7. Az
elektronikus számítógépek fejlődése napjainkig (a generációk jellemzése,
perifériák változása) (2.2)
1. A generációk
A
számítógépek története több generációra bontható. Minden nemzedék hatékonyabb
és általában kisebb volt az előzőnél. Szoktak megkülönböztetni ún. nulladik generációt is.
A
20. század elején kifejlesztették az elektroncsöveket, ezek alkalmazásával
jelentek meg az első elektronikus számítógépek. Az első ilyet 1943 és 1946
között építették meg, a lövedékek röppályáját gyorsan és pontosan számolta ki.
A neve ENIAC volt, 30 tonnát nyomott és akkora volt mint egy ház. Sok
alkatrésze volt, melyek gyorsan elromlottak és programozni is bonyolult volt.
1955-ig működött, utána múzeumban állították ki. Az ENIAC programozásához
1945-ben csatlakozott Neumann János, aki tapasztalatait egy 101 oldalas
jelentésben foglalta össze, mely tartalmazza azokat a megállapításokat, melyet
Neumann-elvként ismerünk. Ezt azóta is a modern számítógépek alapelveinek
tekintünk. Melyek szerint:
-
-
a számítógép
elektronikus működésű legyen
-
-
tárolt program
alapján dolgozzon
-
-
sorosan (egymás
után) dolgozza fel a program által meghatározott utasításokat
-
-
a műveletek
elvégzéséhez a kettes számrendszert használja
-
-
rendelkezzen
ki- és beviteli egységekkel
-
-
és univerzális
(tetszőleges feladat elvégzésére alkalmas) legyen
Ezen
elvek alapján épült meg az EDVAC nevű számítógép 1949-ben. Ez volt az első
kettes számrendszert alkalmazó, tetszőlegesen programozható számítógép.
1.3 A MÁSODIK GENERÁCIÓ
1949-ben
készítették le az USA-ban az első tranzisztort, amely kisebb és gyorsabb volt
az elektroncsőnél. Az 1950-es évek végétől használták számítógépekben,
melyeknek mérete 1 m3 alá csökkent és kb. 100 ezer műveletet
végeztek el másodpercenként. Programozásuk
a maihoz hasonló, magas szintű programnyelveken történt.
1.4 A HARMADIK GENERÁCIÓ
Kialakulásuk az integrált áramkörhöz (IC) köthető, amely
szilíciumlapocskára helyezett apró áramköri elemeket tartalmaz. Egy ilyen
lapocskára 1965-ben még csak kb. 30, 1975-ben már kb. 30 ezer alkatrészt tudtak elhelyezni. Így egy integrált áramkör több
ezer tranzisztort helyettesíthet. A gépek sebessége jelentősen nőtt, és elérte
a másodpercenkénti 1 millió műveletet.
1.5 A NEGYEDIK GENERÁCIÓ
Az
1960-as évek végén, az 1970-es évek elején jelentek meg. A gép működéséhez
szükséges alkatrészeket egyetlen
szilíciumlapkára integrálták, így megszületett a mikroprocesszor. Gyártásukban
fontos szerepet töltött be az Intel cég. Egyre több perifériát lehetett
csatlakoztatni hozzá és egyre nagyobb kapacitású tároló került bele. Az IBM cég
1981-ben forgalomba hozta a személyi számítógépet (PC). Ennek az idő múltával
rohamosan csökkent az ára, a teljesítménye viszont gyorsan nőtt. A 80-as évek
végére elterjedt a PC.
Az ötödik generációs számítógépek fejlesztése
napjainkban is folyamatban van, ezek egyes feladatokat úgy látnak el, mintha
ember végezné azokat.
1.6
A jelen kutatásai a jövő számítógépeiről (az ötödik generációs
számítógépek)
Aki
a számítástechnikában dolgozik tudja, hogy mennyi feltáratlan terület van még
ennek a tudománynak, melyek számítógépes megvalósítása a jelen és a jövő kor
nemzedékeire várnak. Az informatikai és számítástechnikai kutatásokban a jövő
felé vezető út (ahogy ma látjuk) az MI (Mesterséges Intelligenciához)
kapcsolódó kutatások és tervek.
1981-ben
egy Japánban tartott konferencián egy új állami kutatási tervet jelentettek be,
Ennek a tervnek a célja egy ötödik generációs számítógép elveinek lerakása
volt, melynek fontos alkotórésze az MI, a szakértői rendszerek, a
szimbólumokkal való műveletvégzés. A cél tehát olyan intelligens számítógép
létrehozása, mely lát, hall, beszél és gondolkodik. Képes tanulni, asszociálni,
következtetéseket levonni és dönteni. A japánok egy ilyen gép kifejlesztését 10
évre jósolták. A kutatást 1993-ban zárták le. Állításuk szerint létrehoztak egy
olyan számítógép gyártásához szükséges technológiát, mely egymillió-egymilliárd
LIPS sebességgel tud dolgozni, és több tízezer következtetési szabályt és több
százmillió objektumot foglal magába. A kezdeti lépések bár biztatóak, az emberi
gondolkodással, érzékeléssel kapcsolatos kutatások azonban azt mutatják, hogy
az elkövetkezendő 10 évben még nem számíthatunk a látó, halló, beszélő,
gondolkodó intelligens számítógépre.
Az
MI-vel foglalkozó szakemberek nagyon hamar felismerték, hogy a kutatásokat több
kisebb részre kell osztani. A világon szerte folynak ezzel kapcsolatos
kutatások: Hollandiában az emberi nyelvet megértő számítógépeken dolgoznak, az
USA-ban már több mint 7 éve tanítanak egy számítógépet, ugyanitt folynak az
emberi érzékelés számítógépekre átültetésének kísérletei.
2. PERIFÉRIÁK FEJLŐDÉSE
2.1 Monitor
Szabványos
kártyák:
- MDA – 1981 – 4 KB
80 · 25
karakter
(40 · 25
karakter)
- CGA – 1981
80 · 25
karakter - 16 szín
320 · 200 pixel - 4/16 szín
640 · 200 pixel - 2/16 szín
- MCGA
320 · 200 pixel - 64 szín
640 · 480 pixel - 2/64 szín
- HGC – 1982
– 64 KB
720 · 350 pixel - monochrom
- EGA – 1984
– 256 KB
640 · 350 pixel - 16/64 szín
- VGA – 1987
640 · 480 pixel - 16/>200 000 szín
- SVGA
800 · 600; 1024 · 768; 1280 · 1024
- XGA
2048·1536 pixel
A monitor jellemzésénél a következő szempontokat
szokták figyelembe venni:
1.
Képátmérő. A képernyő átmérője átlósan inch-ben megadva. Leggyakoribb
értékek: 14”, 15”, 17”, 19”, 21”.
2.
Pixelméret. Ez adja meg, hogy milyen finom a monitor felbontása. 0.31”,
0.28”, 0.26” a leggyakoribb adatok. A 0. 28” már jónak mondható. Minél kisebb,
annál jobb.
3.
Maximális felbontás. Hányszor hány pixelt tud megjeleníteni.
4.
Maximális színmélység. Hány színt tud megjeleníteni. Minden SVGA monitor
tudja a 16,7 millió színt (truecolor), ez 24 bites színmélységnek felel meg.
5.
Non-interlaced. NI-vel szokás rövidíteni. Ez azt jelenti, hogy az adott
felbontást a monitor meg tudja jeleníteni anélkül, hogy váltott soros
megjelenítést használna. A váltott soros megjelenítés lényege, hogy a monitor
felváltva rajzolja ki a kép páros, majd páratlan sorait. Ha ezt elég gyorsan
csinálja, akkor a kép villogásmentes. Sajnos ritkán csinálja elég gyorsan ezért
az interlaced (váltott soros) üzemmódokban könnyen megvakulhatunk a durva vibrálástól.
6. Low
radiation. LR-rel rövidítik. Alacsony sugárzást jelent, azaz a monitor az
átlagosnál alacsonyabb mértékben sugároz a szemünkbe.
7. Függőleges
(vertikális) frissítési frekvencia. Megadja, hogy a monitor egy másodperc alatt
hányszor frissíti a képernyőt. Ezt felbontásonként szokták megadni, minél
magasabb, annál jobb.
8.
Sávszélesség. Ez adja meg, hogy a videokártyával milyen gyorsan lehet
vezérelni a monitort. 80 Mhz fölötti érték már jó.
Az OLED a szerves fénykibocsátó dióda rövidítése, egyfajta szendvicsszerkezet,
ami fém (pl. atomi vastagságú ezüst és alumínium) és szervesanyag rétegekből
áll, és nincs szüksége háttérvilágításra, mivel elektromos áram hatására maga
bocsátja ki a fényt, ráadásul az egész konstrukció csupán fél mikron
vastagságú! A szerves anyag mikroelektronikai felhasználása viszonylag új
keletű, hiszen a hatvanas évektől kezdve leginkább fémekből és valamiféle szilíciumötvözetből
készültek a chipek. Manapság viszont már a háttértárológyártásban is
alkalmaznak műanyagokat, mi több fehérjéket is!
Áram hatására az alsó réteg fotonokat bocsát ki a
látható fény zöld tartományában, minél nagyobb feszültséget kap, annál
intenzívebben világít a szendvics (már ma az LCD fényességének a kétszeresét
képes nyújtani, az elméleti határ ennek százszorosa lehet, ideális pl. a
kültéri kivetítőkhöz). A színeket színszűrővel alakítják ki, akárcsak az
egyébként monokróm LCD esetében, de már fejlesztés alatt van a különböző
színeket kiadni képes rendszer. A világító pixeleket mátrixba rendezik, ezeket
tranzisztorok kapcsolják ki-be.
Az OLED vitathatatlan előnyökkel rendelkezik az
LCD-vel szemben. Sokkal fényesebb, több színt tud produkálni, nincs
késleltetése, nem gond hát a videózás vagy a gyors játékok futtatása. A
nézőszög is sokkal nagyobb. Ami ennél is fontosabb, nem muszáj üveg alapra
tenni, sokkal könnyebb és vékonyabb elődeinél, ha műanyagra építik, akár fel is
lehet csavarni a képernyőt. Készülhet átlátszó változatban is, ennek a pilóták
és a sofőrök veszik majd hasznát, könnyen olvasható, éles képet varázsolhatnak
maguk elé. (Kiváló 3D-s szemüvegek is készülhetnek így!)
A mobiltelefonok képe jelentősen javul majd, a
kijelző nem törik el, a telefon akár hitelkártya vastagságú is lehet. Az sem
kizárt, hogy szétnyitható modellekkel jelennek meg a piacon gyártók, a 3G
segítségével bárhová mobil mozit varázsolhatunk. Nem kell a fénytől árnyékolni
a kijelzőt, öröm vele a videózás.
Ha a felbontás eléri a katódsugárcsövesekét,
valószínűleg örökre búcsút inthetünk helypazarló katódsugárcsöves
monitorunknak, és a helytakarékosság sem minőségi, sem árkompromisszumra nem
kényszeríti a felhasználót.
2.2 Nyomtató
Egyre nagyobb felbontás és növekvő sebesség jellemzi
őket
-
MÁTRIXNYOMTATÓ:
hasonló az írógéphez, egy festékszalagot tűk nyomtak oda a papírhoz, grafikát
is tudott nyomtatni. 9 és 24 tűs változatban jött ki (minél több tű, annál
jobb). Több példányban is tudott nyomtatni egyszerre. Leporelló papír kellett
hozzá. Nyomtatási költsége az összes nyomtató közül a legalacsonyabb. A
leglényegesebb, ami miatt sohasem fogják megszüntetni a gyártását, hogy ez az
egyetlen nyomtatótípus, amelyik alkalmas egyszerre több példány átütésére,
például számlák készítésére, bizonylatok kiállítására.
-
TINTASUGARAS:
tintát fúj a lapra, sok fekete nyomtatásnál eláztatta a papírt. 180 dpi-s volt.
Később fotónyomtatásra is alkalmas.
-
LÉZERNYOMTATÓ:
Toner festékpatronnal működik, 2000-4000 lapot tud nyomtatni egy
patronnal/dobozzal. A lézer egy hengert megvilágít egy ponton és ezzel
töltéseket visz fel rá, ezáltal a festéket magához szívja, a papírt is töltik,
hogy a festék rátapadjon a papírra, aztán egy forró henger beleégeti a festéket
a papírba és ezzel kész. Később színes nyomtatásra is képes.
2.3 Egér
-
Douglas
Engelbart a Stanfordi Kutatóintézetben új adatbeviteli eszközök létrehozásával
próbálkozott
-
1963-ban fából
készített kézbeillő tárgy: egyenes vonalú mozgás fém korongokkal.
-
Digitális egér:
70-es évek eleje, Jack S. Hawley
-
Első IBM PC-hez
készült egerek: Mouse System cég dobta piacra 1982-ben (3 gombos). 1983-ban a
Microsoft 2 nyomógombos egeret készített.
-
Apple: LISA- ki
tudta használni (de sok hibája volt az op.rendszernek, ezért nem nagyon terjedt
el)
-
Megjelent
a Windows, ugyanazon az elven működött, mint a LISA (grafikus felület, cursor),
így ki tudta használni az egeret.
-
Az
egerek fajtái:
-
· mechanikus egér - a mozgást
potenciométer érzékeli.
-
-
· opto-mechanikus egér - a golyó és a
fogaskerekek mozgását (ezért "mechanikus") fénydiódák fogják fel
(ezért "opto-").
-
-
· optikai egér - nincs belső golyó,
speciális rácsozott lapon kell mozgatni az egeret, az alatta elmozduló vonalak
alapján értékeli a mozgást. Az elmozdulást fénydiódák és tranzisztorok
érzékelik. Előnye, hogy pontos és nehezebben romlik el, mint a másik két típus,
hátránya, hogy kell hozzá egy speciális négyzetháló, és korlátozott az egér
mozgása. (Léteznek már olyan optikai egerek is, ahol négyzetháló sem
szükséges.)
-
-
· piezo egerek (olyan speciális kristály
van benne, amit ha megütnek, elektromos áramot indukál)
-
-
· ultrahangos egér
-
-
· Inteli Eye (kis kamerával állapítja
meg a mozgást, másodpercenként több tucat felvételt készítve)
-
-
· Track Ball (hanyadt egér, itt nem az
egeret mozgatjuk, hanem a rajta lévő gömböt)
-
Bluetooth
technológia: 1998 májusában mutatták be a következő cégek: Ericson, IBM, Intel,
Nokia, Toshiba. Lényege: kis méretű lapocska, mely segítségével megszabadíthatjuk
elektronikus eszközeinket a drótoktól.
2.4 Scanner
-
A kézi szkenner: mi magunk mozgatjuk a szkennert a kép fölött. A kézi szkenner
hátránya, hogy nem tudjuk egyforma sebességgel mozgatni a kezünket, széles
képek esetén csíkokból kell összerakni a képet.
-
A lapáthúzós szkenner: a lapot behúzza a szkenner, és úgy olvassa be a
képet
-
A dobszkenner: nyomdákban használják. A lapot, filmet, diát egy forgódobra
ragasztják, ami belülről van megvilágítva.
-
A diaszkenner: csak diák és fotónegatívok beolvasására használható.
-
A síkágyas szkenner: ez a legelterjedtebb. Olyan, mint egy fénymásoló. Ezzel lehet
könyvben lévő képet is beolvasni.
2.5 Streamer
-
-
nagy kapacitású
és megbízhatóságú mágneses szalag, adatok archiválására alkalmas. Úgy működik,
mint az audió kazetta, csak adatokat tárol.
2.6 Modem
A
modemek kora a kezdetektől:
A
számítógépek a modemek segítségével tanultak meg beszélgetni. A hanggá alakítás
eszköze maga régebbi, mint a számítógép ugyanis a modemet eredetileg arra
találták ki, hogy a telexgépeket össze lehessen kötni a katonai
telefonvonalakon. A legelső modemek még szimplex rendszerűek voltak. Azaz amíg
az egyik oldal adott, a másik oldal hallgatott. Csak később jelentek meg a
félduplex, majd teljes duplex eszközök a számítástechnikában. A cégek növelték
a sebességet, de szabványaik csak önmagukkal voltak kompatibilisek. A
leghíresebb ilyen rendszert a US Robotics alakította ki.
Ők
ismerték fel többek között azt, hogy a telefonvonalon történő biztonságos
nagysebességű információtovábbításnak két kemény korlátja van. Az egyik a
telefonvonal korlátozott sávszélessége. A másik a telefonrendszerek
zavarérzékenysége, melyek elronthatják az adó és a vevő oldal szinkronját,
illetve hibát okozhatnak az adatfolyamban. A továbblépést egy ma már szintén
önállóan nem létező cég, a Microcom kínálta, amely kitalálta az MNP hibajavító
szabványok sorozatát.
A modemek azért léteznek, mert alapvető a különbség
a számítógépek és a telefonrendszerek között: a számítógépek 0-kat és 1-eseket
használnak, a telefonvonalakon analóg jeleket továbbítanak. Az adatok a
számítógépből, a modemen keresztül jutnak a nyilvános telefonhálózatokba.
Klasszikus értelmezés szerint:
- nagysebességű modem: 9600
bits/sec vagy gyorsabb,
- alacsonysebességű modem: 2400 bits/sec vagy lassabb
1991: V-32 bis szabvány: megenged 14400 bps adatátviteli rátát is.
2.7 Billentyűzet
2 fajtája van (volt):
-
XT-sek
(nem programozható)
-
AT-sek
(programozható)
Az XT-seken még csak 84, az AT-seken már 101, majd
102 billentyű volt. Ma már van 104 billentyűs is.
Csatlakozások:
-
normál
(AT)
-
ps2
-
USB
-
Kábel
nélküli kapcsolat (infra vagy rádiófrekvenciás)
2.8 Joystick
Valójában
egy olyan adatbeviteli eszköz, amely irányok megadását teszi lehetővé.
Commodore számítógépeknél digitális, IBM gépeknél analóg (nem csupán az irány,
hanem a kitérés mértékét is meg lehet adni) változata terjedt el.
2.9 Rajzgép (Plotter)
-
A
rajzgépeket a műszaki rajzok, vonalas ábrák számítógéppel történő
elkészítéséhez fejlesztették ki. A lézernyomtatók megjelenésével azonban kisebb
típusai háttérbe szorultak.
-
Több megoldás is létezett attól
függően, hogy az X-Y mozgást milyen módon oldották meg a készülékben. Az első dob
plotterek esetében a papírt egy forgódobra erősítették. Ennek a forgása
adta az egyik irányú mozgást, és a tollat mozgató kocsi erre merőlegesen adta a
másik irányú elmozdulást. Ezen kívül természetesen van még egy harmadik
mozgásirány is, a toll felemelése, illetve lerakása.
-
A másik csoportba a síkplotterek
tartoznak. Ezeknél a papír síkban van elhelyezve. Ha az X-Y irányú mozgást
egyaránt a toll végzi, akkor ezt a papírt elektrosztatikus úton, egy
síkfelületen rögzítik. Ha a toll csak az egyik irányú mozgást végzi, akkor a
papírt görgők segítségével előre, hátra mozgatják. Ilyenkor tehát a papír végzi
a másik irányú mozgást.
2.10. Optikai
háttértárolók
2.10.1 CD
A CD-nek hosszú története van, amelynek egy-két
érdekes epizódját érdemes feleleveníteni. A hetvenes évek elején kapták a
megbízást a Philips cég fejlesztőmérnökei egy, az analóg lemezt helyettesítő,
digitális audio-adatok tárolására alkalmas disc előállítására. Érdekes módon
történt a lemez paramétereinek megállapítása. A főmérnök által adott
instrukciók alapján a lemez egy ingzsebben el kellett hogy férjen, és 60 perc
zenei anyagra való kapacitással kellett rendelkeznie. Mivel a főmérnök zsebe 11
centiméter széles volt, így az első prototípusnak pontosan ez volt a mérete. A
Sony is hamarosan részt vett a fejlesztésben, amelynek eredményeként a mai
lemezek átmérője 1 centiméterrel nagyobb. Állítólag ez a cégvezető hitvesének
köszönhető, akinek - Beethoven-rajongó lévén - komoly szerepe volt abban, hogy
a Kilencedik szimfónia, amely 74 percig tart Wilhelm Furtwänglers
interpretációjában, egy lemezre ráférjen. Ez csak az átmérő növelésével volt
elérhető. Így alakult tehát ki a CD egyik formája, a CD-DA 750 MB kapacitással.
Hasonló megoldás a számítógépipar számára is érdekessé vált, amely a ma
használatos CD-ROM kialakulásához vezetett. Egy CD tehát 12 cm átmérővel
rendelkezik, 1,2 mm vastag és ellentétben a szilárd lemezekkel a leolvasási
sebessége állandó, miközben a forgási sebesség változik.
fajtái:
-
CD-ROM:
olvasható CD, ez akkoriban nagy dolog volt, mert az akkori viszonyokhoz képest
nagy tárolókapacitása volt.
-
CD-R:
ez már házilag írható volt, amikor megjelent, akkor terjedt el igazán a CD.
Persze az első SCSI csatolású CD-írók egy vagyonba kerültek és az írható
lemezek ára is elég magas volt. Érdekesség, hogy az első 1-szeres sebességű
írók 80 perc alatt írták meg a 650 Mbyte-os lemezeket(!). Később az írási
sebességet az értelmetlen magasságokig emelték.
A 74 perces CD-k után megjelentek a 80 percesek (itt nem a méret növelésével
valósították meg a többletkapacitást, hanem a lemez vonalvezetése lett sűrűbb).
Aztán megjelentek a 90/99 perces lemezek, de ezek nem terjedtek el széles
körben, mert az adatsűrűségük már nagyon eltért a szabványtól és
kompatibilitási problémák léptek fel.
-
Vannak
még az újraírható lemezek (CD-RW), melyek elvileg akárhányszor megírhatók
(gyakorlatban véges).
2.10.2
DVD
A
DVD lassan teljesen ki fogják szorítani a CD-ket a piacról (ezért utóbbiakat
már nem is fejlesztik tovább).
a
Digital Versatile Disc vagy a Digital Video Disc rövidítése (nincs egységes
megállapodás) és a következő generációs - a CD-t felváltó - optikai
adattárolási technológia.
Működési elve nagyon hasonló a CD-jéhez, azzal a
jelentős különbséggel, hogy sokkal sűrűbben tárolja az adatokat a lemezen. Így
amellett, hogy nagyobb kapacitást nyerünk, ugyanazon a fordulatszámon több
adatot lehet beolvasni. A DVD-ROM-ok kapacitása 4,7 GB-tól 17 GB-ig terjed,
attól függően, hogy a lemez mindkét oldalát illetve egy oldal mindkét rétegét
felhasználják-e.
A DVD-Video több órás mozifilmet tartalmazhat, 8
szinkron és 32 felirat csatornával, AC-3 Dolby Digital térhatású hanggal,
ezenkívül lehetőség van egy film több variációjának tárolására (pl. több
kameraállás, erőszakos jelenetek kihagyása, stb.). A DVD-ROM, DVD-Video és a
DVD-Audio formátum szabványosított.
Jelenleg a harmadik generációs DVD meghajtók a
legújabb fejlesztéseknek köszönhetően 12-16-szoros sebességel olvassák a DVD
lemezeket, 40-52-szeresen CD-t és "ismerik" a CD-R-t és a CD-RW-t is.
2.11. Floppy
-
először
megjelentek az 1,2 Mbyte-osak
-
aztán:
1,44 Mbyte-osak
-
lassan
el fognak tűnni, átveszik a helyüket a pendrive-ok
2.12. Pendrive
Olyan
adattároló egység, amelyet USB portra csatlakoztatva külön meghajtóként kezel a
gép. pen-drive, azaz az USB-s flash memória rohamos terjedésével úgy tűnik,
végre megvan a floppy lemezt leváltó alternatíva. A kis eszközből már egyre
gyorsabb (ld. USB 2.0) és egyre nagyobb kapacitású darabok készülnek (már több
GB-os pen-drive is kapható), használhatósága pedig gyakorlatilag megegyezik a
floppy lemezével: az adatokat tetszés szerint másolhatjuk rá, vagy törölhetjük
le róla, ráadásul sérülékenység tekintetében is kevésbé veszélyeztetett. Nagy
divat lett mára a flash memória kombinálása más eszközökkel.
2.13 Winchester
Eleinte
csak kb. 10 Mbyte-osak voltak de az informatika rohamos fejlődésének
köszönhetően ma már több száz Gbyte-osak
is kaphatóak. A méretük viszont egyre kisebb.
Merevlemezes tárak:
· a
lemez anyaga fém, amelynek bevonata speciális mágnesezhető réteg
·
kivitelei:
- cserélhető
lemezes tárak:
lemezköteges csak együttesen, védőtokjukkal együtt helyezhető a
berendezésbe
- fixlemezes
tárak: a lemez a berendezés tartozéka, nem cserélhető
- fixfejes (az író/olvasó
fej nem mozog, igen gyors és drága, a lemezen kevesebb adatot tárol)
- mozgófejes (az író/olvasó
fej mozog -pozícionál, lassúbb az előzőnél, igen sok adat tárolására képes)
2.14
Lyukkártya
szabvány méretű
papírlemez, amelyen a lyukak hordozzák az információt. Vezérlése a XIX.sz.-ban
Jacguard kártya néven terjedt el. Ez adta az ötletet a számítógép vezérlésére
(1833. Charles Babbage), majd az információ földolgozására (1886. H. Hollerith
IBM). Pl.: amerikai népszámlálás. Legelterjedtebbek a 80 karakteres kártyák.
2.15
Lyukszalag
számítógép, telex
vagy számvezérléses szerszámgép adathordozója. Elve hasonlít a lyukkártyára: az
információt itt is a lyukak léte, ill. kódolja bináris formában, de a tárolható
információ mennyiségét a szalag hossza határozza meg. Ismertebb formái : 5,
ill. 8 lyukasok.
2.16
Fényceruza
Az egérnél
bonyolultabb, de szolgáltatásaiban is teljesebb beviteli eszköz. A számítógép
monitora elektronsugarat állít elő, amely másodpercenként kb. hatvanszor,
illetve beállítástól függően végigpásztázza a képernyőt, de az emberi szem lassabb
reakcióideje miatt ezt nem érzékeljük: a képernyőt folyamatosan fényesnek
látjuk. A képernyő felületéhez érintve a fényceruzát, megnyomjuk annak gombját,
az eszköz elektromos impulzusokká alakítja az érzékelt jelet, és továbbítja a
számítógépnek. Fő alkalmazási területe kezdettől fogva a számítógépes grafika,
tervezés terén van.
2.17 Hálózatok fejlődése
Csavart érpár (UTP,STP):
A csavart, vagy más néven sodrott érpár (Unshielded Twisted Pair = UTP) két
szigetelt, egymásra spirálisan felcsavart rézvezeték. Ha ezt a sodrott érpárat
kívülről egy árnyékoló fémszövet burokkal is körbevesszük, akkor árnyékolt
sodrott érpárról (Shielded Twisted Pair = STP) beszélünk. A csavarás a két ér
egymásra hatását küszöböli ki, jelkisugárzás nem lép fel. Általában több
csavart érpárt fognak össze közös védőburkolatban. Pontosan a sodrás
biztosítja, hogy a szomszédos vezeték-párok jelei ne hassanak egymásra (ne
legyen interferencia). Az épületekben lévő telefon hálózatoknál is csavart
érpárokat használnak. A felhasználásuk számítógép-hálózatoknál is ebből a
tényből indult ki: ezek a vezetékek már rendelkezésre állnak, nem kell új
vezetékeket kihúzni a munkahelyekhez.
Ma már akár 100 Mbit/s adatátviteli sebességet is lehet ilyen típusú
vezetékezéssel biztosítani. Alkalmasak mind analóg mind digitális jelátvitelre
is, áruk viszonylag alacsony. A zavarokkal szemben való érzékenységük tovább
növelhető, ha árnyékolást alkalmazunk a csavart érpár körül. Az UTP kábelek
minősége a telefonvonalakra használtaktól a nagysebességű adatátviteli
kábelekig változik. Általában egy kábel négy csavart érpárt tartalmaz közös
védőburkolatban. Minden érpár eltérő számú csavarást tartalmaz méterenként, a
köztük lévő áthallás csökkentése miatt. A kategóriák közötti egyetlen lényeges
különbség a csavarás sűrűsége. Minél sűrűbb a csavarás, annál nagyobb az
adatátviteli sebesség (és a méterenkénti ár...). Az UTP kábeleknél általában az
RJ-45 típusjelű telefoncsatlakozót használják a csatlakoztatásra.
Koaxiális kábelek:
A másik vezeték kialakítási megoldás a koaxiális
kábelek használata.
Széles körben két fajtáját alkalmazzák:
Az egyik az alapsávú koaxiális kábel, amelyet
digitális jelátvitelre alkalmaznak, a másik az ún. szélessávú koaxiális kábel
amelyet pedig analóg átvitelre használnak.
Az alapsáv elnevezés még abból az időből származott,
amikor telefonbeszélgetésekre alkalmazták a kábeleket, és itt a sávszélesség az
érthető emberi hangnak megfelelő kb. 0-4 kHz volt. A televíziós rendszerek
megjelenésével a tv jelek átviteléhez jelentősen nagyobb sávszélesség kellett,
ezeket a szélessávú kábelekkel oldották meg.
Vezeték nélküli átviteli közeg:
Hálózat kiépítésekor gyakran adódik olyan helyzet,
amikor vezetékes összeköttetés kialakítása lehetetlen. Utcákat kellene
feltörni, ott árkokat ásni, és ha mindez mondjuk egy forgalmas, sűrűn beépített
terület? Ilyenkor a vezeték nélküli átviteli megoldások közül kell választani,
amelyek fény (infravörös, lézer) vagy rádióhullám alapúak lehetnek.
Infravörös, lézer átvitel:
A lézer és infravörös fényt alkalmazó ADÓ-VEVŐ párok
könnyen telepíthetők háztetőkre, a kommunikáció teljesen digitális, a nagyobb
távolság áthidalását lehetővé tévő energiakoncentrálás miatt rendkívül jól
irányított, amely szinte teljesen védetté teszi az illetéktelen lehallgatás,
illetve külső zavarás ellen. Sajnos a láthatósági feltételek miatt az eső, köd.
légköri szennyeződések zavarként jelentkeznek. A számítógépes rendszerekben az
információátvitel ilyen módja fokozatosan terjed, IrDA néven már szabványos
megoldása is létezik.
Rádióhullám:
Nagyobb távolságok áthidalására gyakran használják a
mikrohullámú átvitelt. A frekvenciatartomány 2-40 GHz között lehet. A
kiemelkedő antennatornyokon (a láthatóság itt is feltétel!) elhelyezkedő
parabola adó és vevőantennák egymásnak sugárnyalábokat küldenek és akár száz
kilométert is átfoghatnak. A jelismétlést itt reléző állomásokkal oldják meg,
azaz a vett jelet egy más frekvencián a következő reléző állomásnak
továbbítják. Problémaként jelentkeznek a viharok, villámlás, egyéb légköri
jelenségek. A frekvenciasávok kiosztása átgondolást igényel, és hatósági
feladat.
Szórt spektrumú sugárzás:
Kisebb távolságokra (kb. I km távolságig), lokális
hálózatoknál használt megoldás, Széles frekvenciasávot használ, amit egy
normális vevő fehér zajnak érzékel. (Azonos amplitúdó minden frekvencián). A
szórt spektrumú vevő felismeri és fogja az adást. Antennaként megfelel egy
darab vezeték.
Műholdas átvitel:
A műholdakon lévő transzponderek a felküldött
mikrohullámú jeleket egy másik frekvencián felerősítve visszasugározzák. Hogy a
földön lévő műholdra sugárzó, illetve a műhold adását vevő antennákat ne
kelljen mozgatni, geostacionárius pályára állított műholdakat használnak. Az
Egyenlítő fölött kb. 36 000 km magasságban keringő műholdak sebessége
megegyezik a Föld forgásisebességével, így a Földről állónak látszanak. A mai
technológia mellett 90 geostacionárius műhold helyezhető el ezen a pályán (4
fokonként). A frekvenciatartományok a távközlési műholdaknál: 3,7...4,4 GHz a
lefelé, 5,925...6,425 GHz a felfelé irányuló nyaláb számára.
A műhold tipikus sávszélessége 500 MHz (12 db 36
MHz-es transzponder, egy transzponderen 50 MB/s-os adatforgalom, vagy 800 db 64
kbit/s-os hangcsatorna.
Ha a transzponderek az adást polarizálják, több
transzponder is használhatja ugyanazt a frekvenciát.
2.18 Digitális fényképezőgép
A már eddig ismert fényképezőgépek is rengeteg
lehetőséget nyújtottak a fényképezés terén, de voltak olyan szakemberek, akik
ezeket a gépeket továbbfejlesztve megpróbáltak egy olyan fényképezőgépet
létrehozni, amellyel az elkészített képek előhívása leegyszerűsíthető, ezzel
rengeteg időt megtakarítva a felhasználók számára. A klasszikus fényképezésnek
megvannak a maga hátrányai, mint például, hogy az előhívás és a képen végzett
módosítás hosszadalmas eljárás, és mindezekhez szükség van egy jól felszerelt
laborra is. Ezeket a hátrányokat figyelembe véve született meg egy új eszköz a
digitális fényképezőgép.
A napjainkban található digitális fényképezőgépek egyik legnagyobb előnye, hogy
a digitális fényképezésnél nem a hagyományos fotokémiai nyersanyagra rögzítjük
a képet, hanem a képpontok - digitalizált adatként - egy tárba kerülnek. Az
ilyen módon elkészített képfájlt egy program segítségével megjeleníthetjük a
számítógép monitorán, a tévén vagy akár ki is nyomtathatjuk.
A digitális fényképezőgépek többsége meglehetősen
hasonlít a klasszikus fényképezőgépekhez. Megközelítőleg azonos objektívvel,
kezelő szervekkel rendelkeznek és a külső formájukban is nagy hasonlóság
figyelhető meg. Belső felépítésük azonban teljesen eltérő a hagyományos
fényképezőgépektől.
A legnagyobb eltérés talán abban figyelhető meg,
hogy a digitális fényképezőgépekben az objektív nem filmre rajzolja a képet,
hanem CCD chipre. A jó minőségű készülékekben három chip, míg az egyszerűbb
digitális fényképezőgépekben egy chip található. Mivel a CCD chip nem képes
felismerni a színeket, ezért fényszűrőket iktatnak a chip elé, ezzel érik el a
színfelismerést.