Technologie informačního průmyslu

Informační průmysl (vznik po 2. sv. válce)

• zabývá se získáváním, zpracováváním a zpřístupňováním in­f.
• opírá se o teorii informace (přenos, kódování a měření inf.)
• je to hospodářské odvětví, do kterého patří kromě HW a SW i periferní zařízení, zařízení přenosu, zpřístupňování a reprodukce informací, všechny druhy služeb zabezpečující realizaci inf. procesů s max. využitím výpočetní techniky a technologií
• proč vznikl:

1. existence velkého množství inf.zdrojů
2. špatná orientace ve velkém množství informací
3. možnosti, které poskytovala spojovací, reprografická, AV a výpočetní technika

• struktura informačního průmyslu:

1. počítačový informační průmysl (hardware, software, systémy řízení)
2. průmysl zpracování informací (průmysl informačních služeb)

• části inf. průmyslu: data, informace, střediska shromažďování, zpracování a zpřístupňování informací (= inf. centra → poskytují informační služby), prostředky inf. (informační sítě).

Výpočetní technika

= souhrn všech metod k usnadnění, zrychlení, mechanizaci a automatizaci výpočtů, ke zpracování dat počítačem resp. zařízeními = výpočetními prostředky

Využití počítačů

a. textový procesor b. textový editor c. databázové aplikace – zpracování složitějších a strukturovaných dat, např. kartotéky, seznamy zboží, údaje o zaměstnancích, apod. (strukturovaná data mají společné prvky) d. grafické systémy – grafické prezentace a programy, geografické systémy e. řídící systémy – programy které prostřednictvím konkrétní součástky nebo zařízení (portu, speciální karty) mohou měřit, kontrolovat nebo řídit určitý technologický proces. Jedná se např. o řízení stroje nebo výrobní linky pomocí počítače f. programování – programátor pomocí příkazů v programovacím jazyce napíše program > přeloží se to do strojového kódu > program g. aplikační software – programy na zakázku h. zábava – hry, herní konzoly a software

Základní jednotky výpočetní techniky a zobrazení znaků

• ASCII kód – 256 znaků, pro latinku 128 znaků
• PC pracuje s byty (bajty) – do každého lze uložit jakýkoliv znak nebo číslo (0 – 255)

1 bit hodnota 1 nebo 0 8 bitů 1 byte (B) 1024 bytů 1 kilobyte (kB) 1024 kilobytů 1 megabyte (MB) 1024 megabitů 1 gigabite (GB)

HARDWARE (HW) = fyzické části PC SOFTWARE (SW) = programové vybavení PC; vázán na nosič, nehmotný

HARDWARE

Blokové schéma PC

Periferní zařízení

řídící impulsy

tok dat

Počítač je ve své podstatě „pouhá“ stavebnice. Páteř tvoří základová deska s mnoha konektory, do kterých se vkládají potřebné komponenty. Bez některých by počítač nemohl správně fungovat, některé mohou být v počítači pouze pro konkrétní účel, např. pro zprostředkování zvuku v počítači. Celkové složení a kombinace komponent tvoří tzv. hardwarovou konfiguraci počítače. (Sériový port – pomalá zařízení (myš) Paralelní port – rychlá zařízení (tiskárny))

Vstupní zařízení:

1. joystick
2. scanner

• převádí předlohy do dig. podoby
• jak skener pracuje: rozdělí obr. na čtverečky > když je v čtverečku víc černé barvy, barví ho černou a naopak (čím hustší je síť čtverečků, tím kvalitnější)
• dělí se dle konstrukce:

a. čtečky čárových kódů, ruční skenery (moc se nepoužívá, v obchodech) b. stolní skenery (normální) c. bubnové skenery (na buben se upne předloha, pro velké věci) d. filmové skenery (diáky) e. 3D skenery (skenují 3D předměty)

• parametry skeneru:

a. optické rozlišení obrazu (číslo, které udává jemnost stíracího rastru, udává se v DPI – kolik bodů se vejde na délku jednoho palce=2, 54 cm); kvalitní skenery mají 1200 DPI (standard 600, text 300, bubnové 7000 DPI), čím větší DPI, tím větší objem > vyhodnotí se do 0 a 1 > přenášení b. barevná hloubka (udává se v bitech) – počet barev, které umí nasnímat

1. snímač CIS – levnější, neumí 3D
2. snímač CCD – rozkládá do zákl. barev RGB (red, green, blue)

c. velikost snímané plochy d. denzita – schopnost skeneru odlišit od sebe tmavé body, neuvádí se e. rychlost snímání

3. myš + klávesnice

• prostřednictvím klávesnice probíhá komunikace s PC
• alfanumerická a numerická část, funkční klávesy (F1,…), klávesy pro řízení pohybu kurzoru (šipky)
• myš se uplatňuje zejména v grafických zařízeních

4. trackball (kulička u klávesnice, na starších noteboocích) 5. trackpoint (tyčinka v klávesnici, připomíná joystick) 6. touchpad (dotyková ploška notebooku)

Výstupní zařízení:

1. monitor = „obrazovka“ s aktivními prvky

• slouží k zobrazování text a grafických inf.
• 2 typy:

a. CRT (klasický) – „tuba“ s mřížkou, kde se vychylují elektrony a rozptylují se po celém čele obrazovky b. LCD (technologie tekutých krystalů) – malý, placatý, přesné množství aktivních prvků, které mění svoji průhlednost ⇒ odstíny barev

• parametry monitorů:

a. úhlopříčka (15 – 21 palců) b. rozlišení – určuje počet bodů (ze kterých je složen obraz) na šířku X výšku, udává se v bodech (CRT – max. zobrazitelný počet bodů, LCD – skutečný počet bodl), čím vyšší rozlišení > tím menší obraz (nejlepší 1024 X 768) c. obnovovací frekvence – počet řádků, které se vykreslí za 1 s (15 – 85 Hz u CRT – aby nedocházelo k blikání) d. doba odezvy – rychlost, s jakou se bod rozsvítí a zhasne (v milisekundách) e. počet zobrazitelných barev na bod – CRT rozděluje do RGB (každý bod má všechny 3 barvy, co jak intenzivně svítí, to se zobrazí), výsledná intenzita u LCD = součet jednotlivých barev f. nabídka vstupu – podle tohoto se kupuje grafická karta

2. tiskárna

• dělení dle:

1. použitého typu tisku
2. kvality a rychlosti tisku
3. barevnosti
4. pořizovacích nákladů

a. jehličková = otisk jednotlivých jehliček přes barvící pásku na papír (obr. složen z bodů), rozlišení závisí na počtu jehliček (nejvýš 48 jehliček); pomalejší, už se skoro nepoužívají, hlučné, nekvalitní X levné, je schopna tisknout na několik papírů zaráz – vytvoření kopií najednou = průtisk; C(azurová)M(pur­purová)Y(žlutá)K(čer­ná) – každá z těchto barev natiskne jeden bod > jak jsou přes sebe > výsledný obraz b. inkoustové (tryskové)

1. termické – tělíska okolo trysky se zahřívají > zahřívají inkoust > vytvoří se bublina > když praskne, vystříkne inkoust
2. piezoelektrické – jako pumpička, která vystřikuje inkoust

• rychlé (stránková rychlost = počet stránek za minutu asi 10)
• kvalita: standard 600 DPI, 1200 DPI, 300 DPI (=ekonomický tisk – písmo)
• barevnost: tiskne ve CMYKu (přetiskování přes sebe)
• nízké pořizovací náklady, ale vyšší náklady na tisk

c. laserové

• nejkvalitnější
• zažehlení teplem a tlakem (obrázek nebo text je zafixován na papír)
• laserový paprsek vykresluje obr. na světlocitovou vrstvu – třeba selen

Ploter (= souřadnicový zapisovač)

• ovládá kreslící zařízení podle x, y
• rovinné X bubnové
• používá se na technické výkresy, tech. dokumentaci, měření tlaku, teploty,..

Modem (vnitřní nebo vnější)

• připojuje PC na tel. síť ⇒ přenáší přes síť data

Multimédia = koordinované sloučení textu, bitové (bitmapové – při zvětšení čtverečky) i vektorové grafiky (hladká i při zvětšení), statického obrazu, zvuku (řeči, hudby), animace a videa na obrazovce PC

1. digitizér = zařízení pro analogový přenos video záznamu do PC
2. reproduktory
3. mikrofon
4. tiskárny pro tisk fotek
5. dataprojektor
6. interaktivní tabule

ZÁKLADNÍ JEDNOTKA HW = PC

• jedná se o „bednu“ – skříň, v níž jsou umístěny všechny potřebné součástky. Základní jednotka bývá podle velikosti a polohy dodávána v několika typech. Každá skříň má zepředu ovládací prvky a zezadu konektory pro připojení periferií.
• druhy: desktop (vodorovná skříň) X minitower (na výšku) X bigtower (větší na výšku)
• port=rozhraní: spojení komponentů (bedny, myš,…) do zadní strany, nemůžeme se splést > každý jiný tvar
• základová deska (motherboard) = zákl. jednotka PC, vše je vzájemně propojeno; „kostra“ PC, kde jsou sloty, konektory,… připravené pro vložení prvků (karty atd.)
• sběrnice na základní desce = všechny komponenty jsou propojené sběrnicí (svazek vodičů, kterým proudí data, řídící signály, adresy) – je to spojení mezi procesorem a jednotlivými komponenty; rychlost sběrnice ovlivňuje rychlost PC

Procesor

• „mozek PC“ – počítá vše, co se děje v PC, řídí všechny inf
• je to základová deska (4×4 cm) – nese všechny komponenty počítače, je na ní sběrnice (obvodové kabely – adresní X datová X řídící)
• musí být sladěn se sběrnicí
• jeho rychlost ovlivňuje celou rychlost PC
• taktovací frekvence – počet operací za vteřinu, čím vyšší > rychlejší PC (kolem 3–4 gigahertzů)
• pracuje při vysokých frekvencí > chlazení
• do zásuvek (portů) se dávají přídavné karty, zvukové karty, síťové karty, TV karty

Harddisk

• zařízení, na kterém jsou uložena všechna data a programy s nimiž počítač pracuje.
• hermeticky uzavřená krabička ve které jsou nad sebou poskládány kovové disky (min. 3). Na povrchu každého disku je nanesena magnetická vrstva, jež umožňuje záznam informace. Těsně nad povrchem se pohybuje (kmitá) čtecí/záznamová hlavička. Pro zapsání každé logické jedničky (bitu) je třeba jednoho elektromagnetického impulsu v hlavičce.
• několik desítek GB
• nejdou vyndat z PC
• cylindry = povrch kotouček (nultá stopa)
• existují i externí HD
• přístupová doba = doba, za kterou je schopen HD dodat inf.

Operační paměti RAM: přímý přístup, pro čtení a zápis, všechny neuložené dokumenty, po odpojení se všechno vymaže

Paměť ROM: baterie, pro čtení, statistická paměť, firemní a obslužné programy BIOS, všechny uložené dokumenty

Vnější paměti

1. FD (flopy disc) = disketa

• pružný disk, magnetické výměnné médium, které slouží k zápisu inf.
• záznam a čtení se provádí kombinovanou hlavou, která dosedá na magnetický povrch > mechanický otěr
• kapacita 1,44 MB, velikost 3 1 palce
• rychle se opotřebovává, dnes už se skoro nepoužívá

2. CD-ROM (Compact Disc read Only Memory)

• k uchovávání a přenou inf.
• optický záznam (hlavička vyhodnocuje změnu odrazu světla)
• kotouč s průměrem 12 cm (kovový kotouč s pryskyyřický)
• záznam se odvíjí ve spirále doprostřed (čím hustší > víc záznamů)
• jde zapisovat jen na jednu stranu
• čtou se i vypalují laserem
• nejčastější velikost 700 MB

3. DVD (Digital video disc)

• stejné jako CD, ale větší hustota záznamu
• pro záznam filmů nebo velkých souborů (až 17 GB)
• kapacita klasických DVD – 4,7 GB (2 vrstvy – větší kapacita)

4. USB (flash paměti)

• 16 MB – 16 GB

SOFTWARE

Zapínání PC

• úvodní výběrový sled (několik kroků po zmáčknutí power)
• aktivace BIOS (na obr. se objeví typ BIOSu, typ videokarty atd.; nemůžeme do něj zasáhnout) > testování PC (BIOS kontroluje zákl. HW komponenty, test RAM paměti) > kontrola a výpis inf. o procesoru, disku, diskových mechanikách, velikosti operační paměti, počet portů > konec HW nastavení > zavádění operačního systému do RAM paměti (op. systém je nahrán na harddisku)
• RESET – opakovaný start PC

Operační systém (OS)

• nezbytně nutná část PC
• víc typů
• provádí řadu rutinních prací (kdyby tam nebyl, musely by to programy dělat samy > narůstání počtu programů) – např. 1 rutina pro tisk z jakéhokoliv programu
• úkoly:

1. zajišťuje vstup dat z klávesnice a myši > vyhodnocení > předání programům
2. komunikace s uživatelem
3. organizuje přístup a využívání zdrojů PC (čas procesoru, přístup do RAM paměti, přístup k disketám atd.)
4. spravuje komunikaci s externími zařízeními (tiskárna, citlivost myši,…)
5. reaguje na chybové stavy programů a myslné požadavky uživatele tak, aby chyby nezničily systém
6. …

• uživatelské rozhraní (interface) – prostředí, ve kterém se uživatel pohybuje (vzhled plochy), 2 stavy – textový režim (příkazový řádek, bez myši, odesílání příkazu – ENTER, staré OS) X grafický režim – přívětivé uživatelské prostředí
• multitasking – běh více programů naráz
• Plug and Play – schopnost základové desky automaticky rozeznávat HW
• bootování – zavádění OS z pevného disku
• souborový systém – data na disku jsou uložena předem daným způsobem (DOS – tabulky FAT, WINDOWS – tabulky NTFS,…), mezi OS se systémy většinou nemůžou měnit

Konkrétní systémy MS-DOS (Microsoft diskový operační systém) – jeden z prvních; uložen na disketě; textové rozhraní; jméno souboru – max. 8 znak; neumí obsloužit víc uživatelů; může běžet jen jeden program OS/2 – víceúlohový OS, grafické rozhraní, velké národy na HW UNIX – víceúlohový OS, podporuje práci v síti WINDOWS 95, 98, 2000, VISTA – nejpoužívanější OS, pokračovatel MS-DOS LINUX – stabilní OS, zdarma MAC OS – grafické rozhraní, spolehlivý, zaměřen na grafiku

Pojmy SOUBOR – množství inf, které spolu souvisí, tvoří jeden celek, podle přípony poznáme druh souboru SLOŽKA (adresář) – prostor, kam dávám soubory, stromové uspořádání složek

Textové editory

• program, která se zabývá výrobou dokumentů
• např. Microsoft Word
• prodávají se v balíku (Microsoft Office)
• umí různé úpravy textu (velikost, řez písma,…
• tabulkový procesor, Power Point, …
• databázové systémy – např. ČNB, MDT, tel. seznam
• strukturovaný soubor inf.
• může jej používat i víc uživatelů
• posloupnost položek, které se zpracují jako celek
• d-base – strukturovaná data
• programové jazyky + překladače –> program = obsahuje popis algoritmu vytvořený v nějakém programovacím jazyce; překladač – převod textu, který napíše programátor do formy, kterou umí PC zpracovat (2 druhy překladačů – kompilátor a interpret)
• antivirové programy – mají za úkol vir najít > zničit
• obslužné systémy – programy umožňující práci se soubory, pro náročnější práci s daty a soubory

Softwarové firmy Microsoft, Adobe – distribuce souborů s příponou pdf. (Acrobat Reader), Software 602, Zoncontext

POČÍTAČOVÉ SÍTĚ

= spojení dvou nebo více počítačů prostřednictvím kabelu, telefonní linky, optického vlákna nebo jiným způsobem

• sítě slouží zejména jako prostředek pro sdílení dat a zařízení (např. tiskáren, diskových polí, plotterů) a umožňuje i jejich efektivnější využívání (zařízení je v síti jen jedno a používat je mohou všichni – nemusí se kupovat pro všechny účastníky sítě; programy nebo jejich úprava se okamžitě projeví na všech PC)

Rozdělení sítí podle propojení:

1. LAN – lokální PC sítě, propojují PC do stovek metrů, v rámci jedné budovy, nepotřebují ke svému propojení modem, jsou propojeny kabelem, síť musí mít hlavní PC (na kterém je na základové desce síťová karta > zajištění HW podpory komunikace mezi PC), musí mít síťový operační systém (Windows,…)
2. WAN – globální síť, PC rozprostřeny po celém světě, pro propojení je potřeba prostředníka (např. telefonní společnost – propojení pevnou linkou), musí mít SW podporu (Internet Explorer, Netscape Navigator)
3. MAN – málo využívané

Typy kabelů, propojujících PC:

1. koaxiální kabel – dva vodiče, dvě vrstvy stínění, kovový vodič
2. nestíněná dvoulinka – dva kroucené vodiče – minimální stínění proti el. rušení, kovový vodič
3. stíněná dvoulinka – nejkvalitnější, vysoká cena, kovový vodič
4. optický kabel – přenášejí světlo ve skleněných/op­tických vláknech, data se přenáší světelnými impulsy, odolné proti elektromagnetickému rušení, vysoká cena
5. ostatní – rádiové vlny, satelit,…

Druhy sítí: = fyzické propojení PC kabelem

• navrhuje se podle konkrétních požadavků
• určuje cestu, po které jsou data v síti přenášena

1. SBĚRNICE – svazek vodičů, na kterém jsou průběžně připojeny jednotlivé PC (i server), levné, jednoduchá konstrukce, malá stabilita (přerušení sítě = kolaps celé sítě), do 10 stanic

2. HVĚZDA (STAR) – každá stanice připojena ke společnému uzlu = rozbočovači (HUB), vysoká cena, vysoká stabilita, větší organizace, spolehlivé

3. KRUH (RING) – velmi jednoduchá montáž, velmi nízká stabilita, méně používané

Koncepce sítí

• všechny typy sítí (hvězda,…) můžou pracovat jak peer to peer, tak server/klient

1. peer to peer – nevyžaduje server, spojení PC každý s každým, každý PC může nahlédnout do paměti 2. PC, sdílení nastavuje každý uživatel (když má někdo puštěné CD, slyší ho všechno)
2. klient/server – 1 hlavní PC (server – nejvýkonnější PC), obrovská kapacita hardisku – všichni na něj ukládáme, stanice (jednotlivá PC) = klient (mohou na něm být jiné verze OS než na serveru, ale musí jej podporovat)

SÍŤ INTERNET

• vznik začátek 70. let > síť NSFNT pro vědu > internet

= celosvětová síť počítačů (přenos přes aplikaci klienta a serveru)

• každý PC má konkrétní číslo (IP adresu) – 4 čísla oddělena tečkou
• všechny služby (mail,www,…) jsou poskytovány 2 programy – klientem (zprostředkovává styk uživatele se serverem, převádí inf. do podoby, aby je uživatel správně viděl (např. Explorer) a serverem – provádí samotnou službu, třídí, vyhledává konkrétní inf,…
• komunikace klienta se serverem se řídí přesnými pravidly (protokoly – je na vzdáleném PC, potřebujeme jen jeho adresu)
• každá zpráva prochází min. 3 úrovněmi protokolů:

1. síťový protokol (IP – internet protokol) – doručuje části (pakety), adresu odesílatele a příjemce a pořadové číslo
2. transportní protokol (TCP) – seskládá pakety dohromady
3. aplikační protokol – zobrazí zprávu uživateli (http, outlook,..)

IP adresa – 2 složky (identifikace PC a sítě, do které náleží) URL – určuje jednoznačné umístění zdroje inf., textový řetězec zapsaný podle speciálních pravidel, na začátku je druh zdroje (služba), kterou je daný dok. dostupný http : // www. vosis. cz doména 1. řádu

protokol (umí číst www stránky) služba doména 2. řádu (jméno serveru)

• dokáže inf. zpřístupnit
• služby: ftp – pro přenos souborů oběma směry, gopher (princip menu na stránkách, systém pro dodávání dokumentů), mailto, news (novinky po síti), telnet (aplikace, skrz kterou se můžeme přihlásit z 1 PC na druhý), voice (telefonování přes net), file (přenášení souborů)
• domény 1. řádu (které nemají původ v názvech státu – např. cz): com – komerční org., edu – vzdělávací org., org – neziskovou, net – internetoví poskytovatelé, mil – vojenství

E-mail = elektronická pošta

• složení mailu: hlavička (komu, od koho, datum odeslání, předmět) > tělo > přílohy
• vosis – jm. uživatele @ – znak at (odděluje uživatele od jména serveru – poskytovatel paměťového prostoru) vosis – jm. serveru .cz- doména

Elektronická konference

• založena na mailu (přihlásíme se do konference, naše příspěvky se rozesílají všem uživatelům)
• moderovaná (příspěvky se posílají připojeným uživatelům, pokud se netýká tématu > můžeme ho vyřadit) X nemoderovaná (všechny příspěvky zasílány všem)

WWW (World Wide Web)

• aplikace klient, která dokáže zpřístupňovat dokumenty uložené na web. serverech

HTML = značkovací jazyk http = hypertextový protokol, skrz který se mezi sebou baví klient a server

Vyhledávací služby – Seznam.cz, Atlas.cz, Centrum.cz, Google.cz