Информатика: Компьютер — универсальная машина для работы с информацией

Сегодня компьютер стал такой же привычной частью нашей жизни, как стол или книга. Мы используем его для учёбы, общения, творчества и развлечений. Но задумывались ли вы, что делает этот ящик с экраном таким особенным? Почему один и тот же прибор может быть и печатной машинкой, и художественным холстом, и музыкальным центром, и окном в огромный мир Интернета? Ответ кроется в его главном свойстве: компьютер — это универсальная машина для работы с информацией. Давайте разберёмся, что это значит.

Секрет универсальности: дело не в «железе», а в программах

Чтобы понять, что такое «универсальный», сравним компьютер с другими привычными нам устройствами. Например, калькулятор умеет только считать. Тостер — только поджаривать хлеб. Пылесос — только всасывать пыль. Каждое из этих устройств создано для выполнения одной-единственной задачи, и научить их чему-то новому невозможно.

Компьютер устроен иначе. Его универсальность заключается не в его физических частях (которые называют аппаратным обеспечением или «железом»), а в том, что им управляют программы (программное обеспечение).

Программа — это, по сути, подробная инструкция, написанная на специальном, понятном компьютеру языке. Эта инструкция шаг за шагом объясняет машине, что именно нужно делать.

Представьте, что компьютер — это очень способный, но не имеющий собственной воли актёр на сцене. А программы — это сценарии разных пьес. Дайте ему сценарий комедии — он будет смешить. Дайте сценарий драмы — он заставит сопереживать. Сам по себе актёр (компьютер) не меняется, меняются лишь сценарии (программы), которые он исполняет.

• Когда вы запускаете текстовый редактор, компьютер получает инструкцию, как отображать буквы, проверять орфографию и форматировать страницы.
• Когда вы включаете игру, он начинает следовать сложнейшей программе, которая отвечает за графику, физику мира и поведение персонажей.
• Когда вы открываете браузер для выхода в Интернет, компьютер выполняет программу, которая умеет запрашивать, получать и отображать веб-страницы.

Именно благодаря способности выполнять самые разные программы компьютер и становится универсальным инструментом.

Четыре главных действия с информацией

Вся работа компьютера, какой бы сложной она ни казалась, сводится к четырём основным действиям, или процессам.

Ввод информации

Чтобы компьютер мог что-то сделать, ему нужно сначала получить информацию и команды от нас. Этот процесс называется вводом. Для этого служат устройства ввода.

• Клавиатура позволяет вводить текст и цифры.
• Мышь помогает управлять указателем-курсором на экране, выбирать объекты и отдавать команды нажатием кнопок.
• Микрофон преобразует наш голос или другие звуки в цифровой сигнал.
• Сканер создаёт цифровую копию изображения или документа с листа бумаги.

Хранение информации

Полученную информацию нужно где-то разместить. За это отвечает память компьютера. Она бывает двух видов, и их легко понять на примере подготовки домашнего задания.

Оперативная память (ОЗУ) — это ваш «рабочий стол». Когда вы начинаете работать, вы достаёте из портфеля учебник, тетрадь, ручку и кладёте всё это перед собой, чтобы было удобно. Точно так же и компьютер: все запущенные программы и открытые файлы он помещает в быструю оперативную память, чтобы процессор мог мгновенно получить к ним доступ. Но как только вы выключаете компьютер, этот «рабочий стол» полностью очищается. Поэтому ОЗУ — это временная память.

Долговременная память — это ваш «книжный шкаф» или портфель. Здесь всё хранится надёжно и постоянно. В компьютере эту роль выполняют жёсткий диск (HDD) или твердотельный накопитель (SSD). На них записана операционная система, все программы и ваши файлы, которые не исчезают после выключения питания. Когда вы сохраняете документ, вы, по сути, убираете его с «рабочего стола» в надёжный «шкаф».

Обработка информации

Это самый главный и самый сложный процесс. Обработка — это любое изменение или преобразование информации по заданным правилам. Эту работу выполняет «мозг» компьютера — процессор. Он с невероятной скоростью выполняет миллионы и миллиарды команд в секунду.

Примеры обработки:

• Когда вы складываете два числа в калькуляторе — это обработка.
• Когда вы применяете фильтр к фотографии, чтобы сделать её ярче — это обработка.
• Когда вы сортируете список слов по алфавиту — это тоже обработка.
• Даже простое перемещение курсора мыши по экрану требует постоянной обработки его координат.

Вывод информации

После того как информация обработана, результат нужно показать человеку в понятном виде. Этот процесс называется выводом, и за него отвечают устройства вывода.

Монитор (или дисплей) — главное устройство вывода. Он показывает нам тексты, изображения, фильмы — всё, что происходит в компьютере.

Принтер создаёт копию документа или картинки на бумаге.

Колонки и наушники преобразуют цифровой аудиосигнал в звук, который мы можем слышать.

Все эти четыре процесса тесно связаны. Например, вы вводите текст с клавиатуры, он попадает в оперативную память, процессор его обрабатывает (отображает на экране), а монитор выводит результат. Затем вы даёте команду сохранить файл, и он перемещается в долговременную память для хранения.

Идеальный исполнитель, но не мыслитель

Несмотря на все свои поразительные возможности, у компьютера есть одно фундаментальное ограничение: он не умеет думать. Он не обладает разумом, сознанием или творческой интуицией.

Компьютер — это идеальный исполнитель. Он может безукоризненно, без усталости и с невероятной скоростью следовать инструкциям, которые дал ему человек в виде программы. Но он никогда не сделает ничего, что не было бы в этой программе предусмотрено. Он не может сам придумать стихотворение, нарисовать картину по вдохновению или принять решение в нестандартной ситуации.

Часто, когда программа работает неправильно, говорят: «Компьютер ошибся». Но почти всегда это не так. Ошибку допустил программист, который написал неверную инструкцию. А компьютер лишь абсолютно точно её выполнил, показав нам эту ошибку. Он похож на робота, который пойдёт прямо, даже если впереди стена, если в его программе не будет команды «увидев стену, поверни налево».

Правила «общения» с умной машиной

Работа с компьютером — это не только интересно, но и ответственно. Компьютер — сложный электрический прибор, который требует бережного отношения и соблюдения правил безопасности. Они нужны не для того, чтобы усложнить вам жизнь, а чтобы сохранить ваше здоровье и исправность техники.

Осторожно, электричество! 

К каждому компьютеру подведено опасное для жизни напряжение. Поэтому категорически запрещено трогать провода, разъёмы, задние стенки системного блока и монитора. Нельзя приносить в компьютерный класс еду и напитки: пролитая жидкость может вызвать короткое замыкание.

Берегите зрение!

Глаза человека устают от долгой фокусировки на светящемся экране. Чтобы сохранить зрение, нужно сидеть на правильном расстоянии от монитора (примерно на расстоянии вытянутой руки) и регулярно, каждые 15-20 минут, делать перерыв: отводить взгляд от экрана и смотреть в окно на далёкие предметы.

Следите за осанкой!

Неправильная поза за столом — прямой путь к болям в спине и искривлению позвоночника. Сидите прямо, не сутультесь, опирайтесь на спинку стула. Ноги должны ровно стоять на полу. Это поможет сохранить здоровье на долгие годы.

Относитесь бережно!

Работайте на клавиатуре чистыми и сухими руками, нажимайте на клавиши плавно, без ударов. Не пытайтесь самостоятельно чинить компьютер, если он перестал работать. О любой неисправности нужно немедленно сообщить учителю.

В заключение можно сказать, что компьютер стал нашим надёжным помощником именно благодаря своей универсальности. Он берёт на себя гигантский объём рутинной работы с информацией, освобождая наш ум для самого главного, на что не способна ни одна машина, — для творчества, познания и общения. Понимая, как он устроен и как с ним правильно работать, мы можем использовать его возможности с максимальной пользой и безопасностью.