§ 10. Компьютеры вокруг нас

Определения и обозначения

Компьютер — программируемое электронное устройство, которое принимает, хранит, обрабатывает и передаёт информацию. Программа задаёт компьютеру последовательность действий. Поэтому компьютер может работать с текстами, изображениями, звуком и числами.

Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для работы одного пользователя и решения разных задач. К нему относятся настольные компьютеры и многие домашние рабочие устройства. Такое определение помогает отличить компьютер пользователя от оборудования, рассчитанного на обслуживание целой системы.

Мобильный компьютер — компьютер, рассчитанный на переносное использование и работу без постоянного подключения к сети. Обычно он имеет небольшие размеры, аккумулятор и средства беспроводной связи. К мобильным компьютерам относят ноутбуки, планшеты и смартфоны.

Встроенный компьютер — компьютер, являющийся частью другого устройства и управляющий его работой. Пользователь может не видеть его корпуса и не запускать программы вручную. Такой компьютер нужен, чтобы прибор автоматически выполнял свои функции.

Как это устроено

Компьютер считают универсальным устройством потому, что его действия определяет программа, а не только конструкция. Один и тот же компьютер может напечатать текст, показать фильм или обработать таблицу после запуска разных программ. Значит, для новой задачи часто не требуется менять всю технику: достаточно подобрать нужное программное обеспечение.

Компьютеры различаются по назначению, размерам, производительности и способу использования, потому что задачи бывают неодинаковыми. Для набора текста не нужна мощность научного вычислительного комплекса, а для моделирования погоды требуется множество быстрых вычислений. Поэтому устройство выбирают не по названию или внешнему виду, а по требованиям работы.

Персональный компьютер состоит из взаимосвязанных устройств ввода, обработки, хранения и вывода информации. Клавиатура и мышь помогают ввести данные, процессор обрабатывает их, память и накопитель сохраняют, а экран или принтер показывают результат. Разделение функций позволяет компьютеру получать сведения, изменять их и сообщать пользователю итог.

В бытовую технику, транспорт, промышленное оборудование и медицинские приборы компьютеры встраивают для автоматического управления. Датчики сообщают системе о температуре, скорости, положении или состоянии человека, а программа выбирает действие. Благодаря этому прибор может быстро реагировать, поддерживать заданный режим и уменьшать число ошибок человека.

Мобильные и встроенные компьютеры часто имеют ограничения по размерам, энергопотреблению и набору функций, потому что работают в особых условиях. Ноутбук должен помещаться в сумку и долго работать от аккумулятора, а компьютер в приборе — занимать мало места и не перегреваться. Поэтому в них оставляют функции, нужные для конкретных задач, вместо избыточных возможностей.

Виды компьютеров и области их применения

Сначала найдите в таблице нужный признак, а затем сравните устройства по одной строке. Если нужно выбрать технику для конкретной задачи, сопоставьте не только пример, но и способ использования с требуемой производительностью. Один аппарат может сочетать признаки нескольких групп, однако главным остаётся его назначение.

Разбор задач

Задача 1

Нужно распределить по группам ноутбук, смартфон, стиральную машину с электронным управлением, игровой компьютер и компьютер для прогноза погоды. Группу определяем по назначению, мобильности и самостоятельности устройства. Важно выяснить, работает ли компьютер для пользователя или управляет частью другой системы.

1. Ноутбук и смартфон предназначены для работы пользователя в разных местах, поэтому это мобильные компьютеры.
2. Игровой компьютер является самостоятельным устройством для одного пользователя, поэтому относится к персональным компьютерам.
3. Компьютер стиральной машины встроен в прибор и управляет его режимами.
4. Компьютер для прогноза погоды выполняет масштабные вычисления, поэтому относится к суперкомпьютерам или вычислительному комплексу.

Ответ: ноутбук и смартфон — мобильные компьютеры; игровой компьютер — персональный; компьютер стиральной машины — встроенный; система прогноза погоды — суперкомпьютер. Такое распределение основано на функции устройств, а не на их внешнем размере.

Задача 2

Школьнику нужно работать с текстами, участвовать в видеоконференциях и иногда выполнять задания в дороге. Требуется устройство для обычной учёбы, общения и переносного использования. Поэтому сравниваем удобство мобильной работы, автономность и возможности программ.

1. Работа с текстом и видеосвязь доступны и на персональном, и на мобильном компьютере.
2. Для дороги важны небольшой размер, аккумулятор и беспроводное подключение.
3. Ноутбук сочетает мобильность с полноценной клавиатурой и удобством работы с документами.
4. Если задания требуют большой мощности или постоянного рабочего места, можно дополнительно использовать персональный компьютер.

Ответ: основным устройством лучше выбрать ноутбук. Он подходит и для документов, и для видеоконференций, и для работы вне дома. Планшет или смартфон удобны для связи, но могут быть менее удобны для длительного набора текста.

Задача 3

Нужно объяснить работу встроенного компьютера в автомобиле или роботе-пылесосе. Следует назвать сведения, которые система получает, обрабатывает и превращает в команды. Для этого используем последовательность «ввод — обработка — хранение — вывод».

1. Автомобиль получает данные о скорости, положении педалей и состоянии двигателя, а робот-пылесос — сведения от датчиков расстояния и уровня заряда.
2. Программа сравнивает данные с заданными условиями и выбирает действие.
3. Промежуточные сведения и настройки могут временно или постоянно сохраняться.
4. Компьютер выдаёт управляющие сигналы: автомобилю — системам двигателя и торможения, роботу — двигателям колёс и щёток.

Ответ: встроенный компьютер превращает данные датчиков в управляющие команды. Он не просто показывает информацию, а автоматически изменяет работу устройства. Например, робот-пылесос по сигналу датчика поворачивает, а автомобиль поддерживает выбранный режим движения.

Типичные ошибки

Считать компьютером только системный блок или ноутбук. Так забывают, что компьютер может быть частью прибора и не иметь привычного корпуса. Проверьте, выполняет ли устройство действия по программе, даже если его нельзя увидеть отдельно.

Путать мобильность с размером. Маленькое устройство может быть встроено в игрушку или станок и не предназначаться для переноски. Проверьте, рассчитано ли оно на работу пользователя в разных местах и имеет ли автономное питание.

Считать любое электронное устройство компьютером. Электронная схема сама по себе ещё не доказывает наличие компьютера. Спросите, принимает ли устройство данные, обрабатывает ли их по программе и выдаёт ли результат.

Оценивать компьютер только по внешнему виду. Одинаковые по размеру устройства могут сильно различаться по мощности и назначению. Сначала выясните, какие задачи выполняет компьютер, где он используется и какие функции поддерживает.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны представления об информации и устройствах ввода, вывода, хранения и обработки данных. Эти знания помогают увидеть компьютер как систему, а не как отдельный корпус или экран.

Дальше тема связана с устройством компьютера, компьютерными сетями, программированием и цифровыми технологиями. В повседневности она помогает понять работу смартфонов, бытовой техники, транспорта и автоматизированных систем.

Что запомнить

• Компьютер обрабатывает информацию по заданной программе.
• Компьютеры различаются назначением, размерами, производительностью и способом использования.
• Персональный компьютер предназначен главным образом для одного пользователя.
• Мобильный компьютер можно использовать в разных местах.
• Встроенный компьютер является частью другого устройства.
• Один компьютер может выполнять разные задачи благодаря программам.
• Компьютеры используются дома, в школе, транспорте, промышленности, медицине и быту.