§ 36. Устройства ввода

Определения и обозначения

Устройство ввода — устройство, с помощью которого данные и команды поступают в компьютер. Оно связывает пользователя с компьютером: без ввода компьютер не узнает, что нужно сделать и с какой информацией работать. Способ ввода зависит от вида данных — текста, изображения, звука или движения.

Клавиатура — устройство для ввода символов и команд нажатием клавиш. При нажатии клавиши компьютер получает сведения о самом событии, а не готовую букву на экране. Программа решает, как истолковать нажатие: например, вывести символ или выполнить команду.

Манипулятор — устройство для управления указателем на экране и выбора объектов. К манипуляторам относятся мышь и тачпад: ими удобно перемещать указатель, нажимать кнопки и выбирать значки. Такое управление подходит для графического интерфейса, где команды связаны с объектами на экране.

Сканер — устройство для ввода в компьютер изображений документов и объектов. Он считывает изображение и преобразует его в цифровые данные, которые компьютер может хранить и обрабатывать. Это позволяет сохранить копию страницы, хотя само изображение ещё не становится редактируемым текстом.

Как это устроено

Компьютеру нужны устройства ввода, потому что сам по себе он не может получить намерение пользователя или измерить происходящее вокруг. Клавиатура подходит для символов и команд, сканер и камера — для изображений, микрофон — для звука. Движение руки тоже можно передать компьютеру, например с помощью мыши или датчика. Разные устройства нужны потому, что данные имеют разную форму и требуют разных способов считывания.

Клавиатура сообщает компьютеру, какие клавиши нажаты или отпущены. Это не то же самое, что появление символа на экране: программу может интересовать команда, а значение нажатия также зависит от режима ввода и других клавиш. Например, одна клавиша вместе с Shift может дать заглавную букву. Значит, клавиатура передаёт событие, а программа интерпретирует его и решает, какой результат показать.

Мышь передаёт сведения о перемещении по поверхности, а компьютер использует их, чтобы изменить координаты указателя на экране. Координаты нужны программам, чтобы определить, над каким объектом находится указатель. Щелчок передаёт отдельную команду: например, выбрать объект или открыть его. Поэтому перемещение и нажатие кнопки — разные действия с разным смыслом.

Сканер, микрофон и камера получают сигналы из внешнего мира и преобразуют их в данные, доступные компьютеру. Изображение сканера становится набором цифровых значений, микрофон передаёт звук, а камера регистрирует свет. Если исходный сигнал аналоговый, его оцифровывают — представляют последовательностью чисел. После этого компьютер может сохранить данные, изменить их или передать программе для дальнейшего распознавания.

Устройство выбирают по тому, что требуется получить. Для набора текста удобна клавиатура, для бумажного изображения — сканер, а для съёмки объекта или движения — камера. Звук записывают микрофоном, после чего при необходимости программа распознаёт речь. Такой выбор упрощает работу: каждое устройство рассчитано на свой тип данных и способ взаимодействия.

Устройства ввода и их назначение

Чтобы воспользоваться таблицей, сначала определите, какие данные нужно передать компьютеру, а затем найдите подходящее устройство. В последнем столбце приведены типичные задачи, но одно устройство может использоваться и в других ситуациях.

Разбор задач

Выбор устройства для разных действий

Условие. Нужно набрать текст, выбрать значок на экране и оцифровать бумажный рисунок. Для каждого действия требуется назвать подходящее устройство ввода. Сопоставим не название действия, а вид данных и способ взаимодействия.

1. Для набора текста выберем клавиатуру: пользователь нажимает клавиши, а программа получает символы.
2. Для выбора значка подойдёт мышь или тачпад: они управляют указателем и передают щелчок.
3. Для бумажного рисунка выберем сканер, который вводит цифровое изображение страницы.

Ответ. Текст набирают на клавиатуре, значок выбирают мышью или тачпадом, а рисунок оцифровывают сканером. Выбор определяется тем, что именно нужно ввести.

Что передают движение мыши и щелчок

Условие. Пользователь передвигает мышь на столе и щёлкает по кнопке на экране. Нужно объяснить, какую информацию компьютер получает в каждом случае. Важно отделить управление положением указателя от команды, связанной с объектом.

1. Перемещение мыши сообщает об изменении её положения, по которому компьютер рассчитывает движение указателя.
2. Щелчок передаёт событие нажатия кнопки мыши, когда указатель находится над экранной кнопкой.
3. Программа связывает щелчок с действием кнопки — например, запуском команды или открытием страницы.

Ответ. Движение задаёт координаты указателя, а щелчок сообщает о выборе или нажатии. Само движение мыши обычно не перемещает экранный объект.

От страницы книги к редактируемому тексту

Условие. Требуется создать электронную копию страницы книги, сохранить её изображение, а затем получить редактируемый текст. Нужно выбрать устройства и выстроить действия по порядку. Здесь важно различить получение изображения и распознавание букв.

1. Сканером считывают страницу и сохраняют её как цифровое изображение.
2. Открывают изображение в программе распознавания текста, которая анализирует формы букв и определяет слова.
3. Проверяют результат: программа может ошибиться, если текст размыт, повёрнут или напечатан необычным шрифтом.

Ответ. Сначала страницу сканируют и сохраняют как изображение, затем обрабатывают программой распознавания. Сканер создаёт копию страницы, а редактируемый текст получает программа.

Типичные ошибки

Монитор иногда считают устройством ввода, потому что пользователь видит на нём результат. Но монитор передаёт информацию от компьютера пользователю, то есть выводит данные. Проверьте себя вопросом: устройство получает команду от пользователя или показывает результат? Во втором случае это устройство вывода.

Сканирование иногда принимают за распознавание текста, потому что после него на экране видна страница. На самом деле сканер сохраняет изображение, а программу нужно отдельно попросить определить в нём буквы и слова. Чтобы проверить себя, откройте полученный файл: если это только картинка, текст нельзя редактировать как обычные символы.

Кажется, будто мышь непосредственно перемещает объект на экране, потому что указатель следует за её движением. Обычно мышь управляет именно указателем, а объект изменяется после отдельной команды, например перетаскивания или щелчка. Проверьте, что именно движется: если двигается стрелка, это управление указателем, а не перемещение выбранного объекта.

Микрофон могут считать устройством, которое сразу вводит готовые слова. Но он передаёт звуковой сигнал, а слова из него выделяет программа распознавания речи. Проверить это можно, записав звук без распознавания: результатом будет аудиозапись, а не текстовая расшифровка.

Связь с другими темами

Для понимания устройств ввода нужно знать, что компьютер хранит и обрабатывает данные в цифровой форме. Ввод, обработка, хранение и вывод — разные этапы работы с информацией. Устройства ввода, например клавиатура и микрофон, передают данные компьютеру, а монитор и динамики представляют результат пользователю.

Понятия оцифровки и распознавания встречаются при изучении кодирования информации и обработки изображений и звука. Оцифровка переводит сигнал в форму, доступную компьютеру, а распознавание помогает определить в данных буквы или речь. Эти процессы не следует путать: один создаёт цифровое представление, другой анализирует его содержимое.

Что запомнить

• Устройства ввода передают компьютеру данные и команды.
• Клавиатура предназначена прежде всего для ввода символов и команд.
• Мышь и тачпад управляют указателем и позволяют выбирать объекты.
• Сканер вводит изображение, а не готовый редактируемый текст.
• Микрофон вводит звук, камера — изображение или видео.
• Устройство выбирают исходя из того, какие данные требуется ввести.