناوری است که دو یا چند رسانه (متن، گرافیک، صدا، تصویر) را به یک برنامه کاربردی رایانه ای تبدیا می کند.
• پایه و اساس خیلی از خدمات جدید مانند کتاب الکترونیک، روزنامه و … است.
• برای استفاده از این سیستم به یک رایانه، نمایشگر رنگی با وضوح بالا، دیسک سخت با ظرفیت بالا و یک دیسک نوری نیاز است.
• صفحات وب محاوره ای که مملو از گرافیک، صدا و تصویر متحرک و فیلم متحرک ویدئویی است چند رسانه ای ها را در اینترنت محبوب ساخته است.

ابر تراشه ها و نسل پنجم رایانه ها

• ریز پردازنده هایی ساخته شده اند که با کم کردن فاصله بین ترانزیستورها سریع تر کار می کنند. این باعث می شود تا جریان الکتریکی فاصله کمتری را طی کنند.
• هرچه خطوط تراشه ها باریک تر باشند، تعداد ترانزیستورهای یک تراشه بیشتر است و باعث می شود که این مدارها سریع تر کار کنند.
• تعداد ترانزیستورهایی که از نظر اقتصادی می تواند برای یک تراشه سیلیکونی واحد مناسب باشد، هر ۱۸ ماه دو برابر می شوند.
• به زودی می توان بین ۵۰ تا ۱۰۰ میلیون ترانزیستور را در یک ریز پردازنده قرار داد.

کارت هوشمند (Smart cards) و ریز مینیاتورسازی (Micro-miniaturization):

• باعث افزایش سرعت رایانه های کوچک، سریع و ارزان شده است مثل پخش صوت استریو.
• در اندازه های کوچک قدرت رایانه های بزرگ و حتی ابر رایانه ها را خواهند داشت مثل رایانه های مدادی.
• باعث شده بسیاری از نرم افزارها و سخت افزارها و ابزارهای پرمصرف امروزی در یک ابزار واحد و تا حد ممکن کوچک یکپارچه شوند. مثل تلفن های همراه. یک ابزار در چندین ابزار دیگر حضور یافته است و چندین ابزار در یک وسیله.
• کارت های هوشمند، کارت های پلاستیکی به اندازه کارت های اعتباری است که به جای نوارهای مغناطیسی، دارای حافظه و ریز پردازنده کوچکی می باشند.
• تراشه های موجود در روی این کارت ها می تواند اطلاعاتی مانند وضعیت بهداشت، اطلاعات شناسایی و شماره تلفن را ذخیره کند.

میانجی های اجتماعی (Social interfaces)

• نوعی میانجی اجتماعی در حال توسعه است که با استفاده از رفتارهای انسان شناخته می شود و الگوهای ارتباطی بین انسان ها و رایانه طراحی می شود.
• انسان به طور روز افزون با تلاش کمتر و از طریق نوشتن، لامسه و …با رایانه ارتباط برقرار می کند.

توصیه های مدیریتی

• مدیران عمومی باید از توانایی انواع پردازشگرها، ابزارهای ورودی، خروجی، حافظه و نیز هزینهکاررایی سخت افزارها آشنا باشند.
• آشنایی با سخت افزارها جهت توزیع رایانه ها در بخش های مختلف.
• انتخاب سخت افزارهای مناسب با توجه به فرهنگ و ساختار سازمانی و نیز نیاز پردازش اطلاعات.

در پایان کلاس قرار شد دانشجویان روی سوال ۲ انتهای فصل فکر کنند و جلسه آینده نظرات خود را بگویند.

گزارشات جلسات دیگر درس کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات واحد ۵۵

+۷