Kódoló. Csatorna: jel, zaj

Átírás

1 1. A kommunikáció információelméleti modellje és az információmennyiség. Adó Kódoló Dekódoló Vevı Csatorna: jel, zaj A kommunikáció során a forrás (adó) az, aki az információ közlés kiindulópontja. A kommunikálás jelek küldésében valósul meg. Ezeket a jeleket át kell alakítani, erre szolgál a kódoló. Az egyik jelrendszerbıl egy másikba kell átalakítani a kódolás során (például az analóg jelet digitálissá kell alakítani). A kódolt jelek a csatornába kerülnek, ezen kerülnek továbbításra. A csatornában a jelhez zaj is társul. A kódolt jeleket a másik (valamely másik) jelrendszerbe alakítja vissza a dekódoló. A nyelı (vevı) fogadja a dekódolóból érkezı jeleket. A folyamat szimmetrikus: az adó információt továbbít és a vevı ezt (vagy a folyamat során valamiképpen átalakult) információt kapja meg. A zajok elleni védekezés: analóg jel esetén: zajszőrés, szigetelés, például a hang esetében hangszigetelés digitális jel esetén: szigetelés, ha a zaj hibákat okozott az adatbitekben általában redundanciával lehet védekezni, a hibákat javítani. Az információ valamilyen új ismeret, új tudás. Az információ bizonytalanságot szüntet meg, cselekvésre késztet. Az információ megjelenési formája az adat. Az adatokat jelekkel közöljük. Az információmennyiség egysége a bit (binary digit kettes számrendszerbeli számjegy) Ha egy állításról megtudjuk, hogy igaz vagy hamis, az 1 bit információnak felel meg. A kettes számrendszerben csak két számjegy van: a 0 és az 1. Ezek a számjegyek éppen megfeleltethetık a hamis és az igaz állításoknak. Információk és adatok mennyiségének mérése bájtban (KB, MB, GB) történik. Váltószámok: 1 Byte = 8 bit. 1kB= 1024 Byte (by eight - nyolcasával) Hogy ne legyen eltérés a hagyományos és számítástechnikában használt váltószámok között a kilo- ezerszeres, a mega- milliószoros váltószámot jelent itt is. Az 1024 szeres váltószámhoz a kibibájt (KiB), mebibájt(meb), gibibájt(gib) és tebibájt(teb) elnevezéseket használjuk, ezek még nem terjedtek el Magyarországon. Felcserélhetıek-e a szerepek a kommunikáció során? Elemezze a kommunikáció folyamatát egy küldése közben! Két magyarul beszélı ember, egy rendszergazda és egy "hétköznapi ember" mindig megértik egymást? Mekkora a kapacitása egy normál DVD lemeznek? Legkevesebb hány biten tárolható az információ, hogy a hét hányadik napja van?

2 2. A számítógépek fejlıdése az elmúlt kb. 60 évben és az internet története. Az elsı, már nem tisztán mechanikus számítógépek a II. világháború elıtt jelentek meg. Ezt a korszakot 0. generációnak nevezzük. Ezek a gépek, relés elektromechanikus áramkörök alkalmazásával képesek volt logikai és aritmetikai mőveleteket elvégezni. Az 1. generáció (40-es évek) gépei már tisztán elektronikus mőködésőek voltak. A kapcsoló szerepét az elektroncsı töltötte be. Az egyik elsı, talán leghíresebb elektronikus gépet között építették a lövedékek röppályájának a kiszámítására, illetve szélcsatorna számításokra használták. Ez a gép volt az ENIAC. A 30 tonnás gép másodpercenként 5000 összeadást volt képes elvégezni. A programozás gépi kódban történt. A mai értelemben vett számítógépek építési és mőködési elvét Neumann János dolgozta ki. 1. A számítógép teljesen elektronikus mőködéső, külön vezérlı- és végrehajtóegységgel. 2. A számítógép kettes számrendszert használ. 3. Az adatok és a programok ugyanabban a belsı tárban, a memóriában vannak. 4. Van aritmetikai egysége és vezérlı egysége. (univerzális gép) 5. Külsı rögzítı eszközöket alkalmaz (háttértárolók). 6. Soros utasításvégrehajtás. A 2. generációra (50-es évek) a félvezetı áramkörök (dióda, tranzisztor) használata jellemzı. Megjelentek a mágnesszalagok és a mágneslemezes háttértárak valamint az operációs rendszerek. Elterjedtek a magas szintő programozási nyelvek. A 3. generáció gépeiben (60-as évek) megjelentek az integrált áramkörök. A gépeknek már volt operációs rendszere. Megjelentek a mini- és mikroszámítógépek. A 4. generáció (70-es évektıl) gépeiben megjelent a mikrochip. Felhasználóbarát, könnyő kezelés. Elkezdıdött a PC-s forradalom ben jelent meg az IBM PC. Az 5. generáció (90-es évektıl) gépeire a nem soros mőködés, a mesterséges intelligencia lesz jellemzı. Az internetet nevezhetjük a hálózatok hálózatának, mert több helyi hálózatot kapcsol össze egy naggyá. A gerinchálózaton vannak az internet-szerverek, amelyek egymáshoz és a munkaállomásokhoz is kapcsolódnak ben az USA Védelmi Minisztériuma olyan számítógépes hálózatot kívánt létrehozni, amely akkor is mőködıképes, ha valahol a vonal egy része megsérül (atomtámadás). Minden gép több másikkal van összeköttetve, és ha az egyik vezeték megsérül, akkor másik úton is el tud jutni a megcímzett adatcsomag (a hálózat csomagkapcsolt és nem vonalkapcsolt). Az interneten tehát nincs "központi gép". Ez volt az ARPANET. Késıbb ketté vált a katonai célú hálózat és az egyetemi, polgári hálózat. Az internet a TCP/IP protokollt használja a csomagok továbbítására. A világhálót, vagyis a World Wide Web-et 1989-ben kezdték kifejleszteni, vagyis 20 éve. Ez ma az internet egyik legnépszerőbb szolgáltatása. Lehetıséget biztosít információk közlésére, szórakoztatásra, üzleti tevékenységre, mindezt ma már teljesen multimédiás megvalósításban. Az Internet többféle szolgáltatást nyújt a hálózat használóinak. Ezek egy része a kommunikációra (pl. ) irányul, más része pedig az információk átadására, illetve távoli számítógépek elérésére (pl. FTP). Az Internet egyre növekvı hozzáférhetısége és fejlıdése egyre inkább háttérbe szorítja a többi kommunikációs csatornát. Milyen perifériái voltak az 1. generációs számítógépeknek? Miért elınyösebb egy elektronikus gép, mint egy mechanikus? Miért elınyös a kettes számrendszer használata? Miért elınyös memóriában tárolt program? Mit jelent az, hogy univerzális gép? Megbénítható, leállítható-e az internet? Mi az a blog?

3 3. A szofverhasználat jogi vonatkozásai és a szerzõi jog fogalma. A szoftver-forráskódja, valamint programkódja- és a hozzá tartozó dokumentáció a programozók szellemi alkotása. Mindezen alkotások szerzıi jogával tehát a szoftver alkotója rendelkezik. A szoftver létrejöttének pillanatától szerzıi jogvédelem alatt áll. A szerzıi jogról lemondani nem lehet, nem eladható, másra át nem ruházható. A szerzıi jogvédelmi törvény alapján a szoftvert a szerzıi jogvédelmi ideje alatt csak fizetés ellenében szabad felhasználni. A szoftveralkotások felhasználására licenszek vásárlásával szerezhetünk jogot. A licenszek megvásárlásával a szoftver kiadója feljogosítja a vevıt a termék használatára, a vevı pedig ezzel (illetve számlával, szerzıdéssel) igazolja annak származását. A szoftverek korlátozottan használható, ingyenes változatai az úgynevezett shareware-ek. Ezek szabadon hozzáférhetık, letölthetık például az internetrıl. A felhasználás korlátozása többnyire idıhöz vagy a program valamely lényeges jellemzıjéhez (például a menthetı állományok méretéhez) kötött. A freeware szoftverek ingyenes szabadon használható és terjeszthetı, teljes programok melyeknek általában a forráskódja is szabadon közzétehetı. Azokat a freeware programokat, amelyek futtatása közben megjelennek a szponzorok, támogatók reklámjai, adware programnak nevezzük. Ugyancsak freeware programok azok, melyek futtatása közben a program a felhasználó szokásairól üzeneteket küld a gyártónak, a forgalmazónak. Ezek spyware programok, a külvilág felé irányuló kapcsolatról a forgalmazó nem ad mindig tájékoztatást a felhasználónak. Új géphez illetve új fıdarabhoz adható OEM verzió (Original Equipment Manufacturer) Többnyire csak operációs rendszereket lehet így megvenni, a szoftver teljes árához képest 40-50%-os megtakarítással. Az illegális szoftverhasználat, a szoftver hamisítása, ugyanazon program több gépre telepítése jogosulatlanul, internetrıl letöltött illegális szoftverek használata szoftverkalózkodásnak számít. Hazánkban 1994-ben alakult meg a BSA magyarországi szervezete, amely a legnagyobb szoftverfejlesztıket és forgalmazókat tömöríti magába, és feladatának tartja, hogy az üzleti szoftverek felhasználóit a legális szoftverhasználat irányába terelje. A felhasználói szerzıdés (licensz) általába tartalmazza, hogy hánygépre lehet telepíteni a programot, illetve hogy lehet-e másolatot készíteni a programról (többnyire nem, legfeljebb egy biztonsági másolatot, a további másolat jogosulatlan példányak minısül). A legális kereskedelmi szoftverek esetében bevett gyakorlat a szoftverek átruházása adásvételi szerzıdéssel, valamint a szoftverek bérbeadása. Milyen módokon sérhetı meg a licensz-szerzıdés? Mi a shareware programok célja? Milyen elınyei vannak a jogtiszta programok használatának?

4 4. Számrendszerek, és számábrázolások bináris, hexadecimális számrendszerek. Egy számrendszer alapszámának a különbözı jegyek számát nevezzük. Például a tizes (decimális) számrendszerben az alap 10, a helyiértékek a 10 hatványai, a számjegyek 1,2,3,..,9. A legnagyobb számjegy alap-1 értékő. A kettes (bináris) számrendszerben az alapszám 2. Két számjegye van 0 és 1. Kettes számrendszer szüksége: Elektromos áramkörökben könnyen és biztosan megállapítható, hogy egy bizonyos pontban van-e feszültség vagy nincs. Ezt a kétfajta állapotot a kettes számrendszerrel lehet a legegyszerıbben ábrázolni. 25 = ( 10) = 1*2 + 1*2 + 0*2 + 1*2 1101(2) A kettes számrendszer számjegyeit bit-nek nevezzük (binary digit) A tizenhatos (hexadecimális) számrendszerban az alapszám 16. A számjegyek jelölésére az angol ABC betőit is felhasználjuk (0,1,2,... 9,A,B,C,D,E,F). Négy bit segítségével 24 = 16 különbözı számkombinációt írhatunk le, ami praktikussá teszi bináris számok hexadecimális formában történı megadását, pl. RGB-színkódok esetében = #2F4C4C Másképp megközelítve, mivel egy bitnyi információ nagyon kevés, a számítógépeknél a nyolc bites ábrázolás honosodott meg, amelyet byte-nak nevezünk ( by eight - nyolcasával) Az elsı modern számítógépek egyszerre nyolc bitet tudtak értelmezni. Egy-egy nyolc bites kombináció megjegyzése nehéz feladat volt, így a nyolc bitet két négyes csoportra osztották. Így érkeztünk el a 16-os számrendszerhez. A fixpontos számábrázolás az egész számok ábrázolására szolgál. Mivel a bináris pont (tizedesvesszı) a szám végén, fix helyen van, ezért ábrázolni nem szükséges. Elıjeles, fixpontos számok esetén az elıjel balról az elsı bit. Nem szükségszerő, hogy van elıjelbit csak pozitív számok. A lebegıpontos számábrázolás a számok hatványkitevıs ábrázolása. Egy szám hatványkitevıs alakja egy olyan formula, amelyben a szám egy egész és egy törtrészbıl álló szám, valamint a számrendszer alapjául szolgáló szám hatványának szorzataként tárolódik. 236,52 = 2,3652*10 2 Miért a kettes számrendszert használják a számítógépek? Mik a kettes számrendszer helyiértékei? Fixpontos számábrázolásnál mekkora a legnagyobb tárolható érték elıjeles és elıjel nélküli tárolás esetében?

5 5. A Neumann-elv. A személyi számítógép részei. A mai értelemben vett számítógépek építési és mőködési elvét Neumann János dolgozta ki ban 1. A számítógép teljesen elektronikus mőködéső, külön vezérlı- és végrehajtóegységgel. 2. A számítógép kettes számrendszert használ. 3. Az adatok és a programok ugyanabban a belsı tárban, a memóriában vannak. 4. Van aritmetikai egysége és vezérlı egysége. (univerzális gép) 5. Külsı rögzítı eszközöket alkalmaz (háttértárolók). 6. Soros utasításvégrehajtás. Egykori közvetlen munkatársa, Halmos Pál matematikus így jellemzi Neumann munkásságát:...kiváló matematikus volt, aki jelentıs eredményekkel gazdagította a kvantumfizikát, a logikát, a meteorológiát, a hadtudományt, a nagy sebességő számítógépek elméletét és alkalmazásait, valamint a stratégiai játékok elméletének kidolgozásával a közgazdaságtant.". Amikor megkérdezték Szilárd Leótól, hogy a századelın miért született annyi zseni Magyarországon, hogy még külföldre is jutott belılük, azt válaszolta: A kérdés rossz. Valóban nagyon sok tehetséges ember volt a század elején Magyarországon, például Gábor Dénes és mások, magamat is közéjük sorolom, közöttünk azonban csak egyetlen zseni volt: Neumann János!" Vannak próbálkozások nem Neumann-elvő gépek létrehozására, ezekre többek között a párhuzamos utasításvégrehajtás, az adatok szabad áramlásának megfelelıen mőködnek. A számítógép hardverét az ıt felépítı fizikai alkatrészek alkotják, tágabb értelemben ide soroljuk a hozzájuk csatlakoztatható (vagy már csatlakoztatott perifériákat is) ezt összefoglaló néven számítógépes környezetnek (konfiguráció) nevezzük. A számítógép szoftverét a mıködtetéséhez szükséges programok, dokumentációk, adatok alkotják. A számítógép fı részei: A CPU (processzor), melynek feladata a számítógép vezérlése. A processzorokat többek között a mőveleti sebességgel, az órajel frekvenciájával, illetve a cache memória méretével jellemezhetjük.. Az operatív memória, amely tárolja az éppen futó programokat és a feldolgozás alatt lévı adatokat. A memóriának két fajtája van a ROM típusú csak olvasható és a RAM típusú írható és olvasható. A RAM a gép kikapcsolása után az adatokat elveszti. Mőködési elvükkel, kapacitásukkal jellemezhetıek. A háttértárak feladata a nagymennyiségő adatok tárolása. Az információt a gép kikapcsolása után is megırzik. Mőködési elvük szerint lehetnek mágneses elven mőködık: hajlékony lemezes (FDD), merevlemezes (HDD) meghajtó, mágnesszalagos egység (streamer), illetve optikai elven mőködı (CD, DVD). Egyre nagyobb teret nyernek az elektromos elven, a RAM és a ROM tulajdonságait ötvözve mőködı flash memóriák (memóriakártya, pendrive). A beviteli (input) egységek feladata az információ bevitele a számítógépbe, például billentyőzet, egér. A kiviteli (output) egységek feladata a feldolgozott információ megjelenítése, például nyomtató, monitor. Egy DVD lemez perifériának tekinthetı? A számítógép tápegysége része a hardvernek? Miért mondhatjuk azt, hogy a számítógép moduláris felépítéső? Miért olyan lényeges, hogy a számítógépben elkülönül a hardver és a szoftver?

6 6. Memóriák és háttértárak. A memória adatok, programok digitális tárolására alkalmas eszköz. A tárolási rendszer a matematika kettes (bináris) számrendszerén alapul. A kettes számrendszerben minden egyes helyi érték csak két értéket vehet fel: a 0-át és az 1-et. Ez úgy képzelhetjük el, mint egy kétállású kapcsoló, ki- és bekapcsolt állapotát. A memória ilyen "kapcsolók" sorozatából áll. A ROM (Read Only Memory) integrált áramköri memória, aminek a tartalma a gép kikapcsolása után is megmarad, az adatok megırzéséhez nem kell áramforrás. A gyárilag beleírt programokat csak olvasni lehet. Az operációs rendszer betöltı program a ROM BIOS-ban van. A RAM (Random Access Memory) írható és olvasható memória, de tartalma elvész az áramellátás megszőnésével. A ROM és a RAM is közvetlen eléréső. Az éppen futó programok adatait a számítógép itt tárolja, az operatív memória maga is RAM. Többféle típusa létezik. Jellemzıje a kapacitás és a sebesség. Napjainkban az >=2 GB mérető RAM a jellemzı. Cache az összefoglaló neve azoknak a nagyon gyors memóriáknak, amik gyors átmeneti tárolók a processzor közelében. Míg az operatív memória csak ideiglenesen, legfeljebb a gép kikapcsolásáig ırzi meg tartalmát, a háttértárakon nagy mennyiségő információ hosszabb idıre - akár évekig is - tárolható. A flash memóriák olyan írható olvasható memóriák, amelyeknél nincsen szükség áramforrásra az adatok megırzéséhez. Ilyen például a Pen Drive ami, egy hordozható háttértár. Digitális fényképezıgépekben, videokamerákban memóriakártyák használatosak. A mágneses háttértárak mágneses jelként tárolják az adatokat. A hajlékonylemezes adatrögzítések mára már elavultnak számítanak, mert kevés adat fér rájuk és túl sérülékenyek. A merevlemez HDD (Hard Disk Drive), más néven winchester, egy légmentesen lezárt doboz, amiben mágnesezhetı felülettel bevont fémkorongok vannak. A fémkorongokhoz író/olvasó fejek nyúlnak. Az adatok koncentikus körök mentén helyezkednek el (sávok). Precíz mechanikával ellátott rendszer ütésre, rezgésre érzékeny fordulat/perc sebességre képes. Az adatelérés sebessége viszonlyag gyors. Létezik hordozható változat is. A szalagos háttértárolók (streamer) is mágneses elven rögzítik az adatokat. Nagy kapacitásuk miatt archiválásra használják ıket. Hátrányuk mivel soros elérésőek ezért lassúak. Az optikai adathordozók optikailag rögzítik az adatokat. Az 1982-ben szabványosított CD (Compact Disk) meghajtó adathordozója a CD-lemez. A CD mőanyag lemez, amin alumínium vagy arany fényvisszaverı réteg helyezkedik el. Ezen sorjáznak a bitek (világosabb sötétebb mélyedések, pit-ek). Az adat leolvasása lézerfénnyel történik az olvasó a visszaverıdött szórt fényt, méri. A lemezen az adatok spirálisan helyezkednek el. A CD-ROM csak olvasható a gyártás során viszik rá fel az adatot. A CD-R (Recordable) csak egyszer írható. A biteket fókuszált lézerfény égeti be. A CD-RW (ReWritable) újraírható lemezt jelent. Az 1997-ben megjelent DVD (Digital Versatile Disc) digitális sokoldalú lemez mőködési elve hasonló a CD-hez. Kapacitása viszont jóval nagyobb, míg a CD-n MB-t tárolhatunk addig egy DVD-n 4,7-17 GB-t. Ezt a nagyobb adatsőrőséggel és a többrétegőséggel tudták elérni. DVD-bıl is létezik írható és újraírható is. A DVD új korszaka a Blu-Ray DVD, ami kék fényő lézert használ. Kapacitása 25 GB, illetve két réteg esetén 50 GB. Mekkora a jellemzı kapacitása egy merevlemeznek? Hány CD lemez tartalma fér el egy DVD lemezen? Hány perc zene fér el egy audio CD-n? Mekkor az átmérıje egy CD/DVD lemeznek? Miért elınyösebb a kék fényő lézer? Milyen behatások tehetnek kárt egy DVD lemezben? Hosszú távon DVD-n vagy merevlemezen biztonságosabb tárolni az adatokat? Mire szolgál a DVD-knél a régiókód?

7 7. Monitorok és nyomtatók. A monitor (screen, display) az információk megjelenítésére szolgál. Ez a PC-k szabványos kimeneti perifériája. A mőködési elvük szerint a két legelterjedtebb típus a katódsugárcsöves (CRT) és a folyadékkristályos (LCD) monitor. A CRT monitorok a számítástechnika ıskorának hírnökei, abból a szempontból, hogy itt alkalmaznak egyedül még elektroncsöveket, vagyis a képernyı katódsugárcsövét. A folyadékkristályos monitorokban két üveglap között vékony folyadékkristály réteg található. A folyadékkristály olyan anyag, amelynek molekulái az elektromos tér hatására elfordulnak. A monitoroknak illeszkedniük kell a központi egységben található képernyıvezérlıkártya típusához. A videókártya egyik jellemzıje a rajta található memória mérete. Manapság már csak a VGA monitorok különbözı típusait árusítják, mint például SXVGA (1280x1024). A monitorok szöveges (karakteres), illetve grafikus üzemmódban dolgozhatnak. A grafikus üzemmódban a képet apró pontok összeségeként tekinthetjük, amelyeket képelemeknek,(az angol picture element összevonásából) pixelnek nevezünk. A színes monitorok a vörös, zöld és kék színekbıl az additív színkeverést (vagyis a fénnyel való keverést) alkalmazva szinte bármilyen színt kikevernek (RGB). A monitor jellemezhetı a megjelenített képpontok számával (1280*1024), illetve a megjeleníthetı színek számával (24 színbit 16,7 millió szín). A képrissítési frekvenciát Hz-ben adjuk meg. A monitorokat méretük szerint-pontosabban a megjelenített képátló mérete szerint is csoportosíthatók. A képátlót inchben adják meg a gyártók. Léteznek 8-22 colos vagy ennél nagyobb képátmérıjő monitorok is A nyomtató (printer) feladata a számítógép memóriájában megjelenı adatok megjelenítése papíron vagy más anyagon. A grafikus rendszerek bevezették a házi szabvánnyá vált WYSIWYG (What you see is what you get - azt kapod amit látsz) fogalmát, amely az objektumoknak ugyanolyan megjelenést biztosít a monitoron, mint a papíron. A mátrix (tős) nyomtatók 9 vagy 24 tővel dolgoznak. Ezeket a tőket nagy teljesítményő elektromágnesek lökik neki a papír elıtt feszülı festékszalagnak. A festékszalag azokon a tőhegynyi pontokon érintkezik a papírral és összekeni azt festékkel. A nyomtatófej ezután egy pontnyit vízszintesen elmozdul, és a folyamat megismétlıdik. Az ilyen nyomtatók nagy elınye az índigózhatóság és az olcsó fenntartás. Ennek megfelelıen alkalmazzák számlák, bizonylatok nyomtatására, ahol a fenti paraméterek elınyt jelentenek. A tintasugaras nyomtató egy nyomás alatt lévı festéktárból fúvókák segítségével juttat festéket a papírra. A fúvókák igen közel helyezkednek el egymáshoz így nagy felbontás is elérhetı, de ennek léteznek fizikai határai. A festék papírra jutását az un. piezoelektromos kristályokkal oldják meg. Ennek az anyagnak feszültség hatására megnı a térfogata, ezért a festéket a papírra fújja a patron. A fej itt is vízszintesen, a papír pedig függılegesen mozog. A lézeres elven mőködı típusokt echnikája a soronkénti nyomtatással ellentétben a lapnyomtatásra koncentrál. A nyomtatóban a speciális anyaggal (szelénnel) bevont és elektromosan feltöltött hengerre lézersugár írja fel a nyomtatandó képet. Ahol a lézersugár a hengerhez ér, ott annak felülete a henger többi részével és a nyomtatóban lévı fekete festékporral ellentétes töltésővé változik. Így amikor a hengernek ez a része elfordulása közben a festékkazetta fölé kerül, akkor abból festék tapad fel a lézerpásztázta helyekre. A hengerrıl a kép görgetéssel kerül át a papírra, majd beleég abba, amikor az egy 200 C -os hengerpár között elhalad. A színes nyomtatás elve a következı: minden szín kikeverhetı a türkiz, bíbor, sárga színekbıl szubtraktív színkevereséssel (CMYK). Egy nyomtató fontos tulajdonsága a felbontás, amelyet az inchenkénti pontok számával, vagyis DPI-vel mérünk. Mi volt a különbség a szürkeárnyalatos és a fekete-fehér monitorok között? Milyen képfrissitesi frekvenciát érdemes beállítani egy CRT monitorra? Melyik típusó nyomtatóba száradhat be a festék? Napi több száz oldal szöveg nyomtatásásra milyen típusú nyomtató a leghatékonyabb?

8 8. Perifériák jellemzése: digitális kamera, szkenner, billentyőzet, hangkártya, VGA kártya, hálózati kártya, modem, egér. A digitális kamerák/fényképezıgépek általában valamilyen flash memóriát használnak. Hasonlóan a lapolvasókhoz a használt érzékelı elemek CCD áramkörök, melyekben fényre érzékeny cellák vannak, melyek a megvilágítással arányos feszültséget szolgáltatnak. Fontos része még a kamerának az optika. A lapolvasó (scanner) képek digitalizálására szolgál. A papíron, vagy egyéb hordozón lévı dokumentum elektronikus képének elıállítása és számítógépbe vitele. Minısége függ a felbontás nagyságától, aminek mértékegysége DPI (dots per inch) és a színmélységétıl, vagyis a színárnyalatok számától. Ezt bitekben szokták mérni.(pl: 32 bites színmélység = több mint 4 milliárd színárnyalat). Szoftveresen lehetséges a bevitt karakterek optikai felismerése, ezt OCR programok végzik. A billentyőzet az egyik legfontosabb beviteli periféria. Általában kábellel csatlakozik az alaplaphoz. A betők elhelyezése a QWERTY elhelyezést követi kiegészítve néhány speciális (ún. funkció) billentyővel. A billentyők lenyomásakor ill. felengedésekor generálódik egy jel, amit a számítógép dolgoz fel. Milyen részekre, csoportokra oszthatók a billentyők egy szokványos billentyőzeten? A hangok digitalizálást a hangkártya és az ahhoz kapcsolódó szoftver végzi. A digitalizálás során többféle eljárás létezik, de ki kell emelni a standard CD minıséget, ami azt jelenti, hogy a digitalizálás során a hanghullámból másodpercenként mintát veszünk, és egy mintát 16 bit-en (2 byte-on) tárolunk el. A monitoroknak illeszkedniük kell a központi egységben található VGA kártya típusához. A videókártya egyik jellemzıje a rajta található memória mérete, ami egyik oldalról meghatározza a használható maximális felbontást és színmélységet másrészt a monitor fizikai felépítése jelent korlátot. Szinte minden Windows rendszerre írt játék használja a DirectX csomagot, ami szintén a Microsoft terméke. A legújabb, 10-es verzióját csak a legújabb videókártyák támogatják hardveresen. A videókártyák korábban AGP porton keresztül, újabban egyre gyakrabban PCI Express porton keresztül csatlakoznak az alaplaphoz. Egy gépben lehet 2-4 videókártya is. A hálózati kártya a számítógépek hálózatra kapcsolódását és az azon történı kommunikációját lehetıvé tevı bıvítıkártya. Ez minden hálózatra kötött számítógépen megtalálható. Ezekbe lehet beledugni a szabványos hálózati kábelt. Léteznek vezeték nélküli kártyák is. Ezek rádióhullámokat vesznek/adnak, és ezzel komunikálnak. Sebességük: 10Mb/s-1Gb/s között mozog. A modem egy olyan berendezés, ami egy vivıhullám modulálásával a digitális jelet analóg információvá, illetve a másik oldalon ennek demodulálásával újra digitális információvá alakítja. Az eljárás célja, hogy a digitális adatot analóg módon átvihetıvé tegye. A telefonos modem például, a számítógép által használt digitális 1 és 0 jeleket úgy alakítja át hangfrekvenciává, hogy az telefon vonalon továbbítható legyen. Az ADSL modem is hasonló, csak magasabb frekvenciát használ. Az egér szinte nélkülözhetetlen beviteli (pozicionáló) eszköz. Van mechanikus egér ezek alján golyó található, az optikai (infravörös vagy lézeres) egerek alján egy kis optikai érzékelı figyeli az elmozdulás irányát és sebességét. Az egérrel azonos funkciót lát el a track ball. Itt az egér alja helyett a tetején van a golyó amit csak az ujjunkkal kell görgetni. Laptopokban használatos pozícionáló eszköz a touchpad. Ennek is van vezeték nélküli változata. Mire szolgál a Scroll Lock billentyő? Mondj néhány közismert billentyő kombinációt! Legalább hány megapixeles felbontás szükséges egy normál mérető fénykép jó minıségben történı ki nyomtatásához? A fenti perifériák közül melyik elengedhetetlenül fontos a számítógép mőködéséhez, illetve internetezéshez?

9 9. Hálózatok fajtái, topológiájuk, az internet felépítése. A számítógépeket összekötı kommunikációs rendszereket nevezzük hálózatnak. A hálózaton történı kommunikáció valamilyen protokoll (rögzített kommunikációs szabályok összessége) segítségével történik. A hálózatokat alapvetıen két csoportra osztjuk. A LAN (Local Area Network) helyi hálózat, mint például az iskolai hálózat. A WAN (Wide Area Network) nagy területeket, nagy távolságokat áthidaló hálózat, mint például a hazai középiskolák hálózata. A számítógépek között az adatcsere több különbözı módon valósulhat meg, például kábelekkel, rádióhullámokkal. A kiszolgáló-munkaállomás típusú hálózatban lévı gépek lehetnek kiszolgálók és munkaállomások. A kiszolgáló (szerver) általában erısebb hardverrel és érıforrásokkal rendelkezik és a hálózatban használt eszközök rá vannak kötve így minden munkaállomás (kliens) számára elérhetıek. A csillag topológia a legidısebb módja egy hálózat kiépítésének. Központja a szerver, melyre minden kliens külön csatlakozik, egymást a szerveren keresztül érik el. A csillag topológia legfıbb elınye az, hogy ha megszakad a kapcsolat a szerver és bármelyik számítógép között, az nem befolyásolja a hálózat többi csomópontját, ugyanakkor hátránya hogy a központ meghibásodásával az egész hálózat mőködésképtelenné válik. Győrő topológia esetében minden állomás, beleértve a szervert is, két szomszédos állomással áll közvetlen kapcsolatban. Az összeköttetés körkörös győrő, ebbıl következıen a hálózatnak nincs végpontja. Az üzeneteket a gépek mindig a szomszédjuknak adják át, s ha az nem a szomszédnak szólt, akkor az is továbbítja. A győrő bármely részén fellépı meghibásodás hatására a teljes adatátvitel leáll. Ezenkívül hátránya még az is, hogy az adat a hálózat minden számítógépén keresztülhalad, és a felhasználók illetéktelenül is hozzájuthatnak az adatokhoz. A sín topológia a legegyszerőbb hálózati elrendezés. Ez az elrendezés egyetlen átviteli közeget, például kábelt használ. A hálózatban lévı mindegyik számítógépnek egyedi címe van, ez azonosítja a hálózaton. Ahogy az adat végighalad a kábelen, mindegyik számítógép megvizsgálja, hogy eldöntse, melyik számítógépnek szól az üzenet. Az internetet úgy alkották meg, amely akkor is mőködıképes maradjon, ha valahol a vonal egy része megsérül (mondjuk atomtámadás miatt). Minden gép több másikkal van összeköttetve, és ha az egyik vezeték megsérül, akkor másik úton is el tud jutni a megcímzett adatcsomag (a hálózat csomagkapcsolt és nem vonalkapcsolt). Az interneten tehát nincs "központi gép". Az interneten minden gépet egy cím azonosít, amelynek segítségével hivatkoznak egymásra a hálózat tagjai. Az Interneten használt cím (IP cím) négy darab egész számból áll, pontokkal elválasztva. Az egyes számok 0 és 255 közöttiek lehetnek. A nehezen megjegyezhetı IP címek helyett kidolgoztak egy szimbolikus címzési rendszert (DNS rendszer), amelyben minden gépet egy karaktersorozat azonosít. Egy ilyen úgynevezett domain neves címet szavak alkotnak, ponttal elválasztva. Például server.mintaceg.net.hu. A címek átfordítását gépek (úgynevezett DNS szerverek) végzik el automatikusan, ezért nekünk elegendı a domain neves címekkel foglalkoznunk, melyeket Internet címnek is szoktak nevezni. Az ilyen "szöveges" címek ugyanakkor további információkat is hordoznak. Ugyanis a cím elsı szava a gép nevét adja, a többi része pedig azt a kis alhálózatot azonosítja, amelyben ez a gép található. A címek általában kétbetős szóra végzıdnek, amelyek az országot azonosítja Például a.hu Magyarországot azonosítja, a.de Németországot jelenti. Ma már létezik eu domain is, az Európai Unió jelölésére. Mi derül ki a címbıl? Milyen topológiájú az iskolai hálózat? Megbénítható, leállítható-e az internet? Mi az a blog?

10 10. Az operációs rendszerek fı feladatai, típusai. Egy grafikus operációs rendszer felhasználói felülete, fontosabb felhasználói beállításai. Az operációs rendszer olyan programrendszer, amely a számítógépes rendszerben a programok végrehajtását vezérli. Feladatai: kapcsolat teremtése a felhasználó és a gép között (parancsok fogadása, üzenetek küldése) a processzor vezérlése a programok mőködtetése: indítás, programok közötti kapcsolatok szervezése a háttértárak kezelése: programok, adatok biztonságos tárolása a perifériák kezelése a a memória kezelése (lefoglalás, programok betöltése, memória felszabadítása) a gépi erıforrások elosztása (erıforrás pl.: háttértár, memória, hálózat, nyomtató) Az operációs rendszer komponensei: a rendszermag (kernel), az alkalmazói programozási interfész (API: Application Programing Interface), a rendszerhéj és a szervizprogramok (Utility-k). A legfontosabb és egyben legbonyolultabb komponens a rendszermag. Feladata a hardver kezelése és a futó alkalmazói és rendszerprogramok kéréseinek a kiszolgálása. Az API rendszerhívások győjteménye. A hívásokkal az alkalmazói programok számára tiltott mőveletet kérhetünk a kerneltıl, amelynek a kérésére adott válaszait szintén az API-tól kapjuk vissza. A rendszerhéj feladata az operációs rendszer és a felhasználó (gépkezelı) kapcsolatának biztosítása. Szöveges és grafikus típusú lehet. A szervizprogramok az operációs rendszer olyan kiegészítései, amelyek ritkábban szükséges karbantartási és üzemeltetési feladatokat végeznek. Léteznek parancsvezérelt operációs rendszerek (UNIX, LINUX, DOS, OS/2), melyek különbözı szolgáltatásait parancsok begépelésével tudjuk megvalósítani. A grafikus operációs rendszerek közé tartozik a WINDOWS. A kommunikáció itt egy vizuális-manuális jelrendszer (ikonok, menük, ablakok és egyéb jelek, szövegek) segítségével történik. Az operációs rendszerek csoportosíthatók még a felhasználók száma (egyfelhasználós DOS, többfelhasználós - NOVELL) szerint és az egyidıben futtatható programok száma szerint is. (egyidıben egy program - DOS, egyidıben több program WINDOWS) Bekapcsolás után, vagy újraindításkor a számítógép elõször hardvertesztet hajt végre. Ilyenkor teszteli a processzort, a memóriát, a háttértárakat, valamint a többi hardver-elemet. A sikeres hardverteszt a gép megpróbálja betölteni az operációs rendszert, hogy honnan, az beállítható. Az operációs rendszer betöltése a lemez elsõ szektorának betöltésével kezdõdik (BOOT-szektor). Ezután a BOOT-szektorból betöltött BOOT program indul el, amely az operációs rendszer magját tartalmazza. A futó mag átveszi a számítógép vezérlését és betölti az operációs rendszert. A WINDOWS grafikus felület alapvetı elemei: Tálca, Start menü gomb, Asztal. Fontosabb beállítási lehetıségek: felbontás, színmélység, háttér, képernyıkímélı, rejtett fájlok megjelenítése, ismert fájltípusok kiterjesztéseinek elrejtése, területi- és nyelvi beállítások, billentyőzetkiosztás. Ezek a Vezérlıpulton keresztül érhetıek el. Melyik a Windows legújabb verziója? Van-e ingyenes operációs rendszer? Lehet-e egy gépen kettı, vagy akár több operációs rendszer is telepítve?