Волоконно‑оптические линии связи

В двадцатом веке человечество было свидетелем огромного скачка в развитии разных видов связи, в особенности телефонии, радио и телевидения. Благодаря им, и благодаря появлению спутниковой космической совокупности связи современный человек взял недоступную прошлым поколениям возможность связываться с самыми дальними и глухими уголками планеты, видеть, слышать и знать обо всем, что происходит в мире.

Но при всех преимуществах классических видов связи каждому из них свойствен и множество недочётов, каковые становятся все более чувствительными по мере нарастания количеств передаваемой информации. Не обращая внимания на последние достижения науки и техники, разрешающие существенно уплотнить передаваемую по кабелю данные, магистральные телефонные линии все равно довольно часто выясняются перегруженными.

Приблизительно то же возможно сообщить о радио и телевидении, в которых информационные сигналы переносятся посредством электромагнитных волн: все возрастающее количество радиостанций и телеканалов, вещательных и служебных, стало причиной происхождению обоюдных помех, к обстановке, взявшей наименование «тесноты в эфире». Это стало одним из толчков к освоению все более коротковолновых диапазонов радиоволн.

Известно: чем меньше применяемые для вещания волны, тем больше радиостанций без обоюдных помех может разместиться в данном диапазоне (это легко видеть, вращая настройку радиоприемника: в случае если на долгих волнах мы можем поймать всего пара радиостанций, то на маленьких и ультракоротких волнах таких радиостанций уже сотни и десятки, они в буквальном смысле слова «сидят на каждом миллиметре»). Второй недочёт классических видов связи пребывает в том, что для передачи информации по большому счету невыгодно пользоваться волнами, излучаемыми в свободное пространство.

Так как энергия, приходящаяся на какую?то определенную площадь фронта таковой волны, убывает по мере повышения фронта волны. Для сферической волны (другими словами таковой, которая распространяется равномерно во все стороны от источника) ослабление обратно пропорционально квадрату расстояния от источника волны до приемника. В следствии, в современной радиотехнике тратятся огромные средства на усиление и выделение нужного сигнала.

Совсем вторая картина была бы в том случае, если бы информация посылалась узким направленным пучком либо лучом. Утраты наряду с этим были бы значительно меньше. Перечисленные недочёты заставляют высказать предположение, что человечество находится на пороге серьёзной революции в совокупности связи, которая приведет к тому, что в двадцать первом веке главным ее видом станет оптоэлектроника, не имеющая всех этих недочётов.

Ожидается, что уже в первые десятилетия наступающего столетия все новые телефонные, телевизионные и вычислительные совокупности будут соединяться волоконно?оптическими кабелями с применением в качестве носителя информации лазерного излучения.

Эра современной оптической связи началась в первой половине 60-ых годов двадцатого века по окончании создания первого лазера. Изобретение лазеров по большому счету породило надежду на стремительное и легкое преодоление неприятностей «эфирной тесноты». В действительности, применение микронных волн видимого света для потребностей связи вместо сантиметровых и миллиметровых радиоволн создавало возможность практически беспредельно увеличить количества передаваемой информации.

К примеру, совокупность связи на гелий?неоновом лазере имеет полосу пропускания, в которой возможно в один момент разместить около миллиона телевизионных каналов. Но уже первые испытания развеяли радужные иллюзии.

Стало известно, что земная воздух весьма деятельно поглощает и рассеивает оптическое излучение и что лазеры (в том случае, если луч распространяется конкретно через воздушное пространство) смогут употребляться для потребностей связи только на весьма маленьком расстоянии (в среднем — не более чем в 1 км) Все попытки преодолеть это затруднение успеха не имели. Так обстояли дела, в то время, когда во второй половине 60-ых годов двадцатого века двое японских ученых Као и Хокэма внесли предложение применять для передачи светового сигнала долгие стеклянные волокна, подобные тем, каковые уже употреблялись в других областях и эндоскопии. Их статья заложила фундамент волоконно?оптической связи.

На чем же основано воздействие световодов? Из оптики известно: в случае если направить световой луч из более плотной среды в менее плотную (к примеру, из воды либо стекла в атмосферу), то большая часть его отражается обратно от границы двух сред. Наряду с этим чем меньше угол падения луча, тем большинство светового потока окажется отраженной.

Методом опыта возможно подобрать таковой пологий угол, при котором отражается целый свет и только ничтожная его часть попадает из более плотной среды в менее плотную. Свет наряду с этим оказывается как будто бы заключенным в плотной среде и распространяется в ней, повторяя все ее изгибы. Данный эффект «удержания света» возможно замечать на примере распространения света в струи воды, которую он неимеетвозможности покинуть, неизменно отражаясь от границы воды и воздуха.

Совершенно верно так же происходит передача светового сигнала по оптическому стеклянному волокну. Войдя вовнутрь него, световой пучок распространяется в разных направлениях. Лучи, идущие под малым углом к границе двух сред, всецело отражаются от нее.

Так, оболочка прочно удерживает их, снабжая светонепроницаемый канал для передачи сигнала фактически со скоростью света.

В совершенных световодах, изготовленных из полностью прозрачного и однородного материала, световые волны должны распространяться не ослабевая, но фактически все настоящие световоды более либо менее очень сильно поглощают и рассеивают электромагнитные волны из?за неоднородности и своей непрозрачности. (Поглощение снаружи проявляется как нагрев световода; рассеяние — это в то время, когда часть излучения покидает волокно.) Стекло, которое думается таким прозрачным в окнах, биноклях и витринах, в конечном итоге выясняется далеко не однородным. Это легко подметить, посмотрев через торец листового стекла.

Наряду с этим сходу делается видна его не сильный голубовато?зеленая окраска. Изучения говорят о том, что эта окраска позвана маленьким числом меди и железа, содержащимся в стекле. Кроме того в самых чистых стеклах, изготавливаемых для астрономических и фотографических объективов, имеется много окрашенных примесей.

В первых световодах, изготовленных из для того чтобы стекла, утраты энергии были весьма громадны (на 1 м световода терялось более 50% введенного в него света).

Но и при таком качестве удалось создать устройства, разрешавшие пропускать свет через изогнутые каналы, замечать внутренние поверхности железных полостей, изучать состояние внутренних органов людской тела и т.п. Но для магистральных линий связи такие световоды были непригодны.

Пригодилось около десятилетия чтобы создать лабораторные образцы волоконных световодов, талантливых передать на 1 км 1% введенной в них мощности света. Следующей задачей было изготовить из для того чтобы волокна световодный кабель, пригодный для использования на практике, создать приёмники и источники излучения. Несложный волоконный световод представляет собой узкую нить из прозрачного диэлектрика.

Передаваемые световые волны идут под малыми углами к оси световода и испытывают полное внутреннее отражение от его поверхности. Но применять таковой световод возможно лишь в лаборатории, поскольку незащищенная поверхность стекла в простых условиях неспешно покрывается пылинками, на ней начинается множество недостатков: микротрещин, неровностей, каковые нарушают условия полного внутреннего отражения света в волокна, сильно поглощают и рассеивают лучи. Значительные дополнительные утраты появляются в местах контакта световода с опорами, поддерживающими незащищенный кабель.

Радикальное изменение обстановки было связано с созданием двухслойных световодов. Такие световоды складывались из световодной жилы, заключенной в прозрачную оболочку, показатель преломления которой был меньше, чем показатель преломления жилы.

В случае если толщина прозрачной оболочки превосходит пара длин волн передаваемого светового сигнала, то ни пыль, ни свойства среды вне данной оболочки не оказывают значительного влияния на процесс распространения световой волны в двухслойном световоде. Эти световоды возможно покрывать полимерной оболочкой и превращать их в световедущий кабель, пригодный для использования на практике. Но для этого нужно создать высокое совершенство границы между жилой и прозрачной оболочкой.

самая простая разработка изготовления световода пребывает в том, что стеклянный стержень?сердцевина вставляется в хорошо подогнанную стеклянную трубку с меньшим показателем преломления. После этого эта конструкция нагревается.

В первой половине 70-ых годов XX века компания «Корнинг гласс» в первый раз создала стеклянные световоды, пригодные для передачи светового сигнала на громадные расстояния. А к середине 70?х годов были созданы световоды из сверхчистого кварцевого стекла, интенсивность света в которых уменьшалась в два раза только на расстоянии 6 км. (Как прозрачно такое стекло, видно из следующего примера: в случае если представить себе, что в окно засунуто сверхчистое оптическое стекло толщиной 10 км, то оно будет пропускать свет так же прекрасно, как простое оконное стекло сантиметровой толщины!)

Не считая световода волоконно?оптическая совокупность связи включает в себя блок оптического передатчика (в котором электрические сигналы, поступающие на вход совокупности, преобразуются в оптические импульсы) и блок оптического приемника (принимающего оптические сигналы и преобразующего их в электрические импульсы). В случае если линия имеет громадную протяженность, на ней действуют кроме этого ретрансляторы — они принимают и усиливают передаваемые сигналы.

В устройствах для ввода излучения в волоконные световоды активно используются линзы, каковые имеют весьма фокусное расстояние и маленький диаметр десятков микрон и порядка сотен. Источники излучения смогут быть двух типов: светоизлучающие диоды и лазеры, каковые трудятся как генераторы несущей волны. Передаваемый сигнал (это возможно телевизионная передача, разговор по телефону и пр.) модулируется и накладывается на несущую волну совершенно верно так же, как это имеет место в радиотехнике.

Но значительно действеннее передавать данные в цифровом виде. Наряду с этим снова?таки совсем не имеет значение, какая информация передается так: разговор по телефону, печатный текст, музыка, телевизионная передача либо изображение картины. Первым шагом для преобразования сигнала в цифровую форму есть определение его значений через определенные промежутки времени — данный процесс именуется дискретизацией сигнала по времени.

Доказано (и математически, и фактически), что в случае если промежуток T, по крайней мере, в 2 раза меньше наивысшей частоты, содержащейся в спектре передаваемого сигнала, то данный сигнал возможно в будущем восстановлен из дискретной формы без всяких искажений. Другими словами вместо постоянного сигнала без ущерба для передаваемой информации возможно подавать комплект весьма маленьких импульсов, отличающихся друг от друга лишь собственной амплитудой.

Но нет необходимости передавать эти импульсы как раз в таком виде. Потому, что все они имеют однообразный вид и перемещены относительно друг друга на одинаковый временный промежуток T, то возможно передавать далеко не весь сигнал, а только значение его амплитуды. В отечественном примере разбивка по амплитуде идет на восемь уровней.

Это указывает, что значение каждого импульса возможно трактовать как число в бинарном коде. Значение этого числа и передается по линии связи. Потому, что для передачи каждого бинарного числа нужны всего две цифры — 0 и 1, то она весьма упрощается: 0 соответствует отсутствию сигнала, а 1 — его наличию.

На передачу каждой цифры в отечественном примере идет время в 1/3 T. Восстановление переданного сигнала происходит в обратном порядке. Подача сигнала в цифровом виде весьма эргономична, поскольку практически исключает помехи и всякие искажения.

Оптическая совокупность связи до тех пор пока еще относительно дорога, что сдерживает ее широкое распространение, но нет сомнения, что это только временное препятствие. преимущества и Достоинства ее так очевидны, что она обязательно обязана взять в будущем повсеместное использование. В первую очередь, волоконно?оптические кабели весьма устойчивы к помехам и имеют небольшой вес.

При освоении разработки их массового производства они могут быть значительно дешевле применяемых на данный момент электрических кабелей, потому, что сырье для них уже на данный момент существенно дешевле. Но самое серьёзное их преимущество пребывает в том, что они имеют огромную пропускную свойство — в единицу времени через них возможно пропускать такие огромные количества информации, какие конкретно нереально передать ни одним из известных на данный момент способов связи. Все эти качества должны обеспечить волоконно?оптическим линиям связи многогранное использование в первую очередь в блоках ЭВМ (уже накоплен обширный опыт создания микросхем, в которых употребляются микроскопические световоды; быстродействие таких микросхем приблизительно в 1000 раза больше, чем у простых), в кабельном телевидении; после этого случится замена телефонных кабелей на магистральных линиях и создание телевизионных кабелей; в возможности ожидается объединение всех этих сетей в единую информационную сеть.

Во многих развитых государствах (и в первую очередь в Соединенных Штатах) уже на данный момент многие телефонные линии связи заменены световодами. Практикуется создание муниципальных оптико?волоконных сетей. Так, во второй половине 70-ых годов двадцатого века городская цифровая волоконно?оптическая телефонная совокупность связи была установлена в большом американском городе Атланте.

ПК

Компьютер Сейчас занял такое же место, как телефон, телевизор и автомобиль. Но, по?видимому, это лишь первые предвестники тотальной эры компьютеризации, которая грядет в ближайшие десятилетия. Во всех отношениях компьютер является явлениемсовсем неординарное.

Пожалуй, ни одно второе технологическое изобретение до него не проявляло себя так бурно, не развивалось так быстро и не пронизывало так многогранно все сферы нашей жизни.

Компьютеры уже стали незаменимы в делопроизводстве, в бизнесе, в армейском деле, в науке, технике и в сотнях вторых видах профессиональной деятельности. Они быстро прививаются в сферах мастерства, спорта и политики. Огромно значение, которое компьютеры успели занять в личной судьбе людей, в их взаимном общении и отдыхе.

Но все это, возможно, помогает лишь подготовкой либо первым предвестником грандиозной информационной революции, которая грядет в ближайшие десятилетия. Потому что именно компьютер обязан будет сыграть роль того волшебного ключика, того чудесного окна, благодаря которому любой отдельный индивид через глобальные компьютерные сети сможет получить доступ ко всем достаткам накопленной человечеством информации.

Не смотря на то, что в наши дни вычислительные операции далеко не основная и уж по крайней мере не единственная сфера применения компьютера, исторически он обязан своим происхождением как раз формированию вычислительной техники. ЭВМ первого поколения, эти твёрдые и тихоходные вычислители, были пионерами компьютерной техники. Как мы не забываем, они достаточно скоро сошли со сцены, так и не отыскав широкого коммерческого применения из?за ненадежности, трудного программирования и высокой стоимости.

Им на смену пришли ЭВМ второго поколения. Элементной базой этих автомобилей стали полупроводники. Скорости переключения уже у первых несовершенных транзисторов были в много раз выше, чем у вакуумных ламп, экономичность и надёжность — кроме этого на пара порядков выше.

Это сходу расширило сферу применения ЭВМ. Стало возмможно устанавливать их на самолётах и кораблях.

Спрос на ЭВМ заметно увеличивался. Первые серийные ЭВМ на транзисторах показались во второй половине 50-ых годов двадцатого века в один момент в Соединенных Штатах, ФРГ и Японии. В первой половине 60-ых годов двадцатого века начался массовый выпуск интегральных микросхем, но уже в первой половине 60-ых годов XX века была создана экспериментальная ЭВМ на 587 микросхемах.

В первой половине 60-ых годов двадцатого века компания IBM наладила выпуск автомобилей IBM?360 — первой массовой серии ЭВМ на интегральных элементах.

В первый раз тогда сделалось вероятным связывать автомобили в комплексы и без всяких переделок переносить программы, написанные для одной ЭВМ, на любую другую из данной серии. Так была осуществлена стандартизация аппаратного и ПО ЭВМ. Всего в серию входило 9 автомобилей различного уровня сложности с временем исполнения операции сложения от 206 до 0, 18 микросекунды.

За пара лет было реализовано 19 тысяч компьютеров данной серии различных классов.

Из этого возможно заключить, что с возникновением автомобилей третьего поколения спрос на ЭВМ вырос еще больше. Их стали приобретать многие промышленные и торговые компании. Созданные в первой половине 70-ых годов двадцатого века процессоры компании «Интел» имели чрезвычайный коммерческий успех, поскольку при маленькой стоимости снабжали ответ большого круга своевременных задач.

Во второй половине 70-ых годов двадцатого века показались первые автомобили четвертого поколения на громадных интегральных схемах — американские «Крэй?1» и «Крэй?2» с быстродействием 100 миллионов операций в секунду. Они содержали около 300 тысяч чипов (микросхем).

Так кратко смотрелась предыстория ПК. Происхождения этого типа автомобилей никто не планировал. Он упал, образно говоря, как снег на голову.

Все началось в том же 1976 году, в то время, когда два предприимчивых двадцатилетних американских техника, не имевшие особого образования, Стефан Стив и Возняк Джобс, создали в примитивной мастерской, расположенной в обычном гараже, первый мелкий, но многообещающий ПК. Он стал называться «Эппл» («Яблоко») и первоначально предназначался для игр, не смотря на то, что имел кроме этого возможности для программирования.

Позднее Джобс основал компанию «Эппл компьютер», которая в первый раз наладила массовое производства персональных компьютеров. Спрос на них превысил всякие ожидания. В маленькое время компания Джобса превратилась в большое и процветающее предприятие.

Это вынудило и другие компании обратить внимание на рынок персональных компьютеров. В продаже показалось множество моделей «персоналок» самых различных концепций. В первой половине 80-ых годов XX века собственный первый ПК IBM PC выпустила компания IBM.

Успех его во всем мире был огромным, чему в большой степени содействовал весьма хороший 16?разрядный процессор Intel?8088 и великолепно созданное ПО компании «Микрософт». Следующая модель PC/XT, выпущенная в первой половине 80-ых годов XX века, имела оперативную память 640 Кб, высокое быстродействие и жёсткий диск. Во второй половине 80-ых годов двадцатого века показалась еще более идеальная модель PC/AT на базе процессора Intel?80286.

К концу десятилетия компьютеры компании IBM стали самыми массовыми и популярными.

Что же представляет собой ПК? Независимо от сложности компьютера его структурная схема возможно поделена на три громадных отдела: память, периферийное оборудование и процессор. Память помогает для логических команд и запоминания чисел (каковые также сохраняются в ней в числовом коде) и трудится в постоянной связи с процессором, а в то время, когда нужно — подключается к периферийным устройствам.

Физически память делится на отдельные условные ячейки, в каждой из которых размещается ровно одно число фиксированной длины. Машинная ячейка характеризуется некой микроструктурой, определяющей, сколько бинарных единиц информации (битов) возможно в нее записать. Биту соответствует один бинарный разряд ячейки.

Эта часть ячейки, как уже говорилось, может пребывать в одном из двух состояний — им соответствуют условные значения «единица» и «нуль».

Восемь бит образуют более большую единицу информации — байт, благодаря которой возможно представить в памяти одну букву алфавита, цифру десятичной совокупности, и любой знак препинания либо какой?нибудь второй знак. Каждой ячейке присваивается адрес, зная что возможно добраться до нее, занести в нее число либо вычислять его из ячейки.

В ячейках памяти кроме этого хранится программа, складывающаяся из совокупности команд — элементарных предписаний того, что обязана делать машина на протяжении каждого рабочего такта. Наконец, память употребляется для хранения промежуточных результатов ответа задачи. Работу памяти характеризуют два показателя: емкость (другими словами какое количество в ней возможно разместить закодированных в бинарной форме чисел) и быстродействие (другими словами как скоро возможно эти числа записать в память и снова извлечь оттуда).

Быстродействие памяти зависит от скорости переключения каждой ячейки из одного состояния в второе.

ее быстродействие и Объём памяти, по большому счету говоря, находятся в несоответствии друг к другу. При других равных условиях — чем больше память, тем меньше ее быстродействие, а чем больше быстродействие — тем меньше память. Исходя из этого в современных компьютерах память организуется в виде многоярусной структуры.

В большинстве случаев различают память главную и внешнюю. Главная память со своей стороны складывается из двух частей: оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ). Первый, самый верховный уровень, образуется оперативной памятью, конкретно связанной с процессором.

В оперативном запоминающем устройстве достигается минимальное время доступа к хранящимся в памяти данным.

Второй эшелон памяти — постоянное запоминающее устройство — подключается к ОЗУ при его перегрузки. Оно помогает как бы «стремительным справочником», к которому процессор иногда обращается за нужной информацией, либо прикладными программами. Скорость его на пара порядков ниже, чем в ОЗУ, но оно владеет значительно громадным количеством.

Помимо этого, при выключении компьютера информация из него не стирается.

К внешней памяти относят разные устройства, талантливые хранить громадные количества информации. Это накопители на магнитных дисках, магнитные ленты и т.п. Их быстродействие возможно еще на пара порядков ниже, чем в устройствах главной памяти, но они смогут владеть огромной емкостью — в пара миллионов либо миллиардов байт.

Первоначально устройством внешней памяти компьютера служил простой кассетный магнитофон. на данный момент чаще употребляются дискеты (мягкие магнитные диски, напоминающие маленькую пластинку, заключенную в особый конверт; их емкость около 1?1, 4 Мбайт). Информация из памяти компьютера на дискету и с дискеты в память компьютера списывается посредством дисковода — особого устройства ввода?вывода данных.

На одной магнитофонной кассете возможно записать приблизительно столько же информации, сколько на дискете, но время обращения к какой?нибудь программе либо элементу данных для накопителей на магнитных лентах существенно продолжительнее, чем для накопителя на магнитных дисках. Это и ясно, потому, что информация на ленте записывается в виде одной долгой последовательности битов и для считывания нужной информации необходимо перематывать всю ленту.

на данный момент в качестве устройства внешней памяти широкое распространение взяли винчестеры (либо твёрдые диски). Их емкость весьма громадна (один диск может сохранять миллионы страниц печатного текста), но наряду с этим они владеют громадным быстродействием. Громадная скорость достигается благодаря тому, что винчестер заключен в вакуум и вращается на мелких подшипниках.

В базе его — твёрдая алюминиевая пластина с магнитным покрытием.

Наиболее значимым блоком любой ЭВМ есть процессор. Его роль играется в компьютере процессор — интегральная схема на кристалле кремния. В процессоре реализована сложнейшая логическая схема, которую можно считать «мозгом и сердцем» автомобили. Само наименование блока говорит о его активных функциях.

И вправду, процессор занимается переработкой в соответствии с программой той информации, которая содержится в памяти.

В любой рабочий такт процессор делает одну логическую либо вычислительную операцию. Базу процессора составляют логические схемы: устройство управления, арифметическо?регистры и логическое устройство. Устройство управления командует работой всех компонентов компьютера; на вход данной схемы поступают из памяти коды команд, каковые преобразуются в комплект управляющих импульсов, рассылаемых в необходимые точки схемы компьютера.

Работу управляющего устройства возможно уподобить действиям дирижера в оркестре, что, руководствуясь нотами музыкального произведения, посредством дирижерской палочки показывает отдельным музыкантам и группам музыкантов окончания частей и моменты начала исполняемого музыкального произведения. Арифметико?логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций.

Регистры — это электронные цифровые устройства для временного запоминания информации в форме бинарного числа. В случае если регистр может в один момент хранить 8 битов (восемь бинарных знаков) его именуют восьмиразрядным. В случае если их 16 шестнадцатиразрядным и т.д.

Регистры специализированы по своим функциям. Одни предназначены лишь для хранения информации, другие выступают как счетчики делаемых команд, третьи помогают для запоминания адресов делаемых команд и т.д.

Периферийное оборудование компьютера — это громадное семейство несложных и сложных устройств, главное значение которых сводится к обеспечению связи компьютера с внешним миром. В первую очередь, компьютер должен быть наделен возможностями восприятия информации. Этим занимаются устройства ввода данных.

Главным устройством ввода информации есть клавиатура. Она содержит алфавитно?цифровые клавиши для текстов и ввода чисел, и клавиши для управления курсором, переключения режимов и регистров и для других целей. Клавиши на клавиатуре расположены практически так же, как на пишущей машинке.

Главным устройством для отображения информации помогает дисплей, либо монитор. Большая часть современных дисплеев имеет в базе собственной конструкции электронно?лучевую трубку и по устройству похожи на телевизор. В современных компьютерах большое значение в диалоге пользователя с компьютером отводиться мыши.

Мышь представляет собой маленькое устройство, скользящее по плоской поверхности. Относительные координаты ее перемещения передаются в компьютер и обрабатываются так, дабы руководить перемещениями на экране дисплея намерено выделенного маркера, что именуется курсором. указания и выбора Этот способ позиции объектов на экране весьма эргономичен.

При таковой организации диалога на экране отображается пара заблаговременно составленных предположений команд.

Показывая курсором на одну из них, пользователь дает команду. Так, на компьютере может удачно трудиться человек, не имеющий кроме того отдаленного понятия о программировании.

Самый обширно видящимся устройством вывода данных есть печатающее устройство, либо принтер. Но им возможно кроме этого и графопостроитель (плоттер) для чертежей и вывода графиков. Самый обширно до недавнего времени были распространены матричные принтеры.

В них изображение отдельных знаков строится на матрице размером 9 на 9 точек и формируется ударами через красящую ленту узких стержней. Число стержней в большинстве случаев равняется 9, так что точки в пределах их матрицы соприкасаются, образуя постоянные линии. На этих принтерах легко создавать произвольные шрифты, и выводить каждые графические изображения.

Более высокий уровень качества печати дают струйные принтеры, каковые допускают пара уровней яркости и цветную печать. Принцип действия таких принтеров основан на том, что управлением программы из перемещающегося по горизонтали сопла на бумагу выбрасываются небольшие капельки чернил, формируя нужное изображение.

Как и для любой ЭВМ нужной и составной частью компьютера есть его ПО. Без соответствующей программы на нем фактически нереально трудиться. Наиболее значимым классом программ каждого компьютера нужно считать его ОС, которая осуществляет помощь работы всех остальных программ, снабжает их сотрудничество с аппаратурой и предоставляет пользователю возможность неспециализированного управления компьютером.

Эта совокупность преобразует действия и команды, делаемые человеком за компьютером, в долгие комплекты маленьких и несложных команд, понятных компьютеру. Операционных совокупностей не так много. В первой половине 70-ых годов XX века была создана совокупность CP/M, начавшая созданиеоперационных совокупностей для персональных 8?разрядных компьютеров.

Успех данной совокупности разъяснялся ее компактностью и предельной простотой, и тем, что она потребовала мало памяти. В первой половине 80-ых годов XX века в один момент с компьютерами IBM PC показалась ОС MS?DOS — дисковая ОС компании «Микрософт», которая стала основной ОС для 16?разрядных компьютеров. На данный момент для данной совокупности создано много прикладных программ.

Машинная программа как бы определяет профессию компьютера сейчас. А потому, что память компьютера возможно в считанные секунды очистить от программы и старой информации и без того же скоро заменить их новой программой и данными, то компьютер, как в сказке, преобразовывается на отечественных глазах из замечательного вычислителя в шахматиста, бухгалтера либо секретаря?машинистку.

Прикладные программы в большинстве случаев обращены к человеку, что сам не разрабатывает программ (и довольно часто кроме того не имеет понятия о том, как это делается), а лишь применяет их для ответа собственных конкретных задач. Так, к примеру, разные редакторы создают большие удобства для работы с текстами. Наряду с этим пользователь может вызывать на экран дисплея разные документы и трудиться с ними как на печатной машинке.

Но наряду с этим удобства и возможности работы несравненно возрастают. Пользователь, к примеру, может произвольно задавать размер страницы, размеры отступов и полей, выбирать самый всевозможный шрифт, выделять, переставлять и убирать части текста, править и вносить трансформации, машинально контролировать пунктуацию и орфографию, обращаться к разным словарям (каковые находятся в памяти компьютера), вставлять иллюстрации и т.д. и т.п.

Он может позвать сходу пара документов и трудиться с ними в один момент, перенося эти из одного в второй. Наровне с редактором имеется множество прикладных программ, ориентированных на узких экспертов. Они разрешают делать экономические и математические расчеты, писать музыку, рисовать, играться и т.д.

ИНТЕРНЕТ

В историинасчитывается три информационные революции: первая была позвана изобретением письменности, вторая — книгопечатанием. на данный момент мы находимся в начале третьей информационной революции, которая в возможности обязана как следует поменять все условия судьбы человека. Она связанна с возникновением глобальной информационной компьютерной сети Интернет, по праву считающейся одним из самых впечатляющих созданий современной техники.

Эта сеть появилось практически на отечественных глазах в течение двух века и последних десятилетий методом объединения множества локальных и территориальных компьютерных сетей.

Самые первые локальные вычислительные сети показались в 60?х годах. Любая из них представляла собой совокупность вычислительных автомобилей какой?нибудь организации либо компании, расположенных в одном либо нескольких близлежащих строениях и соединенных посредством особых кабелей, разрешающих им обмениваться информацией. Территориальные вычислительные сети стали предстоящим развитием локальных сетей.

Это была совокупность нескольких локальных сетей, соединенных между собой. Применяя их, возможно было приобретать и отправлять данные за пределы собственной совокупности. Глобальная сеть Интернет стала логическим завершением этого процесса.

Она связала в единую совокупность десятки тысяч частных, коммерческих, отвлечённых, национальных и других информационных сетей в мире, другими словами в полном смысле слова стала сетью компьютерных сетей.

Начало существованию Интернета положило в январе 1969 года руководство США. В текущем году группа исследователей (их работу финансировало Управление перспективных изучений (ARPA), которое являлось подразделением Минобороны США) объединило в единую совокупность пара компьютеров — хранителей стратегически серьёзной информации. Для американского руководства эта совокупность была эргономична тем, что обеспечивала бесперебойную работу компьютеров кроме того при ядерной войны.

Совокупность ARPANET сначала лишь связывала научных работников с удаленными компьютерными центрами. Но скоро стало известно, что она может служить очень эргономичным методом отправлять email и обмениваться информацией. К 1980 году по примеру ARPANET было создано пара вторых национальных компьютерных сетей, соединяющих разные общества, организации и группы (к примеру, CSNET объединяющая исследователей в области вычислительной программирования и техники).

В первой половине 80-ых годов XX века ARPANET разделилась на две сети — ARPANET и MULNET.

Совокупность MULNET была зарезервирована для армейского применения, тогда как ARPANET начала использоваться для мирных и научных целей. Была предусмотрена совокупность обмена информацией между ними. Это объединение стало называться Интернет.

Сначала все национальные компьютерные сети в Соединенных Штатах существовали раздельно друг от друга, но неспешно их одну за второй подсоединили к Интернету. Наконец во второй половине 80-ых годов двадцатого века Национальный научный фонд США связал ученых всей страны с пятью суперкомпьютерами, расположенными в разных научных центрах. Скоростные компьютерные сети, соединяющие эти суперкомпьютеры, образовали базисную сеть под именем NSFNet.

Она стала как бы позвоночником, базой и основной частью той глобальной компьютерной сети, которая на данный момент известна как Интернет. В последующее десятилетие, по мере присоединения к данной сети множества вторых региональных и национальных компьютерных сетей, Интернет превратился в грандиозную совокупность, охватывающую целый земной шар.

Вначале Интернетом пользовались лишь эксперты, но неспешно круг пользователей Сетью существенно расширился, и на данный момент к его услугам обращаются люди самых различных профессий. Это домохозяйки, юристы, писатели, спортсмены, милицейский, садовники, повара, предприниматели, студенты и т.д. Их интерес к Интернету разъясняется тем, что он вправду может дать данные, нужную и занимательную каждому.

Интернет предоставляет множество разных одолжений, таких как возможность доступа к разным банкам данных, поиск библиотечной информации, применение электронной почты и т.д. Подключившись к Интернету, любой пользователь приобретает стремительный доступ к огромным информационным ресурсам, накопленным человечеством.

Он может просмотреть каталоги наибольших библиотек мира, определить свежие новости, приобретать копии разных документов, обсуждать волнующие его вопросы, налаживать контакты с сотрудниками по бизнесу и науке. Он может приобретать и пересылать сообщения из любого уголка мира, просматривать сообщения и новости, посвященные тысячам различных тем, обнаружить каждые документы, книги, фотографии, аудиозаписи и фильмы, знакомиться с новыми людьми, выяснять цены на интересующие его товары и другое.

Допустим, ему нужна какая?то программа для компьютера — возможно связаться с каким?нибудь университетом и скопировать программу с их компьютера. Возможно связаться с любым музеем, чтобы получить данные о каком?нибудь экспонате. Возможно подключиться к удаленной библиотеке.

Возможно взять официальные сводки, бюллетени, коммюнике и обзоры разных публичных и национальных организаций. Возможно подписаться на одну из бессчётных программ новостей и приобретать самые свежие сообщения — еще прежде, чем они попадут на телевидение либо в газеты.

Но самоё популярным приложением Интернета на данный момент остается email, потому, что на данный момент это самый стремительный, экономичный и несложный метод пересылки информации между людьми — по цене ниже почтовой марки. То, что введено в банк данных в одной точке Земного шара, в второй через пара секунд возможно прочтено и введено в печать. Причем сообщения смогут содержать не только текст, вместе с тем картинки, фотографии, аудио — и записи, программы и документы.

Чтобы подсоединиться к Интернету, нужны три вещи: компьютер, модем и телефон. Модем — это «перевозчик» информации между телефонной станцией и компьютером. Он нужен вследствие того что компьютер и телефон передают эти двумя несовместимыми методами.

Компьютер «говорит» цифрами, другими словами хранит и манипулирует информацией, представленной в виде чисел.

Телефонная сеть трудится на аналоговых сигналах, каковые на экране осциллографа представляются в виде волн. В то время, когда один компьютер передает эти второму компьютеру через телефонную сеть, модем преобразует компьютерные числа в электрический сигнал. И напротив, в то время, когда информация по телефону достигает модема, он преобразует ее в цифровую форму, понятную для компьютера.

Так же как компьютер, к которому он подключен, модем ненужен без программ, управляющих его работой.

Физически базисная сеть представляет собой огромное количество компьютеров, связанных между собой кабелями и талантливых обмениваться данными. Линии передачи информации смогут быть самыми различными это волоконно?оптические и телефонные кабели, микроволновые либо спутниковые совокупности связи.

В большинстве случаев, персональные компьютеры отдельных пользователей не выходят прямо в базисную сеть, а присоединяются к особому узловому компьютеру, что в собственности организации либо личной компании и именуется файловым сервером. Он делает три функции: 1) на нем сохраняются довольно часто применяемые программы, и вторая увлекательная информация, которую возможно взять; 2) он играет роль диспетчера — принимает данные, которую отдельные пользователи хотят передать собственному адресату, и пересылает ее к нему; 3) он помогает как бы шлюзом к вторым компьютерным сетям.

Таким узловым компьютером может стать, к примеру, компьютер колледжа, подсоединяющий к Интернету компьютеры факультетов, учителей либо студентов. (В 1994 г. в сети насчитывалось уже 5 миллионов узловых компьютеров, причем лишь в Соединенных Штатах их было более 2 миллионов; к этому времени глобальная Сеть объединяла около 55 миллионов пользователей во всем мире.) Любой узловой и персональный компьютерпользователя приобретают в сети собственный адрес. Адрес включает как минимум несколько частей: адрес и собственный адрес пользователя узлового компьютера (последний имеет более сложную структуру и включает в себя, к примеру, наименование страны, наименование территориальной сети в этом государстве и личный адрес узлового компьютера).

В сущности, конкретно подключиться в Интернет может и несложный пользователь — для этого достаточно иметь скоростной модем, но это подключение стоит дорого (пара тысяч долларов) и ежемесячная плата также весьма громадна (порядка тысячи долларов). Исходя из этого в большинстве случаев это не практикуется, к тому же круглосуточный доступ в Интернет, в большинстве случаев, простому пользователю не нужен.

Эти перемещаются по Интернету следующим образом: из ПК отдельного пользователя они попадают в локальную либо территориальную сеть, из нее — в базисную сеть Интернета и по ней переносятся в любую точку мира, после этого передаются в местную территориальную сеть и наконец снова в компьютер отдельного пользователя. Как на автомагистралях, так и в линиях, применяемых для передачи цифровой информации от одного компьютера к второму, существуют ограничения скорости.

Эта скорость передачи информации именуется полосой пропускания. Линии с широкой полосой пропускания передают в единицу времени больше информации, чем линии с узкой полосой пропускания. По большому счету компьютерные линии передают данные со скоростью миллионов бит и сотен тысяч в секунду, а самые современные приблизились к скорости в миллиард бит в секунду.