ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Transcript

1 Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό ΣΧΟΛΗ: ΤΜΗΜΑ: Ίδρυμα Καβάλας ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ Επιβλέπων καθηγητής: Σπουδαστής: Δρ. Γκούμας Στέφανος Πασχάλης Γεώργιος Α.Ε.Μ ΚΑΒΑΛΑ 2009

2 Στην μνήμη της μητέρας μου 2

3 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών στο χώρο της πληροφορικής δημιούργησε την ανάγκη για την δημιουργία πληροφοριακών συστημάτων που έχουν στόχο την απλοποίηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας και την ευκολότερη μάθηση από πλευράς εκπαιδευομένων. Έτσι δημιουργήθηκαν τα εκπαιδευτικά λογισμικά, που με σύγχρονες τεχνολογίες, και με πλήθος επιστημόνων από ποικίλους επιστημονικούς κλάδους, δημιούργησαν και συνεχίζουν να δημιουργούν εκπαιδευτικά λογισμικά, ξοδεύοντας αμέτρητες ώρες έρευνας, κυρίως στα πανεπιστημιακά εργαστήρια. Το παρόν εκπαιδευτικό λογισμικό, δημιουργήθηκε με σκοπό να βοηθήσει κυρίως την τριτοβάθμια εκπαίδευση, όσον αφορά τους εκπαιδευτές, άλλα και τους εκπαιδευομένους με εφαρμογές μαθηματικών, φυσικής και οικονομικών. Το εκπαιδευτικό λογισμικό είναι ένα απλό πληροφοριακό σύστημα κατασκευασμένο από μια απλή γλώσσα προγραμματισμού και με συνδυασμό γραφικών αλγορίθμων, δίνει στους εκπαιδευτές ένα εκπαιδευτικό λογισμικό πολύ απλό στη χρήση του. 3

4 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Πρόλογος σελ. 3 Εισαγωγή σελ Πληροφορικά συστήματα σελ Εισαγωγή σελ Σύστημα σελ Η έννοια του συστήματος σελ Κατηγορίες συστημάτων σελ Κριτήρια αξιολόγησης συστημάτων σελ Πληροφοριακό σύστημα σελ Η έννοια του πληροφοριακού συστήματος σελ Κατηγορίες πληροφοριακών συστημάτων σελ Τύποι πληροφοριακών συστημάτων σελ Ανάλογα με το υποσύστημα που υποστηρίζουν σελ Ανάλογα με την επιχειρηματική δραστηριότητα που υποστηρίζουν σελ Ανάλογα με το είδος της υποστήριξης που παρέχουν σελ Ανάλογα με την αρχιτεκτονική τους σελ Μοντέλο κύκλου ζωής πληροφοριακών συστημάτων σελ Τεχνολογία και πληροφοριακά συστήματα σελ Το μέλλον των πληροφοριακών συστημάτων σελ Θετικές και αρνητικές επιπτώσεις των πληροφοριακών συστημάτων σελ Οφέλη των πληροφοριακών συστημάτων σελ Αρνητικές επιπτώσεις σελ Εξελιγμένα πληροφοριακά συστήματα σελ Συστήματα Επεξεργασίας Συναλλαγών (TPS) σελ Χαρακτηριστικά των Συστημάτων Υποστήριξης Συναλλαγών σελ Συστήματα Αυτοματισμού Γραφείου (OAS) σελ Τύποι Συστημάτων Αυτοματισμού Γραφείου σελ Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων (DSS) σελ Έμπειρα Συστήματα σελ Λειτουργικά χαρακτηριστικά σελ. 27 4

5 Δομικά χαρακτηριστικά σελ Διαχείρισης γνώσης και μάθησης σελ Τύποι συστημάτων διαχείρισης γνώσεων σελ Παραδείγματα πληροφοριακών συστημάτων διαχείρισης γνώσης σελ Συμπέρασμα σελ Γραφικά σελ Εισαγωγή σελ Ιστορία των γραφικών σελ Η ιστορία των γραφικών ανά δεκαετία σελ Ορισμοί και κατηγοριοποιήσεις σελ Γραφικά με υπολογιστή σελ Δισδιάστατα Σχέδια σελ Τρισδιάστατα Μοντέλα σελ Εφαρμογές γραφικών σελ Το υλικό στα γραφικά με υπολογιστή σελ Συσκευές εισόδου σελ Συσκευές επεξεργασίας σελ Συσκευές εξόδου σελ Λογισμικό γραφικών σελ Στοιχεία μαθηματικών για γραφικά υπολογιστή σελ Συστήματα Συντεταγμένων σελ Διανύσματα σελ Πίνακες σελ Συναρτήσεις σελ Μετασχηματισμοί γραφικής πληροφορίας σελ Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί στις δύο διαστάσεις (2-Ό) σελ Μετάθεση σελ Κλιμάκωση σελ Στροφή σελ Διάτμηση σελ Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί στις τρείς διαστάσεις (3-Ό) σελ Μετάθεση σελ Κλιμάκωση σελ. 48 5

6 Στροφή σελ Διάτμηση σελ Προβολές 3D σε 2D σελ Το χρώμα στα γραφικά υπολογιστή σελ Μοντέλα χρώματος σελ Μοντέλο RGB σελ Μοντέλο CMY σελ Κινούμενα γραφικά (Animation) σελ Συμπέρασμα σελ Σχεδίαση εκπαιδευτικού λογισμικού σελ Εισαγωγή σελ Τα χαρακτηριστικά και τα είδη του εκπαιδευτικού λογισμικού σελ Τι είναι Εκπαιδευτικό Λογισμικό σελ Κατηγοριοποιήσεις Εκπαιδευτικού Λογισμικού σελ Είδη εκπαιδευτικού λογισμικού σελ Βασικές αρχές για την κατασκευή Εκπαιδευτικού Λογισμικού σελ Τα πλαίσια αναφοράς του σχεδιασμού εκπαιδευτικών λογισμικών σελ Η τεχνικιστική προσέγγιση σελ Η τάση της μεταφοράς των υπαρχόντων μέσων στον υπολογιστή σελ Η τάση αναφοράς στις δραστηριότητες των διδασκόντων σελ Θεωρίες μάθησης ως μοναδική βάση αναφοράς σελ Η θεώρηση ενός πλήρους διδακτικού έργου σε ένα νέο μαθησιακό περιβάλλον σελ Κανόνες για τον σχεδιασμό εκπαιδευτικού λογισμικού σελ Στρατηγικές σχεδίασης σελ Οι επιστήμες που συμβάλουν στην ανάπτυξη του εκπαιδευτικού λογισμικού σελ Η ομάδα σχεδιασμού και ανάπτυξης ενός εκπαιδευτικού λογισμικου σελ Εκπαιδευτική τεχνολογία σελ Γιατί αποτυγχάνει το εκπαιδευτικό λογισμικό σελ Αποτυχία εκπαιδευτικού μέσου σελ Αποτυχία λογισμικού σελ Αποτυχία λογισμικού στη τριτοβάθμια εκπαίδευση σελ Το εκπαιδευτικό λογισμικό και οι θεωρίες μάθησης σελ. 87 6

7 Θεωρίες μάθησης σελ Το εκπαιδευτικό λογισμικό και οι θεωρίες μάθησης σελ Χρήση χρωμάτων στη σχεδίαση εκπαιδευτικού λογισμικού σελ Εκπαιδευτικά παιχνίδια σελ Χαρακτηριστικά ηλεκτρονικών παιχνιδιών σελ Ηλεκτρονικά παιχνίδια και γνωστικές λειτουργίες σελ Εφαρμογή στη μαθησιακή διαδικασία σελ Σχεδίαση ηλεκτρονικών εκπαιδευτικών παιχνιδιών σελ Συμπέρασμα σελ Επικοινωνία ανθρώπου - υπολογιστή σελ Εισαγωγή σελ Ο άνθρωπος σελ Κανάλια Εισόδου-Εξόδου σελ Όραση σελ Ακοή σελ Αφή σελ Η ανθρώπινη μνήμη σελ Ο υπολογιστής σελ Μνήμη σελ Βραχυχρόνια μνήμη σελ Μακροχρόνια μνήμη σελ Επεξεργασία σελ Περιορισμοί στην απόδοση ενός διαδραστικού συστήματος σελ Διάδραση ανθρώπου - υπολογιστή σελ Μοντέλα διάδρασης σελ Ο κύκλος εκτέλεσης - αξιολόγησης σελ Εργονομία σελ Διευθέτηση των χειριστηρίων και των ενδείξεων σελ Το φυσικό περιβάλλον της διάδρασης σελ Εργονομία και επικοινωνία ανθρώπου-υπολογιστή σελ Στυλ διάδρασης σελ Τα συστατικά της διεπιφάνειας WIMP σελ Παράθυρα σελ

8 Εικονίδια σελ Δείκτες σελ Μενού σελ Κουμπιά σελ Παράθυρα Διαλόγου σελ Το περιβάλλον διεπαφής σελ Τι είναι το Περιβάλλον Διεπαφής σελ Σχεδίαση του περιβάλλοντος διεπαφής σελ Η εργονομία στην εμφάνιση και την πλοήγηση σελ Ο ήχος και το περιβάλλον διεπαφής σελ Διεπιφάνειες για χρήστες με ειδικές ανάγκες σελ Συμπέρασμα σελ Ανάλυση του εκπαιδευτικού λογισμικού σελ Εισαγωγή σελ Οπτικός προγραμματισμός σελ Λίγα λόγια για την Visual Basic σελ Το εκπαιδευτικό λογισμικό σελ Η κύρια φόρμα σελ Το χειριστήριο Tabbed dialog σελ Το μενού σελ Οι φόρμες του προγράμματος σελ Μαθηματικά σελ Αριθμός Fibonacci σελ Ελικοειδείς καμπύλες σελ Η ευθεία y = ax + b σελ Μετασχηματισμοί στο επίπεδο σελ Παραγοντικό σελ Πολύεδρα σελ Προπαίδεια σελ Στροφές στο χώρο σελ Συμμετρία σελ Τετραγωνική συνάρτηση σελ Φυσική σελ

9 Ανάκλαση κυμάτων σελ Βολή σελ Διάδοση θερμότητας σελ Εκκρεμές - χώρος φάσεων σελ Εντροπία σελ Εξίσωση του Laplace σε δύο διαστάσεις σελ Ηλεκτρική αγωγιμότητα σελ Θαλάσσια κύματα σελ Κέντρο μάζας σελ Κυματική εξίσωση σελ Κυψελοειδή αυτόματα σελ Περίθλαση σελ Συμβολή κυμάτων σελ Σύνθεση κάθετων ταλαντώσεων σελ Χαρακτηριστικές γραμμές σελ Οικονομικά σελ. 158 Συμπέρασμα σελ. 160 Παράρτημα Α - λίστα σχημάτων σελ. 161 Παράρτημα Β - λίστα εικόνων σελ. 162 Βιβλιογραφία σελ

10 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η διαρκής τεχνολογική ανάπτυξη του διαδικτύου και του παγκόσμιου ιστού που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια οδήγησε σε ένα αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη δημιουργία εργαλείων μάθησης και εκπαιδευτικών περιβαλλόντων. Η σχεδίαση ενός εκπαιδευτικού λογισμικού είναι μια αρκετά σύνθετη και πολύπλευρη διαδικασία. Εκτός από τους καθαρά τεχνολογικούς παράγοντες που την επηρεάζουν όπως το διαθέσιμο υλικό, την τεχνολογία λογισμικού κτλ., εξαρτάται και από το ίδιο το γνωστικό περιεχόμενο και από τους σκοπούς που αυτό εξυπηρετεί. Η σχεδίαση θα πρέπει να βασίζεται σε διδακτικές θεωρίες και θεωρίες μάθησης, οι οποίες προσφέρουν το κατάλληλο θεωρητικό πλαίσιο για την υποστήριξη της διδασκαλίας και της μάθησης και κατευθύνουν την ανάλυση απαιτήσεων κάθε εφαρμογής. Στη παρούσα πτυχιακή εργασία θα δούμε το εκπαιδευτικό λογισμικό σαν πληροφοριακό σύστημα. Θα δούμε πώς γίνεται η διαχείριση της γνώση και της μάθησης από τους διάφορους τύπους συστημάτων διαχείρισης γνώσης. Θα μελετήσουμε την εξέλιξη των πληροφοριακών συστημάτων, καθώς και το μέλλον τους. Στο επόμενο κεφάλαιο θα μας απασχολήσουν τα γραφικά των υπολογιστών. Πιο συγκεκριμένα το υλικό και το λογισμικό που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία των γραφικών. Πώς δημιουργούνται τα σχήματα και ποιες είναι οι διαδικασίες για τον μετασχηματισμό τους, μέσω της απεικόνισης τους σε αλγορίθμους. Στο τρίτο κεφάλαιο θα αναλύσουμε τη σχεδίαση εκπαιδευτικού λογισμικού. Θα δούμε τα χαρακτηριστικά του, ποιες είναι οι αρχές και οι κανόνες που διέπουν αυτή τη σχεδίαση, ποιες ομάδες συμβάλουν για την αποτελεσματική στην ανάπτυξή του και γιατί αποτυχαίνει σε πολλές περιπτώσεις το εκπαιδευτικό λογισμικό. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται λόγος για την επικοινωνία ανθρώπουυπολογιστή. Θα δούμε πως λειτουργεί ο άνθρωπος, ο υπολογιστής και πως γίνεται η διάδραση ανθρώπου-υπολογιστή. Καθώς και για το περιβάλλον διεπαφής. 10

11 Στο πέμπτο κεφάλαιο θα γίνει η ανάλυση και η «τεκμηρίωση» του εκπαιδευτικού λογισμικού, ώστε να μπορέσει ο κάθε χρήστης, είτε αυτός είναι εκπαιδευτικός, είτε εκπαιδευόμενος να μπορέσει να το λειτουργήσει, χωρίς να έχει κάποιο πρόβλημα. Το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε για την ολοκλήρωση της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι: το Microsoft Office Word χρησιμοποιήθηκε, για το γράψιμο της πτυχιακής, το Microsoft Office Excel χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία και στοίχιση των περιεχομένων και των παραρτημάτων. Η γλώσσα που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία του εκπαιδευτικού λογισμικού μέσω οπτικού προγραμματισμού ήταν η Microsoft Visual Basic 6.0, επίσης χρησιμοποιήθηκε η MSDN Library Visual Studio 6.0a η οποία βιβλιοθήκη είχε συμβουλευτικό χαρακτήρα. Τέλος, η επεξεργασία των εικόνων και ο σχεδιασμός των σχημάτων έγιναν με το CorelDraw 12. Ένα μεγάλο μέρος των εφαρμογών των μαθηματικών και της φυσικής είναι βασισμένες στο βιβλίο του Σκλαβενίτη Δ. Visual Basic, ολοκληρωμένες εφαρμογές, ο οποίος έχει επιτρέψει την αναπαραγωγή αποσπασμάτων χωρίς την έγγραφη άδεια του. Οι οικονομικές εφαρμογές είναι βασισμένες στις διαλέξεις του Κοσμίδη Κ. καθηγητή του τμήματος Διαχείρισης Πληροφοριών του ΤΕΙ Καβάλας στα πλαίσια του μαθήματος Χρηματοοικονομική ανάλυση και αποτίμηση επιχειρήσεων. Τέλος, η εφαρμογή έχει σχεδιαστεί με την προοπτική να προστεθούν και άλλες εφαρμογές, για να βοηθήσει όσο το καλύτερα μπορεί των ακαδημαϊκό πληθυσμό της δευτεροβάθμιας και τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, είτε αυτοί είναι καθηγητές, είτε είναι μαθητές-φοιτητές. 11

12 1. ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα πληροφοριακά συστήματα αποτελούν την σήμερον ημέρα τον βασικό κορμό των επιχειρήσεων και παίζει μεγάλο ρόλο στον ανταγωνιστικό περιβάλλον. Όσο αυξάνεται η τεχνολογία των πληροφοριακών συστημάτων, άλλο τόσο αυξάνεται και ο ανταγωνισμός των επιχειρήσεων, διότι ένα νέο πληροφοριακό σύστημα παρέχει πιο πολλές δυνατότητες ως προς τις υπηρεσίες που προσφέρει και ως προς τις πληροφορίες που επεξεργάζεται σε σχέση με ένα πιο παλιάς τεχνολογίας πληροφοριακό σύστημα. Στο κεφάλαιο αυτό: Γίνεται λόγος για την έννοια του συστήματος Για το τι είναι πληροφοριακό σύστημα και ποιος ο ρόλος του στην επιχείρηση Βλέπουμε την εξέλιξη των πληροφοριακών συστημάτων Παρουσιάζονται ορισμένα συστήματα διαχείρισης γνώσεων 1.2 ΣΥΣΤΗΜΑ Η έννοια του συστήματος Σύστημα είναι ένα σύνολο στοιχείων που αλληλεπιδρούν και αλληλοεξαρτώνται με βάση καθορισμένους κανόνες [26] για την επίτευξη κάποιου κοινού σκοπού. Τα στοιχεία αυτά μπορεί να είναι όντα, υλικά, ιδέες, αξίες κ.λπ. Κάθε σύστημα αποτελείται από επιμέρους υποσυστήματα, τα οποία με τη σειρά τους αποτελούν υπερσύστημα κάποιον άλλων συστημάτων. Κάθε σύστημα δέχεται είσοδο (input), την οποία με τη βοήθεια επεξεργασιών (Processings) την μετασχηματίζει σε έξοδο (Output) [18]. 12

13 1.2.2 Κατηγορίες συστημάτων Τα συστήματα διαιρούνται σε κατηγορίες ανάλογα με τε το κριτήριο κατηγοριοποίησης τους. Ως προς τον τρόπο δημιουργίας τους: Φυσικά: Δημιουργούνται χωρίς την επέμβαση του ανθρώπου (πχ. Πλανητικό σύστημα). Τεχνητά: Δημιουργούνται από τον άνθρωπο για την εξυπηρέτηση κάποιων σκοπών (πχ. Επιχειρήσεις). Ως προς τον βαθμό αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον τους: Ανοιχτά: Τα συστήματα αυτά αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους, δεχόμενα εισόδους και παράγοντας εξόδους. Κλειστά: Τα συστήματα αυτά αλληλεπιδρούν ελάχιστα έως καθόλου με το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται. Ως προς το ρυθμό εξέλιξης στο χρόνο: 13

14 Δυναμικά: Χαρακτηριστικό αυτών των συστημάτων είναι ότι εξελίσσονται ταχύτατα είτε ως προς την ανάπτυξή τους είτε ως προς το φθισιμό τους. Στατικά: Εξελίσσονται πολύ αργά, δίνοντας την εντύπωση ότι δεν μεταβάλλονται (πχ. οικοσύστημα) Κριτήρια αξιολόγησης συστημάτων Τα συστήματα αξιολογούνται βάση δύο κριτηρίων: της παραγωγικότητας και τις αποτελεσματικότητας. Η παραγωγικότητα ή αποδοτικότητα είναι οι είσοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την επίτευξη των στόχων. Αποτελεσματικότητα από την άλλη μεριά, είναι ο βαθμός επίτευξης των σωστών στόχων [19]. 1.3 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Η έννοια του πληροφοριακού συστήματος Ένα πληροφοριακό σύστημα ορίζεται ως ένα σύστημα το οποίο δέχεται πληροφορίες, τις αποθηκεύει, ανακτά, μετασχηματίζει, επεξεργάζεται και διανέμει στους διάφορους χρήστες του οργανισμού, χρησιμοποιώντας υπολογιστές ή άλλα μέσα [26] Από επιχειρηματική άποψη το πληροφοριακό σύστημα αποτελεί μια οργανωτική και διοικητική λύση στις απαιτήσεις του περιβάλλοντος της επιχείρησης. Ουσιαστικά συντονίζει και κατευθύνει με ενιαίο τρόπο τη διοίκηση, την οργάνωση και την υπάρχουσα πληροφοριακή τεχνολογία προς τον εντοπισμό των επιχειρηματικών λύσεων τις οποίες απαιτούν οι προκλήσεις του ανταγωνισμού. Ταυτόχρονα οι απαιτήσεις του ανταγωνισμού μορφοποιούν ανάλογα το πληροφοριακό σύστημα [18]. 14

15 1.3.2 Κατηγορίες πληροφοριακών συστημάτων Το κλασικό μοντέλο διοίκησης ενός οργανισμού αποτελεί μια ιεραρχική δομή, μια πυραμίδα τεσσάρων επιπέδων διοίκησης και ελέγχου. Σε αυτά τα επίπεδα αντιστοιχούν ανάλογα πληροφοριακά συστήματα. Στρατηγικό επίπεδο: Περιλαμβάνει τα Επιτελικά Διοικητικά Στελέχη τα οποία ασχολούνται με τη χάραξη στρατηγικής της επιχείρησης. Στο επίπεδο αυτό αντιστοιχούν τα Στρατηγικά Συστήματα τα οποία βοηθούν τα επιτελικά διοικητικά στελέχη να προσαρμόσουν μακροπρόθεσμα το εσωτερικό περιβάλλον της επιχείρησης στις μεταβολές του εξωτερικού περιβάλλοντος [18]. Διοικητικό επίπεδο: Σ αυτό το επίπεδο ανήκουν τα Μεσαία Διοικητικά Στελέχη, τα οποία ασχολούνται με τη διεκπεραίωση των προγραμμάτων και σχεδίων των επιτελικών διοικητικών στελεχών. Τα διοικητικά συστήματα εξυπηρετούν τους χρήστες αυτού του επιπέδου σε σχέση με τη διαχείριση, τον έλεγχο, τη λήψη αποφάσεων και τις διοικητικές δραστηριότητες[18]. 15

16 Γνωστικό επίπεδο: Αυτό το επίπεδο περιλαμβάνει εξειδικευμένα στελέχη και προσωπικό το οποίο ασχολείται με τη διαχείριση δεδομένων και τα Γνωστικά Συστήματα βοηθούν στην ενσωμάτωση και εφαρμογή των νέων γνώσεων σε όλη την επιχείρηση [18]. Λειτουργικό επίπεδο: Περιλαμβάνει τα λειτουργικά Διεκπεραιωτικά Διοικητικά Στελέχη, τα οποία ασχολούνται με τη διεκπεραίωση των καθημερινών εργασιών της επιχείρησης. Τα Λειτουργικά Συστήματα στηρίζουν αυτά τα διοικητικά στελέχη αναφορικά με τις καθημερινές δοσοληψίες της επιχείρησης [18]. Όμως η λειτουργία της επιχείρησης διακρίνεται σε κλάδους λειτουργίας όπως μάρκετινγκ, παραγωγή, διαχείριση προσωπικού, προμήθειες, πωλήσεις κ.λπ. Τα συστήματα οφείλουν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις των κλάδων λειτουργίας της επιχείρησης. Οι απαιτήσεις των διοικητικών δραστηριοτήτων ικανοποιούνται κατά κλάδο [18]. Επίπεδα Οργάνωσης Στρατηγικό Διοικητικό Γνωστικό Λειτουργικό Κλάδοι Λειτουργίας Μάρκετινγκ Παραγωγή Διαχείριση Οικονομικά Προσωπικό Σχήμα 1.3 Σχέση Επιπέδων Οργάνωσης και Κλάδων Λειτουργίας 16

17 1.3.3 Τύποι πληροφοριακών συστημάτων Υπάρχει μία ευρεία γκάμα βιβλιογραφίας για τους τύπους των πληροφοριακών συστημάτων. Στην παρούσα εργασία θα διαχωρίσουμε τους τύπους των πληροφοριακών συστημάτων σύμφωνα με τον Δρανίδη Δ. Για να διευκολυνθεί η μελέτη των πληροφοριακών συστημάτων έχουν προταθεί διάφοροι τρόποι κατηγοριοποίησης τους. Οι κυριότεροι είναι ανάλογα με: Το υποσύστημα το οποίο υποστηρίζουν Την επιχειρηματική δραστηριότητα που υποστηρίζουν Το είδος της υποστήριξης που παρέχουν Ανάλογα με την αρχιτεκτονική τους Ανάλογα με το υποσύστημα που υποστηρίζουν Όπως προείπαμε κάθε σύστημα αποτελείται από υποσυστήματα, έτσι κάθε οργανισμός αποτελείται από διάφορα τμήματα όπως (πχ. τμήμα προσωπικού, τμήμα παραγωγής κ.λπ.). Όπως ξέρουμε κάθε τμήμα έχει ένα προϊστάμενο και ο προϊστάμενος έχει με τη σειρά του και αυτός προϊστάμενο. Έτσι δημιουργείται μία ιεραρχία ή καλύτερα μία ιεραρχική δομή. Ένας τρόπος οργάνωσης των πληροφοριακών συστημάτων είναι να δομηθούν σύμφωνα με την ιεραρχική δομή του οργανισμού. Έτσι μπορεί να δημιουργηθούν πληροφοριακά συστήματα για διευθύνεις, τμήματα, ομάδες ή ακόμη και για συγκεκριμένους εργαζόμενους. Τα συστήματα αυτά μπορεί να είναι είτε αυτόνομα είτε συνδεδεμένα μεταξύ τους. Πληροφοριακά συστήματα σύμφωνα με την ιεραρχική δομή είναι: Πληροφοριακά συστήματα για τα τμήματα της επιχείρησης Πληροφοριακά συστήματα για όλη την επιχείρηση Διεπιχειρησιακά Πληροφοριακά συστήματα [19] 17

18 Ανάλογα με την επιχειρηματική δραστηριότητα που υποστηρίζουν Τα κυριότερα πληροφοριακά συστήματα είναι το λογιστικό, το οικονομικό, το πληροφοριακό σύστημα παραγωγής, το πληροφοριακό σύστημα προώθησης πωλήσεων και το πληροφοριακό σύστημα προσωπικού. Σε κάθε μία από τις παραπάνω δραστηριότητες υπάρχουν ενέργειες ρουτίνας που είναι σημαντικοί για την λειτουργία του οργανισμού [19] Ανάλογα με το είδος της υποστήριξης που παρέχουν Σύμφωνα με αυτόν τον τρόπο κατηγοριοποίησης, δεν εξετάζεται η επιχειρηματική δραστηριότητα που υποστηρίζεται άλλα το είδος υποστήριξης που παρέχεται από το πληροφοριακό σύστημα. Σύμφωνα με αυτόν τον τρόπο τα συστήματα χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: Πληροφοριακά συστήματα που υποστηρίζουν τις λειτουργίες της επιχείρησης - Συστήματα επεξεργασίας συναλλαγών - Συστήματα αυτοματοποίησης γραφείου Πληροφοριακά συστήματα που υποστηρίζουν τη διοίκηση - Αναφορών - Συστήματα λήψης αποφάσεων - Έμπειρα συστή ματα [19] Ανάλογα με την αρχιτεκτονική τους Οι κύριες κατηγορίες είναι πληροφοριακά συστήματα που βασίζονται σε: Κύριους υπολογιστές (mainframe) Προσωπικούς υπολογιστές Κατανεμημένα συστή ματα [19] 18

19 1.3.4 Μοντέλο κύκλου ζωής πληροφοριακών συστημάτων Κύκλος ζωής ενός πληροφοριακού συστήματος είναι η πορεία που πληροφοριακού συστήματος από τον καθαρισμό του προβλήματος μέχρι τη λειτουργία του, τη συντήρηση και, τέλος, την απόσυρσή του [26]. Ο κύκλος ζωής αποτελείται από ένα σύνολο ορισμένων φάσεων, οι οποίες διαφέρουν από συγγραφέα σε συγγραφέα. Μια γενική εικόνα των φάσεων του κύκλου ζωής είναι η παρακάτω: Καθορισμός του προβλήματος: Στη φάση αυτή εντοπίζεται το πρόβλημα που είναι για επίλυση, γίνεται ο καθορισμός των παραμέτρων του προβλήματος και καταγράφονται οι εναλλακτικές λύσεις του προβλήματος. Μελέτη σκοπιμότητας: Σ αυτή τη φάση βλέπουμε αν είναι εφικτή η υλοποίηση της λύσης και πόσο συμφέρουσα είναι και τέλος γίνεται η επιλογή της καταλληλότερης λύσης. Ανάλυση απαιτήσεων: Αυτή η φάση είναι από τις ποιο σημαντικές γιατί εδώ γίνεται η συλλογή των απαιτήσεων από τους χρήστες και εντοπίζονται οι βασικές λειτουργίες του συστήματος. Σχεδιασμός του νέου συστήματος: Εδώ σχεδιάζεται η δομή του συστήματος, επιλέγεται ο εξοπλισμός (υλικό / λογισμικό) που θα χρησιμοποιηθεί και επιλέγεται ο τρόπος που θα γίνουν οι δοκιμές ελέγχου του συστήματος Υλοποίηση του νέου συστήματος: Στη φάση αυτή υλοποιείται το νέο σύστημα (γράφεται ο κώδικας) με τις προδιαγραφές που συλλέξαμε στην ανάλυση των απαιτήσεων, επίσης ετοιμάζεται ένα σχέδιο για την εκπαίδευση του προσωπικού και τέλος ετοιμάζεται ένα σχέδιο για την μετάβαση από το παλιό στο νέο πληροφοριακό σύστημα. Εγκατάσταση: Σ αυτή τη φάση εγκαθιστούμε το νέο σύστημα και βλέπουμε αν δουλεύει σωστά. 19

20 Λειτουργία-συντήρηση: Στην τελευταία φάση βλέπουμε αν χρειάζονται κάποιες προσθήκες, αλλαγές, τροποποιήσεις ή βελτιώσεις και εκτελούμε τις απαραίτητες ενέργειες για τη σωστή λειτουργία του συστήματος Τεχνολογία και πληροφοριακά συστήματα Η τεχνολογική εξέλιξη των πληροφοριακών συστημάτων βασίστηκε στην τεχνολογία της πληροφορικής, έτσι όσο εξελισσόταν στο χρόνο η πληροφορική, έτσι εξελισσόταν και τα πληροφοριακά συστήματα, προσφέροντας στους χρήστες συνεχώς νέες δυνατότητες. Ο Κιουντούζης (2002) δίνει έναν ορισμό για την τεχνολογία της πληροφορικής και την εισαγωγή της σε μία επιχείρηση: Η Τεχνολογία Πληροφορικής (και Επικοινωνιών) αφορά τη χρήση των προγραμματιζόμενων μηχανών για διαχείριση πληροφοριών που παρέχονται σε ανθρώπους και χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο μηχανικού εξοπλισμού. Οι πληροφορίες μπορεί να είναι κείμενο (text), εικόνα, δεδομένα (αριθμοί), σήματα (control signals), ήχος. Η διαχείριση περιλαμβάνει εργασίες συλλογής, αποθήκευσης, επεξεργασίας, μεταβίβασης και παρουσίασης. Η Τεχνολογία Πληροφορικής στηρίζεται στις τεχνολογίες των υπολογιστών, τηλεπικοινωνιών, μηχανικών γραφείου και ηλεκτρολογικού εξοπλισμού". Στο νέο τεχνολογικό περιβάλλον η πληροφορία αποτελεί πολυτιμότατο μέρος του ενεργητικού της επιχείρησης. Αποτελεί βασικότατο στοιχείο για την επιβίωση της επιχείρησης, την ομαλή λειτουργία της, την ανάπτυξή της, την ανταγωνιστικότητά της. Αυτή η νέα σημασία της πληροφορίας δίνει νέα διάσταση στη σχέση της οργάνωσης και των συστημάτων. Διότι: Πολλές χειρωνακτικές εργασίες αυτοματοποιούνται Οι διοικητικές δραστηριότητες αφενός και το πληροφοριακό σύστημα αφετέρου αλληλεπιδρούν και αλληλοεξαρτώνται Η επιχείρηση αποκτά πληροφοριακή αρχιτεκτονική [18] 20

21 1.3.6 Το μέλλον των πληροφοριακών συστημάτων Πριν από κάποια χρόνια οι επιχειρήσεις που χρησιμοποιούσαν τα πληροφοριακά συστήματα εκείνης της εποχής (τα οποία υποστήριζαν βασικές λειτουργίες της επιχείρησης, κυρίως με την επεξεργασία αριθμητικών δεδομένων) ήταν ελάχιστες και ήταν συνήθως οι μεγάλες εταιρίες που έκαναν δουλειές στο εξωτερικό. Σήμερα η αγορά για σχεδόν όλες τις επιχειρήσεις εκτείνεται σε πολλά κράτη και σε διαφορετικές ηπείρους, με αποτέλεσμα ο ανταγωνισμός να είναι μεγάλος, όπως και οι απαιτήσεις των πελατών. Με τα σημερινά δεδομένα κάθε πληροφοριακό σύστημα που σέβεται τον εαυτό του θα πρέπει να υποστηρίζει ολόκληρη την επιχείρηση, έτσι οι απομακρυσμένοι πελάτες και προμηθευτές θα μπορούν να επικοινωνούν με οποιονδήποτε στην ιεραρχική πυραμίδα της επιχείρησης. Από δω και στο εξής τα σύγχρονα πληροφοριακά συστήματα θα απαιτούν πολλά από τις επικοινωνίες σε σχέση με τα παραδοσιακά πληροφοριακά συστήματα που απαιτούν μεγάλη υπολογιστική ισχύ [26]. Όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, πριν από κάποια χρόνια τα πληροφοριακά συστήματα επεξεργάζονταν μόνο αριθμητικά δεδομένα. Ήδη αρχίζουν να δημιουργούνται πληροφοριακά συστήματα πολλαπλών μέσων όπου τα δεδομένα είναι διαφόρων τύπων όπως: κείμενο, γραφήματα, ήχος, εικόνα video και αριθμοί.[26]. Τέλος μια ακόμη αλλαγή που έγινε αφορά την υποστήριξη των διαφόρων επιπέδων διοίκησης της επιχείρησης στη διαχείριση γνώσης και όχι της επεξεργασίας της πληροφορίας όπως γίνεται σήμερα Θετικές και αρνητικές επιπτώσεις των πληροφοριακών συστημάτων Τα πάντα σε αυτόν τον κόσμο που ζούμε έχουν την θετική και την αρνητική τους πλευρά. Έτσι και τα πληροφοριακά συστήματα έχουν ορισμένα οφέλη, όμως έχουν και σημαντικές αρνητικές επιπτώσεις 21

22 Οφέλη των πληροφοριακών συστημάτων Τα πληροφοριακά συστήματα μπορούν να εκτελούν υπολογισμούς και να κάνουν επεξεργασίες πολύ ποιο γρήγορα από τους ανθρώπους. Τα πληροφοριακά συστήματα βοηθούν τις εταιρίες να μαθαίνουν περισσότερα για τις αγοραστικές συνήθειες και προτιμήσεις των πελατών τους. Τα πληροφοριακά συστήματα αυξάνουν την παραγωγικότητα με υπηρεσίες όπως οι αυτόματες ταμειολογιστικές μηχανές (ΑΤΜ), τα τηλεφωνικά συστήματα, τα αεροπλάνα και οι τερματικοί σταθμοί που ελέγχονται από υπολογιστές. Τα πληροφοριακά συστήματα βοήθησαν στην πρόοδο της ιατρικής με νέα συστήματα στη χειρουργική, την ακτινολογία και την παρακολούθηση των ασθενών. Με το ΐπίοΓΠώ διανέμονται πληροφορίες ακαριαία σε εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο [12] Αρνητικές επιπτώσεις Ο αυτοματισμός δραστηριοτήτων που γίνονταν προηγουμένως από ανθρώπους μπορεί να καταργήσει θέσεις εργασίας. Τα πληροφοριακά συστήματα δίνουν τη δυνατότητα σε οργανισμούς να συγκεντρώσουν προσωπικά δεδομένα που παραβιάζουν την ιδιωτικότητα των ανθρώπων. Τα πληροφοριακά συστήματα χρησιμοποιούνται σε τόσο πολλές εφαρμογές της καθημερινής ζωής ώστε η διακοπή της λειτουργίας τους μπορεί να παραλύσει επιχειρήσεις, μεταφορές και ολόκληρες κοινότητες. Η έντονη χρήση πληροφοριακών συστημάτων μπορεί να προκαλέσει κακώσεις από επαναληπτική προσπάθεια, τεχνο-άγχος και άλλα προβλήματα υγείας. Το ΐπίοΓΠώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διανομή παράνομων αντιγράφων λογισμικού, βιβλίων, άρθρων και άλλου υλικού που προστατεύεται από πνευματικά δικαιώματα [12]. 22

23 1.4 ΕΞΕΛΙΓΜΕΝΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Συστήματα Επεξεργασίας Συναλλαγών (TPS) Τα Συστήματα Επεξεργασίας Συναλλαγών αποτελούν ίσως το πιο βασικό κομμάτι μιας επιχείρησης καθώς εκτελούν και καταγράφουν τις τρέχουσες καθημερινές συναλλαγές που είναι απαραίτητες για τη λειτουργία της επιχείρησης. Τα συστήματα αυτά εξυπηρετούν το λειτουργικό επίπεδο της επιχείρησης (βλέπε σχήμα 1.3), όπου οι εργασίες που πραγματοποιούνται και οι αποφάσεις που λαμβάνονται είναι πολύ καλά δομημένες και περιέχουν μικρό βαθμό επικινδυνότητας. Αυτή η κατηγορία εξυπηρετεί τις πωλήσεις, τις προμήθειες, τη μισθοδοσία προσωπικού, τις πληρωμές. Δηλαδή όλο τον κορμό της επιχείρησης και γι αυτό είναι πολύ σημαντικά. Σε περίπτωση βλάβης κάποιου συστήματος υπάρχει ο κίνδυνος να καταρρεύσει ολόκληρη η επιχείρηση, γιατί δεν θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν οι πωλήσεις, δεν θα μπορούσαν να πληρωθούν οι εργαζόμενοι κ.ο.κ. Η αχρηστία συστημάτων επεξεργασίας συναλλαγών ακόμα και για λίγες ώρες μπορεί να επιφέρει σημαντικές απώλειες για την επιχείρηση. Τα συστήματα επεξεργασίας συναλλαγών μπορούν να επεξεργάζονται τις συναλλαγές με δύο τρόπους: σε πραγματικό χρόνο και σε επεξεργασία δέσμης. Στην επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο (real time ή online) τα δεδομένα τις συναλλαγής επεξεργάζονται από το σύστημα άμεσα, με την εμφάνιση της συναλλαγής, ενώ κατά την επεξεργασία δέσμης (batch processing), τα δεδομένα που παράγονται από τις συναλλαγές συναθροίζονται για ένα χρονικό διάστημα και επεξεργάζονται περιοδικά [19] Χαρακτηριστικά των Συστημάτων Υποστήριξης Συναλλαγών Τα χαρακτηριστικά των συστημάτων υποστήριξης συναλλαγών σύμφωνα με τον Δρανίδη Δ. είναι: 23

24 Ο όγκος δεδομένων που εισάγεται, επεξεργάζεται και εξάγεται είναι μεγάλος Τα δεδομένα επεξεργάζονται σε τακτά χρονικά διαστήματα Απαιτείται μεγάλη αποθηκευτική δυνατότητα, υψηλή ταχύτητα επεξεργασίας και αξιοπιστία του συστήματος Ο προσανατολισμός του συστήματος είναι ιστορικός (δηλ. το σύστημα συλλέγει και διαχειρίζεται παρελθόντα στοιχεία) Η είσοδος και η έξοδος βασίζεται σε δομημένες φόρμες Υπάρχει μεγάλος βαθμός λεπτομέρειας Απαιτείται υποστήριξη αναζητήσεων Interactively Συστήματα Αυτοματισμού Γραφείου (OAS) Όσο περνάει ο καιρός και η τεχνολογία εξελίσσεται, εξελίσσονται και οι τρόποι επικοινωνίας ανάμεσα στην επιχείρηση και στο περιβάλλον, είτε αυτό είναι εξωτερικό είτε εσωτερικό. Τα συστήματα αυτοματισμού γραφείου έχουν ως στόχο να διευκολύνουν την παραπάνω επικοινωνία δημιουργώντας ένα σύγχρονο γραφείο χρησιμοποιώντας τις νέες τεχνολογίες, όπως τη διαχείριση κειμένου και γραφικών, το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, τις εφαρμογές ηλεκτρονικής αρχειοθέτησης εγγράφων καθώς και των συστημάτων ροής εργασίας, όπου μέσα από τα υπολογιστικά συστήματα οργανώνεται, προωθείται, και διεκπεραιώνεται η εκτέλεση των εργασιών γραφείου Τύποι Συστημάτων Αυτοματισμού Γραφείου Τα συστήματα αυτοματισμού γραφείου χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: σύστημα ηλεκτρονικών εκδόσεων και επεξεργασίας και συστήματα ηλεκτρονικών συναντήσεων (βλέπε σχήμα 1.4). 24

25 Σύστημα Αυτοματοποίησης Γ ραφείου i Σύστημα Σύστημα Ηλεκτρονικών Εκδόσεων Ηλεκτρονικών και Συναντήσεων Επεξεργασίας Επεξεργασία Κειμένου Desktop Publishing Διαχείριση Εγγράφων Συστήματα Επικοινωνιών Ακουστικές Συσκέψεις Τηλεσυσκέψεις Σχήμα 1.4 Τύποι Συστημάτων Αυτοματοποίησης Γραφείου Τα συστήματα ηλεκτρονικών εκδόσεων και επεξεργασίας περιλαμβάνουν επεξεργαστές κειμένου όπου επιτρέπουν την παραγωγή κειμένου με την επιθυμητή διαμόρφωση, desktop publisher όπου παρέχουν τη δυνατότητα για πλήρη εκδοτική εργασία, συστήματα διαχείρισης εγγράφων τα οποία είναι προγράμματα που παρέχουν πρόσβαση σε δεδομένα σε διάφορες μορφές (κείμενο, γραφικά, εικόνες), και συστήματα επικοινωνιών που περιλαμβάνει το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, το fax και το φωνητικό ταχυδρομείο [19]. Τα συστήματα ηλεκτρονικών συναντήσεων επιτρέπουν μια ομάδα ατόμων που βρίσκονται σε διαφορετικές γεωγραφικές τοποθεσίες να ανταλλάσουν ιδέες με χρήση οπτικο-ακουστικών μέσων. Με τον τρόπο αυτό τα άτομα που λαμβάνουν αποφάσεις δεν χρειάζεται να ταξιδέψουν για να έχουν μία πρόσωπο με πρόσωπο επικοινωνία. Τα συστήματα ηλεκτρονικών συναντήσεων περιλαμβάνουν τις ακουστικές συσκέψεις που είναι στην ουσία οι τηλεφωνικές επικοινωνίες και τις τηλεδιασκέψεις, όπου απαιτείται ένα σύστημα από τηλεοράσεις, υπολογιστές και δίκτυα για την επικοινωνία μεταξύ των συνομιλητών [19] Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων (DSS) Τα Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων είναι ευέλικτα πληροφοριακά συστήματα που βασίζονται σε υπολογιστή και χρησιμοποιούν μοντέλα και δεδομένα 25

26 που τα αντλούν από μια βάση γνώσης τα οποία χρησιμοποιούνται από τα στελέχη για τη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Τα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχουν αυτά τα συστήματα είναι: Υποστήριξη για τη λήψη αποφάσεων ειδικά για ημιδομημένα ή μη-δομημένα προβλήματα Παροχή υπηρεσιών σε διάφορα διοικητικά επίπεδα Υποστήριξη σε αλληλοεπηρεαζόμενες ή διαδοχικές αποφάσεις Υποστήριξη σε όλες τις φάσεις της διαδικασίας λήψης απόφασης Φιλικότητα προς τον χρήστη Χρήση προτύπων που επιτρέπουν στο χρήστη να πειραματιστεί με διάφορες στρατηγικές Δυνατότητες ανάλυσης τι θα γίνει αν... [19] Κάθε σύστημα υποστήριξης αποφάσεων έχει τέσσερα υποσυστήματα: 1. Διαχείρισης των στοιχείων της βάσης δεδομένων, η οποία αποτελεί μια συλλογή από τρέχοντα ή ιστορικά δεδομένα τα οποία προέρχονται από άλλα πληροφοριακά συστήματα 2. Διαχείρισης μοντέλων. Η οποία αποτελεί μια συλλογή από μαθηματικά και αναλυτικά μοντέλα τα οποία περιγράφουν τη σχέση μεταξύ των παραγόντων οι οποίοι λαμβάνουν μέρος στη μελέτη κάποιου προβλήματος 3. Το σύστημα διεπαφής με το χρήστη 4. Το σύστημα γνώσης με τις λύσεις στα διάφορα προβλήματα Έμπειρα Συστήματα Είναι συστήματα που στηρίζονται στην προσπάθεια άντλησης γνώσης από την εμπειρία και τη δεξιοτεχνία ενός ή περισσοτέρων εμπειρογνωμόνων ενός γνωστικού χώρου, με τέτοιο τρόπο, ώστε να είναι δυνατή η εξαγωγή λογικών συμπερασμάτων, όπως ακριβώς κάνει ο ειδικός όταν έχει να αντιμετωπίσει αδόμητα προβλήματα [26]. 26

27 Τα έμπειρα συστήματα έχουν τα παρακάτω λειτουργικά και δομικά χαρακτηριστικά: Λειτουργικά χαρακτηριστικά Τα λειτουργικά χαρακτηριστικά περιγράφουν τι (πρέπει να ) κάνει ένα έμπειρο σύστημα (και όχι πώς επιτυγχάνεται). Τα λειτουργικά χαρακτηριστικά είναι: Συμπεριφέρεται σαν ένας έμπειρος (άνθρωπος) με χρήσιμο τρόπο Λύνει προβλήματα αποδοτικά και αποτελεσματικά σε έναν περιορισμένο χώρο προβλημάτων Λύνει προβλήματα τα οποία έχουν μια συμβολική αναπαράσταση Εφαρμόζει γνώση εμπείρου για τη λύση δύσκολων προβλημάτων του πραγματικού κόσμου Λύνει προβλήματα τα οποία είναι αρκετά δύσκολα και απαιτούν μεγάλη εξειδίκευση για τη λύση τους Αντιμετωπίζουν προβλήματα τα οποία απαιτούν εξειδικευμένους ανθρώπους για τη λύση τους Είναι ικανό να λειτουργήσει στο επίπεδο ενός έμπειρου Μιμείται τις συμβουλευτικές ικανότητες εμπείρων Είναι ικανό να δικαιολογήσει τον τρόπο συλλογιστικής του έτσι ώστε να καταλάβει ο χρήστης το αποτέλεσμα [19] Δομικά χαρακτηριστικά Τα παρακάτω χαρακτηριστικά περιγράφουν πως επιτυγχάνει τους σκοπούς του ένα έμπειρο σύστημα: Χρησιμοποιεί προγραμματιστικές τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης και ειδικότερα αυτές της επίλυσης προβλημάτων Ενσωματώνει σε ένα πρόγραμμα τη γνώση ενός έμπειρου Αποθηκεύει τη γνώση σε μορφή γεγονότων και ευριστικών Επεξεργάζεται γνώση για την επίλυση προβλημάτων 27

28 Διαχωρίζει τη γνώση από το υπόλοιπο σύστημα το οποίο την επεξεργάζεται Είναι ένα έξυπνο υπολογιστικό πρόγραμμα το οποίο χρησιμοποιεί γνώση και διαδικασίες εξαγωγής συμπερασμάτων Βασίζεται σε κανόνες Μπορεί να χειριστεί αποτελεσματικά την αβεβαιότητα των πληροφοριών [19]. 1.5 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΓΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΜΑΘΗΣΗΣ Μία κατηγορία πληροφοριακών συστημάτων είναι και τα πληροφοριακά συστήματα διαχείρισης γνώσης, τα οποία είναι ειδικά σχεδιασμένα για να βοηθούν τους οργανισμούς να δημιουργούν, να αποτυπώνουν, να διανέμουν και να εφαρμόζουν γνώση και πληροφορίες [12]. Οι πληροφορίες που επεξεργάζονται τα συγκεκριμένα πληροφοριακά συστήματα αντλούνται από τυπικές μορφές πηγών γνώσης ( πολιτικές και στρατηγικές της επιχείρησης, κανονισμοί και διαδικασίες, στοιχεία πελατών και προμηθευτών, υπάρχον εκπαιδευτικό υλικό κ. τλ), και από άτυπες μορφές πληροφοριών όπως: το s, εκθέσεις, εσωτερικά έγγραφα [24] Τύποι συστημάτων διαχείρισης γνώσεων Υπάρχουν τρείς βασικοί τύποι συστημάτων διαχείρισης γνώσεων: συστήματα διαχείρισης γνώσεων σε επιχειρησιακή κλίμακα, συστήματα χειρισμού γνώσεων και ευφυείς τεχνικές. Τα επιχειρησιακής κλίμακας συστήματα διαχείρισης γνώσεων είναι γενικού χαρακτήρα προσπάθειες ολόκληρης της επιχείρησης για συλλογή, αποθήκευση, διανομή και εφαρμογή ψηφιακού περιεχομένου και γνώσεων. Τέτοια συστήματα περιέχουν βάσεις δεδομένων και εργαλεία για την οργάνωση και την αποθήκευση δομημένων και αδόμητων εγγράφων και άλλων αντικειμένων γνώσης, καταλόγων και εργαλείων [12]. 28

29 Τα συστήματα χειρισμού γνώσεων είναι ειδικευμένα συστήματα κατασκευασμένα για μηχανικούς, επιστήμονες και άλλους χειριστές γνώσεων που είναι επιφορτισμένοι με την ανακάλυψη και τη δημιουργία νέων γνώσεων για λογαριασμό της εταιρίας [12]. Οι ευφυείς τεχνικές είναι τεχνολογίες εξόρυξης δεδομένων και τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιούνται για την ανακάλυψη, την κωδικοποίηση, την αποθήκευση και την επέκταση γνώσεων. Οι τεχνικές αυτές έχουν διαφορετικούς στόχους, που κυμαίνονται από την εστίαση στην ανακάλυψη γνώσης (εξόρυξη δεδομένων), έως την ανακάλυψη καλύτερων λύσεων για προβλήματα (γενετικοί αλγόριθμοι) [12]. Γενικού χαρακτήρα, ολοκληρωμένες εταιρικής κλίμακας προσπάθειες για τη συλλογή, την αποθήκευση, η διάδοση και τη χρήση ψηφιακού π εριεχομένου και γνώσεων Συστήματα δομημένων γνώσεων Συστήματα ημιδομημένων γνώσεων Δίκτυα γνώσεων Ειδικευμένοι σταθμοί εργασίας και σ υσ τήματα που δίνουν τη δυνατότητα σε επιστήμονες, μηχανικούς και άλλους χειριστές γνώσεων να δημιουργούν και να α ν α κα λύ π το υ ν νέα γνώ ση Σχεδίαση με τη βοήθεια υπολογιστή Τρισδιάστατη απεικόνιση Εικονική πραγματικότητα Επενδυτικοί σταθμοί εργασίας Εργαλεία για την ανακάλυψη μοτίβων και την εφαρμογή γνώ σεω ν σε δ ια κ ρ ιτές αποφάσεις και γνωστικούς τ ο μ ε ί ς Εξόρυξη δεδομένω ν Ν ευ ρ ω ν ικ ά δ ίκ τυ α Έ μ π ειρ α συστήματα Γενετικοί αλγόριθμοι Ευφυείς π ράκτορες Σχήμα 1.5 Βασικοί τύποι συστημάτων διαχείρισης γνώσεων Παραδείγματα πληροφοριακών συστημάτων διαχείρισης γνώσης Πληροφοριακά συστήματα που αφορούν την ανάπτυξη της μάθησης και της γνώσης είναι: Ενδοεταιρικά συστήματα βασισμένα στη τεχνολογία του διαδικτύου, προϊόν της Microsoft Internet Information Server 29

30 Electronic Document Management (EDM), προϊόν της Excalibur RetrievalWare & File Net Συστήματα GroupWare, προϊόν της Lotus Notes Συστήματα Workflow, προϊόν της Ariw Tooloset Artificial Intelligence-based systems, προϊόν της Computer Associates Neugents Business Intelligence (BI), προϊόν της Business Objects Knowledge map systems, προϊόν της Lotus Discovery Server & Trivium Gingo Συστήματα λήψης αποφάσεων με αναφορά σε βάσεις γνώσεων, προϊόν της IBM, Decision Edge Συστήματα ανάλυσης και εκτίμησης εκπαιδευτικών αναγκών Συστήματα ανοιχτής εξ αποστάσεως εκπαίδευσης, με σύγχρονη και ασύγχρονη μέθοδο, προϊόν της Centra Συστήματα αυτοεξέτασης και βαθμολόγησης εκπαιδευομένων Και πολλά ακόμα συστήματα πληροφοριών που συνεχώς αναπτύσσονται και εξελίσσονται με στόχο πάντα τη δημιουργία γνώσης, την μάθηση και την εκπαίδευση των εργαζομένων μέσα και έξω από την επιχείρηση [24]. 1.6 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Όπως αναφέρθηκε πιο πάνω, τα πληροφοριακά συστήματα αποτελούν ίσως το πιο σημαντικό κομμάτι μιας επιχείρησης μετά τους εργαζομένους. Επίσης αποτελούν θα λέγαμε και την αχίλλειο πτέρνα της επιχείρησης, διότι πολλές επιχειρήσεις έχουν στηρίξει την όλη λειτουργία τους επάνω στο πληροφοριακό σύστημα με αποτέλεσμα, άμα παρουσιαστεί κάποια βλάβη, υπάρχει ο κίνδυνος καθήλωσης της επιχείρησης. Κατά τη γνώμη μου, κάθε επιχείρηση θα πρέπει να έχει κάποιο πληροφοριακό σύστημα, για να μπορέσει να είναι πιο ανταγωνιστική στην αγορά, κυρίως της πληροφορίας και της μάθησης, όμως το μεγάλο κόστος το κάνει απαγορευτικό για την πλειοψηφία των μικρών και μικρομεσαίων επιχειρήσεων. 30

31 2. ΓΡΑΦΙΚΑ 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Για να δημιουργήσεις ένα εκπαιδευτικό λογισμικό πρέπει να λάβεις υπόψη σου ορισμένους παράγοντες, όπου θα το κάνουν ανταγωνιστικό σε σχέση με τα υπόλοιπα. Ένας κύριος παράγοντας είναι ότι σαν εκπαιδευτικό λογισμικό απευθύνετε σε παιδία είτε αυτά είναι τις πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, είτε είναι τις τριτοβάθμιας. Ένα λογισμικό για να μπορέσει να είναι ελκυστικό στα παιδιά και συνάμα ανταγωνιστικό στους ακαδημαϊκούς κύκλους επιβάλλεται να χρησιμοποιεί γραφικά ή να είναι η ίδια μια γραφική εφαρμογή. Έτσι ένα εκπαιδευτικό λογισμικό μπορεί να χρησιμοποιεί εικόνες, κινούμενα γραφικά, ή μπορεί και η ίδια να είναι μια πολυμεσική εφαρμογή, με σκοπό την καλύτερη απεικόνιση των εκπαιδευτικών προγραμμάτων και την ευκολότερη κατανόηση της κάθε θεματικής ενότητας από τους εκπαιδευομένους. Γιατί όπως λέει και ένα παλιό ρητό μια εικόνα είναι χίλιες λέξεις. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται λόγος για τα γραφικά με υπολογιστή και παρουσιάζονται ορισμένες τεχνικές μετασχηματισμού και προβολής, χωρίς να μπαίνουμε σε μαθηματικές λεπτομέρειες. Πιο συγκεκριμένα: Κάνουμε μια ιστορική αναδρομή για το πώς ξεκίνησαν τα γραφικά και πως εξελίχθηκαν. Δίνουμε ορισμένους χρήσιμους ορισμούς των γραφικών Εξετάζουμε το υλικό που χρησιμοποιείται στα γραφικά καθώς και το λογισμικό Βλέπουμε μερικούς μαθηματικούς ορισμούς Αναλύουμε τους μετασχηματισμούς των δισδιάστατων και τρισδιάστατων αντικειμένων, χωρίς να εμβαθύνουμε σε μαθηματικές πληροφορίες. Βλέπουμε πως ένα τρισδιάστατο αντικείμενο απεικονίζεται σε μια δισδιάστατη επιφάνεια Κάνουμε μια αναφορά στα χρώματα που χρησιμοποιούνται 31

32 Και τέλος παραθέτουμε ορισμένα στοιχεία για τα κινούμενα γραφικά. 2.2 ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΓΡΑΦΙΚΩΝ Η ιστορία των γραφικών ξεκίνα την δεκαετία του 50, όταν κατασκευάστηκε ο πρώτος υπολογιστής που χρησιμοποίησε λυχνία καθοδικών ακτίνων ή καθοδικό σωλήνα όπως τον ξέρουμε σήμερα (CRT). Το όνομα αυτού του υπολογιστή ήταν Whirlwind, ζύγιζε 250 τόνους και χρησιμοποιούσε λυχνίες κενού. Ένας ακόμη παράγοντας που βοήθησε την ανάπτυξη των γραφικών σε υπολογιστή εκείνη την περίοδο, ήταν η διδακτορική διατριβή του Ivan Sutherland, η οποία είχε τίτλο Sketchpad: ένα σύστημα Γραφικής Επικοινωνίας Ανθρώπου Μηχανής. Ο Sutherland απέδειξε την τεράστια δυναμική της χρήσης του ηλεκτρονικού υπολογιστή, στη δημιουργία και χειρισμό σε πραγματικό χρόνο πληροφοριών, σε μορφή γραφικών, βάζοντας συγχρόνως τις βάσεις των σύγχρονων γραφικών υπολογιστή Η ιστορία των γραφικών ανά δεκαετία Η ιστορική αναδρομή των γραφικών ανά δεκαετία βασίζεται στο βιβλίο του Στυλιάδη Α., 2003, όπου παρουσιάζει συνοπτικά την εξέλιξη των γραφικών από τη δεκαετία του 60 έως και σήμερα. Η δεκαετία του 60 σήμανε και την έναρξη της εποχής των λεγόμενων διανυσματικών γραφικών (vectors). Σταθμοί στη δεκαετία αυτή υπήρξαν, η ίδρυση της εταιρίας Evans & Sutherland (1964) και η χρήση από την IBM το 1965 (IBM 2250 CAD console) και ακολούθως από την Tektronix το 1968 (Tektronix Storage Tube, TST) της CRT τεχνολογίας στον τομέα των γραφικών συστημάτων υποστήριξης. Η δεκαετία του 70 χαρακτηρίζεται από την επικράτηση των ψηφιδωτών γραφικών (rasters) και την ανάπτυξη των αλγορίθμων [Phong, 1973], [Phong, 1975]. Έτσι, στα μέσα της δεκαετίας του 70, η δραματική μείωση του κόστους της μνήμης και πολλών τμημάτων υλικού γραφικής, οδήγησε στα σημερινά δημοφιλή συστήματα 32

33 γραφικών για ψηφιδωτές απεικονίσεις (raster graphics systems), ενώ παράλληλα επέτρεψε στην επιστημονική έρευνα να στηριχτεί στη μνήμη του Η/Υ για την ανάπτυξη αλγορίθμων και τεχνικών παραγωγής ρεαλιστικών και εγχρώμων εικόνων σε διαδραστικά περιβάλλοντα, με παράλληλη δυνατότητα διαχείρισης φωτός και υφής υλικών. Η δεκαετία του 80, στην σκιά των προσωπικών υπολογιστών (PCs) και των γραφικών σταθμών εργασίας (Workstations), χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση των διεθνώς παραδεκτών προτύπων ανάπτυξης γραφικής (graphics standards), την ανάπτυξη αλγορίθμων διαχείρισης ολικού φωτισμού ποιότητας (global illumination algorithms) και την εμφάνιση φορμών γραφικής / ανταλλαγής γραφικών πληροφοριών (graphics formats). Η δεκαετία του 90 χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση των λεγομένων γραφικών τελικού χρήστη (high-end graphics), την επικράτηση των συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών (SIS, GIS, LIS, AM/FM) που στηρίζονται στη γραφική πληροφορία και την εμφάνιση ολοκληρωμένων περιβαλλόντων ανάπτυξης γραφικών. Η νέα χιλιετία αρχίζει με την πρόκληση για παράλληλη και κατανεμημένη (δικτυωτή) διαχείριση των γραφικών πληροφοριών (collaborative Internet/Web graphics), με τις προσπάθειες για ολοκλήρωση των γραφικών με συστήματα χωρικής ανάλυσης και διαχείρισης τοπολογίας (CAD/GIS integration), καθώς και με την ανάγκη δημιουργίας νέων ουδέτερων προτύπων και φορμών ανταλλαγής γραφικών πληροφοριών που θα υποστηρίζουν εκτός των άλλων και δεδομένα πολυμέσων με χωρική διάσταση (multimedia GIS data). 2.3 ΟΡΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΚΑΤΗΓΟΡΙΟΠΟΙΗΣΕΙΣ Γραφικά με υπολογιστή Τα γραφικά με Η/Υ αναφέρονται στη μεταφορά σε ψηφιακό επίπεδο αντικειμένων, φαινομένων, διαδικασιών και σχέσεων που υφίστανται ή εξελίσσονται στον πραγματικό κόσμο. 33

34 Η μεταφορά αυτή επιτυγχάνεται με τη δημιουργία (Modeling), την παρουσίαση (rendering) και την απόδοση (visualization) σχετικών πληροφοριών σε επίπεδο ψηφιακής αναπαράστασης. Ειδικότερα, η δημιουργία έχει στόχο τη δισδιάστατη ή τρισδιάστατη γεωμετρία, η παρουσίαση τη φωτορρεαλιστική αναπαράσταση, και η απόδοση τη σύνθετη οπτικοποίηση της γραφικής πληροφορίας [34] Δισδιάστατα Σχέδια Σε πολλούς τομείς της παραγωγής το δισδιάστατο σχέδιο αποτελεί βασικό αντικείμενο ενασχόλησης αλλά και πηγή άντλησης πληροφοριών. Το ψηφιακό δισδιάστατο σχέδιο αποτελεί προϊόν της σχεδίασης με υπολογιστή, με βασικές ιδιότητες την απλότητα, αντικειμενικότητα, αμεσότητα, ταχύτητα και αποθηκευτική ικανότητα. Επιπλέον, το ψηφιακό σχέδιο υποστηρίζει άμεσες και ακριβείς επεμβάσεις στα δεδομένα του με ελάχιστο κόστος [34]. Οι σύγχρονες επιστημονικές τάσεις, στον τομέα της αυτοματοποιημένης σχεδίασης, συγκεντρώνουν τις προσπάθειες τους στην παραγωγή σχεδίων συμβατών με ολοκληρωμένα περιβάλλοντα διαχείρισης χωρικής πληροφορίας (συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών), για τη δημιουργία σύνθετων και δυναμικών μοντέλων οπτικής, γεωγραφικής, χωρικής και χρονικής διαχείρισης του γεωγραφικού χώρου. Τα μοντέλα αυτά είναι συνήθως δισδιάστατα και ανάλογα με τους στόχους τους υπακούουν σε συγκεκριμένους περιορισμούς ακρίβειας και ποιότητας του τελικού προϊόντος [34] Τρισδιάστατα Μοντέλα Ως χώρος θεωρείται μια φυσική ή νοητή έκταση, με κάποιες διαστάσεις, στην οποία περιλαμβάνονται υποκείμενα και αντικείμενα και μέσα στον οποίο ο άνθρωπος έχει μία συνειδητή αίσθηση μεγεθών, της θέσης του, της θέσης άλλων υποκειμένων και αντικειμένων, καθώς και εννοιών που περιέχονται σε αυτόν [34]. Όπως είδαμε στο δισδιάστατο χώρο έχουμε την ύπαρξη σχεδίων, ενώ ο τρισδιάστατος χώρος στηρίζεται σε μοντέλα. Τα ψηφιακά τρισδιάστατα μοντέλα είναι 34

35 προϊόντα μιας διαδικασίας μοντελοποίησης της πραγματικότητας (modeling) με τη βοήθεια του υπολογιστή (computer modeling) [34] Εφαρμογές γραφικών Τα γραφικά έχουν πολλές και διαφορετικές χρήσεις, ανάλογα με την εφαρμογή για την οποία προορίζονται. Μερικές σημαντικές εφαρμογές είναι: Σχεδίαση Υποστηριζόμενη από Υπολογιστή (Computer Aided Design) Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών Προσομοίωση Πτήσεως Δημιουργία Συνθετικών Ταινιών και Διαφημίσεων Γραφική αλληλεπίδραση με τον Χρήστη (GUI) Ιατρικές εφαρμογές Οπτικοποίηση Επιστημονικών Δεδομένων Γραφικά και Τέχνη Παιχνίδια με Υπολογιστή [20] 2.4 ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΣΤΑ ΓΡΑΦΙΚΑ ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Για να μπορέσουν να λειτουργήσουν όλες οι εφαρμογές που αναφέραμε στην υποενότητα θα πρέπει από κάπου να πάρουν κάποια πληροφορία, να γίνει επεξεργασία από το σύστημα ή από τον χρήστη του συστήματος και στο τέλος να παραδώσουν το προσδοκώμενο αποτέλεσμα ανάλογα με την εφαρμογή. Για να γίνει όλη αυτή η διαδικασία χρειάζεται να παρεμβληθούν εκτός του άλλων διάφορες μονάδες εισόδου/εξόδου (I/O) οι οποίες όπως αναφέρει ο Στυλίαδης Δ., 2003 λειτουργούν ως πρωτόκολλο επικοινωνίας ανάμεσα στο χρήστη του συστήματος και τον υπολογιστή". 35

36 2.4.1 Συσκευές εισόδου Συσκευές ή μονάδες εισόδου θεωρούνται οι συσκευές οι οποίες παρέχουν στον υπολογιστή οδηγίες, στοιχεία και λοιπές πληροφορίες. Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή και σαν είσοδος (input). Τέτοιες συσκευές είναι οι ακόλουθες: Το πληκτρολόγιο: Το πληκτρολόγιο είναι η πιο γνωστή και παράλληλα η πιο απλή συσκευή εισόδου. Χρησιμοποιείτε για να εισάγουμε δεδομένα κειμένου, καθώς και εντολών. Τα πλήκτρα είναι χωρισμένα σε πλήκτρα λειτουργιών, σε τυπικά πλήκτρα ελέγχου και συνδυασμών και σε αλφαριθμητικά πλήκτρα. Υπάρχουν τέσσερις τύποι πληκτρολογίων που κυκλοφορούν στην αγορά: το πληκτρολόγιο QWERTY που είναι το πιο διαδεδομένο πληκτρολόγιο, το αλφαβητικό πληκτρολόγιο στο οποίο τα πλήκτρα είναι αλφαβητικά τοποθετημένα κατά πλάτος του πληκτρολογίου, το πληκτρολόγιο DVORAK το οποίο έχει διάταξη παρόμοια με το QWERTY άλλα απευθύνεται κυρίως σε δεξιόχειρες ανθρώπους, και τα πληκτρολόγια χορδής όπου χρησιμοποιούνται τέσσερα ή πέντε πλήκτρα και με κατάλληλους συνδυασμούς παράγονται τα επιθυμητά γράμματα. Το ποντίκι: Το ποντίκι ανήκει σε δύο κατηγορίες κατά τη γνώμη μου. i) Ως συσκευή εισόδου όπου έχουμε είσοδο συντεταγμένων στον υπολογιστή και επίσης η παρουσία των κουμπιών στο επάνω μέρος (συνήθως τρία) του χρησιμοποιείται για την αποστολή μηνυμάτων στον υπολογιστή, ii) ως δεικτική συσκευή όπου με τη βοήθειά του έχουμε τη δυνατότητα να δείξουμε σε κάποιο στοιχεί στην οθόνη, να το χειριστούμε και να εκτελέσουμε κάποια λειτουργία. Ο σαρωτής (scanner): Ο σαρωτής χρησιμοποιεί την τεχνική του ψηφιδωτού δημιουργώντας ψηφιακές εικόνες ψηφιδωτής μορφής από αναλογική γραφική πληροφορία ( πχ εκτυπωμένες φωτογραφίες). Η ψηφιακή εικόνα αποθηκεύεται με βάση τους κανόνες μιας φόρμας γραφικής (πχ tiff, jpeg) και περιέχει όλη την απαιτούμενη πληροφορία για την τοπολογική ανακατασκευή της εικόνας. Αποτελεί δηλαδή ένα είδος ψηφιακής τεκμηρίωσης της αναλογικής μορφής γραφικής πληροφορίας [34]. 36

37 Άλλες συσκευές εισόδου είναι: η Φωτογραφίδα, η Πινακίδα Ψηφιοποίησης, το Trackball, η Πέννα Φωτισμού, η Οθόνη Αφής, Eyegaze Συσκευές επεξεργασίας Όταν ασχολείσαι με τα γραφικά δεν είναι αρκετό να έχεις μόνο συσκευές εισόδου/εξόδου. Χρειάζεται να έχεις και συσκευές οι οποίες θα κάνουν την όποια επεξεργασία χρειάζεται για να παραχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Επίσης οι συσκευές αυτές θα πρέπει να είναι γρήγορες για να μην καταρρεύσει το σύστημα από τον μεγάλο και βαρύ όγκο γραφικών πληροφοριών. Οι συσκευές επεξεργασίας γραφικών που πρέπει να διαθέτει κάποιο σύστημα είναι οι ακόλουθες: Κεντρικοί επεξεργαστές: Υπάρχουν δύο προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται στα γραφικά υπολογιστή όσον αφορά τους επεξεργαστές. Η πρώτη, χρησιμοποιεί έναν επεξεργαστεί για όλες τις λειτουργίες του Η/Υ, συμπεριλαμβανομένου και του χειρισμού γραφικών. Η δεύτερη, χρησιμοποιεί περισσότερους από ένα επεξεργαστές που χρησιμοποιούνται για την αποσυμφόρηση του κεντρικού επεξεργαστή αναλαμβάνοντας είτε την εκτέλεση χρονοβόρων μαθηματικών πράξεων, είτε τον χειρισμό της εξόδου γραφικών [21]. Μαθηματικός συνεπεξεργαστής: Συνήθως, οι κύριοι επεξεργαστές, μπορούν να εργαστούν άμεσα μόνο με ακέραιους αριθμούς. Ο χειρισμός πραγματικών αριθμών, γένεται μέσω υπορουτινών, που φυσικά επιβαρύνουν την ταχύτητα επεξεργασίας. Για την αποφυγή αυτού, υπάρχει ο μαθηματικός συνεπεξεργαστής που μοιράζεται το βάρος της επεξεργασίας των πληροφοριών με τον κύριο επεξεργαστή, αναλαμβάνοντας την εκτέλεση υπολογισμών κινητής υποδιαστολής [21]. Ο συνεπεξεργαστής γραφικών: Επειδή, όσο περνάει ο καιρός, η διαχείριση της απεικόνισης γραφικών, γίνεται όλο και πιο πολύπλοκη με αποτέλεσμα να μην είναι πλέον μέσα στα πλαίσια της μερικής απασχόλησης των κεντρικών επεξεργαστών, εμφανίστηκαν στην αγορά επεξεργαστές ειδικής 37