§ 6. Устройства ввода

Определения и обозначения

Устройство ввода — устройство, с помощью которого человек передаёт компьютеру данные и команды. К таким устройствам относятся клавиатура, мышь, сканер, микрофон и веб-камера. Они нужны, чтобы компьютер мог получать информацию от пользователя и из окружающего мира. Без ввода компьютер не узнает, какие действия от него ожидают.

Клавиатура — устройство ввода для набора текста, чисел и команд с помощью клавиш. При нажатии клавиши компьютер получает сигнал, соответствующий её коду. Клавиатура нужна, когда требуется ввести слова, числа или сочетания клавиш для выполнения команды. Одна клавиша может давать разные символы в зависимости от раскладки и программы.

Манипулятор — устройство, которым управляют указателем на экране; примеры — мышь и тачпад. Указатель помогает выбирать значки, кнопки и места на экране, не вводя команды текстом. Манипулятор особенно полезен в программах, где нужно перемещаться по окнам и выбирать объекты. Он передаёт компьютеру сведения о движении и нажатиях.

Сканер — устройство, которое считывает изображение или текст с бумажного оригинала и передаёт его компьютеру в цифровом виде. В результате получается файл с изображением страницы или фотографии. Сканер нужен, чтобы хранить бумажные материалы в компьютере и работать с их копиями. Чтобы получить из изображения редактируемые слова, дополнительно требуется программа распознавания текста.

Как это устроено

Устройства ввода преобразуют действия человека или сигналы из окружающего мира в данные, которые компьютер может обрабатывать. Компьютер работает с цифровыми данными, а нажатие, движение, звук или свет сами по себе ещё не являются удобной для него формой информации. Поэтому устройство улавливает сигнал и переводит его в подходящие для компьютера данные. После этого программа может использовать их для выполнения задачи.

Клавиатура передаёт компьютеру коды нажатых клавиш, а не готовые слова. Компьютер и программа определяют, какой символ соответствует коду, поэтому результат зависит от выбранной раскладки и текущего режима. Например, одна и та же клавиша может вводить разные буквы при переключении языка. Назначение клавиши также может меняться в разных программах, потому что команды задаются их разработчиками.

Мышь определяет перемещение и нажатия кнопок, а компьютер отображает их как движение указателя и команды. Сама мышь не передвигает изображение указателя по экрану: она лишь сообщает, как изменилось её положение. Компьютер обрабатывает эти сведения и обновляет положение указателя. Нажатие кнопки мыши программа воспринимает как действие, например выбор объекта или открытие меню.

Сканер получает изображение документа, а программа распознавания текста при необходимости преобразует изображённые буквы в редактируемый текст. Сканеру достаточно передать компьютеру сведения о цвете и расположении частей страницы, поэтому после сканирования получается изображение. Буквы на этом изображении для компьютера сначала выглядят как участки картинки, а не как символы текста. Программа распознавания анализирует их форму и сопоставляет с буквами, но результат может потребовать проверки.

Микрофон и веб-камера вводят звук и изображение: датчики преобразуют их в цифровые данные для записи, обработки или передачи. Микрофон улавливает звуковые колебания, а веб-камера получает свет, отражённый от предметов. Затем устройства превращают сигналы в данные, понятные компьютеру. Запись, видеосвязь или обработка этих данных выполняются с помощью программ.

Устройства ввода и их назначение

В таблице сопоставлены устройства, виды данных и способы их использования. Чтобы выбрать устройство для задачи, сначала определите, что нужно ввести: текст, движение, бумажное изображение, звук или видео. Затем найдите подходящую строку и посмотрите пример.

Разбор задач

Задача 1. Нужно набрать короткое сообщение и отправить его. Требуется определить устройства для ввода текста и выбора команды отправки. Одно устройство может не справиться с обеими частями задачи удобным способом.

1. Сначала выясняем, какие данные нужно ввести: это текст сообщения. Для набора символов выбираем клавиатуру.
2. Затем нужно указать программе, что сообщение готово и его следует отправить. Для выбора кнопки на экране подойдут мышь или тачпад.
3. Проверяем, что каждое устройство выполняет свою часть: клавиатура вводит текст, а манипулятор помогает выбрать команду.

Ответ. Для задачи понадобятся клавиатура и мышь либо тачпад. Клавиатурой набирают сообщение, а манипулятором выбирают команду отправки. Если команда доступна с клавиатуры, отправить сообщение можно и сочетанием клавиш.

Задача 2. Нужно перенести в компьютер фотографию, напечатанную на бумаге. Надо выбрать устройство, которое считывает бумажный оригинал, и понять, какой результат будет получен. Важно отличать изображение фотографии от текста, который можно редактировать.

1. Определяем вид исходных данных: фотография находится на бумаге, значит, нужно получить её цифровую копию.
2. Выбираем сканер, потому что он считывает изображение бумажного оригинала и передаёт его компьютеру.
3. Уточняем результат: после сканирования получается цифровое изображение. Его можно сохранить или обработать, но это ещё не означает, что изображённые слова стали редактируемым текстом.

Ответ. Следует использовать сканер. В результате компьютер получит цифровое изображение фотографии, которое можно сохранить или обработать. Для распознавания букв на изображении понадобится отдельная программа.

Задача 3. Во время онлайн-занятия нужно показать учителю документ на столе и пояснить его голосом. Нужно подобрать устройства отдельно для изображения и звука. Если требуется вводить текст документа в компьютер, это будет дополнительная задача.

1. Разделяем данные по виду: документ нужно показать как изображение, а пояснение передать как звук.
2. Для изображения выбираем веб-камеру, направленную на документ, а для голоса — микрофон. Программа видеосвязи передаст полученные данные учителю.
3. Проверяем, нужно ли получить именно текст документа. Если да, потребуется сканер или камера вместе с программой, которая умеет распознавать текст.

Ответ. Для показа документа и голосового пояснения нужны веб-камера и микрофон. Чтобы ввести текст документа в редактируемом виде, дополнительно используют сканер или камеру с программой распознавания. Обычная передача изображения сама по себе не превращает буквы в текст.

Типичные ошибки

Монитор иногда принимают за устройство ввода, потому что человек взаимодействует с ним, глядя на экран. Но монитор обычно показывает информацию, то есть выводит результат работы компьютера, а не передаёт ему команды. Проверка простая: выясните, в каком направлении движется информация. Если компьютер сообщает что-то пользователю, это вывод, а не ввод.

Сканирование путают с распознаванием текста, потому что после обоих действий на экране видна страница. Сканер создаёт изображение, а распознавание выполняет специальная программа, которая ищет на нём буквы. Чтобы проверить себя, попробуйте выделить слово на полученном файле: если это только изображение, его нельзя редактировать как обычный текст. Значит, потребуется распознавание.

Ошибочно считать, что любое устройство ввода вводит текст. Так думают, потому что все устройства передают компьютеру информацию, но она бывает разной: мышь передаёт сведения о движении, микрофон — звук, камера — изображение. Назовите, что именно поступает от устройства, и сравните это с нужным результатом. Если требуется текст, удобнее всего использовать клавиатуру или программу распознавания.

Не совсем верно говорить, что мышь напрямую перемещает указатель по экрану. Мышь передаёт данные о своём движении, а компьютер на их основе меняет положение указателя. Такое упрощение возникает из-за того, что оба действия происходят почти одновременно. Проверка: без обработки этих данных компьютером движение мыши само по себе не изменило бы изображение на экране.

Связь с другими темами

Чтобы понять назначение устройств ввода, нужно знать общий путь информации в компьютере: данные поступают в него, обрабатываются, а затем выдаётся результат. Устройства связывают компьютер с пользователем и окружающим миром, но передают разные виды сигналов. Поэтому их удобно изучать вместе с устройствами вывода, которые показывают или воспроизводят результат работы. Такое сравнение помогает проследить направление передачи информации.

Эта тема пригодится при изучении обработки информации и мультимедиа, где компьютер работает с текстом, звуком и изображением. Знание устройств ввода также помогает понять способы взаимодействия человека с компьютером и выбирать оборудование для конкретной задачи. Например, для голосовой связи нужен микрофон, а для отображения собеседника — устройство вывода изображения. Так разные темы складываются в общую схему работы компьютера.

Что запомнить

• Устройство ввода передаёт компьютеру данные или команды.
• Клавиатура служит для ввода символов и команд.
• Мышь и тачпад управляют указателем и позволяют выбирать команды.
• Сканер преобразует бумажный оригинал в цифровое изображение.
• Микрофон вводит звук, веб-камера — изображение.
• Для распознавания текста на изображении нужна программа.