Введение Структура информатики
Изучение любого школьного предмета можно сравнить со строительством дома. Только этот дом складывается не из кирпичей и бетонных плит, а из знаний и умений. Строительство дома начинается с фундамента
Очень важно, чтобы фундамент был прочным, потому что на него опирается всё остальное сооружение. Фундаментом для курса «Информатика 10-11» являются знания и умения, которые вы получили, изучая курс информатики в основной школе в 7—9 классах
Вам уже не требуется объяснять, что такое компьютер и как он работает; с какой информацией может работать компьютер; что такое программа и программное обеспечение компьютера; что такое информационные технологии. В курсе информатики основной школы вы получили представление о том, в каком виде хранится информация в памяти компьютера, что такое алгоритм, информационная модель. Вы научились обращаться с клавиатурой, мышью, дисками, принтером; работать в среде операционной системы; получили основные навыки работы с текстовыми и графическими редакторами, с базами данных и электронными таблицами. Все эти знания и навыки вам будут необходимы при изучении курса «Информатика 10-11».
Термин «информатика» может употребляться в двух смыслах:
• информатика как научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы; в которой осуществляется изобретение и создание новых средств работы с информацией;
• информатика как практическая область деятельности людей, связанная с применением компьютеров для работы с информацией.
Как современная техника немыслима без открытий теоретической физики, так и развитие информатики и информационных технологий невозможно без теории информации, теории алгоритмов и целого ряда других теорий в области кибернетики, лингвистики, семиотики, системологии и прочих наук.
В соответствии с современным пониманием, в информатике можно выделить четыре части:
1) теоретическая информатика;
2) средства информатизации;
3) информационные технологии;
4) социальная информатика.
Теоретическая информатика — это научная область, предмет изучения которой — информация и информационные процессы. Как любая фундаментальная наука, теоретическая информатика раскрывает законы и принципы в своей предметной области.
Вторую и третью части в совокупности можно назвать прикладной информатикой.
Прикладная информатика — это область практического применения понятий, законов и принципов, выработанных теоретической информатикой. Прикладная информатика, безусловно, связана с применением компьютеров и информационных технологий.
В наше время таких прикладных областей очень много: это решение научных задач с помощью компьютера, издательская деятельность, разработка информационных систем, управление различными объектами и системами, техническое проектирование, компьютерное обучение, сетевые информационные технологии и многое-многое другое.
В последние годы в информатике сформировалось новое направление, которое называют социальной информатикой.
Его появление связано с тем, что широкое внедрение в жизнь компьютерных технологий и современных средств информационных коммуникаций (Интернета, сотовой связи) оказывает все более сильное влияние на общество в целом и на каждого отдельного человека. Общественное развитие движется к своей новой ступени — к информационному обществу.
Предметная область современной информатики очень велика и разнообразна. Как известно, нельзя объять необъятное. И наш курс затронет лишь часть тем и задач информатики. Вопросы, которые мы с вами будем изучать, относятся к четырем важнейшим понятиям информатики:
1) информационные процессы;
2) информационные системы;
3) информационные модели;
4) информационные технологии.
Битые пиксели
Это не характеристика, а печальный факт. Бывают битые пиксели постоянно горящие, постоянно не горящие и бывают дефекты субпикселей (каждый пиксель состоит из субпикселей: красного, зеленого и синего.)
Проверять этот дефект надо при покупке. Потому что позже предъявить претензии продавцу становится сложно, а подчас и невозможно, т.к. имеется стандарт на допустимое количество битых пикселей. Стандартным способом проверки является заливка экрана сплошным цветом: исследуем на черные битые пиксели — заливаем весь монитор белым и наоборот. При проверке субпикселей выводим на монитор цвет из 3-х основных, отличный от того, который проверяем. Дефекты будут видны невооруженным глазом.
Как вы поняли, не стоит покупать самый дешевый монитор — есть ряд параметров, пренебрегая которыми вы сыграете в ущерб комфорту и качеству своей работы.
С хорошим монитором и учеба приятнее: профессия «Веб-разработчик».
Требования безопасности при работе с электроинструментом
На производстве работать с электрическим инструментом могут лица, имеющие 2-ю группу по электробезопасности (или более высокую). Инструктаж по ТБ с ними должен проводиться ежеквартально. Запись об этом обязательно вносится в журнал и заверяется подписями инструктора и работника.
При работе предписывается применение индивидуальных и диэлектрических средств зашиты.
Средства индивидуальной защиты
Последние должны подвергаться регулярной проверке, прохождение которой заверяется соответствующим штампом.
Штамп о прохождении проверки диэлектричекской обуви (отмечен красным кругом)
На месте проведения ремонтных или других видов работ, должны быть проведены соответствующие технические мероприятия, к таковым относится установка защитного заземления, предупреждающих знаков, ограждений и т.д.
Класс электроинструмента должен соответствовать условиям проведения работ, согласно следующим нормам:
- 1-й класс – предназначен для безопасных помещений;
- 2-й класс – служат для наружного использования или в помещениях повышенной опасности. На инструменте имеется соответствующая маркировка;
- 3-й класс – используется в местах с неблагоприятными условиями работы (например, в котлах и баках) или в помещениях, относящихся к категории особо опасных. Такой инструмент рассчитан на низковольтные источники питания до 42 В (параметры указываются на корпусе).
Электроинструмент запрещается использовать в следующих случаях:
- для работ во взрывоопасном помещении (искра с коллектора электродвигателя может стать причиной взрыва);
- в местах, где присутствует химически активная среда, способная разрушить изоляцию или металл.
При проведении работ вне помещения при дожде или снегопаде разрешено использовать только тот электрический инструмент, у которого имеется соответствующий класс защиты (указывается в виде маркировки).
Маркировка, соответствующая классу защиты
Мероприятия, предшествующие работе с электроинструментом
В соответствии с обязательными требованиями ТБ, перед эксплуатацией электроинструмента необходимо выполнить проверку:
- надежного крепления всех деталей и их комплектности;
- целостности электрических компонентов: кабеля питания, штепселя, изоляции основных частей корпуса (проверка осуществляется путем внешнего осмотра);
- работоспособности редуктора (несколько раз проворачивается шпиндель при отключенном питании);
- целостности корпуса;
- работы в холостом режиме;
- наличия заземления (данное требование распространяется только на 1-й класс).
Если предстоят высотные работы, проверяется надежность лесов (включая настилы и подмости) и наличие на них ограждающих конструкций. Согласно правилам ТБ, в данном случае категорически запрещается использовать приставные лестницы.
Какой ток считается небезопасным?
Как правило, первые ощущения возникают при воздействии тока 1-1,5 мА. Эта величина считается пороговой. Дальнейшее повышение приводит к непроизвольным сокращениям мышечной системы, сопровождающимися болезненными ощущениями.
После рубежа от 12 до 15 мА мышечная система не поддается контролю. В некоторых случаях из-за этого попавший под напряжение не имеет возможности самостоятельно освободиться (например, разжать кулак с зажатым проводом). Ток, начиная с указанного рубежа, считается «не отпускающим». Дальнейшее его повышение вызывает судорожные сокращения сердца, а величина – 100 мА приводит к летальному исходу.
Таблица пороговых величин тока:
Напряжение | Ощутимый (мА) | Не отпускающий (мА) | Фибрилляционный с летальным исходом (мА) |
Переменное (50 Гц) | 1,0-1,5 | 12,0-15,0 | 100,0 |
Постоянное | 6,0 | 60,0 | 300,0 |
Заметим, что в таблице указаны приблизительные данные, поскольку они зависят от многих факторов, включая физическое и психологическое состояние человека.
Последствия поражения
Рассмотрим несколько ситуаций, при которых ток может пройти по организму:
- человек взялся за оголенный провод под напряжением двумя руками;
- человек находиться на земле и прикасается к оголенному проводу рукой;
- человек стоит на земле в районе неисправного заземления;
- человек прикоснулся головой за токопроводящие элементы;
- опасными путями являются те, которые проходят через жизненно важные органы.
В таблице ниже представлены последствия поражения электрическим током.
Электроток | Вид проявления | |
Переменный | Постоянный | |
До 1,5 мА | Небольшие судороги пальцев | Не ощущается и является безопасным |
До 3 мА | Дрожь конечностей усиленная | Не ощущается |
До 7 мА | Судорожные движения непроизвольные | Ощущения жжения |
До 10 мА | Болевые ощущения усиленные | Усиление нагревания |
До 25 мА | Эффект прилипания. Сильные болевые ощущения | Сильное нагревание. Небольшие судороги |
До 80 мА | Остановка дыхания и возможно сердца | Нагревание более сильное. Движение рук непроизвольное. Трудность дыхания |
До 100 мА | Остановка дыхания. Более 3 с — остановка сердца | Остановка дыхания. |
Обратите внимание! В любом случае последствия поражения могут варьироваться в зависимости от состояния человека и его индивидуальности. Поражения электротоком
Поражения электротоком
Что такое монитор
Монитор — это устройство вывода информации в наглядной, визуальной форме. Является основным внешним компонентом компьютера. На нем устанавливается экран, который и выводит информацию.
Современные мониторы, как правило, представляют собой жидкокристаллический экран/дисплей со светодиодной подсветкой. Матрица дисплея может быть сделана по разным технологиям: IPS, TN, OLED, MVA, PVA и т.д. На данный момент самым оптимальным вариантом по качеству, углам обзора и скорости обновления кадров — Гц, является матрица IPS.
В старых же моделях использовалась технология электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Про них и телевизоры, сделанные на этой технологии, говорили, что они вредны и плохо влияют на зрение, т.к. глаза от них переутомляются и всегда в напряжении. К новым моделям, это не относится.
В начале своего появления их использовали исключительно, как инструмент для вывода информация с ПК, тогда как телевизоры использовались для развлечений, просмотра телепередач и игр. Затем их стали использовать и для развлечений, а в телевизорах появились некоторые функции ПК. Соотношение сторон менялось постепенно, раньше оно было 4:3, затем стало 16:10, а сейчас стандартом является 16:9.
Современные модели можно заменять телевизорами, разве, что на них скорее всего не будет колонок и точно встроенного ТВ тюнера. Технология экранов, устанавливаемая на них одинаковая.
Монитор состоит из:
- Экрана
- Микросхем
- Корпуса
- Источника питания
Сейчас их используют для вывода информации с самых разных устройств. Это может быть: компьютер, мобильное устройство, мини ПК, различная метеоаппаратура и другие.
Немного истории
На первых компьютерах не было установлено дисплеев для вывода информации, вместо этого там использовались лампочки. Каждая лампочка указывали на включение/выключение какой-либо функции и, по их состоянию, инженеры, управляющие компьютером могли контролировать его внутреннее состояние. Панель с этими лампочками назвали — монитор. Она позволяла мониторить работу компьютера.
Т.к. они позволяли отображать лишь ограниченный объем информации, для вывода основных данных программы использовали принтеры. Монитор служил устройством для отслеживания работы программы, а принтер был основным устройство вывода.
Со временем инженеры-разработчики осознали, что ЭЛТ экраны, которые появились, намного удобнее, чем простая панель лампочек. В конечном итоге заменили их на экраны. В начале их называли устройства визуального отображения (УВО), но затем вернулись к классическому — монитор.
Поражающие факторы
Воздействие электротока на человека может иметь следующий характер:
- термический, вызывает ожоги, приводит к нагреву крови и сосудов;
- электролитический, приводит к разложению крови;
- биологический, вследствие раздражения может прекратиться деятельность органов дыхания и (или) системы кровообращения.
Что касается поражений, вызванных электротоком, то они бывают двух видов:
- электрические травмы, проявляются в виде ожогов, знаков, металлизации, электроофтальмии, повреждений, вызванных сокращением мышечной системы;
- электрические удары I – IV степени, могут сопровождаться шоком и рефлекторным воздействием на различные органы.
Техника безопасности при работе с компьютером
Вероятность негативных последствий от использования персонального компьютера такая же, как и при эксплуатации другой бытовой техники
Ведь общеизвестно, что важно соблюдать меры безопасности с микроволновой печью, утюгом или электрочайником
Пренебрежение элементарными рекомендациями имеет серьезные последствия для их владельцев. Компьютер – это такой же потенциальный источник угроз для здоровья, имущества и даже жизни пользователя.
Непрямой вред, который незаметен сразу, это ущерб здоровью:
уже ни у кого не вызывает сомнений в существовании огромной негативной нагрузки на зрение, которое становится причиной его необратимого ухудшения, покраснений и синдрома «сухого глаза»;
неправильная поза при работе за компьютером вызывает многочисленные заболевания суставов, грудной клетки и регулярные боли различного характера;
бомба замедленного действия – чрезмерная нагрузка на психику пользователя
Необходимость постоянно концентрировать свое внимание на многочисленных деталях и смене картинок на мониторе становятся причиной переутомления. Опасность ПК как электроприбора заключается в возникновении сбоев в электрическом питании и воспламенении всей системы
Опасность ПК как электроприбора заключается в возникновении сбоев в электрическом питании и воспламенении всей системы.
Требования безопасности
Для работников офиса должен быть проведен устный базовый инструктаж, в дальнейшем его печатный текст должен предоставляться для подробного изучения. Организация в обязательном порядке размещает информационный лист на видном месте.
Инструктаж охватывает полный цикл контакта человека с компьютером. Он начинается с установки оборудования сервисной службой и заканчивается утилизацией непригодного устройства.
Прохождение тока
На поражающий фактор оказывает немалое влияние путь, по которому проходит ток через человеческое тело. Самые распространенные варианты – от руки к руке (1 на рис.2), от ноги к ноге (7) и через руки–ноги (2-6, 8, 9).
Пути протекания электрического тока через тело человека
Самая большая угроза для жизни возникает в случаях, когда на пути протекания тока через тело человека находятся органы, отвечающие за жизнедеятельность организма (например, сердце или мозг). Это происходит при прохождении через руки-ноги (2-6, 8, 9), от руки к руке (1), а также через голову к рукам (10, 13, 14) или ногам (11, 12, 15). Соответственно, менее опасный путь – от ноги к ноге (7). Последний вариант характерен при поражении от шагового напряжения.
Организация режима труда и отдыха при работе с ПЭВМ.
Для сохранения здоровья и обеспечения оптимальной работоспособности пользователей ПЭВМ на протяжении рабочей смены должны устанавливаться регламентированные перерывы.
Для предупреждения преждевременной утомляемости у работающих с ПЭВМ, зрительного дискомфорта и других неблагоприятных субъективных ощущений, несмотря на соблюдение санитарно-гигиенических, эргономических требований, режимов труда и отдыха, следует применять индивидуальный подход в ограничении времени работы с ПЭВМ, коррекцию длительности перерывов для отдыха или проводить смену деятельности на другую, не связанную с использованием ПЭВМ.
В случае, когда характер работы требует постоянного взаимодействия с ПЭВМ (набор текстов, ввод данных и т. п.) и связан с напряжением внимания и сосредоточенностью, при исключении возможности периодического переключения на другие виды трудовой деятельности, не связанные с ПЭВМ, рекомендуется организация перерывов на 10 – 15 минут через каждые 45 – 60 минут работы.
Женщины со времени установления беременности должны переводиться на работу, не связанную с использованием ПЭВМ, или для них должно ограничиваться время работы на компьютере (не более трех часов за рабочую смену) при условии соблюдения гигиенических требований, установленных СанПиН 2.2.2/2.4-1340-03.
Должны ли офисные работники проходить медосмотры? Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 и п. 3.2.2.4 Перечня вредных и опасных факторов излучение от компьютера, если работник проводит за ним более 50 % рабочего времени, является вредным фактором условий труда. Таким образом, поскольку на офисных рабочих местах присутствуют факторы, по уровню своего воздействия отнесенные к вредным, офисные работники, проводящие за компьютером более половины рабочего времени, должны проходить обязательные медосмотры. При этом обязательность прохождения медосмотров работниками, которые подвергаются воздействию вредного фактора (в виде излучения от компьютера более 50 % рабочего времени), не ставится в зависимость от результатов специальной оценки условий труда. Даже если условия труда по результатам спецоценки признаны допустимыми, таких работников все равно нужно направлять на обязательные медосмотры, поскольку они подвергаются воздействию вредного фактора.
В соответствии с Порядком проведения медосмотров периодические осмотры проводятся не реже чем в сроки, указанные в Перечне вредных и опасных факторов и Перечне вредных работ. Для офисных работников периодические медицинские осмотры проводятся не реже одного раза в два года (п. 3.2.2.4 Перечня вредных и опасных факторов). При этом работники в возрасте до 21 года проходят периодические медосмотры ежегодно.
Работодатель может избежать проведения обязательных медосмотров офисных работников, чьи рабочие места оборудованы компьютерами, если докажет, что сотрудники используют компьютеры менее половины рабочего дня. Для этого нужно закрепить правила и режим работы сотрудника за компьютером в приказе или должностной инструкции. Из них же должно следовать, чем работник занимается в остальное рабочее время (например, работа с бумагами, клиентами, корреспонденцией и т. д.).
Подробный перечень СанПиН, СН и ГН приведен в разд. VII Перечня актов, содержащих обязательные требования, соблюдение которых оценивается при проведении мероприятий по контролю при осуществлении федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора в организациях отдельных отраслей промышленности с особо опасными условиями труда (в том числе при подготовке и выполнении космических полетов, проведении водолазных и кессонных работ) и на отдельных территориях РФ, в том числе на объектах и территориях закрытых административно-территориальных образований, по перечню, утверждаемому Правительством РФ, утв. ФМБА РФ 30.08.2018.
Перечень вредных и (или) опасных производственных факторов, при наличии которых проводятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования), утв. Приказом Минздравсоцразвития РФ от 12.04.2011 № 302н.
Порядок проведения обязательных предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров (обследований) работников, занятых на тяжелых работах и на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, утв. Приказом Минздравсоцразвития РФ № 302н.
Перечень работ, при выполнении которых проводятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования) работников, утв. Приказом Минздравсоцразвития РФ № 302н.
Прохождение тока
На поражающий фактор оказывает немалое влияние путь, по которому проходит ток через человеческое тело. Самые распространенные варианты – от руки к руке (1 на рис.2), от ноги к ноге (7) и через руки–ноги (2-6, 8, 9).
Пути протекания электрического тока через тело человека
Самая большая угроза для жизни возникает в случаях, когда на пути протекания тока через тело человека находятся органы, отвечающие за жизнедеятельность организма (например, сердце или мозг). Это происходит при прохождении через руки-ноги (2-6, 8, 9), от руки к руке (1), а также через голову к рукам (10, 13, 14) или ногам (11, 12, 15). Соответственно, менее опасный путь – от ноги к ноге (7). Последний вариант характерен при поражении от шагового напряжения.
Профилактические меры
Для нормальной работы домашнего и производственного оборудования нужно проводить некоторые меры профилактики. Они также включены в правила безопасности с электричеством:
- необходимо придерживаться всей информации, которая указана в инструкции, прилагающейся к прибору;
- оборудование подключают в сеть с заземлением;
- предусматривают дифзащиту в ванных и детских комнатах, отдельно устанавливают дифференциальные автоматы для бойлеров, посудомоечных и стиральных машин;
- периодически проверяют исправность всех приборов, розеток, осматривают изоляцию проводов и целостность корпуса;
- не стоит пользоваться удлинителями и переносками с повреждёнными шнурами и вилками;
- приборы не отключают от розетки за провода;
- переносными светильниками не освещают комнаты с повышенной влажностью;
- в люстры вкручивают лампы допустимой мощности, в противном случае пластиковые детали могут оплавиться;
- не оставляют подвешенными на проводах патроны ламп, так как со временем они начинают искрить.
Сноски
1) Первоначально закон Джоуля-Ленца был получен для постоянного тока. Однако для постоянного тока мгновенные, средние и действующие значения равны. Если же через цепь протекает ток сложной формы (переменный, пульсирующий), то мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении проводника, определяется именно действующим значением тока, протекающего через него.
2) Исключение составляют устройства для компенсации реактивной мощности, являющиеся нагрузкой чисто реактивного характера. Однако их применение вызвано другой необходимостью – наличием полезного оборудования с большим уровнем реактивной мощности.
В чем виноват системный администратор?
Основная вина системного администратора, или другого специалиста, занимающегося закупкой информационной техники, заключается в том, что во время выбора оборудования коэффициент мощности не учитывался, а учитывалась только цена (блоки питания с корректором коэффициента мощности стоят дороже). Если компьютер с блоком питания без корректора коэффициента мощности установить, например, дома, то ничего страшного не должно произойти. Относительная доля таких потребителей в общем энергоснабжении жилых домов пока еще незначительна, и они не создадут большой дополнительной нагрузки. Но если несколько тысяч таких компьютеров закупить, например, для бизнес-центра, то вероятность обрыва нулевых проводов возрастает в разы. Поэтому для офисов, бизнес центров настоятельно рекомендуется использовать компьютеры, в блоках питания которых установлен специальный узел – корректор коэффициента мощности (Power Factor Corrector, PFC) (Рисунок 20).
Рисунок 20. | Информационная табличка компьютерного блока питания, на которой указано, что он оборудован активным корректором коэффициента мощности. |
Такие блоки питания всегда дороже обычных, поэтому многие руководители решают сэкономить на оргтехнике и приобретают системные блоки, оборудованные дешевыми блоками питания, использование которых впоследствии может привести к большим авариям и потере как оборудования, так и важной информации
Почему будущее за 3D-дисплеями?
Бинокулярное зрение человека обеспечивает ему объемной представление окружающего мира. Однако на рынке безоговорочно доминируют дисплеи с плоским экраном. Реализация стереоскопических возможностей зрения — такой же естественный этап развития дисплейных технологий, каким в свое время был переход от черно-белых экранов к цветным. Для реализации этого требуется разделить световые потоки от плоского экрана на два независимых — для левого и правого глаз пользователя (а желательно, нескольких пользователей).
Идеальной конструкцией 3D-дисплея, был бы, конечно, безочковый вариант. Сейчас такие дисплеи есть. 3D в них реализуется путем формирования на поверхности экрана микропризм или микролинз, которые разделяют изображение на потоки для левого и правого глаза. Очевидно, что такая конструкция дорога (от 10 000 долларов), имеет ограничения по углу обзора, размеру экрана и уменьшает разрешение экрана вдвое.
Фантастичны пока и голографические полноцветные движущиеся фигуры даже небольшого размера (не говоря уже о полномасштабных проекциях людей) — для этого нет ни технических, ни программных ресурсов. Более доступны т. н. видеошлемы, в которых изображение формируется парой микродисплеев и раздельно проецируется на сетчатку каждого глаза. Единственная проблема здесь — цена такого устройства, которая составляет сейчас 4. . . 30 тыс. долларов.
Поэтому в ближайшие десятилетия основным способом реализации 3D-изображения на плоском экране будут технологии, использующие специальные очки. Цена такого решения составит от 20 руб. до 10 тыс. руб.