Εφαρµογές Πληροφορικής Υπολογιστών. Πέρδος Αθανάσιος Καθηγητής Πληροφορικής

Transcript

1 Εφαρµογές Πληροφορικής Υπολογιστών Πέρδος Αθανάσιος Καθηγητής Πληροφορικής

2 Περιεχόµενα Εφαρµογές Πληροφορικής Υπολογιστών...1 Κεφάλαιο 1 ο...3 Γενική Επισκόπηση Των Εφαρµογών Πληροφορικής...3 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Επικοινωνίες...4 Εφαρµογές της πληροφορικής στη Βιοµηχανία...5 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Επιχειρήσεις...7 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Υπηρεσίες...9 Εφαρµογές της πληροφορικής στην Υγεία...11 Εφαρµογές της πληροφορικής στην Εκπαίδευση...12 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Επιστήµες και την Έρευνα...12 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Τέχνες...13 Εφαρµογές της πληροφορικής στην Ψυχαγωγία...13 Κεφάλαιο 2 ο...15 Κατηγορίες υπολογιστών...15 Κεφάλαιο 3 ο...21 Το Υλικό των Υπολογιστών...21 κύρια µέρη ενός προσωπικού η/υ...21 κεντρική µονάδα επεξεργασίας (επεξεργαστής cpu )...24 τύποι µνήµης...25 µέτρηση µνήµης...26 συσκευές αποθήκευσης µνήµης (memory storage devices)...27 συσκευές εισόδου/εξόδου...29 Κεφάλαιο 4 ο...37 Λογισµικό...37 Κεφάλαιο 5 ο...49 Αλγόριθµοι και προγραµµατισµός υπολογιστών...49

3 Κεφάλαιο 1 ο Γενική Επισκόπηση Των Εφαρµογών Πληροφορικής Τι ονοµάζεται πληροφορική; Ο επιστηµονικός κλάδος που ασχολείται µε την µελέτη και την πρακτική της επιστήµης των υπολογιστών και της τεχνολογίας και επεξεργασίας πληροφοριών. Στη αγγλική ορολογία δίνεται µε τις λέξεις Informatics, Computer Science. Τι είναι δεδοµένα, τι πληροφορία και πως σχετίζονται µεταξύ τους; εδοµένα είναι οποιοδήποτε στοιχείο µπορεί να γίνει αντιληπτό από τις αισθήσεις µας. Πληροφορία είναι οποιοδήποτε γνωσιακό ποσό προέρχεται από επεξεργασία δεδοµένων Ο όρος επεξεργασία δεδοµένων δηλώνει εκείνη τη διαδικασία κατά την οποία ένας «µηχανισµός» δέχεται δεδοµένα, τα επεξεργάζεται σύµφωνα µε έναν προκαθορισµένο τρόπο και αποδίδει πληροφορίες. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 3

4 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Επικοινωνίες Τι δυνατότητες έχει ο άνθρωπος µε την χρήση του Internet; Ο χρήστης υπολογιστή µε πρόσβαση στο διαδίκτυο µπορεί Να αναζητήσει πληροφορίες και να φέρει στον υπολογιστή του κείµενα, ήχο και video Να δηµοσιεύσει υλικό και να επικοινωνήσει µε κάποιο άλλο χρήστη ( ) Να αγοράσει ή να πουλήσει προϊόντα ή να εκτελέσει τραπεζικές συναλλαγές Να παρακολουθήσει ένα ραδιοφωνικό ή τηλεοπτικό πρόγραµµα Ποιες είναι οι υπηρεσίες του Internet; World Wide Web (παγκόσµιος ιστός) (ηλεκτρονικό ταχυδροµείο) και newsgroups (οµάδες ειδήσεων) FTP (πρωτόκολλο µεταφοράς αρχείων) Telnet (διαχείριση αποµακρυσµένου υπολογιστή ) Τηλεδιάσκεψη Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 4

5 Τι νέο έχει εισαχθεί στην τηλεπικοινωνιακή υποδοµή µε τη χρησιµοποίηση υπολογιστών; Ψηφιακά τηλέφωνα Ταυτόχρονη συνοµιλία µε δύο άτοµα Εκτροπή κλήσεων Εφαρµογές της πληροφορικής στη Βιοµηχανία Τι είναι τα Συστήµατα σχεδίασης CAD/CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing); Τα συστήµατα σχεδίασης µε τη βοήθεια υπολογιστή (Computer Aided Design)είναι εφαρµογές που χρησιµοποιούνται για τη σχεδίαση προϊόντων. Για παράδειγµα, είναι γνωστό ότι τα σύγχρονα αυτοκίνητα σχεδιάζονται µε τη βοήθεια υπολογιστή. Παρόµοια, τα Συστήµατα παραγωγής µε τη βοήθεια υπολογιστή (Computer Aided Manufacturing) χρησιµοποιούνται για την παραγωγή προϊόντων Έτσι, σε αυτοµατοποιηµένες γραµµές παραγωγής, τα προϊόντα κατασκευάζονται µε τη χρήση βιοµηχανικών ροµπότ. Τα συστήµατα που χρησιµοποιούνται για τη σχεδίαση και την παραγωγή ονοµάζονται συστήµατα CAD/CAM. Τα τµήµατα έρευνας και ανάπτυξης των περισσότερων βιοµηχανιών σχεδιάζουν, παράγουν και ελέγχουν τα προϊόντα τους µε τη βοήθεια τέτοιων ολοκληρωµένων συστηµάτων. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 5

6 Τι είναι τα Συστήµατα Καθορισµού Θέσης (GPS Global Positioning Systems); Tα σύγχρονα οχήµατα (αεροσκάφη, πλοία ή αυτοκίνητα) περιλαµβάνουν ηλεκτρονικά συστήµατα τα οποία µπορούν να καθορίσουν µε ακρίβεια τη γεωγραφική θέση. Τα συστήµατα αυτά είναι γνωστά µε το όνοµα παγκόσµια συστήµατα καθορισµού θέσης. Αναφέρετε εφαρµογές της πληροφορικής στην πολεµική βιοµηχανία; Σηµαντικές είναι οι εφαρµογές της Πληροφορικής και στην πολεµική βιοµηχανία. Για παράδειγµα, τα υποσυστήµατα ενός σύγχρονου µαχητικού αεροσκάφους ελέγχονται από υπολογιστικές διατάξεις. Επιπλέον, ο έλεγχος των πηδαλίων, του κινητήρα, των επικοινωνιών, του radar- και των όπλων γίνεται ηλεκτρονικά. Κάτι ανάλογο συµβαίνει και στα πολεµικά πλοία και υποβρύχια. Η τεχνολογία των υπολογιστών χρησιµοποιείται ακόµη στα σύγχρονα οπλικά συστήµατα και στα κέντρα επιχειρήσεων (για παράδειγµα, στις «έξυπνες βόµβες», τους αυτοκαθοδηγούµενους πυραύλους, τα συστήµατα ηλεκτρονικού πολέµου και τα συστήµατα διοίκησης, επικοινωνιών και ελέγχου). Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 6

7 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Επιχειρήσεις Τι είναι πληροφοριακό σύστηµα; Ένα πληροφοριακό σύστηµα υποστηρίζει µε τη βοήθεια υπολογιστών τις εργασίες µιας επιχείρησης, όπως την παρακολούθηση στοιχείων (για τις πωλήσεις, τις αγορές, τους πελάτες και τους προµηθευτές), την τήρηση των λογιστικών βιβλίων σε ηλεκτρονική µορφή και τον υπολογισµό της µισθοδοσίας του προσωπικού. Για παράδειγµα, στο ταµείο πολλών καταστηµάτων υπάρχει µια οθόνη, ένα πληκτρολόγιο και ένας εκτυπωτής, στον οποίο τυπώνονται οι αποδείξεις, Ο ταµίας χειρίζεται επίσης µια συσκευή, µε τη βοήθεια της οποίας «διαβάζει» τους κωδικούς των προϊόντων. Οι συσκευές αυτές (οθόνη, πληκτρολόγιο, εκτυπωτής, φορητή συσκευή) αποτελούν τµήµατα του πληροφοριακού συστήµατος της επιχείρησης. Τι εννοούµε µε τον όρο εφαρµογές αυτοµατισµού γραφείου; Με τον όρο εφαρµογές αυτοµατισµού γραφείου αναφερόµαστε σε εφαρµογές που έχουν ως στόχο την αύξηση της αποδοτικότητας των εργαζοµένων σε ένα γραφείο. Πολλές από τις εφαρµογές αυτές στηρίζονται στην τεχνολογία των υπολογιστών. Για παράδειγµα, στα σύγχρονα γραφεία οι γραφοµηχανές έχουν Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 7

8 αντικατασταθεί σε µεγάλο βαθµό από υπολογιστές και εκτυπωτές. Οι εφαρµογές που χρησιµοποιούνται στην περίπτωση αυτή ονοµάζονται συστήµατα επεξεργασίας κειµένου (word processors) και αποτελούν την αντιπροσωπευτικότερη εφαρµογή αυτής της κατηγορίας. Εκτός από τα συστήµατα επεξεργασίας κειµένου, άλλες εφαρµογές που χρησιµοποιούνται για τον αυτοµατισµό γραφείου είναι εφαρµογές ηλεκτρονικής αρχειοθέτησης, κατασκευής πινάκων και γραφικών παραστάσεων, ηλεκτρονικής παρουσίασης, διαχείρισης συναντήσεων και προγραµµατισµού εργασιών και ηλεκτρονικοί τηλεφωνικοί κατάλογοι. Ποια η διαφορά των συστηµάτων επιτράπεζιας τυπογραφίας (desktop pulbishing systems) και των ηλεκτρονικών εκδόσεων; Τα συστήµατα επιτραπέζιας τυπογραφίας είναι εφαρµογές µε τη χρήση των οποίων η διαδικασία της εκτύπωσης απλοποιείται σηµαντικά µειώνοντας το χρόνο και το κόστος εκτύπωσης. Οι ηλεκτρονικές εκδόσεις είναι εκδόσεις σε µορφή οπτικών δίσκων (CD-ROM), οι οποίες εκτός από κείµενο και εικόνα περιέχουν ήχο, video και κινούµενα γραφικά. Στην αγορά µπορεί να βρει κανείς πλήθος από εγκυκλοπαίδειες, οδηγούς κάθε είδους, παιδικά παραµύθια, και άλλα είδη ηλεκτρονικών εκδόσεων. Η ανάπτυξη στον τοµέα αυτό οφείλεται στην ευρύτατη διάδοση των προσωπικών υπολογιστών, οι οποίοι διαθέτουν δυνατότητες αναπαραγωγής και επεξεργασίας ήχου και εικόνας. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 8

9 Πως επιχειρήσεις όπως γεωργικές και κτηνοτροφικές επηρεάζονται από την εξέλιξη της πληροφορικής; Στη γεωργία δηµιουργήθηκαν, µε τη βοήθεια της γενετικής, νέες ποικιλίες φυτών (σιταριού, τοµάτας, πατάτας), ενώ αυξήθηκε η ανθεκτικότητα των καλλιεργειών στις ασθένειες. Ακόµη, τα αποτελέσµατα της γενετικής εφαρµόζονται στη διατροφή των ζώων (π.χ. βοοειδών). Έτσι, αυξήθηκε η παραγωγή και βελτιώθηκε η ποιότητα των κτηνοτροφικών προϊόντων. Ακόµη, µε τη βοήθεια της πληροφορικής αυτοµατοποιούνται οι καλλιέργειες, η εκτροφή ζώων και οι ιχθυοκαλλιέργειες. Χαρακτηριστικό παράδειγµα αποτελεί το ηλεκτρονικό θερµοκήπιο, στο οποίο οι συνθήκες (θερµοκρασία, υγρασία) καθώς και οι λειτουργίες (λίπανση, άρδευση) ελέγχονται από υπολογιστή. Εφαρµογές της πληροφορικής στις Υπηρεσίες Αναφέρετε πως οι υπηρεσίες του ηµοσίου έχουν επηρεαστεί από την εξέλιξη της πληροφορικής και επισηµάνετε τις θετικές αλλαγές; Στο ηµόσιο υπάρχουν πια ηλεκτρονικά µητρώα, εφαρµογές οικονοµικής διαχείρισης και µισθοδοσίας. Έτσι αποκοµίζονται σηµαντικά οφέλη όπως Εξοικονόµηση χρόνου Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 9

10 Ελαχιστοποίηση σφαλµάτων Αποτελεσµατικότερος διοικητικός έλεγχος Καλύτερη εξυπηρέτηση του πολίτη Τι γνωρίζετε για τα τραπεζικά και χρηµατοπιστωτικά πληροφοριακά συστήµατα; Οι τραπεζικές συναλλαγές πραγµατοποιούνται µε τη βοήθεια υπολοιγιστή. Για το σκοπό αυτό έχουν αναπτυχθεί κατάλληλα τραπεζικά και χρηµατοπιστωτικά πληροφοριακά συστήµατα. Τα συστήµατα αυτά είναι εφαρµογές που καλύπτουν ανάγκες των τραπεζών και των χρηµατοπιστωτικών φορέων, όπως παρακολούθηση καταθετών και συναλλαγών, δανείων, πιστώσεων και επενδύσεων. Για παράδειγµα, οι υπάλληλοι στα ταµεία των τραπεζών χειρίζονται συστήµατα συνδεµένα άµεσα µε τον κεντρικό υπολογιστή της τράπεζας (on-line). Ακόµη, µπορούµε να πραγµατοποιήσουµε συναλλαγές χρησιµοποιώνταςτις αυτόµατες µηχανές συναλλαγών (Automatic Teller Machines ATM). Οι µηχανές αυτές βρίσκονται εγκατεστηµένες σε όλα τα αστικά και ηµιαστικά κέντρα και είναι και αυτές συνδεµένες µε τον κεντρικό υπολογιστή της τράπεζας, από τον οποίο ενηµερώνονται για τα υπόλοιπα των λογαριασµών. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 10

11 Τι είναι τα κιόσκια τουριστικών πληροφοριών; Τα περίπτερα πληροφοριών (information kiosks) είναι υπολογιστικά συστήµατα που δίνουν πληροφορίες για συγκοινωνιακές γραµµές, ξενοδοχειακά καταλύµατα ή τουριστικά αξιοθέατα. Βρίσκονται εγκατεστηµένα σε αεροδρόµια, λιµάνια ή τουριστικά θέρετρα Εφαρµογές της πληροφορικής στην Υγεία Αναφέρετε τοµείς της ιατρικής που συναντώνται εφαρµογές πληροφορικής. Χηµικές αναλύσεις Υπερηχογράφηµα Ιατρικά µηχανήµατα υψηλής τεχνολογίας αξονικός και µαγνητικός τοµογράφος Τηλέ-ιατρική Υπολογιστικές Εφαρµογές για την παρακολούθηση της πορείας της υγείας των ασθενών και την τήρηση ιστορικού. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 11

12 Εφαρµογές της πληροφορικής στην Εκπαίδευση Αναφέρετε εφαρµογές της πληροφορικής στην εκπαίδευση. Πολυµεσικές εκπαιδευτικές εφαρµογές, σε διάφορες τοµείς όπως αρχαία και νέα ελληνικά, φυσική, χηµεία, µαθηµατικά, οι οποίες εισάγουν την κατάρτιση βασισµένη σε υπολογιστή (Computer Based Training ) Συστήµατα εκπαίδευσης εξ αποστάσεως ή τηλεεκπαίδευσης (distance learning) όπου εκπαιδευτές και εκπαιδευόµενοι επικοινωνούν και συνεργάζονται µέσω δικτύου υπολογιστών. Συστήµατα προσοµοίωσης (simulators) που χρησιµοποιούνται στην εκπαίδευση στο χειρισµό πολύπλοκων συστηµάτων. Εφαρµογές της πληροφορικής στις Επιστήµες και την Έρευνα Ποια η προσφορά των υπολογιστών στις επιστήµες και την έρευνα Οι υπολογιστές είναι εργαλεία καταγραφής, δηµιουργίας, ανάλυσης και διάδοσης της επιστηµονικής γνώσης. Έχουν συνεισφέρει τα µέγιστα στην Κατάκτηση του διαστήµατος Αποκωδικοποίηση του DNA Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 12

13 Εφαρµογές της πληροφορικής στις Τέχνες Ποια η προσφορά των υπολογιστών στις τέχνες; Οι υπολογιστές έχουν υψηλές δυνατότητες στην Επεξεργασία και σύνθεση ήχου και εικόνας Video και Animation(κινούµενα γραφικά) Εφαρµογές της πληροφορικής στην Ψυχαγωγία Πως χρησιµοποιούνται οι υπολογιστές για ψυχαγωγικούς σκοπούς; Οι υπολογιστές χρησιµοποιούνται σε Παιχνίδια Αναπαραγωγή µουσικής Αναπαραγωγή video Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 13

14 Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 14

15 Κεφάλαιο 2 ο Κατηγορίες υπολογιστών Ποια είναι τα είδη των υπολογιστών ανάλογα µε την ποικιλία εργασιών που µπορούν να επιτελέσουν; Χωρίζονται σε υπολογιστικά συστήµατα γενικού σκοπού υπολογιστικά συστήµατα ειδικού σκοπού Τι γνωρίζετε για τα υπολογιστικά συστήµατα γενικού σκοπού; Ένας υπολογιστής γενικού σκοπού υπάρχει σε ένα σπίτι ή σε ένα σχολείο. Μπορεί κανείς να τον χρησιµοποιήσει προκειµένου να γράψει ένα κείµενο, να δηµιουργήσει ένα σχέδιο, να αποστείλει µηνύµατα µε το ηλεκτρονικό ταχυδροµείο, ή να παίξει ένα ηλεκτρονικό παιχνίδι. Στους υπολογιστές αυτούς ως µέσο επικοινωνίας µε τον άνθρωπο χρησιµοποιούνται κυρίως το πληκτρολόγιο και η οθόνη. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 15

16 Τι γνωρίζετε για τα υπολογιστικά συστήµατα ειδικού σκοπού; Ο υπολογιστής που ελέγχει το σύστηµα µικροψεκασµού καυσίµου ενός αυτοκινήτου είναι ένα υπολογιστικό σύστηµα ειδικού σκοπού. Τέτοιους υπολογιστές συναντάµε στη βιοµηχανία (µηχανές αυτόµατης παραγωγής, βιοµηχανικά ροµπότ), στις µεταφορές (συστήµατα ελέγχου πλοήγησης ή κατεύθυνσης), στην άµυνα (συστήµατα ηλεκτρονικού πολέµου) τις επικοινωνίες (ψηφιακά τηλεφωνικά κέντρα) Στους περισσότερους υπολογιστές ειδικού σκοπού δεν υπάρχουν πληκτρολόγια και οθόνες. Η επικοινωνία τους µε το περιβάλλον (άλλοι υπολογιστές, συσκευές, εργαλεία, οχήµατα, κ.λπ.) πραγµατοποιείται µέσω ειδικών διατάξεων (αισθητήρων). Ποιες οι κατηγορίες των υπολογιστών γενικού τύπου; Υπερυπολογιστές(supercomputers): Είναι τα πλέον ισχυρά συστήµατα. Μπορούν να επεξεργάζονται ταχύτατα τεράστιο όγκο δεδοµένων. Χρησιµοποιούνται κυρίως σε εξειδικευµένες υπολογιστικά απαιτητικές εφαρµογές π.χ στρατός µετεωρολογία ή σε ερευνητικά κέντρα µεγάλης εµβέλειας π.χ. στη διαστηµική. Κοστίζουν 10 ως 30 εκατοµµύρια δολάρια. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 16

17 Μεγάλοι Υπολογιστές (mainframes): Αποτελούν ισχυρά συστήµατα και µπορούν να υποστηρίξουν εκατοντάδες χρήστες «συγχρόνως». Χρησιµοποιούνται σε µεγάλες επιχειρήσεις µε µεγάλο αριθµό εργαζοµένων. Απαιτούν συνήθως δαπανηρό περιβάλλον υποστήριξης δηλαδή κλιµατισµό, ειδικές αίθουσες. Κοστίζουν από 200 χιλ. ως 1 εκ. δολάρια. Μίνι-Υπολογιστές (minicomputers): Είναι τα πιο ισχυρά συστήµατα που µπορούν να υποστηρίξουν ένα σύνολο χρηστών, οι οποίοι επιτελούν διάφορες εργασίες. Χρησιµοποιούνται σε µικροµεσαίες επιχειρήσεις. Κοστίζουν από ως δολάρια. Προσωπικός Υπολογιστής Ρersonal Computer: Είναι ο υπολογιστής που χρησιµοποιείται από ένα µόνο χρήστη, και έχει περιορισµένες υπολογιστικές ικανότητες. Οι προσωπικοί υπολογιστές µπορούν µε τον κατάλληλο εξοπλισµό και συνδεδεµένοι σε δίκτυο να χρησιµοποιηθούν και να ανταποκριθούν σε ευρύ φάσµα επαγγελµατικών δραστηριοτήτων.η τιµή τους κυµαίνεται από 250 χιλ. ως 1 εκ. δρχ περίπου. Ποιες παραλλαγές προσωπικών υπολογιστών γνωρίζετε; ιάφορες παραλλαγές είναι οι laptop, desktop, tower, workstations, networked computer. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 17

18 Τι είναι φορητός υπολογιστής (laptop); Είναι ο υπολογιστής που διακρίνεται για το µικρό του βάρος και όγκο, καθώς και για την ευκολία µεταφοράς. Χρησιµοποιούνται συνήθως από ανθρώπους που εργάζονται κινούµενοι σε διάφορα µέρη και στηρίζονται στη βοήθεια η/υ, όπως αντιπρόσωποι εταιρειών, IT managers. Οι δυνατότητες του είναι συγκρίσιµες µ' αυτές των προσωπικών υπολογιστών, αλλά η τιµή του είναι αρκετά υψηλή σε σχέση µ' αυτούς. Κυµαίνεται από 350 χιλ. ως 2 εκ. δρχ περίπου. Ποια η διαφορά ενός PC και ενός Mac. Με τον όρο PC (Personal Computer) εννοούµε τους υπολογιστές που ακολουθούν την ίδια τεχνολογία µε αυτήν της ΙΒΜ που πρώτη τον δηµιούργησε. Συνήθως έχουν ως λειτουργικό σύστηµα µία έκδοση των Windows της Microsoft. O Apple Mac είναι υπολογιστής αλλά δεν είναι PC. Απαιτεί διαφορετικά λειτουργικά συστήµατα και διαφορετικά προγράµµατα. Τι χαρακτηρίζεται υπολογιστής πολυµέσων; Είναι ο υπολογιστής που έχει την δυνατότητα αναπαραγωγής video, ήχου, έχει οδηγούς CD-ROM, ή DVD και διαθέτει ηχεία. Θα λέγαµε ότι το multimedia PC µπορεί να προσφέρει ψυχαγωγία στον χρήστη. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 18

19 Πως θα τροποποιηθούν οι κατηγορίες των υπολογιστών µε βάση τις σύγχρονες τάσεις; Προσωπικοί υπολογιστές: Σε τοµείς όπου οι ανάγκες για υπολογιστική ισχύ δεν είναι υψηλές (µικροµεσαίες επιχειρήσεις, σπίτια, σχολεία, επαγγελµατίες, δηµόσιες υπηρεσίες) θα επικρατήσουν τυποποιηµένοι υπολογιστές χαµηλού κόστους, συνδεµένοι µεταξύ τους σε δίκτυα Μεγάλοι υπολογιστές: Ένα µικρό µέρος της αγοράς θα εξυπηρετείται από ακριβά υπολογιστικά συστήµατα υψηλής τεχνολογίας, εκεί όπου ο όγκος των πληροφοριών είναι πολύ µεγάλος και η ανάγκη µαθηµατικών υπολογισµών πολύ υψηλή (µεγάλες επιχειρήσεις, κρατικοί οργανισµοί, πανεπιστηµιακά και ερευνητικά κέντρα). Τι είναι δίκτυο υπολογιστών και τι προσφέρει; Με τον όρο δίκτυο υπολογιστών (computer network) αναφερόµαστε στη σύνδεση υπολογιστών µεταξύ τους, ώστε να µπορούν οι χρήστες τους να ανταλλάσσουν πληροφορίες να χρησιµοποιούν από κοινού διάφορες συσκευές (π.χ. εκτυπωτές) και υπηρεσίες (π.χ. ηλεκτρονικό ταχυδροµείο) Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 19

20 να αναζητούν πληροφορίες σε αποµακρυσµένους υπολογιστές Πως γίνεται η σύνδεση των υπολογιστών σε δίκτυο; Όταν οι υπολογιστές βρίσκονται τοποθετηµένοι σε µικρή απόσταση, κάθε υπολογιστής εφοδιάζεται µε κατάλληλο λογισµικό και µε µια ειδική περιφερειακή διάταξη που ονοµάζεται κάρτα δικτύου. Η κάρτα δικτύου παρεµβάλλεται ανάµεσα στον υπολογιστή και στα καλώδια που τους συνδέουν. Όταν οι υπολογιστές είναι αποµακρυσµένοι γεωγραφικά, η σύνδεση γίνεται συνήθως µέσω τηλεφωνικών γραµµών. Στην περίπτωση αυτή, το ρόλο της κάρτας δικτύου παίζει το Modem. Εναλλακτικά, υπάρχει η δυνατότητα χρήσης γραµµών που παρέχονται ειδικά για τη σύνδεση υπολογιστικών συστηµάτων. Η χρήση των γραµµών αυτών αυτών απαιτεί ειδικό υλικό και λογισµικό Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 20

21 Κεφάλαιο 3 ο Το Υλικό των Υπολογιστών κύρια µέρη ενός προσωπικού η/υ Tι είναι η µονάδα συστήµατος (System Unit); Είναι το κουτί που φιλοξενεί και τροφοδοτεί µε ρεύµα τα διάφορα εξαρτήµατα που απαρτίζουν τον υπολογιστή. Συναντάται σε δύο µορφές: πύργου (tower) και γραφείου (desktop), οι οποίοι είναι σχεδιασµένοι ώστε να κάθεται η οθόνη πάνω τους. Τι είναι η Μητρική Κάρτα (System Monitor board); Όλα τα εξαρτήµατα του υπολογιστή είναι συνδεδεµένα είτε απευθείας είτε µε καλώδια µε την κάρτα αυτή, η οποία είναι υπεύθυνη για την επικοινωνία µεταξύ τους. Τι είναι Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας(CPU: Central Processing Unit); Ο επεξεργαστής (Main Processor), όπως συνηθίζεται να λέγεται, είναι επιφορτισµένος µε την επεξεργασία των δεδοµένων και τους υπολογισµούς. Αποτελείται από ηλεκτρονικά κυκλώµατα. Ο πιο Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 21

22 διαδεδοµένος επεξεργαστής είναι ο Intel Pentium. Άλλοι επεξεργαστές είναι της AMD και της Cyrix. Συνηθισµένες ταχύτητες για επεξεργαστή είναι των 600 έως 800 MHz, ενώ τελευταία υπάρχουν ταχύτητες όπως 1 GHz και 1,4 GHz. Τι είναι η Σειριακή Θύρα (Serial Port); Μία θύρα (πρίζα) στο πίσω µέρος του υπολογιστή που χρησιµοποιείται για να συνδέονται συσκευές, όπως το modem στον υπολογιστή. Ονοµάζεται συνήθως COM 1 και COM2. Τι είναι η Παράλληλη Θύρα (Parallel Port) Μία θύρα στο πίσω µέρος του υπολογιστή που χρησιµοποιείται για να συνδέονται συσκευές όπως οι εκτυπωτές. Ονοµάζεται συνήθως LPT1 και LPT2. Η ταχύτητα µεταφοράς δεδοµένων είναι πιο γρήγορη σε σχέση µε τη σειριακή. Τι είναι η USB Θύρα (Universal Serial Bus) Είναι µία καινούρια σχετικά θύρα, η οποία σχεδιάστηκε για να συνδέει στον υπολογιστή συσκευές ειδικά σχεδιασµένες για αυτή την τεχνολογία, όπως scanner και ψηφιακές κάµερες. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 22

23 Τι είναι Κύρια Μνήµη (Μain Memory); Είναι ο χώρος στον οποίο αποθηκεύονται προσωρινά τα δεδοµένα. Τι είναι Βοηθητική Μνήµη; Είναι ο χώρος στον οποίο αποθηκεύονται µόνιµα τα δεδοµένα όπως Σκληρός ίσκος, δισκέτες, zip discs, CD-ROMs DVDs. Εξηγείστε τον όρο περιφερειακή συσκευή. Περιφερειακή συσκευή είναι οποιαδήποτε συσκευή συνδέεται στον υπολογιστή, όπως Ποντίκι, Modem, οθόνη. Σε τι διακρίνονται οι περιφερειακές συσκευές; ιακρίνονται σε Μονάδες Εισόδου οι οποίες επιτρέπουν την εισαγωγή δεδοµένων στον υπολογιστή (πληκτρολόγιο, ποντίκι, ιχνόσφαιρα σαρωτής πινακίδα αφής φωτογραφίδα χειριστήριο παιχνιδιών, και σε Μονάδες Εξόδου. οι οποίες παρουσιάζουν το αποτέλεσµα της επεξεργασίας των δεδοµένων στη µορφή που έχει ζητήσει ο χρήστης ( οθόνη, εκτυπωτής, σχεδιογράφος, ηχεία, οπτικές µονάδες απεικόνισης). Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 23

24 κεντρική µονάδα επεξεργασίας (επεξεργαστής cpu ) Από ποια µέρη αποτελείται η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας ΚΜΕ; 1. Από τη Μονάδα Ελέγχου 2. Την Αριθµητική και Λογική Μονάδα 3. Τους Καταχωρητές. Ποιος είναι ο ρόλος της Μονάδας Ελέγχου; Η Μονάδα ελέγχου συντονίζει όλες τις δράσεις και κατευθύνει τη ροή των δεδοµένων. Περιέχει τις οδηγίες της ΚΜΕ για την εκτέλεση των εντολών. Κάθε οδηγία συνοδεύεται από µικροκώδικα, δηλαδή. πολύ βασικές οδηγίες που λένε στην ΚΜΕ τον τρόπο εκτέλεσης της οδηγίας. Ποιος είναι ο ρόλος της Αριθµητικής-Λογικής Μονάδας; Η Μονάδα Αριθµητικής Λογικής περιλαµβάνει µια οµάδα Καταγραφέων που είναι θέσεις µνήµης ενσωµατωµένες απευθείας στην ΚΜΕ. Οι καταγραφείς χρησιµοποιούνται για να διατηρούν τα δεδοµένα που υφίστανται επεξεργασία τη δεδοµένη στιγµή. Στη Μονάδα Αριθµητικής Λογικής εκτελούνται οι αριθµητικές και οι λογικές πράξεις. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 24

25 Ποιος είναι ο ρόλος των καταχωρητών; Οι καταχωρητές είναι µικρές µονάδες αποθήκευσης δεδοµένων. Πως γίνεται η προσβαση της ΚΜΕ στην µνήµη; Η ΚΜΕ έχει πρόσβαση στη µνήµη µε τη βοήθεια ενός διαδρόµου (bus), χχρησιµοποιώντας διευθύνσεις µνήµης που είναι αριθµοί που δείχνουν θέσεις µέσα στο τσιπ της µνήµης. Πως µετριέται η ταχύτητα της ΚΜΕ; Μετριέται σε MHz (µεγάκυκλοι). Αυτή η µονάδα µέτρησης δείχνει πόσες πράξεις γίνονται στον επεξεργαστή ανά δευτερόλεπτο. τύποι µνήµης Ποιοι είναι οι τύποι µνήµης 1.Κύρια Μνήµη ROM (Read Only Memory). Μνήµη ανάγνωσης Μόνο. Τα περιεχόµενα της RΟΜ είναι µόνιµα γραµµένα σ' αυτήν και δεν Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 25

26 αλλάζουν. Περιέχει πληροφορίες που σχετίζονται µε την διαδικασία εκκίνησης του υπολογιστή. RΑΜ (Random Access Memory). Μνήµη Τυχαίας Προσπέλασης. Εκεί αποθηκεύονται πληροφορίες κατά τη διάρκεια της εργασίας µας στον υπολογιστή. Οι πληροφορίες αυτές χάνονται όταν κλείσουµε τον Η/Υ ή όταν έχουµε διακοπή ρεύµατος. 2)Βοηθητική Μνήµη Είναι ο χώρος στον οποίο αποθηκεύονται µόνιµα τα δεδοµένα και δεν χάνονται όταν σβήσουµε τον Η/Υ. Τα είδη είναι: µαγνητικές ταινίες δισκέτες, σκληρός δίσκος, CD-RΟΜ, δίσκοι zip κλπ. µέτρηση µνήµης Ποιες µονάδες µέτρησης χωρητικότητας της µνήµης έχουµε; Η χωρητικότητα της Μνήµης µετριέται σε Bytes. 1 Byte ισοδυναµεί µε ένα χαρακτήρα (γράµµα, ψηφίο ή σύµβολο) Βit = 1 δυαδικό ψηφίο Ο ή 1 1 Βyte= 8 bits 1 ΚΒyte ( Κιλοµπάϊτ) = 1024 Βytes Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 26

27 1 ΜΒyte ( Μεγκαµπάιτ)= 1024 ΚΒytes 1 GΒyte ( Γιγαµπάϊτ) =1024 ΜΒytes Τι γνωρίζετε για τα αρχεία (files); Τα δεδοµένα και τα προγράµµατα αποθηκεύονται σε αρχεία. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αρχείων όπως αρχεία για αποθήκευση δεδοµένων, αρχεία που περιέχουν προγράµµατα, και αρχεία λειτουργικών συστηµάτων. Τι γνωρίζετε για τους φακέλους (folders). Οι φάκελοι χρησιµοποιούνται για να οµαδοποιούν αρχεία παρόµοιου περιεχοµένου ή τύπου. συσκευές αποθήκευσης µνήµης (memory storage devices) Ποιες συσκευές αποθήκευσης µνήµης γνωρίζετε; Εσωτερικοί Σκληροί ίσκοι Ταχύτητα: πολύ γρήγοροι Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 27

28 Χωρητικότητα: τεράστια. Συνήθως µεγαλύτερη των 10 GB. Τιµή: γύρω στις δρχ. Εξωτερικοί Σκληροί ίσκοι Ταχύτητα: αργότεροι σε σύγκριση µε τους εσωτερικούς. Χωρητικότητα: παρόµοια µε τους εσωτερικούς. Τιµή: ακριβότεροι σε σχέση µε τους εσωτερικούς. Zip Disks Ταχύτητα: αρκετά πιο αργή από τους σκληρούς δίσκους αλλά ιδανική για backup. Χωρητικότητα: MB Τιµή: περίπου 3500 δρχ για κάθε δίσκο. ισκέτες Ταχύτητα: πολύ αργές Χωρητικότητα: 1,44 MB Τιµή: περίπου 200 δρχ η δισκέτα CD ROM disks Ταχύτητα: αρκετά πιο αργά σε σχέση µε τους σκληρούς δίσκους. Στο αρχικό CD ROM είχε δοθεί η τιµή 1x για ταχύτητα. Σήµερα συνηθισµένη τιµή είναι η 50x, δηλαδή 50 φορές πιο γρήγορη από τη αρχική. Χωρητικότητα: περίπου 650 MB. Τιµή: περίπου 200 δρχ το CD. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 28

29 DVD disks Ταχύτητα: γρηγορότεροι από τα CD ROM αλλά αργότεροι από τους σκληρούς δίσκους. Χωρητικότητα: έως 17 GB Τιµή: υψηλότεροι σε σχέση µε τα CD ROM. συσκευές εισόδου/εξόδου Ποιες Συσκευές Εισόδου γνωρίζετε; Πληκτρολόγιο (keyboard) Με το πληκτρολόγιο µπορούµε να γράψουµε κείµενο αριθµούς, διάφορους άλλους χαρακτήρες ή να «πούµε» στον υπολογιστή να εκτελέσει µια εργασία. Πως λειτουργεί: Αφού πατήσουµε ένα πλήκτρο, πρώτα βρίσκεται πιο πλήκτρο πατήθηκε και στη συνέχεια στέλνεται ο αντίστοιχος κωδικός στη ΚΜΕ.. Ποντίκι (mouse) Το ποντίκι έχει χαρακτηριστεί σαν το τρίτο χέρι των χρηστών Η/Υ. Μ' αυτό µπορούµε να εργαστούµε άνετα, γρήγορα και µε ακρίβεια στην οθόνη. Συνδέεται µε τον Η/Υ, ενώ στην οθόνη εµφανίζεται ένας δροµέας (βέλος), η θέση του οποίου ελέγχεται µε την κίνηση Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 29

30 του ποντικιού πάνω στο γραφείο µας. Έχει συνήθως δυο (ή τρία) πλήκτρα και κάθε πλήκτρο εκτελεί µια συγκεκριµένη λειτουργία. Χειριστήριο παιχνιδιών (joystick) Είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για τον καθένα που του αρέσουν τα παιχνίδια στον Η/Υ, αφού διευκολύνουν τον παίχτη µε το να παρακάµπτουν το δύσχρηστο πληκτρολόγιο. Το χειριστήριο αποτελείται από έναν κεντρικό µοχλό και κάποιους διακόπτες (κουµπιά) τα οποία βρίσκονται γύρω από τον µοχλό. Τόσο η κίνηση του µοχλού, όσο και το πάτηµα των κοµβίων µεταφράζονται σε εντολές από τον Η/Υ. Φωτογραφίδα (light-pen) Μπορεί να χρησιµοποιηθεί σε οθόνες αφής, ταµπλέτες σχεδίασης. Η εξωτερική της εµφάνιση και το µέγεθος είναι όµοιο µε αυτό ενός στυλό, µε τη διαφορά ότι αντί για µύτη έχει ένα οπτικό σύστηµα ειδικό για τη σχεδίαση πάνω στην οθόνη. Με την φωτογραφίδα µπορούµε να σχεδιάσουµε ένα σκίτσο, να επιλέξουµε µια λειτουργία από ένα µενού... Ιχνόσφάρα (track-ball) Είναι πανοµοιότυπη συσκευή µε το ποντίκι, µε µόνη διαφορά ότι το "σώµα" παραµένει ακίνητο και γυρισµένο ανάποδα πάνω στο γραφείο µας µε στόχο την µεγαλύτερη ακρίβεια στις κινήσεις µας και στην εξοικονόµηση χώρου. Η κίνηση του δροµέα γίνεται µε τη κίνηση της µπάλας µε την ίδια µας την παλάµη. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 30

31 Σαρωτής (scanner) Ο σαρωτής είναι µια συσκευή που επιτρέπει την εισαγωγή εικόνας και κειµένου στον υπολογιστή. Την έτοιµη εικόνα ή κείµενο το µετατρέπει σε ψηφιακή µορφή που είναι κατάλληλη να κατανοήσει και να επεξεργαστεί ο Η/Υ. Ταµπλέτα σχεδίασης Μια συσκευή σαν ταµπλέτα η οποία µε τη βοήθεια ειδικού στυλό µπορεί να χρησιµοποιηθεί για σχεδιαστικού σκοπούς. Κάµερα (Web Cam) Μικρή κινηµατογραφική κάµερα που περνάει εικόνα και φωνή στον υπολογιστή. Ψηφιακή Φωτογραφική Μηχανή (Digital Camera) Φωτογραφικές µηχανές που αποθηκεύουν τις φωτογραφίες σε ψηφιακή µορφή. Ποιες Συσκευές Εξόδου γνωρίζετε; Οθόνη(Visual Display Unit) Είναι η συσκευή που δείχνει την πληροφορία σε µορφή κατανοητή για τον άνθρωπο. Υπάρχουν διάφοροι τύποι οθονών. Οι παραδοσιακές οθόνες βασίζονται σε παρόµοια τεχνολογία µε αυτήν της τηλεόρασης. Το µπροστινό µέρος της οθόνης αποτελείται από πολλά φθορίζοντα Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 31

32 υλικά (pixel). Πίσω από αυτά υπάρχει ένα πυροβόλο που στέλνει δέσµη ηλεκτρονίων στα pixel και ανάλογα τα φορτίζει. Χαρακτηριστικά µιας οθόνης είναι ο αριθµός των χρωµάτων και η ανάλυση (οριζόντια Χ κάθετα) σε pixel, π.χ. 800 Χ 600. Έτσι µια οθόνη χαρακτηρίζεται ως VGA (Video Graphics Array), Super VGA, και XGA. Αναλογικά η XGA επιτρέπει τη χρήση περισσοτέρων χρωµάτων και µεγαλύτερης ανάλυσης. Υπάρχουν επίσης και οι οθόνες υγρών κρυστάλλων οι οποίες καταλαµβάνουν λιγότερο χώρο και καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια. Το κόστος όµως είναι πολύ µεγαλύτερο. Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι το µέγεθος το οποίο µετριέται σε ίντσες. Μία οθόνη 17 ιντσών έχει διαγώνιο 17 ίντσες. Συσκευές παρουσίασης (projectors) Είναι συσκευές που συνδέονται στον υπολογιστή και χρησιµοποιούνται στην παρουσίαση πληροφοριών σε γκρουπ ανθρώπων. Παρόλο που το κόστος τους έχει πέσει αρκετά είναι πολύ µεγαλύτερο σε σχέση µε τις οθόνες. Εκτυπωτές(Printers) ιαχωρίζονται σε πρόσκρουσης όταν η κεφαλή του εκτυπωτή αγγίζει το χαρτί και µη πρόσκρουσης όταν δεν αγγίζει. Οι εκτυπωτές πρόσκρουσης ταξινοµούνται σε µήτρας σηµείων και ολοκληρωµένου χαρακτήρα και οι εκτυπωτές µη πρόσκρουσης σε ψεκασµού µελάνης (ink-jet), και ολοκληρωµένου χαρακτήρα (laser). Ένα από τα χαρακτηριστικά των εκτυπωτών είναι τα αναλώσιµα Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 32

33 τους, όπως το είδος της µελάνης που χρησιµοποιούν και καθορίζει το κόστος χρήσης τους. Σχεδιογράφοι (Plotters) Είναι συσκευές παρόµοιες µε τους εκτυπωτές οι οποίες επιτρέπουν την εκτύπωση µεγάλων εικόνων. Χρησιµοποιούνται σε σχεδιαστικούς και ερευνητικούς τοµείς. Ηχεία (speakers) Χρησιµοποιούνται για την αναπαραγωγή ήχου που προέρχεται από τον υπολογιστή. Υπάρχουν συσκευές που µπορούν να εισάγουν και να εξάγουν δεδοµένα και αν ναι ποιες γνωρίζετε; Modem: είναι οι συσκευές µε τις οποίες επιτυγχάνεται η επικοινωνία δύο υπολογιστών µέσω της απλής τηλεφωνικής γραµµής. Το modem µετατρέπει τα ψηφιακά σήµατα (υπολογιστές, ιαδίκτυο) σε αναλογικά (τηλεφωνικές γραµµές) και το αντίστροφο. Το όνοµα προέρχεται από τα αρχικά των λέξεων modulation (µετατροπή σήµατος από ψηφιακό σε αναλογικό) και demodulation (µετατροπή σήµατος από αναλογικό σε ψηφιακό). Κάρτες Ήχου (Sounds Cards): χρησιµοποιούνται για είσοδο και έξοδο ήχου. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 33

34 Κάρτες Video (Video Cards): χρησιµοποιούνται για την είσοδο και έξοδο εικόνας. έχονται κινούµενη εικόνα από αναλογική κάµερα ή από συσκευή video, ενώ µπορούν να περιλαµβάνουν κύκλωµα τηλεοπτικού δέκτη. Πως γίνεται η σύνδεση των διάφορων συσκευών του υπολογιστή; ίνοντας µια απλουστευµένη περιγραφή θα λέγαµε ότι υπάρχει ένας διάδροµος στον οποίο συνδέονται όλες οι µονάδες (ΚΜΕ, µνήµη, βοηθητική µνήµη και µονάδες εισόδου/εξόδου). Ο διάδροµος αυτός ονοµάζεται επίπεδος διάδροµος (flat bus). Οι συσκευές συνδέονται στο διάδροµο µέσω υποδοχών που ονοµάζονται θύρες (slots). Οι θύρες λοιπόν είναι τα φυσικά σηµεία σύνδεσης των συσκευών στο διάδροµο. Κάθε θύρα χαρακτηρίζεται από µια διεύθυνση, µε τη βοήθεια της οποίας µπορεί να αναφερθεί η ΚΜΕ στη µονάδα που είναι συνδεµένη πάνω της. Πως συνδέονται ο επεξεργαστής και η κύρια µνήµη στο διάδροµο; Ο επεξεργαστής και η κύρια µνήµη συνδέονται στο διάδροµο χωρίς να µεσολαβήσει τίποτε άλλο µεταξύ αυτών και του διαδρόµου. Αυτό συµβαίνει γιατί ο υπολογιστής γνωρίζει πώς λειτουργούν (τόσο η µνήµη όσο και η ΚΜΕ) από τις πληροφορίες που βρίσκονται στη µνήµη ROM. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 34

35 Πως συνδέονται όλες οι υπόλοιπες συσκευές; Από την άλλη µεριά όµως, για συσκευές όπως ο δίσκος, το πληκτρολόγιο, η οθόνη, το ποντίκι, δεν είναι δυνατό να ξέρει ο υπολογιστής πώς ακριβώς λειτουργούν, κι αυτό εξαιτίας του πλήθους των διαφορετικών συσκευών που υπάρχουν στην αγορά. Εποµένως, για να συνδεθεί µια συσκευή στο διάδροµο του υπολογιστή χρειάζεται ένα ειδικό κύκλωµα. Υπάρχουν δύο είδη τέτοιων κυκλωµάτων: οι ελεγκτήρες (controllers) και οι προσαρµογείς (adapters). Τι έιναι ελεγκτήρας και τι πρασαρµογέας; Ένας ελεγκτήρας είναι ένα κύκλωµα προσαρµογής και ελέγχου ενός σύνθετου περιφερειακού (π.χ. σκληρού δίσκου). Ο ελεγκτήρας διαθέτει ενσωµατωµένο µικροεπεξεργαστή και µπορεί να διαχειριστεί περισσότερες από µια µονάδες του ίδιου τύπου, για παράδειγµα δύο σκληρούς δίσκους. Προσαρµογέας είναι ένα κύκλωµα το οποίο προσαρµόζει την επικοινωνία ενός περιφερειακού. Ο προσαρµογέας αν χρειαστεί µετατρέπει τη µεταφορά των δεδοµένων από σειριακή σε παράλληλη ή το αντίστροφο. Χρησιµοποιείται συνήθως για τη σύνδεση συσκευών εισόδου/εξόδου Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 35

36 Στο διπλανό σχήµα φαίνεται ο τρόπος που συνδέονται µε τον διάδροµο οι συσκευές ενός υπολογιστή Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 36

37 Κεφάλαιο 4 ο Λογισµικό Τι εννοούµε µε τον όρο λογισµικό; Όλα τα προγράµµατα που χρησιµοποιεί ο υπολογιστής τα ονοµάζουµε λογισµικό. Σε πόσες κατηγορίες χωρίζεται το λογισµικό; Το λογισµικό χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: το λογισµικό συστήµατος και το λογισµικό εφαρµογών. Σε τι διακρίνεται το λογισµικό συστήµατος; Στην κατηγορία αυτή ανήκουν όλα τα προγράµµατα που είναι απαραίτητα για τη λειτουργία του υπολογιστή: Λειτουργικό σύστηµα (Operating System) Βοηθητικά Προγράµµατα (Utilities) Μεταφραστές (Compilers) και ιερµηνείς (Interpreters) Ποιος ο ρόλος των βοηθητικών προγραµµάτων; Τα βοηθητικά προγράµµατα είναι προγράµµατα µεταφοράς αρχείων από µια περιφερειακή µονάδα σε µία άλλη, προγράµµατα ελέγχου της κατάστασης των µονάδων αποθήκευσης, προγράµµατα επικοινωνίας µε άλλους υπολογιστές ακόµη και διαφορετικής κατηγορίας. Ποιος ο ρόλος των µεταφραστών και των διερµηνέων; Είναι ειδικά προγράµµατα τα οποία µεταφράζουν τις διάφορες εντολές στη γλώσσα του υπολογιστή. Τι είναι λειτουργικό σύστηµα; Το σύνολο των προγραµµάτων που είναι απαραίτητα στον υπολογιστή για να ξεκινήσει, να επικοινωνήσει µε το περιβάλλον του και να συντονίσει τη λειτουργία του ονοµάζεται λειτουργικό σύστηµα. Κάθε κατηγορία υπολογιστή έχει συνήθως το δικό της λειτουργικό σύστηµα. Έτσι στους µεγαλύτερους υπολογιστές συναντάµε UNIX, Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 37

38 Sun OS, Windows 2000, στους προσωπικούς συναντάµε Windows 98, Windows Me, Linux, ενώ στους υπολογιστές της Apple συναντάµε το Mac OS. Ποιος ο ρόλος του λειτουργικού συστήµατος; Ελέγχει και συντονίζει τις διαδικασίες εισόδου/ εξόδου και επεξεργασίας ιαχειρίζεται την κύρια και την περιφερειακή µνήµη Ενεργοποιεί διάφορα προγράµµατα ιαµοιράζει τους πόρους ηµιουργεί ένα περιβάλλον επικοινωνίας (διεπαφή) ανάµεσα στο χρήστη και τον Η/Υ Περιγράψτε τη διαδικασία εκκίνησης του υπολογιστή (boot). Στον προσωπικό υπολογιστή, το σύνολο εντολών που χρησιµοποιεί κατά τη εκκίνηση του και ελέγχει τις µονάδες εισόδου/εξόδου ονοµάζεται BIOS (Basic Input Output System). Όταν ο έλεγχος ολοκληρωθεί επιτυχώς τότε ξεκινάει η µεταφορά του λειτουργικού συστήµατος στην κύρια µνήµη και από εκεί ανάλογα µε την εργασία που πρέπει να εκτελεσθεί, δίνονται οι αντίστοιχες εντολές στην κεντρική µονάδα επεξεργασίας. Τι είναι το λογισµικό εφαρµογών; Είναι όλα τα προγράµµατα που χρησιµοποιούµε για να εκτελέσουµε κάποια συγκεκριµένη εργασία. Με το κατάλληλο λογισµικό εφαρµογών ο υπολογιστής µπορεί να µετατραπεί σε γραφοµηχανή, σε ζωγράφο, σε µουσική συσκευή, σε εγκυκλοπαίδεια. Ποιες είναι οι κατηγορίες λογισµικού εφαρµογών; Εφαρµογές Καθολικής Χρήσης Οι εφαρµογές αυτές χρησιµοποιούνται σε µεγάλο εύρος ανθρώπινων δραστηριοτήτων και απευθύνονται σε επαγγελµατίες, ερασιτέχνες, επιχειρήσεις, οργανισµούς και ιδιώτες, µαθητές, φοιτητές και σπουδαστές. Οι πιο συχνά χρησιµοποιούµενες εφαρµογές αυτής της οµάδας είναι τα προγράµµατα επεξεργασίας κειµένου, τα προγράµµατα Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 38

39 επεξεργασίας λογιστικών φύλλων, τα προγράµµατα επεξεργασίας, βάσεων δεδοµένων, οι εφαρµογές διαδικτύου και οι εφαρµογές πολυµέσων. Επαγγελµατικές Εφαρµογές Οι επαγγελµατικές εφαρµογές καλύπτουν ανάγκες επαγγελµατικών οµάδων, επιχειρήσεων και οργανισµών. Οι πιο γνωστές από αυτές είναι τα προγράµµατα επεξεργασίας εικόνας, τα σχεδιαστικά προγράµµατα, τα προγράµµατα επεξεργασίας ήχου, τα προγράµµατα ηλεκτρονικής σελιδοποίησης και οι διαχειριστικές εφαρµογές. Κατά Παραγγελία Εφαρµογές Οι εφαρµογές της κατηγορίας αυτής αναπτύσσονται από εταιρίες κατασκευής λογισµικού κατόπιν παραγγελίας από έναν πελάτη (αναφερόµαστε στις εφαρµογές αυτές µε τον όρο custom made εφαρµογές). Ακόµη, εταιρίες ή οργανισµοί του δηµόσιου και ιδιωτικού τοµέα, πανεπιστήµια και ερευνητικά ιδρύµατα διαθέτουν εξειδικευµένο προσωπικό για την ανάπτυξη εφαρµογών οι οποίες θα καλύψουν τις ανάγκες τους. Στην κατηγορία αυτή εντάσσονται εφαρµογές για επιστηµονικούς σκοπούς, στρατιωτικές εφαρµογές, τραπεζικές, επενδυτικές και ασφαλιστικές εφαρµογές και συστήµατα βιοµηχανικής παραγωγής. Ποια είναι τα γενικά χαρακτηριστικά λογισµικού εφαρµογών; Τα προγράµµατα εφαρµογών, ανεξάρτητα από την κατηγορία στην οποία εντάσσονται, πρέπει να χαρακτηρίζονται από συνέπεια, αξιοπιστία, φιλικότητα, τεκµηρίωση και δυνατότητα ανταλλαγής δεδοµένων. Συνέπεια Σύµφωνα µε το χαρακτηριστικό αυτό, κάθε πρόγραµµα πρέπει να ανταποκρίνεται στα βασικά χαρακτηριστικά της κατηγορίας του. Για παράδειγµα, ένας επεξεργαστής κειµένου πρέπει να διαθέτει δυνατότητες µορφοποίησης. Επίσης µια εφαρµογή πρέπει να διαθέτει τις δυνατότητες που υπόσχεται ο κατασκευαστής της. Έτσι, αν ο κατασκευαστής ενός προγράµµατος εµφάνισης ιστοσελίδων (σελίδων του παγκόσµιου ιστού) υποστηρίζει ότι το πρόγραµµα του µπορεί να διαχειρίζεται ηλεκτρονικό ταχυδροµείο, η δυνατότητα αυτή θα πρέπει να Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 39

40 προσφέρεται στη βασική έκδοση του προγράµµατος και όχι ως πρόσθετο χαρακτηριστικό. Ακόµα, η δυνατότητα θα πρέπει να είναι πραγµατικά λειτουργική, έτσι ώστε να µην αναγκάζεται ο χρήστης να καταφεύγει σε άλλες λύσεις. Για παράδειγµα, αν ένας επεξεργαστής κειµένου παρέχει τη δυνατότητα αυτόµατης ορθογραφικής διόρθωσης, τότε θα πρέπει να διαθέτει πλούσιο λεξιλόγιο, διαφορετικά ο χρήστης είναι αναγκασµένος να χρησιµοποιήσει εξωτερικά προγράµµατα ορθογραφικής διόρθωσης ή έντυπα λεξικά. Αξιοπιστία Ένα πρόγραµµα θα πρέπει να εκτελεί την εργασία για την οποία έχει σχεδιαστεί χωρίς προβλήµατα. Ακόµη, πρέπει να µπορεί να προβλέπει και να αντιµετωπίζει προβλήµατα που µπορεί να εµφανιστούν. Μια σηµαντική πηγή προβληµάτων είναι τα σφάλµατα του χρήστη. Συνήθως, τα προγράµµατα προειδοποιούν το χρήστη πριν την εκτέλεση κρίσιµων ενεργειών (π.χ. διαγραφές δεδοµένων) και τον ενηµερώνουν στην περίπτωση που κάποια ενέργεια δεν µπορεί να πραγµατοποιηθεί (π.χ. η σύνδεση µε µια ιστοσελίδα δεν είναι δυνατή γιατί η σελίδα δεν υπάρχει στην αντίστοιχη διεύθυνση). Άλλη σηµαντική πηγή προβληµάτων είναι βλάβες ή αδυναµίες του υλικού (π.χ. το πληκτρολόγιο δεν ανταποκρίνεται, ο χώρος στο σκληρό δίσκο δεν είναι επαρκής ή σηµειώνεται πτώση της τάσης του ηλεκτρικού ρεύµατος). Οι κατασκευαστές προβλέπουν την αντιµετώπιση τέτοιων προβληµάτων (π.χ. τα προγράµµατα επεξεργασίας κειµένου αποθηκεύουν σε τακτά χρονικά διαστήµατα το κείµενο που υπάρχει στην µνήµη, για να εξασφαλίσει ότι αυτό δε θα χαθεί σε µια πιθανή πτώση τάσης). Πρέπει να αναφερθεί ότι όσες δοκιµές και αν υποστεί κάποιο πρόγραµµα πριν την εγκατάσταση του, δεν είναι δυνατό να αποκλειστούν, µικρά συνήθως, προβλήµατα στη λειτουργία του (αναφερόµαστε στα προβλήµατα αυτά µε τον όρο bugs). Τα προβλήµατα αυτά διορθώνονται, συνήθως σε νεότερες εκδόσεις του προγράµµατος. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 40

41 Φιλικότητα Το λογισµικό εφαρµογών απευθύνεται σε ανθρώπους που δεν έχουν απαραίτητα σχέση µε την τεχνολογία της πληροφορικής και οι οποίοι χρησιµοποιούν τα προγράµµατα για να εκτελέσουν κάποιες εργασίες. Εποµένως πρέπει η χρήση των προγραµµάτων να είναι όσο το δυνατό πιο εύκολη και η εκµάθηση όσο το δυνατό πιο γρήγορη. Αναφερόµαστε στο χαρακτηριστικό αυτό µε τον όρο φιλικότητα. Λέµε ότι ένα πρόγραµµα είναι φιλικό, όταν η εκµάθηση και ο χειρισµός του γίνονται εύκολα, τα µηνύµατα που εµφανίζει στην οθόνη είναι ευανάγνωστα και κατανοητά και ο τρόπος λειτουργίας του είναι κοντά στον ανθρώπινο τρόπο σκέψης. Τεκµηρίωση Με τον όρο τεκµηρίωση αναφερόµαστε στο συνοδευτικό υλικό που παρέχει ο κατασκευαστής και το οποίο συνοδεύει ένα πρόγραµµα, το υλικό αυτό αποτελείται συνήθως από: Το εγχειρίδιο χρήσης, το οποίο εξηγεί το χειρισµό, τα χαρακτηριστικά και τις δυνατότητες του προγράµµατος. Ένα ηλεκτρονικό εγχειρίδιο, το οποίο ενεργοποιείται µέσα από το ίδιο το πρόγραµµα και ονοµάζεται «βοήθεια» (help). Τα περισσότερα συστήµατα βοήθειας διαθέτουν ευρετήριο και γλωσσάριο, όπως και τα έντυπα εγχειρίδια. Ακόµη, τα συστήµατα αυτά διαθέτουν ένα χαρακτηριστικό που ονοµάζεται case sensitive help. Σύµφωνα µε το χαρακτηριστικό αυτό, αν ο χρήστης ενεργοποιήσει το πρόγραµµα βοήθειας µέσα από µια συγκεκριµένη λειτουργία του προγράµµατος θα εµφανιστεί κείµενο σχετικό µε την τρέχουσα λειτουργία. Σύντοµες οδηγίες ή επεξηγήσεις των λειτουργιών τους που προβάλλονται στην οθόνη (help lines, instruction lines, tips) Ειδικά προγράµµατα, τα οποία συνοδεύουν πολλές εφαρµογές και τα οποία µπορεί κανείς να χρησιµοποιήσει για να µάθει τη λειτουργία τους (tutorials). Η τεκµηρίωση δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να µάθει γρήγορα το χειρισµό ενός προγράµµατος, να εκµεταλλευτεί στο µέγιστο βαθµό τις δυνατότητες του, να λύσει απορίες και να αντιµετωπίσει προβλήµατα που είναι δυνατό να παρουσιαστούν. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 41

42 υνατότητα Ανταλλαγής εδοµένων. Τα σύγχρονα προγράµµατα διαθέτουν τη δυνατότητα ανταλλαγής δεδοµένων µε άλλα προγράµµατα. Για παράδειγµα, ένας επεξεργαστής κειµένου µπορεί να «διαβάσει» κείµενο που έχει γραφτεί σε κάποιον άλλο επεξεργαστή ή να ενσωµατώσει µια εικόνα στο κείµενο. Η ανταλλαγή δεδοµένων µεταξύ εφαρµογών που δουλεύουν στο ίδιο λειτουργικό σύστηµα γίνεται συνήθως άµεσα. Για την ανταλλαγή δεδοµένων µεταξύ εφαρµογών που δουλεύουν σε διαφορετικά λειτουργικά συστήµατα απαιτούνται συνήθως κατάλληλα προγράµµατα µετατροπής. Οι βασικότερες µέθοδοι που χρησιµοποιούνται για ανταλλαγή δεδοµένων είναι οι ακόλουθες: Χρησιµοποιώντας αρχεία Χρησιµοποιώντας τη λειτουργία OLE (object linking, embedding) Ποιες είναι οι ερωτήσεις που θα πρέπει να απαντήσει κάποιος προκειµένου να επιλέξει µια εφαρµογή λογισµικού; ιαθέτει τα απαραίτητα χαρακτηριστικά; Κατά την αξιολόγηση ενός προγράµµατος πρέπει να λαµβάνουµε υπόψη µας το κατά πόσο διαθέτει τα γενικά χαρακτηριστικά που περιγράψαµε στην προηγούµενη παράγραφο αλλά και τα βασικά χαρακτηριστικά της κατηγορίας του. Για τις δυνατότητες και τα χαρακτηριστικά ενός προγράµµατος µπορούµε να ενηµερωθούµε από τον κατασκευαστή του ή κάποιον εµπορικό αντιπρόσωπο. Ακόµη, µπορεί κανείς να ενηµερωθεί και από τα περιοδικά του χώρου, τα οποία παρουσιάζουν προγράµµατα ή κάνουν συγκριτικές αξιολογήσεις. Εξυπηρετεί τις ανάγκες µας; Σηµείο κλειδί στην επιλογή ενός προγράµµατος (όπως και οποιουδήποτε προϊόντος) αποτελούν οι ανάγκες µας. Είναι πιθανό να εντυπωσιαστούµε από δυνατότητες που δε θα χρησιµοποιήσουµε ποτέ ή να παραβλέψουµε γνωρίσµατα τα οποία θεωρούµε άχρηστα, ενώ δεν είναι. Πρέπει να σηµειώσουµε ότι οι ανάγκες µας είναι υποκειµενικές και εξαρτώνται από ιδιαιτερότητες της εργασίας µας. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 42

43 Σε τι πλατφόρµα θα χρησιµοποιηθεί το πρόγραµµα που θα επιλέξουµε; Με τον όρο «πλατφόρµα» αναφερόµαστε στο συνδυασµό του υπολογιστή και του λειτουργικού συστήµατος στο οποίο πρόκειται να εγκατασταθεί κάποιο πρόγραµµα. Για να µπορέσει ένα πρόγραµµα να εκτελεστεί σε ένα υπολογιστικό σύστηµα, θα πρέπει να έχει κατασκευαστεί γι' αυτό το λειτουργικό σύστηµα ή να υποστηρίζεται η εκτέλεση του από αυτό. Επίσης, για να δουλέψει κάποιο πρόγραµµα, πρέπει ο υπολογιστής να διαθέτει κάποια ελάχιστα χαρακτηριστικά σε επεξεργαστική ισχύ και µνήµη (κύρια και βοηθητική). Κατά τη φάση της αξιολόγησης ενός προγράµµατος που θέλουµε να προµηθευτούµε, πρέπει να εξετάζουµε αν το πρόγραµµα αυτό είναι κατάλληλο για εγκατάσταση στον υπολογιστή που διαθέτουµε. Τι υποστήριξη παρέχεται στο πρόγραµµα; Σε πολλά προγράµµατα, κυρίως επαγγελµατικής χρήσης, οι κατασκευαστές ή οι αντιπρόσωποι παρέχουν υπηρεσίες µετά την πώληση. Κάποιες από τις υπηρεσίες αυτές προσφέρονται δωρεάν, άλλες χρεώνονται σε ετήσια βάση και άλλες χρεώνονται κατά περίπτωση. Μια υπηρεσία που προσφέρεται συχνά είναι η τηλεφωνική υποστήριξη. Ο κάτοχος ή ο εξουσιοδοτηµένος χρήστης ενός προγράµµατος µπορεί να έρθει τηλεφωνικά σε επαφή µε την εταιρία που παρέχει την υπηρεσία αυτή, να εκθέσει κάποιο πρόβληµα που αντιµετωπίζει µε τη λειτουργία του προγράµµατος και να πάρει οδηγίες ή συµβουλές για την επίλυση του. Παραλλαγή της ίδιας υπηρεσίας είναι η υποστήριξη µέσω ηλεκτρονικού ταχυδροµείου. Μια άλλη υπηρεσία που προσφέρεται (σε επαγγελµατικά εξειδικευµένα προγράµµατα) είναι η δυνατότητα µετατροπών και επεκτάσεων σε ένα πρόγραµµα για την προσαρµογή του σε ιδιαίτερες ανάγκες του χρήστη. Μαζί µε την υπηρεσία αυτή, προσφέρεται συνήθως και η δυνατότητα αποκατάστασης δεδοµένων µετά από αλλοίωση τους και η µεταφορά εφαρµογών και δεδοµένων σε άλλο υπολογιστικό σύστηµα. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 43

44 Κατά πόσον είναι βιώσιµο ένα πρόγραµµα; Κανένα πρόγραµµα δε χρησιµοποιείται για πάντα. Οι εξελίξεις στο υλικό και η εµφάνιση νέων ανταγωνιστικών προϊόντων λογισµικού κάνουν ένα πρόγραµµα ξεπερασµένο σε σύντοµο χρονικό διάστηµα. Ένα επαγγελµατικό πρόγραµµα µπορεί να καταστεί άχρηστο εξαιτίας λειτουργικών αλλαγών στην επιχείρηση ή µεταβολών στη νοµοθεσία. Η βιωσιµότητα καθορίζεται σε µεγάλο βαθµό από την ικανότητα του κατασκευαστή να ανταποκριθεί στις νέες απαιτήσεις και να βελτιώσει το πρόγραµµα του. Η βιωσιµότητα ενός προγράµµατος είναι βασικό κριτήριο αξιολόγησης. Ας φανταστούµε έναν επαγγελµατία ή µια επιχείρηση που έχει δαπανήσει χρόνο και χρήµα στην εγκατάσταση και εκµάθηση συγκεκριµένης εφαρµογής και έχει αρχειοθετήσει ηλεκτρονικά και παρακολουθεί µε την εφαρµογή αυτή ένα πλήθος στοιχείων (π.χ. πελάτες, πωλήσεις, αποθέµατα κ.λπ.). Για να αντικατασταθεί η εφαρµογή από µια άλλη, πρέπει να δαπανηθεί επιπλέον χρόνος και χρήµα για την εγκατάσταση, εκµάθηση και µεταφορά των αρχείων στη νέα εφαρµογή. Σε τι τιµή διατίθεται στην αγορά; Η τιµή ενός προϊόντος αποτελεί σηµαντικό κριτήριο αξιολόγησης για την αγορά του. Το λογισµικό δεν ξεφεύγει από αυτόν τον κανόνα. Γενικά, ο ανταγωνισµός κρατάει χαµηλά τις τιµές στο λογισµικό καθολικής χρήσης, ενώ στο επαγγελµατικό και κατά παραγγελία λογισµικό οι τιµές είναι αρκετά υψηλές. Πολλές εταιρίες που διαθέτουν λογισµικό στην αγορά προσφέρουν τα προϊόντα τους σε ειδικές τιµές σε µαθητές, φοιτητές, σχολεία ή εκπαιδευτικούς οργανισµούς. Ποιοι οι λόγοι που οδηγούν στην εµφάνιση µιας νεότερης έκδοσης ενός προγράµµατος; Η εµφάνιση υπολογιστών και λειτουργικών συστηµάτων νεότερης τεχνολογίας. Στην περίπτωση αυτή, µια παλαιότερη έκδοση ενός προγράµµατος συνήθως δεν εκµεταλλεύεται τις δυνατότητες του καινούριου συστήµατος (εποµένως δουλεύει πιο αργά από την καινούρια έκδοση). Ακόµη, υπάρχει η περίπτωση να µη συνεργάζεται σωστά µε το νεότερο υλικό και λειτουργικό σύστηµα. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 44

45 Ο ανταγωνισµός µεταξύ των εταιριών λογισµικού υπαγορεύει την ανανέωση των προϊόντων, ώστε να µη µειωθεί η εµπορική τους αξία. Προβλήµατα ή δυσλειτουργίες προηγούµενων εκδόσεων. Εµφάνιση νέων αναγκών των χρηστών, µεταβολές στον τρόπο εργασίας τους ή µεταβολές που επιβάλλονται από αλλαγές στη νοµοθεσία. Τι ονοµάζεται πακέτο λογισµικού; Το σύνολο των αρχείων του προγράµµατος και των συνοδευτικών αρχείων συνθέτουν ένα πακέτο λογισµικού. Ένα πακέτο λογισµικού προσφέρεται από τον κατασκευαστή µαζί µε το απαραίτητο έντυπο υλικό (εγχειρίδια χρήσης, πιστοποιητικά γνησιότητας). Πως γίνεται η διακίνηση του λογισµικού; Το λογισµικό διατίθεται στην αγορά µέσω δισκετών, οπτικών δίσκων, και του διαδικτύου. Η µεταφορά αρχείων από το διαδίκτυο στο σκληρό δίσκο του υπολογιστή µας ονοµάζεται καταβίβαση (downloading). Για να καταβιβάσουµε ή κατεβάσουµε ένα αρχείο χρησιµοποιούµε κατάλληλο πρόγραµµα µεταφοράς αρχείων µέσω του διαδικτύου, το οποίο περιλαµβάνεται στο πρόγραµµα παρουσίασης σελίδων ή το πρωτόκολλο µεταφοράς αρχείων FTP. Βεβαίως, οι εφαρµογές που διακινούνται µέσω του διαδικτύου δεν είναι µεγάλες σε όγκο. Αυτό συµβαίνει διότι οι χαµηλές σχετικά ταχύτητες µεταφοράς δεδοµένων στο διαδίκτυο καθιστούν χρονοβόρα την καταβίβαση µεγάλων σε όγκο αρχείων. Το πρόβληµα αυτό προβλέπεται να λυθεί στο µέλλον µε την ανάπτυξη δικτύων µεταφοράς δεδοµένων υψηλών ταχυτήτων. Επιτρέπεται στο χρήστη Η/Υ να χρησιµοποιεί αντίγραφα λογισµικού; Είναι νόµιµο να αντιγράφονται τα προγράµµατα που κατέχει κανείς νόµιµα, ώστε να υπάρχει ένα αντίγραφο του προγράµµατος σε περίπτωση καταστροφής του πρωτότυπου. Σε κάθε άλλη περίπτωση απαγορεύεται η αντιγραφή, ο δανεισµός και η ενοικίαση λογισµικού. Η πράξη αυτή είναι αντίθετη στο νόµο περί Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 45

46 πνευµατικής ιδιοκτησίας, ο οποίος σήµερα περιέχει παράγραφο που αφορά την πειρατεία εµπορικού λογισµικού και την κλεψιτυπία. Η πειρατεία εµπορικού λογισµικού µετατράπηκε από πληµµέληµα σε αδίκηµα. Μπορεί µια εταιρεία η οποία έχει δίκτυο υπολογιστών να αγοράσει ένα πρόγραµµα, και να το χρησιµοποιούν όλοι οι υπολογιστές του δικτύου; Αυτό είναι παράνοµο και δεν επιτρέπεται. Η εταιρεία ή θα πρέπει να αγοράσει µια έκδοση για δίκτυο (network version) που θα την φορτώσει στο εξυπηρετητή δικτύου και να επιτρέπει σε µερικούς ή όλους τους υπολογιστές του δικτύου να τη χρησιµοποιούν ή θα πρέπει να αγοράσει µια «άδεια τόπου εγκατάστασης» site licence που είναι µια συµφωνία µε την οποία ο αγοραστής ενός προγράµµατος αγοράζει το δικαίωµα χρήσης του προγράµµατος για δεδοµένο αριθµό Η/Υ µε λιγότερα χρήµατα από την τιµή αγοράς ενός ξεχωριστού αντιγράφου του προγράµµατος για κάθε υπολογιστή. Τι σηµαίνει ο όρος λογισµικό freeware; Το ελεύθερο λογισµικό (freeware). είναι τα προγράµµατα που δίνονται δωρεάν. Ο κατασκευαστής δεν διεκδικεί πνευµατική ιδιοκτησία και το πρόγραµµα γίνεται δηµόσιο λογισµικό (public domain software), που σηµαίνει ότι οποιοσδήποτε µπορεί να το χρησιµοποιήσει χωρίς να πληρώνει ή χωρίς περιορισµούς. Σε άλλες περιπτώσεις ο κατασκευαστής έχει την πνευµατική ιδιοκτησία αλλά έχει επιτρέψει την δωρεάν χρήση και αντιγραφή του, αν και δεν είναι δηµόσιο πρόγραµµα.. Τι σηµαίνει ο όρος λογισµικό shareware; Είναι λογισµικό που διανέµεται δωρεάν για δοκιµή ή λογισµικό περιορισµένων δυνατοτήτων ως προς τη χρήση του. Αν ο χρήστης αποφασίσει να κρατήσει το πρόγραµµα και να συνεχίσει να το χρησιµοποιεί, ή να χρησιµοποιήσει την πλήρη έκδοση πρέπει να πληρώσει τον κατασκευαστή. Η συµφωνία shareware προσπαθεί να αποτρέψει την πειρατεία διάθεσης λογισµικού στηριζόµενη στην εντιµότητα των πελατών. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 46

47 Τι γνωρίζεται για τους τρόπους αντιµετώπισης πειρατείας και αντιγραφής λογισµικού; Υπάρχουν δύο τρόποι µε τους οποίους οι κατασκευαστές προγραµµάτων προστατεύονται από παράνοµη αντιγραφή και διάθεση των προγραµµάτων τους: η νοµική προστασία και η τεχνική προστασία. Νοµική προστασία. Για την προστασία των πνευµατικών και εµπορικών δικαιωµάτων του λογισµικού έχει αναπτυχθεί σχετική νοµοθεσία, η οποία αποτελεί επέκταση της νοµοθεσίας για την προστασία άλλων µορφών πνευµατικής δηµιουργίας ή έργων τέχνης. Παράλληλα, οι ενδιαφερόµενες εταιρείες παραγωγής λογισµικού έχουν κινητοποιήσει νοµικούς µηχανισµούς για την καταπολέµηση του φαινοµένου της πειρατείας (παράνοµης εµπορικής εκµετάλλευσης προϊόντων λογισµικού). Τεχνική προστασία. Επιπλέον, οι κατασκευαστές εξοπλίζουν τα προγράµµατα τους µε µηχανισµούς κατά της παράνοµης αντιγραφής και διάθεσης τους. Μια αρκετά συνηθισµένη µέθοδος προστασίας είναι η εξής: το πρόγραµµα εγκατάστασης ζητάει από το χρήστη κάποιον κωδικό ασφαλείας ή τον αριθµό σειράς (serial number) του προϊόντος, πριν προχωρήσει στην εκτέλεση της αποστολής του. Ο αριθµός σειράς αναγράφεται σε κάποιο σηµείο της συσκευασίας του προϊόντος, ενώ ο κωδικός ασφαλείας δίνεται ύστερα από τηλεφωνική επαφή µε τον προµηθευτή του προγράµµατος. Μια άλλη µέθοδος τεχνικής προστασίας είναι η ακόλουθη: το πρόγραµµα εγκατάστασης (ή η ίδια η εφαρµογή κατά την πρώτη εκτέλεση της) απαιτούν από το χρήστη να συνδεθεί µε την ιστοσελίδα του κατασκευαστή και να υποβάλει τα στοιχεία του. Τι είναι ο ιός στα πλαίσια του υπολογιστή; Ιός (virus), στον κόσµο των υπολογιστών, είναι ένα παρασιτικό πρόγραµµα που βρίσκεται κρυµµένο µέσα σε ένα άλλο νόµιµο πρόγραµµα ή που βρίσκεται αποθηκευµένο σε µια ειδική περιοχή δίσκου η οποία ονοµάζεται τοµέας εκκίνησης (boot sector). Η εκτέλεση του νόµιµου προγράµµατος ή η πρόσβαση στον δίσκο Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 47

48 ενεργοποιεί τον ιό. Οι ιοί µπορούν να προγραµµατιστούν να κάνουν πολλά πράγµατα, συµπεριλαµβανοµένης της αυτοαντιγραφής τους σε άλλα προγράµµατα, της εµφάνισης πληροφοριών στην οθόνη, της καταστροφής αρχείων δεδοµένων ή της διαγραφής ολόκληρου σκληρού δίσκου. Ένας ιός µπορεί ακόµη και να προγραµµατιστεί να παραµένει ανενεργός για ορισµένο χρόνο ή µέχρι µια δεδοµένη ηµέρα και να ενεργοποιηθεί την ηµέρα για την οποία προγραµµατίστηκε. Με ποιο τρόπο εισέρχονται σ' έναν υπολογιστή οι ιοί; Οι ιοί εισέρχονται στον υπολογιστή µέσω µολυσµένων δισκετών, CD και άλλων φορητών αποθηκευτικών 'µέσων που χρησιµοποιούνται για ανταλλαγή προγραµµάτων καθώς επίσης από το κατέβασµα αρχείων από το internet. Τι µέτρα πρέπει να λάβει ο χρήστης του Η/Υ για να προστατευθεί από τους ιούς; Να µη χρησιµοποιεί φορητά αποθηκευτικά µέσα αµφιβόλου προέλευσης. Έλεγχος µε αντι-ιίκό λογισµικό (anti-virus), το οποίο σαρώνει τους δίσκους και τα προγράµµατα για να βρει γνωστούς ιούς και να τους σβήσει. Υπάρχουν αρκετά αντι-ιίκά προγράµµατα, µάλιστα µερικά διατίθενται δωρεάν. Ωστόσο πρέπει να προσέχουµε: Συνεχώς εµφανίζονται νέοι ιοί και άρα κανένα πρόγραµµα δεν µπορεί να προσφέρει Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 48

49 Κεφάλαιο 5 ο Αλγόριθµοι και προγραµµατισµός υπολογιστών Τι είναι πρόβληµα; Με τον όρο Πρόβληµα εννοείται µια κατάσταση η οποία χρήζει αντιµετώπισης, απαιτεί λύση, η δε λύση της δεν είναι γνωστή, ούτε προφανής. Τι ονοµάζουµε επίλυση ενός προβλήµατος και ποια τα στάδια της; Επίλυση ενός προβλήµατος, είναι η διαδικασία µέσω της οποίας επιτυγχάνουµε το επιθυµητό αποτέλεσµα. Για την επίλυση ενός προβλήµατος ακολουθούνται τα παρακάτω βήµατα: 1. Κατανόηση και καθορισµός του προβλήµατος. 2. Ανάλυση του προβλήµατος. 3. Σχεδιασµός ενός σχεδίου λύσης. 4. Εκτέλεση του σχεδίου λύσης. 5. Αξιολόγηση του σχεδίου λύσης Τι περιλαµβάνει η επίλυση ενός προβλήµατος µε υπολογιστή; Η επίλυση ενός προβλήµατος µε υπολογιστή περιλαµβάνει: 1. Τον ακριβή προσδιορισµό του προβλήµατος 2. Την ανάπτυξη του αντίστοιχου αλγορίθµου 3. Τη διατύπωση του αλγορίθµου σε κατανοητή µορφή από τον υπολογιστή Ποια είναι τα στοιχεία που βοηθούν στον ακριβό προσδιορισµό του προβλήµατος; Η οποιαδήποτε προσπάθεια αντιµετώπισης ενός προβλήµατος είναι καταδικασµένη σε αποτυχία αν προηγουµένως δεν έχει γίνει απόλυτα κατανοητό. Η κατανόηση ενός προβλήµατος εξαρτάται από 1. τη σωστή διατύπωση του προβλήµατος από τον δηµιουργό του 2. τη σωστή ερµηνεία εκείνου που θα το αντιµετωπίσει. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 49

50 Το βασικό στοιχείο που οδηγεί στην κατανόηση του προβλήµατος είναι η σαφήνεια της διατύπωσης. Άστοχη χρήση ορολογίας, λανθασµένη σύνταξη, είναι δύο στοιχεία που µπορούν να προκαλέσουν παρερµηνείες και παραπλανήσεις. Η κατανόηση, ενός προβλήµατος εξαρτάται επίσης από το επίπεδο γνώσης και αντίληψης αυτού που λύνει το πρόβληµα. Με διαφορετικό τρόπο θα κατανοήσει ένα πρόβληµα δόσεων ένας µαθητής δηµοτικού και αλλιώς ένας οικονοµολόγος. Η σαφήνεια λοιπόν, έχει σχέση µε: το περιβάλλον του προβλήµατος και το είδος γνώσης του επίδοξου επιλύτη. Άρα η σαφήνεια, είναι κάτι σχετικό. Ασάφεια στη διατύπωση του προβλήµατος µπορεί να οδηγήσει σε παρανόηση. Σηµαντικός ακόµα παράγοντας στη σωστή αντιµετώπιση ενός προβλήµατος είναι η αποσαφήνιση του χώρου στον οποίο αναφέρεται. Οι πέντε βασικές ερωτήσεις που οδηγούν στην αποσαφήνιση του χώρου είναι οι εξής: Τι, Γιατί, Πού, Πότε και Πώς. Τα δεδοµένα του προβλήµατος είναι αυτά που παρέχουν τις απαντήσεις στις παραπάνω ερωτήσεις. Τι είναι αλγόριθµος; Αλγόριθµος είναι µια πεπερασµένη σειρά ενεργειών, αυστηρά καθορισµένων και εκτελέσιµων σε πεπερασµένο χρόνο, που στοχεύουν στην επίλυση ενός προβλήµατος. Κάθε µία από τις αριθµηµένες ενέργειες καλείται εντολή αλγορίθµου. Ποια κριτήρια πρέπει να ικανοποιεί κάθε αλγόριθµος; Κάθε αλγόριθµος πρέπει να ικανοποιεί τα επόµενα κριτήρια: 1. Είσοδος είναι ένα σύνολο µεταβλητών, οι οποίες αποτελούν τα δεδοµένα του αλγορίθµου. Η είσοδος είναι απαραίτητη σε έναν αλγόριθµο. Για αυτό το λόγο σε έναν αλγόριθµο πρέπει να δίνεται ως είσοδος καµία, µία ή περισσότερες τιµές. 2. Έξοδος είναι ένα σύνολο µεταβλητών, οι οποίες αποτελούν τα αποτελέσµατα του αλγορίθµου. Ο αλγόριθµος πρέπει να δηµιουργεί τουλάχιστον µία τιµή ως αποτέλεσµα προς το χρήστη ή προς έναν άλλο αλγόριθµο. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 50

51 3. Κάθε εντολή ενός αλγορίθµου πρέπει να καθορίζεται χωρίς καµία αµφιβολία για τον τρόπο εκτέλεσής της. Για αυτό το λόγο ο αλγόριθµος πρέπει να χαρακτηρίζεται από καθοριστικότητα. 4. Ένας αλγόριθµος πρέπει να τελειώνει µετά από πεπερασµένα βήµατα εκτέλεσης των εντολών του, δηλαδή να έχει περατότητα. Όταν µια διαδικασία δεν τελειώνει µετά από ένα συγκεκριµένο αριθµό βηµάτων δεν αποτελεί αλγόριθµο, αλλά απλά υπολογιστική διαδικασία. 5. Κάθε µεµονωµένη εντολή του αλγορίθµου πρέπει να είναι διατυπωµένη απλά. Αυτό σηµαίνει ότι µία εντολή δεν αρκεί να έχει ορισθεί, αλλά πρέπει να είναι και εκτελέσιµη. Το κριτήριο αυτό καλείται αποτελεσµατικότητα. Ποιοι είναι οι τρόποι αναπαράστασης ενός αλγορίθµου; Η αναπαράσταση ενός αλγορίθµου µπορεί να γίνει µε: 1. Ελεύθερο κείµενο αποτελεί τον πιο ανεπεξέργαστο και αδόµητο τρόπο παρουσίασης αλγορίθµου. 2. Φυσική γλώσσα µε βήµατα. 3. ιαγραµµατικές τεχνικές που συνιστούν ένα γραφικό τρόπο παρουσίασης του αλγορίθµου. Η πιο γνωστή τεχνική είναι το διάγραµµα ροής. 4. Κωδικοποίηση δηλαδή µε ένα πρόγραµµα που όταν εκτελεσθεί θα δώσει τα ίδια αποτελέσµατα µε τον αλγόριθµο. Για να γραφεί ένας αλγόριθµος σε ελεύθερο κείµενο χρησιµοποιούµε την καθοµιλουµένη γλώσσα, όπως ακριβώς προσπαθούµε να εξηγήσουµε σε κάποιον τον τρόπο µε τον οποίο θα κάνει κάτι. Για να γραφεί ένας αλγόριθµος σε φυσική γλώσσα µε βήµατα χρησιµοποιούµε την καθοµιλουµένη, µε τις προτάσεις να είναι αριθµηµένες και να εκτελούνται σε βήµατα. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 51

52 Για να φτιαχτεί ένα διάγραµµα ροής χρησιµοποιούνται τα ακόλουθα σύµβολα: Αρχή Τέλος Εκτέλεση Πράξεων Ψευδής Συνθήκη Αληθής Είσοδος/Έξοδος ροή δεδοµένων Με την έλλειψη δηλώνεται η αρχή και το τέλος του αλγορίθµου. Με το πλάγιο παραλληλόγραµµο δηλώνεται η είσοδος ή η έξοδος στοιχείων. Με το ορθογώνιο δηλώνεται η εκτέλεση των πράξεων. Με το ρόµβο δηλώνεται µία ερώτηση µε δύο ή περισσότερες εξόδους για απάντηση Με το βέλος δηλώνεται η ροή των δεδοµένων. Η κωδικοποίηση των αλγορίθµων στο µάθηµα αυτό θα γίνει χρησιµοποιώντας τη γλώσσα προγραµµατισµού C++. Οι αλγόριθµοι µπορούν να αναπαρασταθούν και σε µία υποθετική δοµηµένη ψευδογλώσσα. Η ψευδογλώσσα ψευδοκώδικας µοιάζει µε την απλή γλώσσα, αλλά χρησιµοποιεί επιπλέον συµβολισµούς και λέξεις µε αυστηρά καθορισµένη έννοια (δεσµευµένες). Η γλώσσα που χρησιµοποιείται για τη συγγραφή του ψευδοκώδικα ονοµάζεται αλγοριθµική γλώσσα και προσοµοιάζει αρκετά σε γλώσσα προγραµµατισµού. Ας δούµε ένα απλό παράδειγµα προβλήµατος, την υλοποίηση της λύσης του και τους τρόπους αναπαράστασης του αλγόριθµου. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 52

53 Να γράψετε αλγόριθµο ο οποίος θα διαβάζει τρεις αριθµούς και θα υπολογίζει και θα εµφανίζει το µέσο όρο τους. 1. Ψευδογλώσσα Αλγόριθµος µέσος_όρος_τριών_αριθµών ιάβασε α, β, γ άθροισµα α + β + γ πηλίκο άθροισµα/3 Εκτύπωσε πηλίκο Τέλος µέσος_όρος_τριών_αριθµών 2. Ελεύθερο κείµενο ιάβασε τρεις αριθµούς. Στη συνέχεια πρόσθεσέ τους και το αποτέλεσµα διαίρεσέ το µε 3. Εκτύπωσε το αποτέλεσµα µετά τη διαίρεση. 3. Φυσική γλώσσα µε βήµατα 1. ιάβασε τρεις αριθµούς α, β, γ 2. Θέσε το άθροισµα ίσο µε α + β + γ 3. Θέσε το πηλίκο ίσο µε το άθροισµα δια Εκτύπωσε το πηλίκο 4. ιάγραµµα ροής Αρχή ιάβασε α, β, γ άθροισµα α + β + γ πηλίκο αθροισµά/3 Εκτύπωσε πηλίκο Τέλος Στο παράδειγµα αυτό δόθηκε ο αλγόριθµος και στις τέσσερις µορφές περιγραφής του. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 53

54 Τι είναι δεδοµένα και τι δοµές δεδοµένων; Τα δεδοµένα (data) είναι η αφαιρετική αναπαράσταση της πραγµατικότητας και συνεπώς µια απλοποιηµένη όψη της. Τα δεδοµένα, λοιπόν, είναι ακατέργαστα γεγονότα και κάθε φορά η επιλογή τους εξαρτάται από τον τύπο του προβλήµατος. Η συλλογή των ακατέργαστων δεδοµένων και ο συσχετισµός τους δίνει ως αποτέλεσµα την πληροφορία (information). Μπορεί να θεωρηθεί ότι ο αλγόριθµος είναι το µέσο για την παραγωγή πληροφορίας από τα δεδοµένα. οµή εδοµένων είναι ένα σύνολο αποθηκευµένων δεδοµένων που υφίστανται επεξεργασία από ένα σύνολο λειτουργιών. Τι είναι πρόγραµµα; Πρόγραµµα είναι το σύνολο των εντολών που πρέπει να δοθούν στον υπολογιστή, ώστε να υλοποιηθεί ο αλγόριθµος για την επίλυση του προβλήµατος. Αλγόριθµοι + οµές εδοµένων=πρόγραµµα Βασικό στοιχείο του προγράµµατος είναι και τα δεδοµένα και οι δοµές δεδοµένων επί των οποίων ενεργεί. Γιατί αναπτύχθηκε ο προγραµµατισµός και οι γλώσσες προγραµµατισµού; Ο προγραµµατισµός είναι αυτός που δίνει την εντύπωση ότι, οι υπολογιστές είναι έξυπνες µηχανές που επιλύουν πολύπλοκα προβλήµατα. Οι γλώσσες προγραµµατισµού αναπτύχθηκαν µε σκοπό την επικοινωνία του ανθρώπου (προγραµµατιστή) µε τη µηχανή (υπολογιστή) Τι είναι οι γλώσσες µηχανής και ποια τα µειονεκτήµατα τους; Ένα πρόγραµµα σε γλώσσα µηχανής είναι µια ακολουθία δυαδικών ψηφίων, που αποτελούν εντολές προς τον επεξεργαστή για στοιχειώδεις λειτουργίες. Οι ακολουθίες δυαδικών ψηφίων είναι δυσνόητες σχεδόν για το σύνολο των ανθρώπων και πολύ δύσκολο να αποµνηµονευθούν Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 54

55 Η υλοποίηση ενός προγράµµατος σε γλώσσα µηχανής είναι αρκετά επίπονη και απαιτεί βαθιά γνώση του υλικού και της αρχιτεκτονικής του υπολογιστή. Τι είναι οι συµβολικές γλώσσες και ποια τα µειονεκτήµατα τους; Οι εντολές σε συµβολική γλώσσα αποτελούνται από συµβολικά ονόµατα που αντιστοιχούν σε εντολές της γλώσσας µηχανής. Το έργο της µετάφρασης το αναλαµβάνει ένα ειδικό πρόγραµµα, ο συµβολοµεταφραστής (assembler). Οι συµβολικές γλώσσες εξαρτώνται από την αρχιτεκτονική του υπολογιστή. Τα προγράµµατα είναι δύσκολο να γραφούν, να συντηρηθούν και να µεταφερθούν σε άλλο υπολογιστή. Τι είναι οι γλώσσες υψηλού επιπέδου; Στις γλώσσες υψηλού επιπέδου το πρόγραµµα που γράφεται, µεταφράζεται από τον ίδιο τον υπολογιστή στις ακολουθίες των εντολών µηχανής, µε τη βοήθεια ενός ειδικού προγράµµατος που ονοµάζεται µεταγλωττιστής (compiler). Το ίδιο πρόγραµµα µπορεί να εκτελεσθεί σε οποιοδήποτε υπολογιστή, αρκεί να υπάρχει ο αντίστοιχος µεταγλωττιστής. Ποιες γλώσσες προγραµµατισµού αποτέλεσαν σηµεία αναφοράς στον προγραµµατισµό; Το 1957 η ΙΒΜ ανάπτυξε την πρώτη γλώσσα υψηλού επιπέδου και την ονόµασε FORTRAN. Το όνοµα FORTRAN προέρχεται από τις λέξεις FORmula TRANslation. Αναπτύχθηκε ως γλώσσα κατάλληλη για την επίλυση µαθηµατικών και επιστηµονικών εφαρµογών. Το 1960 αναπτύχθηκε η COBOL (COmmon Business Oriented Language). Είναι κατάλληλη για ανάπτυξη εµπορικών και γενικά διαχειριστικών εφαρµογών. Χρησιµοποιείται από επιχειρήσεις και από δηµόσια διοίκηση. Η ALGOL (ALGOrithmic Language) αναπτύχθηκε στην Ευρώπη µε σκοπό τη δηµιουργία γενικής φύσης προγραµµάτων που να µην Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 55

56 συνδέονται µε συγκεκριµένες εφαρµογές. Είχε ελάχιστη πρακτική εφαρµογή. Η PL/1 (Programming Language 1) αναπτύχθηκε µε σκοπό να αντικαταστήσει τη FORTRAN και τη COBOL χωρίς όµως επιτυχία. Στο χώρο της τεχνητής νοηµοσύνης αναπτύχθηκαν δύο γλώσσες αρκετά διαφορετικές από όλες τις άλλες η LISP και η PROLOG. Χρησιµοποιούνται σε έµπειρα συστήµατα, παιχνίδια, επεξεργασία φυσικών γλωσσών. Η BASIC (Beginner s All Purpose Symbolic Instruction Code) αναπτύχθηκε για την εκπαίδευση αρχαρίων στον προγραµµατισµό. Σχεδιάστηκε για να γράφονται σύντοµα προγράµµατα τα οποία εκτελούνται µε τη βοήθεια διερµηνευτή (interpreter). Η ανάπτυξη των µικροϋπολογιστών και η τυποποίηση της από τη Microsoft τη καθιέρωσε ως πρότυπο για ανάπτυξη εφαρµογών σε προσωπικούς υπολογιστές. Η PASCAL (Niklaus Wirth) βασίστηκε στην ALGOL και είναι µια γλώσσα γενικής χρήσης. ιέπεται από τις αρχές του δοµηµένου προγραµµατισµού. Γνωρίζει τεράστια εξάπλωση, και αποτέλεσε τη βάση για την ανάπτυξη άλλων ισχυρότερων γλωσσών όπως η ADA και η Modula-2. Η C και η µετεξέλιξη της C++ δηµιουργήθηκε από τα εργαστήρια BELL και χρησιµοποιήθηκε για την ανάπτυξη του λειτουργικού συστήµατος UNIX. Είναι γλώσσα µε ισχυρά χαρακτηριστικά. Η C++ είναι γλώσσα αντικειµενοστραφούς προγραµµατισµού. Η JAVA είναι αντικειµενοστραφής γλώσσα που αναπτύχθηκε από τη SUN µε σκοπό την ανάπτυξη εφαρµογών για το διαδίκτυο. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 56

57 Τι είναι ο Οπτικός και τι ο οδηγούµενος από το γεγονός προγραµµατισµός; Η εµφάνιση των γραφικών περιβαλλόντων εργασίας δηµιούργησε την ανάγκη για προγράµµατα που να εκµεταλλεύονται το γραφικό αυτό τρόπο επικοινωνίας χρήστη-υπολογιστή. Έτσι εµφανίστηκαν γλώσσες που υλοποιούν τις έννοιες του οδηγούµενου από το γεγονός προγραµµατισµού (object driven programming) και του οπτικού προγραµµατισµού (visual programming) όπως Visual Basic, Visual C++, Java, Delfi. Με τον όρο οπτικό εννοούµε τη δυνατότητα να δηµιουργούµε γραφικά ολόκληρο το περιβάλλον της εφαρµογής για παράδειγµα τα πλαίσια διαλόγου ή τα µενού. Με τον όρο οδηγούµενου από το γεγονός εννοούµε τη δυνατότητα να ενεργοποιούνται λειτουργίες του προγράµµατος µε την εκτέλεση ενός γεγονότος, για παράδειγµα την επιλογή µιας εντολής από ένα µενού ή το κλικ του ποντικιού. Ποια είναι τα πλεονεκτήµατα των Γλωσσών Υψηλού Επιπέδου; Ο φυσικότερος και πιο ανθρώπινος τρόπος έκφρασης των προβληµάτων. Τα προγράµµατα σε γλώσσα υψηλού επιπέδου είναι πιο κοντά στα προβλήµατα που επιλύουν. Η ανεξαρτησία από τον τύπο του υπολογιστή. Προγράµµατα σε µία γλώσσα υψηλού επιπέδου µπορούν να εκτελεστούν σε οποιονδήποτε υπολογιστή µε ελάχιστες ή καθόλου µετατροπές. Η δυνατότητα της µεταφερσιµότητας των προγραµµάτων είναι σηµαντικό προσόν. Η ευκολία της εκµάθησης και εκπαίδευσης ως απόρροια των προηγουµένων. Η διόρθωση λαθών και η συντήρηση προγραµµάτων σε γλώσσα υψηλού επιπέδου είναι πολύ ευκολότερο έργο. Συνολικά οι γλώσσες υψηλού επιπέδου ελάττωσαν σηµαντικά το χρόνο και το κόστος παραγωγής νέων προγραµµάτων, αφού λιγότεροι προγραµµατιστές µπορούν σε µικρότερο χρόνο να αναπτύξουν προγράµµατα που χρησιµοποιούνται σε περισσότερους υπολογιστές. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 57

58 Τι είναι οι γλώσσες 4 ης γενίας; Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου απευθύνονται µόνο σε προγραµµατιστές. Σταδιακά όµως πολλές γλώσσες εφοδιάστηκαν µε εργαλεία προγραµµατισµού που αποκρύπτουν πολλές λεπτοµέρειες από τις τεχνικές υλοποίησης και έτσι ο χρήστης µπορεί να επιλύει µόνος του µικρά προβλήµατα εφαρµογών. Η αυξανόµενη τάση απόκρυψης της αρχιτεκτονικής του υλικού και της τεχνικής του προγραµµατισµού οδήγησε στις γλώσσες 4ης γενιάς. Παραδείγµατα τέτοιων γλωσσών είναι η dbase, ο Clipper, η Access, η SQL. Ποια είναι η καλύτερη γλώσσα προγραµµατισµού; Γλώσσα προγραµµατισµού που να είναι αντικειµενικά καλύτερη από τις άλλες δεν υπάρχει, ούτε πρόκειται να υπάρξει. Ο προγραµµατιστής επιλέγει τη γλώσσα µε βάση τα εξής: 1. το είδος της εφαρµογής 2. το υπολογιστικό περιβάλλον στο οποίο θα εκτελεστεί το πρόγραµµα 3. τα προγραµµατιστικά περιβάλλοντα που διαθέτει 4. τις γνώσεις του και τις προσωπικές του προτιµήσεις Πως ταξινοµούνται οι γλώσσες προγραµµατισµού µε βάση τον τρόπο συγγραφής των εντολών; Με βάση τον τρόπο συγγραφής των εντολών σε: 1. ιαδικασιακές (procedural) που είναι επίσης γνωστές και ως αλγοριθµικές γλώσσες, γιατί είναι σχεδιασµένες για να επιτρέπουν την υλοποίηση αλγορίθµων. 2. Αντικειµενοστραφείς γλώσσες (object oriented languages). 3. Συναρτησιακές γλώσσες (functional languages) π.χ. LISP. 4. Μη διαδικασιακές γλώσσες (non procedural languages) π.χ PROLOG. Χαρακτηρίζονται επίσης και ως γλώσσες πολύ υψηλού επιπέδου. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 58

59 Πως ταξινοµούνται οι γλώσσες προγραµµατισµού µε βάση την περιοχή χρήσης; 1. Γλώσσες γενικής χρήσης I. Γλώσσες επιστηµονικής κατεύθυνσης (science oriented languages) π.χ FORTRAN II. Γλώσσες εµπορικής κατεύθυνσης (business oriented languages) π.χ. COBOL III. Μερικές γλώσσες τα καταφέρνουν εξίσου καλά και στους δυο παραπάνω τοµείς π.χ. BASIC, PASCAL 2. Γλώσσες προγραµµατισµού συστηµάτων (system programming languages) π.χ. C 3. Γλώσσες τεχνητής νοηµοσύνης (artificial intelligence lannguages) π.χ. LISP, PROLOG 4. Γλώσσες ειδικής χρήσης. Χρησιµοποιούνται σε ειδικές εφαρµογές όπως γραφικά, ροµποτική, εκπαίδευση µέσω υπολογιστή, σχεδίαση ολοκληρωµένων κυκλωµάτων Τι είναι οι τεχνική της ιεραρχικής σχεδίασης προγραµµάτων; Η ιεραρχική σχεδίαση ή ιεραρχικός προγραµµατισµός χρησιµοποιεί τη στρατηγική της συνεχούς διαίρεσης του προβλήµατος σε υποπροβλήµατα. Τα υποπροβλήµατα είναι απλούστερα και είναι πιο εύκολο να επιλυθούν οδηγώντας στην λύση του αρχικού προβλήµατος. Στην ιεραρχική σχεδίαση χρησιµοποιούνται διαγραµµατικές τεχνικές. Τι είναι ο τµηµατικός προγραµµατισµός; Η ιεραρχική σχεδίαση προγράµµατος υλοποιείται µε τον τµηµατικό προγραµµατισµό. Κάθε υποπρόβληµα αποτελεί ανεξάρτητη ενότητα (module) που γράφεται ξεχωριστά από τα υπόλοιπα τµήµατα προγράµµατος. Ο τµηµατικός προγραµµατισµός διευκολύνει τη δηµιουργία του προγράµµατος, µειώνει τα λάθη και επιτρέπει την ευκολότερη παρακολούθηση, κατανόηση και συντήρηση του προγράµµατος από τρίτους. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 59

60 Τι είναι ο δοµηµένος προγραµµατισµός; Η µεθοδολογία που σήµερα έχει επικρατήσει απόλυτα και υποστηρίζεται από όλες τις σύγχρονες γλώσσες ονοµάζεται δοµηµένος προγραµµατισµός (structured programming). Ο δοµηµένος προγραµµατισµός αναπτύχθηκε από την ανάγκη να υπάρξει µια κοινή µεθοδολογία στην ανάπτυξη των προγραµµάτων. Ο δοµηµένος προγραµµατισµός στηρίζεται στη χρήση τριών και µόνο στοιχειωδών λογικών δοµών: 1. οµή Ακολουθίας 2. οµή Επιλογής 3. οµή επανάληψης Όλα τα προγράµµατα µπορούν να γραφούν χρησιµοποιώντας µόνο τις τρεις αυτές δοµές. Τι είναι η δοµή ακολουθίας; Η ακολουθιακή δοµή εντολών (σειριακών βηµάτων) χρησιµοποιείται για την αντιµετώπιση απλών προβληµάτων, όπου είναι δεδοµένη η σειρά εκτέλεσης ενός συνόλου ενεργειών Τι είναι η δοµή επιλογής; Στην επίλυση προβληµάτων η πλέον συνηθισµένη περίπτωση είναι να λαµβάνονται κάποιες αποφάσεις µε βάση κάποια δεδοµένα κριτήρια. Γενικά η διαδικασία της επιλογής περιλαµβάνει τον έλεγχο κάποιας συνθήκης που µπορεί να έχει δύο τιµές (Αληθής ή Ψευδής) και ακολουθεί η απόφαση εκτέλεσης κάποιας ενέργειας µε βάση την τιµή της λογικής αυτής συνθήκης. Τι είναι η δοµή επανάληψης; Η δοµή επανάληψης ή βρόχος επιτρέπει την εκτέλεση εντολών περισσότερο από µία φορά. Οι επαναλήψεις ελέγχονται πάντα από κάποια συνθήκη, η οποία καθορίζει την έξοδο από το βρόχο. Ποια είναι τα πλεονεκτήµατα του δοµηµένου προγραµµατισµού; 1. ηµιουργία απλούστερων προγραµµάτων 2. Άµεση µεταφορά των αλγορίθµων σε προγράµµατα 3. ιευκόλυνση ανάλυσης του προγράµµατος σε τµήµατα Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 60

61 4. Περιορισµός των λαθών κατά την ανάπτυξη του προγράµµατος 5. ιευκόλυνση στην ανάγνωση και κατανόηση του προγράµµατος από τρίτους. 6. Ευκολότερη διόρθωση και συντήρηση Τι είναι ο αντικειµενοστραφής προγραµµατισµός; Ένα πρόγραµµα περιγράφει ενέργειες που εφαρµόζονται πάνω σε δεδοµένα. Ένα βασικό ερώτηµα που τίθεται είναι η δοµή του προγράµµατος είναι προτιµότερο να στηρίζεται στις ενέργειες ή στα δεδοµένα. Η αντικειµενοστραφής σχεδίαση εκλαµβάνει ως πρωτεύοντα δοµικά στοιχεία τα δεδοµένα, από τα οποία δηµιουργούνται τα αντικείµενα (objects). Αυτή η σχεδίαση επιφέρει καλύτερα αποτελέσµατα γιατί τα προγράµµατα είναι περισσότερο ευέλικτα και επαναχρησιµοποιήσιµα. Τι είναι ο παράλληλος προγραµµατισµός; Μια µορφή προγραµµατισµού που αναπτύσσεται τελευταία είναι αυτή του παράλληλου προγραµµατισµού. Ο παράλληλος προγραµµατισµός εκµεταλλεύεται τις δυνατότητες των νέων υπολογιστών που έχουν περισσότερους από έναν επεξεργαστές. Μια γλώσσα παράλληλου προγραµµατισµού είναι η OCCAM Τι εξυπηρετούν τα µεταφραστικά προγράµµατα; Κάθε πρόγραµµα σε οποιαδήποτε γλώσσα πρέπει να µετατραπεί σε µορφή αναγνωρίσιµη και εκτελέσιµη από τον υπολογιστή, δηλαδή σε εντολές γλώσσας µηχανής. Η µετατροπή αυτή επιτυγχάνεται µε τη χρήση ειδικών µεταφραστικών προγραµµάτων. Ποια η διαφορά των µεταφραστών και των διερµνηνέων; Οι µεταγλωττιστές (compilers) δέχονται στην είσοδο ένα πρόγραµµα γραµµένο σε οποιαδήποτε γλώσσα υψηλού επιπέδου και παράγουν ένα ισοδύναµο πρόγραµµα σε γλώσσα µηχανής. Το τελευταίο µπορεί να εκτελείται οποτεδήποτε από τον υπολογιστή και είναι τελείως ανεξάρτητο από το αρχικό πρόγραµµα. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 61

62 Οι διερµηνευτές (interpreters) διαβάζουν µία προς µία τις εντολές του αρχικού προγράµµατος και για κάθε µια εκτελούν αµέσως µια ισοδύναµη ακολουθία εντολών µηχανής. Ποια η διαδικασία δηµιουργίας εκτελέσιµου προγράµµατος µε τη χρήση compiler; Το αρχικό πρόγραµµα λέγεται πηγαίο πρόγραµµα (source). Το πρόγραµµα που παράγεται από το µεταγλωττιστή λέγεται αντικείµενο πρόγραµµα (object). Το αντικείµενο πρόγραµµα δεν είναι σε θέση να εκτελεστεί. Χρειάζεται να συνδεθεί µε αλλά τµήµατα προγράµµατος τα οποία είτε τα γράφει ο προγραµµατιστής, είτε βρίσκονται στις βιβλιοθήκες (libraries) της γλώσσας. Το πρόγραµµα που επιτρέπει αυτή τη σύνδεση ονοµάζεται συνδέτης φορτωτής (linker - loader). Το αποτέλεσµα είναι η παραγωγή του εκτελέσιµου προγράµµατος (executable Τι ρόλο παίζουν τα λάθη στην δηµιουργία του προγράµµατος; Η δηµιουργία του εκτελέσιµου προγράµµατος γίνεται µόνο στην περίπτωση, που το αρχικό πρόγραµµα δεν περιέχει λάθη. Τα λάθη που εµφανίζονται κατά τη µεταγλώττιση ονοµάζονται συντακτικά. Τα συντακτικά λάθη οφείλονται σε αναγραµµατισµούς ονοµάτων εντολών, και παράληψη δήλωσης δεδοµένων. Ο µεταγλωττιστής ή ο διερµηνευτής ανιχνεύει τα λάθη και εµφανίζει κατάλληλα διαγνωστικά µηνύµατα. Στη συνέχεια ακολουθεί η διόρθωση τους Εκτός από τα συντακτικά λάθη που ανιχνεύονται κατά τη µεταγλώττιση υπάρχουν και τα λογικά λάθη. Είναι τα πλέον σοβαρά και δύσκολα στη διόρθωση τους, και οφείλονται σε σφάλµατα κατά την υλοποίηση του αλγορίθµου. Πως λέγεται η διαδικασία ανίχνευσης και διόρθωσης λαθών; Η διαδικασία αυτή ονοµάζεται εκσφαλµάτωση. Ποια τα πλεονεκτήµατα της χρήσης µεταφραστή ή διερµηνευτή και πως συνδυάζεται η χρήση τους από τα σύγχρονα προγραµµατιστικά περιβάλλοντα; Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 62

63 Η χρήση µεταγλωττιστή έχει το µειονέκτηµα ότι προτού χρησιµοποιηθεί ένα πρόγραµµα πρέπει να περάσει από τη διαδικασία της µεταγλώττισης και της σύνδεσης. Η χρήση του διερµηνευτή έχει το πλεονέκτηµα της άµεσης εκτέλεσης και συνεπώς της άµεσης διόρθωσης. Όµως η εκτέλεση του προγράµµατος καθίσταται πιο αργή. Τα σύγχρονα εργαλεία προγραµµατισµού χρησιµοποιούν διερµηνευτής κατά τη φάση της δηµιουργίας και µεταγλωττιστή για την τελική έκδοση του προγράµµατος. Τι ονοµάζεται συντάκτης; Για την αρχική σύνταξη των προγραµµάτων χρησιµοποιείται ένα ειδικό πρόγραµµα που ονοµάζεται συντάκτης (editor). Ποιες είναι οι δυνατότητες που χαρακτηρίζουν τα σύγχρονα προγραµµατιστικά περιβάλλοντα; Τα σύγχρονα ολοκληρωµένα προγραµµατιστικά περιβάλλοντα δεν παρέχουν απλώς ένα µεταφραστή µιας γλώσσας προγραµµατισµού. Περιέχουν όλα τα προγράµµατα και εργαλεία που απαιτούνται και βοηθούν τη συγγραφή, την εκτέλεση και κύρια τη διόρθωση των προγραµµάτων. Τι ονοµάζουµε συντήρηση του προγράµµατος; Το έτοιµο λογισµικό εγκαθίσταται και ξεκινά τη λειτουργία του. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας αυτής είναι δυνατό να χρειαστούν τροποποιήσεις. Οι τροποποιήσεις αυτές µπορεί να οφείλονται σε: 1. αλλαγές που ζητούν οι πελάτες και οι οποίες έχουν ως σκοπό να βελτιώσουν τη λειτουργία του προγράµµατος 2. προσαρµογή του λογισµικού σε νέες συνθήκες ή απαιτήσεις 3. διορθώσεις και µεταβολές που πρέπει να γίνουν στο πρόγραµµα, λόγω ύπαρξης λογικών λαθών. Αναφερόµαστε στις τροποποιήσεις αυτές µε τον όρο συντήρηση του προγράµµατος. Η συντήρηση είναι η πιο δαπανηρή φάση του κύκλου ζωής του λογισµικού και καλύπτει έως και το 60% του συνολικού κόστους. Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 63

64 Πέρδος Αθανάσιος Σελίδα 64