J1 Модель замкнутой системы управления

1. Усовершенствовать предыду­щий проект и поместить на форму два текстовых поля. В коды процедур добавить строки:

txtX.Text = bytXl txtY.Text = bytYl

Использование обратной связи обеспечивает гарантированное по­падание точки в мишень.

Проект хранится в каталоге _{пп ппм} rrTSF* \textbook\VB\prjUpr1\ ы>ним

Вопросы для размышления

Ц1

1. В чем состоит различие разомкнутых и замкнутых систем управ­ления? Приведите примеры.

Практические задания

5.18. Создать компьютерную модель замкнутой системы управле­ния с автоматической обратной связью.

Глава 6

Информатизация общества

Информационное общество

Человеческое общество по мере своего развития прошло этапы овладения веществом, затем энергией и, наконец, ин­формацией. В первобытно-общинном, рабовладельческом и феодальном обществах (в основе существования которых ле­жало ремесло) деятельность общества в целом и каждого че­ловека в отдельности была направлена, в первую очередь, на овладение веществом.

На заре цивилизации (десятки тысяч лет до н. э.) люди нау­чились изготавливать простые орудия труда и охоты (камен­ный топор, стрелы и так далее), в античности появились пер­вые механизмы (рычаг и др.) и средства передвижения (колес­ницы, корабли), в средние века были изобретены первые сложные орудия труда и механизмы (ткацкий станок, часы).

Овладение энергией находилось в этот период на началь­ной ступени, в качестве источников энергии использовались Солнце, вода, огонь, ветер и мускульная сила человека.

С самого начала человеческой истории возникла потреб­ность передачи и хранения информации. Для передачи ин­формации сначала использовался язык жестов, а затем че­ловеческая речь. Для хранения информации стали исполь­зоваться наскальные рисунки, а в IV тысячелетии до нашей эры появилась письменность и первые носители информа­ции (шумерские глиняные таблички и египетские папиру­сы). История создания устройств для обработки числовой информации начинается также еще с древности — с абака (счетной доски, являющейся прообразом счетов).

Индустриальное общество. Начиная примерно с XVII века в процессе становления машинного производства на первый план выходит проблема овладения энергией (маши­ны и станки необходимо было приводить в движение). Сна­чала совершенствовались способы овладения энергией ветра и воды (ветряные мельницы и водяные колеса), а затем че­ловечество овладело тепловой энергией (в середине XVIII века была изобретена паровая машина, а в конце XIX века — двигатель внутреннего сгорания).

В конце XIX века началось овладение электрической энергией, были изобретены электрогенератор и электродви­гатель. И наконец, в середине XX века человечество овладе­ло атомной энергией, в 1954 году в СССР была пущена в экс­плуатацию первая атомная электростанция.

Овладение энергией позволило перейти к массовому ма­шинному производству потребительских товаров, было со­здано индустриальное общество. Основными показателями развитости индустриального общества являлись количест­венные показатели, то есть сколько было добыто угля и нефти, сколько произведено станков и так далее.

В этот период происходили также существенные измене­ния в способах хранения и передачи информации. В середи­не XV века было изобретено книгопечатание, что позволило сделать информацию доступной для гораздо большего коли­чества людей. С конца XIX века для передачи информации на дальние расстояния по проводам стали широко использо­ваться телеграф и телефон, а в XX веке — электромагнит­ные волны (радио, телевидение).

Информационное общество. Первой попыткой автомати­зированной обработки информации стало создание Чарль­зом Бэббиджем в середине XIX века механической цифро­вой аналитической машины. Однако лишь с середины XX века, с момента появления электронных устройств обработ­ки и хранения информации (ЭВМ, а затем персонального компьютера), начался постепенный переход от индустриаль­ного общества к информационному.

В информационном обществе главным ресурсом является информация, именно на основе владения информацией о са­мых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность.

Важно не только произвести большое количество продук­ции, но произвести нужную продукцию в определенное время, с определенными затратами и так далее. Поэтому в информа­ционном обществе повышается не только качество потребле­ния, но и качество производства; человек, использующий ин­формационные технологии, имеет лучшие условия труда, труд становится творческим, интеллектуальным и так далее.

В настоящее время развитые страны мира (США, Япо­ния, страны Западной Европы) фактически уже вступили в информационное общество, другие же, в том числе и Рос­сия, находятся на ближних подступах к нему.

В качестве критериев развитости информационного обще­ства можно выбрать три: наличие компьютеров, уровень раз­вития компьютерных сетей и количество населения, заня­того в информационной сфере, а также использующего информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной деятельности.

Производство компьютеров. Первые электронно-вычис­лительные машины (ЭВМ), которые могли автоматически по заданной программе обрабатывать большие объемы инфор­мации, были созданы в 1946 году в США (ЭНИАК) и в 1950 году в СССР (МЭСМ). В 40-60-х годах производство ЭВМ из­мерялась единицами, десятками и, в лучшем случае, сотня­ми штук. ЭВМ были очень дорогими и очень большими (за­нимали громадные залы) и поэтому оставались недоступны­ми для массового потребителя.

Массовое производство сравнительно недорогих персональ­ных компьютеров началось с середины 70-х годов XX века с компьютера Apple II (с этого компьютера начала свое суще­ствование фирма Apple). Количество производимых персона­льных компьютеров начало составлять десятки тысяч в год, что по тем временам было колоссальным достижением.

В начале 80-х годов приступила к массовому производст­ву персональных компьютеров корпорация IBM (компьюте­ры так и назывались IBM Personal Computer — IBM PC). До­статочно скоро IBM-совместимые компьютеры стали выпускать многие фирмы, и их производство достигло сотен тысяч в год. Ежегодное производство персональных компь­ютеров постоянно росло и в 2000 году превысило 150 милли­онов.

Персональный компьютер постоянно совершенствовал­ся, его производительность возросла на три порядка, при этом, что очень важно, цена практически не изменилась. Персональный компьютер стал доступен массовому потре­бителю, и теперь в развитых странах мира компьютер име­ется на большинстве рабочих мест и в большинстве семей.

Компьютерные сети. В настоящее время существенной тенденцией в информатизации общества является переход от использования компьютеров в автономном режиме к ис­пользованию их в информационных сетях.

10—2645

Информационные сети создают реальную возможность бы­строго и удобного доступа пользователя ко всей информации, накопленной человечеством за всю свою историю. Электрон­ная почта и телеконференции, поиск информации во Всемир­ной паутине и в файловых архивах, интерактивное общение, прослушивание радиостанций и просмотр телевизионных программ, покупки в Интернет-магазинах стали повседнев­ной практикой многих пользователей компьютеров в разви­тых странах.

Развитие глобальных компьютерных сетей началось в 80-е годы. В 1981 году в сети Интернет насчитывалось лишь 213 компьютеров, к концу 80-х годов количество подклю­ченных к сети компьютеров возросло до 150 тысяч, однако наиболее быстрый экспоненциальный рост их количества происходил в 90-е годы.

Чтобы убедиться в этом, достаточно проследить рост ко­личества серверов в глобальной компьютерной сети Интер­нет, которое к началу 2002 года достигло почти 150 миллио­нов (рис. 6.1). (Статистические данные о росте Интернета можно найти на сервере Internet Software Consortium по ад­ресу http://www.isc.org).

Рис. 6.1. Рост количества серверов Интернета

По количеству имеющихся серверов Интернета можно су­дить о степени информатизации отдельных стран. Наиболь­шее количество серверов зарегистрировано в доменах адми­нистративного типа, которые находятся в основном в США (около 104 миллионов серверов), на втором месте, с большим

25,3 Рис. 6.2. Распределение серверов Интернета по странам мира

Административные домены QЯпония

В Канада □ Германия В Великобритания □ Австралия ■ Россия

■ Другие страны

отставанием, Япония (7,1 миллионов серверов), Россия зани­мает в этом списке 24-е место (около 400 тысяч серверов).

Развитие глобальной компьютерной сети требует наличия каналов связи с высокой пропускной способностью. Основой глобальной компьютерной сети Интернет являются магист­ральные высокоскоростные линии связи, по которым пере­дается информация между региональными сетями. В насто­ящее время наиболее мощные региональные сети функционируют в Северной Америке, Европе, Японии и Ав­стралии. Они соединены между собой многочисленными оп­товолоконными линиями связи с пропускной способностью до 20 Гбит/с и выше.

Внутри региональных сетей информация передается так­же преимущественно по оптоволоконным каналам с различ­ной пропускной способностью (от 1 до 155 Мбит/с). В регио­нальных сетях часто используются также выделенные линии (медные), а иногда (в пределах прямой видимости) и радиоканалы, пропускная способность которых может до­стигать 2 Мбит/с.

Для подключения отдаленных регионов наиболее эконо­мически выгодным является подключение по спутниковым каналам, пропускная способность которых может достигать десятков мегабитов в секунду.

Однако для большинства индивидуальных пользователей (их сейчас в мире около 1 миллиарда) приемлемым по цене является доступ в Интернет только по коммутируемым теле­фонным каналам со скоростью до 56 Кбит/с. В России, по разным оценкам, таких пользователей от 3 до 5 миллионов.

Население, занятое в информационной сфере. По дан­ным ООН, в 90-е годы количество работников, занятых в ин­формационной сфере (для которых обработка информации является основной производственной функцией), возросло примерно на 25%, тогда как количество занятых в сельском хозяйстве и промышленности сократилось соответственно на 10 и 15%.

Компьютеры и информационные технологии интенсивно проникают и в сферу материального производства. Инженер, фермер, специалисты других традиционных профессий все чаще имеют на своем рабочем месте компьютер и используют информационные и коммуникационные технологии в своей профессиональной деятельности.

С развитием коммуникационных технологий и мобиль­ной связи все большее количество людей осуществляют свою производственную деятельность дистанционно, то есть работая дома, а не в офисе (в США более 10 миллионов чело­век). Все большее распространение получает дистанционное образование и поиск работы через Интернет. В 2000 году оборот мирового рынка информационных и коммуникаци­онных технологий составил около 1 триллиона долларов. При этом на закупку аппаратных средств было потрачено менее половины этой суммы, большая часть была вложена в разработку программного обеспечения, проектирование компьютерных сетей и так далее.

Информационное общество — это общество, в котором большая часть населения занята получе­нием, переработкой, передачей и хранением ин­формации.

Курс информатики и информационных технологий играет особую роль в эпоху перехода от индустриального общества к информационному, так как готовит выпускников школы к жизни и деятельности в информационном обществе.

^ г

Вопросы для размышления

1. Какую роль играли вещество, энергия и информация на различ­ных этапах развития общества?

2. По каким основным параметрам можно судить о степени развито­сти информационного общества и почему?

3. Как изменяется содержание жизни и деятельности людей в про­цессе перехода от индустриального к информационному обще­ству?

■

I

. I Практические задания

6.1. Ознакомиться в Интернете с его ростом по годам и распределе­нием серверов по странам мира.

Информационная культура

Количество информации в современном обществе стреми­тельно нарастает, человек оказывается погруженным в море информации. Для того чтобы в этом море «не утонуть», необ­ходимо обладать информационной культурой, то есть знани­ями и умениями в области информационных и коммуника­ционных технологий, а также быть знакомым с юридически­ми и этическими нормами в этой сфере.

Процесс информатизации общества меняет традиционные взгляды на перечень умений и навыков, необходимых для социальной адаптации. Возьмем традиционный навык пись­ма. На заре цивилизации (Шумер, Египет), в античном мире (Эллада, Римская империя и др.) и в средние века (до изоб­ретения книгопечатания) навык каллиграфического письма был залогом успешного продвижения по социальной лестни­це. В индустриальном обществе (до изобретения персональ­ных компьютеров) навыки письма ручкой также были необ­ходимы для любого члена общества.

В настоящее время, на пороге информационного обще­ства, социальная значимость навыка письма ручкой снижа­ется и, наоборот, социальная значимость навыков ввода ин­формации с помощью клавиатуры и работы с графическим интерфейсом приложений с помощью мыши возрастает.

Создание и редактирование документов с помощью компьютера, то есть овладение офисными информационны­ми технологиями, становится в информационном обществе социально необходимым умением — достаточно просмотреть объявления о приеме на работу.

Современные информационные технологии позволяют включать в состав документа любые мультимедийные объ­екты (графику, звук, анимацию, видео). Дома вы можете привести в порядок фотоархив семьи, отсканировав ста­рые фотографии и поместив их в упорядоченном виде в компьютерный фотоальбом; в процессе обучения вы може­те подготовить реферат с иллюстрациями, в процессе про­фессиональной деятельности — создать компьютерную презентацию о деятельности вашей фирмы. Умение рабо­тать с мультимедиа-документами, создавать компью­терные презентации становится важным в информацион­ном обществе.

В современном информационном обществе вряд ли необ­ходимы навыки традиционного черчения на ватмане. Вмес­то этого полезно получить первоначальное представление о назначении и возможностях компьютерных систем авто­матизированного проектирования (САПР). Такие системы позволят вам быстро рассмотреть различные варианты пла­нировки интерьера дома или квартиры, создать чертеж или схему.

Использование электронных таблиц сделает более про­стыми и наглядными процессы исследования и построения графиков функций в процессе изучения математики, пла­нирования и ведения домашнего бюджета, построения и ис­следования моделей различных объектов и процессов.

Необходимость упорядочить информацию, например, о людях, с которыми вы контактируете, требует использования записной книжки. Однако часто удобнее использовать для хранения такой информации компьютерную базу данных «Записная книжка». При поиске информации в современной библиотеке или в Интернете необходимо иметь навыки поис­ка информации в базах данных. В информационном обществе очень полезным является умение создавать базы данных, а также вести в них поиск данных.

Квалифицированный пользователь компьютера может на основе использования средств визуального объектно-ориен­тированного программирования создавать необходимые ему специализированные приложения. Например, можно со­здать приложение, которое автоматизирует заполнение мно­гочисленных квитанций оплаты за квартиру, электроэнер­гию, газ и др.

Современному человеку необходимо овладеть коммуника­тивной культурой, то есть умениями создавать и посылать электронные письма, находить нужную информацию во Все­мирной паутине или в файловых архивах, участвовать в ча­тах и так далее. Необходимым условием успешной профес­сиональной деятельности становится создание и публикация в Интернете Web-сайтов с информацией о деятельности ор­ганизации или предприятия.

Информационная культура состоит не только в овладении определенным комплексом знаний и умений в области ин­формационных и коммуникационных технологий, но предпо­лагает знание и соблюдение юридических и этических норм и правил. Законы запрещают использование пиратского компьютерного обеспечения и пропаганду насилия, наркоти­ков и порнографии в Интернете. Общение с помощью элект­ронной почты или в чатах, участие в телеконференциях пред­полагают соблюдение определенных правил: отвечать на письма и не рассылать знакомым и незнакомым людям мно­гочисленные рекламные сообщения (спам), не отклоняться от темы обсуждения в телеконференциях и чатах и так далее.

(И

Вопросы для размышления

1. Каковы основные компоненты информационной культуры, кото­рые необходимы человеку для жизни в информационном обще­стве?