|
powrót na stronę główną
informacje-materiały
Informatyka - Maciej Dymarski góra strony "Od zera ... do komputera" - folder do ekspozycji ZERO Czym jest zero ? To najmniejsza z cyfr . Najstarsze dokumenty zawierające znaki liczb sięgają czwartego tysiąclecia p.n.e . Niepodobna ustalić kiedy pojawił się znak graficzny i pojęcie zera , ale stało to się zdecydowanie później . Wyraz zero pochodzi od arabskiego wyrazu sifr oznaczającego zero. Zero nie jest jednak wynalazkiem arabskim. Arabowie zaczerpnęli je od Hindusów ( tak jak i pozostałe cyfry) a ponieważ byli narodem, dzięki któremu ten system zapisywania cyfr przeniknął do Europy, stąd zwyczaj panujący do dzisiaj nazywania ich "arabskimi". Zero pojawia się w dziele uczonego indyjskiego Arjabhaty "Surjasiddhanta", które to dzieło w zachowaniu swej postaci sięga V wieku. Użyty jest tam termin siunia , który znaczy pustkę - zero. Zero było zapisywane początkowo jako punkt, jeszcze dziś w Turcji , Egipcie i krajach Bliskiego wschodu zero zapisuje się w kształcie kropki czworokątnej. Ludzkości potrzebne było ponad cztery tysiące lat, by od momentu posłużenia się liczbami, posłużyć się również pojęciem i symbolem zera. Ale czemu tu się dziwić, zero - coś czego nie ma - kto z nas to rozumie? Czy można to w ogóle zrozumieć ? SYSTEMY LICZENIA Dlaczego chcę tutaj mówić o systemach liczenia ? Otóż komputery wykorzystują inny system liczenia niż ten, z którego korzystamy na co dzień. Na co dzień posługujemy się systemem dziesiątkowym. Potrzebne nam jest do tego dziesięć cyfr : 1,2,3,4,5,6,7,8,9 i oczywiście nasze ulubione zero. Znaki graficzne oznaczające poszczególne cyfry zmieniały się na przełomie wieków.
Tablica znaków graficznych cyfr Dlaczego posługujemy się systemem dziesiątkowym ? Można próbować się domyślić. Człowiek posiada dziesięć palców i zanim powstały jakiekolwiek urządzenia do liczenia, palce zawsze były "pod ręką" Liczba dziesięć jako podstawa liczenia, liczba dziesięć a więc również jej wielokrotności - sto, tysiąc, milion - czyli 102, 103, 106 Pewien problem się zaczyna się pojawiać, gdy używamy dużych liczb, chodzi przede wszystkim o nazwy dla tych liczb. Tysiąc tysięcy to milion - nazwa używana przez Rzymian. Ta końcówka lion oraz wyrazy łacińskie i mamy gotowe nazwy dużych liczb a więc: Milion milionów = 1012 = 102·6 (podwójnie do szóstej czyli po łacinie bis+lion daje nam nazwę:) bilion Milion bilionów = 1018 = 103·6 (trzy - tres) trylion Milion trylionów = 1024 = 104·6 (cztery - quattour) kwadrylion Milion kwadrylionów = 1030 = 105·6 (pięć - quinque) kwintylion Milion kwintylionów = 1036 = 106·6 (sześć - sex) sekstylion Milion sekstylionów = 1042 = 107·6 (siedem-septem) septylion Milion septylinów = 1048 = 108·6 (osiem-octo) oktylion Milion oktylionów = 1054 = 109·6 (dziewięć-novem) nonylion Milion nonylionów = 1060 = 1010·6 (dziesięć-docem)decylion A już całkiem duża liczba np. 10600 = 10100·6 ( centrum - sto ) centylion Niestety nie we wszystkich krajach nazwa liczby odzwierciedla tę samą wartość liczby np. dla nas - miliard to tysiąc milionów czyli 109 natomiast w Ameryce przez miliard rozumie się 108 a więc sto milionów. Dlatego jednak najlepiej zapisywać liczby w postaci potęgi liczby dziesięć. Wszystkie systemy liczenia ( bo można liczyć używając innych systemów niż dziesiętny - lecz o tym za chwilę ) są systemami pozycyjnymi. Cyfra w zależności od pozycji na jakiej stoi ma odpowiednią wagę. Czyli mamy w systemie dziesiątkowym pozycję jedności, dziesiątek, setek, tysięcy itd. Dla przykładu liczba 3679 to 9 jedności, 7 dziesiątek, 6 setek i 3 tysiące i to jest dla nas oczywiste. Jak by wyglądała ta liczba gdybyśmy zapisali ją w postaci sumy iloczynów? 3697= 3 · 1000 + 6 · 100 + 7 · 10 + 9 · 1 lub w odwrotnej kolejności (prawo przemienności) 9 · 13 + 7 · 10 + 6 · 100 + 3 · 1000 a to można zapisać 9 · 100 + 7 · 101 + 6 · 102 + 3 · 103 w dalszym ciągu jest to liczba 3679 powstaje więc ogólny wzór na wartość liczby zapisanej w systemie dziesiątkowym w=b0 · 100 + b1 · 101 + b2 · 102 + ··· + bn · 10n gdzie bn - cyfra stojąca na n-tej pozycji Po co ten wzór? Żeby lepiej zrozumieć, że można używać dowolnego systemu liczenia. Liczba to ciąg cyfr używanych w danym systemie, wartość każdej z nich zależy od pozycji, na której stoi, a waga pozycji zależy od kolejnej potęgi podstawy systemu. W systemie dziesiątkowym podstawą systemu jest dziesięć i tyloma cyframi też system się posługuje. Co będzie podstawą w systemie dwójkowym ? Oczywiście - dwa i będą tylko dwie cyfry ( 0,1 ). A w piątkowym ? -pięć i cyfry ( 0,1,2,3,4 ), w szesnastkowym - szesnaście i cyfry (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) - że tu pojawiły się litery - po po prostu łatwiej było przyjąć znane znaki graficzne, niż wymyślać jakieś nowe oznaczenia cyfr) itd. Można liczyć w dowolnym systemie. My krótko spojrzymy na system dwójkowy - bo jak się okazuje takim systemem posługuje się nasz komputer. Dlaczego przyjęto system dwójkowy ? Z czysto praktycznych względów - łatwiej technicznie jest rozpoznać dwa stany ( np. impuls elektryczny lub jego brak a więc 1 lub 0 ) niż dziesięć różnych stanów. Poza tym przy przesyle informacji nawet przy dużych zniekształceniach musimy tylko stwierdzić czy jest impuls czy go nie ma ( czy jest nośnik magnetyczny namagnesowany czy nie - dyskietka, czy jest na nośniku optycznym wgłębienie czy go nie ma - płyta CD ) co w konsekwencji daje nam pewność przesyłu i zapisu informacji. A system dwójkowy równie dobrze nadaje się do zapisu liczb i operacji na nich jak system dziesiątkowy. Naszej wyobraźni przyzwyczajonej do dziesiątkowego jest tylko to trudniej przyswoić. System dwójkowy czyli każda liczba zapisana jest przy pomocy cyfr 0 i 1 Weźmy np. taką liczbę 10011 na pierwszy rzut oka nie znamy jej wartości,ale znamy przecież wzór, trzeba tylko zamienić w nim podstawę potęgi z 10 na 2 i już mamy nowy wzór : W=b0 · 20 + b1 · 21 + b2 · 22 + ··· + bn · 2n trzeba tylko pamiętać o tym, że jest to system pozycyjny i wpisując cyfry z konkretnej liczby musimy je wpisać na odpowiedniej pozycji ( zaczynając od prawej - od pozycji najmniej znaczącej), a więc jaką wartość w systemie dziesiątkowym ma liczba 10011 W=1 · 20 + 1 · 21 + 0 · 22 + 0 · 23 + 1 · 24 a więc W = 1 · 0 + 1 · 2 + 0 · 4 + 0 · 8 + 1 · 16 W = 19 czyli jesteśmy w stanie zrozumieć już teraz wartość liczby 10011 A zatem liczba zapisana jako 10011 w systemie dwójkowym to liczba 19 w systemie dziesiątkowym. Proste - prawda ? Przy odpowiedniej wprawie zauważymy, że 11111 to liczba 31 a 11111111 to liczba 255 trzeba tylko znać kolejne potęgi liczby 2 i już. Nie ma jednak takiej potrzeby przeliczania, komputer świetnie sam sobie poradzi z systemem dwójkowym. Widać teraz jak ważne jest tu zero, to połowa systemu. Komputer posługując się systemem dwójkowym przetwarza i wykonuje operacje na ciągach zero - jedynek. Związane są z tym pojęcia bit i bajt - podstawowe dla informatyki. Bit(binary digit - cyfra dwójkowa) to podstawowa jednostka informacji, może przyjmować umowne wartości 0 lub 1 i odpowiada dwóm rozróżnialnym stanom nośnika elektrycznego, magnetycznego itd. Bajt(binary term - wyrażenie dwójkowe) to najmniejsza jednostka pamięci - składa się z 8 bitów i przy przechowywaniu informacji znakowej umożliwia zapisanie jednego znaku graficznego. Wielokrotności bajta to kilobajt, megabajt, gigabajt. Ponieważ mamy do czynienia z systemem dwójkowym to 1 kilobajt nie jest równy 1000 bajtów lecz 1024 bo podstawą liczenia w systemie dwójkowym jest liczba 2 a 210 to właśnie 1024 MASZYNY LICZĄCE Ludzie na pewnym etapie swojego rozwoju doszli do momentu, gdy nie wystarczyły już do liczenia ręce i rozpoczął się w historii ludzkości rozdział przyrządów, później maszyn, wspomagających liczenie. Pierwszym takim przyrządem był stosowany przez Greków a później Rzymian ( wspomniany przez historyka greckiego Herodota - V wiek p.n.e.) abacus ( abak) Prosta deska, na którą sypano piasek, przeciągano równoległe i w jednakowych odstępach rysy a rachunki wykonywano za pomocą kamyków. Poszczególne kolumny oznaczały jedności, dziesiątki, setki itd. Następny krok to zamiast piasku zrobiono wyżłobienia w desce a zamiast kamyków pojawiły w tych wyżłobieniach przesuwane kulki. Przy pomocy abakusa potrafiono dodawać, odejmować i mnożyć. Na podobnych zasadach jak abacusa były oparte wykorzystywane w innych krajach przyrządy do liczenia np. w Japonii - soroban, w Chinach - swanpan, w Rosji - szczoty, w Polsce - liczydła.
Popularne do dzisiaj liczydło W Persji, Chinach, krajach Amerkyki Południowej używano jako pomocy do liczenia węzłów wiązanych na sznurkach przykładem może być liczydło sznurowane używane przez Inków - quipu (czyt. Kipu) Kolejny krok to stosowanie przy obliczeniach przybliżonych (do trzech cyfr znaczących) suwaków logarytmicznych. Wykonane najczęściej z drewnianych listewek połączonych brzegami tak aby mogły się swobodnie przesuwać. Na obu jest naniesiona odpowiednia skala. Manewrując listewkami można mnożyć, dzielić, potęgować lub pierwiastkować zarówno liczby całkowite i ułamkowe.
Suwak logarytmiczny wykonany z tworzywa sztucznego Pierwsze mechaniczne urządzenia dla celów obliczeniowych pojawiły się w XVII wieku. N I E K T Ó R E
E K S P O N A T Y Z
E K S P O Z Y C J I :
Maszyna zwana popularnie "kręciołkiem" typ KR-13
, wyprodukowana przez polskie Zakłady Metalowe Predom Mesko
Bardziej rozbudowany "kręciołek", maszyna
wyprodukowana w chińskich zakładach SHANGHAI CALCULATOR & TYPEWRITER MFG. WORKS
o nazwie Flaying Fish Calkulator - typ JSY 20
Maszyna elektryczna z taśmą papierową
wyprodukowana przez I.I.S. ELEKTRO MURES TG.-MURES
Ascota 314 - wyprodukowana przez
BUROMASCHINEN-EXPORT GMBH
Przenośna maszyna do pisania "Olympia"
Typowa gra telewizyjna - urządzenie specjalnie
skonstruowane do grania, podłączane do telewizora, dopinając cartridge'a można
było wymieniać gry
Jeden z pierwszych komputerów domowych
ZX-Spectrum popularnie nazywany "trumienką" ze względu na kształt, dane czytane
z taśmy magnetycznej ze zwykłego magnetofonu kasetowego, jako monitor mógł
służyć telewizor
TIMEX COMPUTER 2048 - podobnej klasy komputer co
ZX-Spectrum - służący przede wszystkim do gier, można było pisać programy w
języku BASIC
Bardzo popularny w Polsce komputer, na którym ja
również stawiałem pierwsze kroki, COMMODORE-64 , krótko C-64 posiadający
rewelacyjną pojemność pamięci RAM - 64 kilobajty
. Firma Commodore produkowała specjalnie magnetofony do swoich zestawów Firma Schneider magnetofon umieściła w tej samej
obudowie co komputer ( CPC 464 ), do zestawu wyprodukowano monitor (Green
Monitor GT 65)
Kolejnym krokiem firmy Schneider ,gdy nośnikami
informacji stały się dyskietki było umieszczenie w tej samej obudowie stacji
dysków (Nowością był zaproponowany przez firmę standard dyskietek 3''
W momencie wprowadzenia dyskietek zamiast
magnetofonu do komputera podłączano stację dysków - stacja dysków na dyskietkę
5,25''
Podwójna stacja dysków do komputera firmy
Schneider na dyskietki 3''
A tak wyglądała ewolucja dyskietek : dyskietka
8'', dyskietka 5,25'', dyskietka 3,5'' (obecnie istniejący standard), i
dyskietka 3'' oraz płyty CD - nowy nośnik, który na dobre zadomowił się na
rynku.
Historia komputera - kalendarium Generacje komputerów Planowana
firma zatrudnia minimum 5 pracowników. (
na dyskietce założony folder Firma zawierający podfoldery : Baza, Excel,
Prezents, Strona, Word ) Minimalna
zawartość projektu :
W folderze Baza ( utworzone w
programie ACCESS )
1. Majątek firmy ( nazwa, data zakupu,
cena, miejsce przeznaczenia minimum 20 elementów – zrobiona kwerenda
„Nowy sprzęt” – wybierająca tylko ten zakupiony po 2000 r.).
2. Dane personalne pracowników ( nazwisko i
imiona, data i miejsce urodzenia, dane dotyczące zamieszkania,
stanowisko, uposażenie – posortowane zgodnie z nazwiskiem +
zrobiona kwerenda wybierająca mieszkańców Szklarskiej Poręby +
raport z tej kwerendy )
W folderze EXCEL
1. Miesięczna lista płac ( wykonana
na zajęciach )
2. Arkusz z zawartością przemyślaną
przez siebie z dwoma wykresami ( np. przewidywane zyski,
wzrost produkcji, osiągnięty zysk przez kolejnych 5 lat itp. )
W folderze WORD
(dokumenty napisane w Wordzie )
1.
Podanie o przyjęcie do pracy ( wybranego pracownika).
2.
Umowa o pracę z jednym z pracowników.
3.
List motywacyjny ( wybranego pracownika).
4.
CV ( wybranego pracownika).
5.
Ulotka promująca firmę ( wykorzystana cała powierzchnia A4).
6.
Wizytówka dyrektora (właściciela) firmy (24 szt. na
A4)
W folderze PREZENTS
( prezentacja w programie Power Point )
1. Co najmniej 8 slajdów
2. Na jednym slajdzie schemat organizacyjny
W folderze Strona
( napisane w języku HTML )
1. Strona firmy z co najmniej trzema
podstronami. ( należy
oddać na dyskietce do 2 kwietnia 2005 r.) HUMOR 10 powodów dla których należy mieć komputer |