Автоматизированные системы управления на автомобильном транспорте

В образовании компьютер становиться привычным средством обучения, как классная доска, учебник или наглядное пособие для лучшего усвоения нового материала, а также для проведения опытов. Построение процесса обучения в виде развивающих интерактивных игр резко повышает внимание и интерес к учебному материалу. Значительно повышает качество информации музыкальное сопровождение.

Обучающие компьютерные программы имеют ряд положительных  моментов в процессе их использования.

Во-первых, это наличие живого, активного диалога между обучаемым и обучающим компьютером. Во-вторых, превращение процесса обучения  в занимательную игру, увлекательное путешествие в мир неведомого. В-третьих, работа учащихся за компьютером снимает сильную, часто стрессовую психологическую нагрузку с учителя, заменяя его функции источника и контролёра знаний на функцию проводника по необычным мирам. Кроме того, компьютеру присущи безошибочность, объективность и доброжелательность, снимающие с учащихся стресс постоянного страха перед наказанием субъективно заниженной оценкой.

Однако не стоит думать, что компьютер может заменить учителя. Он может лишь стать его  помощником, сотрудником.

Для преподавателя важно, чтобы студенты не просто слышали, но и понимали, а также могли эффективно применять полученные знания на практике. Интерактивные мультимедийные обучающие технологии – один из способов реализации такого подхода.

В последнее время  активно популяризуется идея использования  мультимедийных технологий и существующих глобальных компьютерных сетей 

Мультимедийные технологии в полной мере реализовали свои преимущества в лингвистических системах обучения. В них сочетаются чёткое изображение предмета, правильное произношение и правописание. Так, при обучении иностранным языкам весь курс обучения строится по модульному принципу, где каждый модуль соответствует некоторой жизненной ситуации. При этом выводятся соответствующие картинки, слова, определения, фразы. Всё это помогает учащимся пополнить свой словарный запас, изучить правила грамматики и синтаксиса.

Высшая форма использования мультимедиа в образовании – создание мультимедиа-тренажёров для отработки профессиональных навыков авиапилотами, автомобилистами, водителями поездов, трамваев и т.д. На мультимедийных тренажёрах можно проигрывать разные ситуации (происшествия и аварийные ситуации, конъюнктуру и изменение ценовой политики и т.д.), близкие к реальной жизни, находить оптимальные решения, анализировать ошибки.

В бизнесе мультимедийные технологии используются в рекламной  деятельности (маркетинговые презентации). Маркетинговые презентации могут быть различных типов.

Торговые презентации предназначены для использования торговыми агентами при заключении сделок. Они позволяют за короткое время представить всю необходимую информацию о товаре и тем самым значительно сэкономить время.

Кроме того, существуют системы, позволяющие создавать новые  произведения искусства. Автор фильма на экране собирает, создает произведения из ранее подготовленных (нарисованных, отснятых, записанных и т.п.) фрагментов. Он может создавать видеосюжеты, наложения и преобразование изображений, текста, звука.

В туристических  агентствах посетителю можно предложить самостоятельно просмотреть мультимедийные картинки различных вариантов отдыха и туризма, ознакомиться с условиями  и возможностями отдыха, культурными достопримечательностями, послушать национальную музыку.

Мультимедийные  технологии могут быть использованы на предприятиях и организациях. При  этом руководители и специалисты, не оставляя своего рабочего кабинета, могут  провести конференцию через локальную или корпоративную компьютерную сеть, используя заранее приготовленные видеоматериалы или трансляцию в реальном времени видеосюжетов, вводимых в систему через фото и кино-цифровую аппаратуру.

Качество инструкций по обслуживанию и ремонту различной техники и устройств значительно повысится, если они будут разработаны с использованием мультимедиа. Это в равной степени относиться и к методикам проведения хирургических операций, и другим видам лечения человека и животных. Это объясняется тем, что многие операции и действия гораздо проще объяснить с помощью изображения и речи, чем длинными описаниями и статическими рисунками.

Для ремонтных мастеров жилищного комплекса такие системы  позволяют получить полное описание и изображение здания, внутренних помещений, схем водопровода горячей и холодной воды, электропроводки и т. д., а также рекомендации по устранению типовых неисправностей.

Большим вниманием технологические  мультимедиа пользуются у военных, которые начали реализовывать программу по переносу на интерактивные видеодиски всей технической, эксплуатационной и учебной документации по всем системам вооружений, создания и массового использования тренажёров.

Благоприятное впечатление  производят построенные на принципах  мультимедиа электронные справочники, энциклопедии, художественные альбомы, словари и переводчики с одного языка на другие. Они несут невиданный ранее объём информации с прекрасными цветными иллюстрациями, фрагментами мультфильмов и видеороликами, музыкальным и речевым сопровождением.

К другим не менее важным направлениям использования мультимедийных технологий относятся: создание и использование  системы ориентирования (выбор оптимального маршрута следования с учётом обстановки на всём маршруте).

Очевидно, что мультимедиа  станет в ближайшее время одним из основных направлений совершенствования компьютерных технологий.

 

 

Глава 7. Вычислительные сети

 

7.1. Локальные вычислительные сети

Компьютерная  вычислительная сеть – это совокупность компьютеров, распределенных в пространстве и взаимосвязанных с целью объединения общих ресурсов (программных, технических, информационных).

Компьютерные сети создаются  для повышения оперативности  обслуживания пользователей  сети и  должны обеспечивать надежную передачу информации. В качестве оконечных терминалов могут выступать как отдельные компьютеры, так и их группы, объединенные в локальные сети.

По географическим масштабам  сети подразделяются на следующие типы: локальные, глобальные и корпоративные.

Локальные вычислительные сети создаются для того, чтобы группа пользователей могла совместно задействовать одни и те же ресурсы: файлы, базы данных, принтеры, процессоры, модемы и т.д.

В качестве среды передачи данных может быть использована радиосвязь, витая пара проводов, специальный  коаксиальный кабель, оптико-волоконная линия.

Использование радиосвязи при организации локальных компьютерных сетей имеет ряд преимуществ: высокая скорость передачи данных;  исключение проблем, связанных с кабельным хозяйством. Недостатки: возможность подключения объектов, находящихся только в пределах прямой видимости, зависимость пропускной способности и качества передачи от погодных условий, ограниченное количество пользователей, достаточно большие затраты, низкая помехозащищенность.

Витая пара проводов является наиболее дешевым кабельным соединением, имеет низкую пропускную способность и слабую помехозащищенность.

Коаксиальный  кабель имеет экранизирующую оболочку и поэтому хорошо помехозащищен, применяется для связи на большие расстояния.

Оптико-волоконный кабель является дорогим средством связи, полностью помехоустойчив. Применяется там, где возникают электромагнитные помехи или требуется передача информации на очень большие расстояния без  использования повторителей. Такой кабель обладает противоподслушивающими свойствами, так как техника ответвлений в оптико-волоконных кабелях очень сложна и  сама врезка может быть легко обнаружена.

Корпоративные сети – это локальные сети, объединяющие компьютеры отдельных организаций, находящихся в различных городах, странах, континентах. Такие сети создают мощные организации, компании, заинтересованные в надежной защите своей информации.

Вполне очевидно, что  наиболее эффективной схемой соединения некоторой совокупности компьютеров  является «каждый с каждым». Однако такая архитектура локальной сети оказывается очень дорогостоящей в связи с необходимостью организации сложного кабельного хозяйства и установкой на каждом компьютере специального устройства – коммутатора. Кроме того, в некоторых случаях (при значительном количестве компьютеров в сети) это осуществить практически невозможно.

К настоящему времени  достаточно хорошо отработаны, с точки  зрения технических и программных  средств, два типа схем соединения компьютеров, входящих в локальную вычислительную сеть: сеть с выделенным сервером и одноранговая сеть.

Локальная сеть с выделенным сервером включает один или несколько мощных, быстродействующих, высоконадежных компьютеров (серверов).

Локальные вычислительные сети с выделенными серверами  могут иметь следующие архитектуры: звездообразную, иерархическую или петлевую.

В звездообразной локальной  вычислительной сети рабочие станции  подключаются к серверу через  специальное согласующее устройство, в качестве которого могут быть использованы концентратор или коммутатор.

В локальных вычислительных сетях петлевой структуры устанавливаются два сервера, имеющих две ветви соединения, реализуемые через согласующие устройства. Такая схема соединения компьютеров является более надежной по сравнению со звездообразной, так как при выходе из строя одного сервера рабочие станции обслуживаются другим сервером.

Одноранговые  вычислительные сети не содержат в своем составе выделенных серверов. В них любой компьютер может быть и сервером и рабочей станцией одновременно.

Различают две одноранговые сетевые архитектуры: шинная (магистральная) и кольцевая.

Кольцевая архитектура  характеризуется тем, что в случае неисправности одного из сегментов, информация идет по оставшемуся полукольцу. Это повышает надежность кольцевой структуры сети по сравнению с шинной.

Затраты на организацию одноранговых вычислительных сетей относительно небольшие. Однако при увеличении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Пороговое значение числа рабочих станций составляет 25 – 30 единиц. Поэтому одноранговые структуры используются только для относительно небольших сетей. К преимуществам одноранговых сетей также следует отнести то, что им не требуется администратор.

Для обеспечения надежности работы локальной вычислительной сети вследствие отключения электропитания или значительного падения напряжения в электрической сети необходимо использовать источники бесперебойного питания. В случае отключения питания в сети источник бесперебойного питания способен сохранить работоспособность компьютера в течение 20 – 30 мин. в зависимости от мощности, потребляемой компьютером.

 

7.2. Глобальная сеть Интернет

Интернет представляет собой мировую глобальную компьютерную сеть, объединяющую многие локальные, региональные сети и включающую сотни миллионов отдельных компьютеров.

К настоящему времени  услугами Интернета пользуется более  одного миллиарда человек. Дальнейшее развитие глобальной Сети связано с  быстроразвивающимися странами Юго-Восточной  Азии, Китаем и Россией. Российская часть Интернет – Рунет – насчитывает  около 20 млн. человек, порядка 5 млн. пользуются сетью ежедневно.

Интернет состоит из крупных узлов, соединенных между  собой специально выделенными (арендованными) высокоскоростными линиями связи (космической, оптико-волоконной). Каждый узел – это несколько мощных, постоянно включенных компьютеров-серверов. Собственником такого узла является организация или частное лицо, называемые провайдером (provide – обслуживать), которые за определенную плату обслуживают подключенные локальные вычислительные сети и отдельные компьютеры.

По назначению серверы  таких узлов подразделяются на следующие  типы:

1. Host-сервер (Host – хозяин). К нему при помощи телефонной или другой связи подключаются локальные вычислительные сети или отдельные компьютеры индивидуальных пользователей.

2. Web-серверы, поддерживающие информационную службу «Всемирная паутина – WWW».

3. Файловые серверы  (FTP-серверы), используемые для хранения файлов различного назначения.

4. Телефонные серверы  дают возможность пользователю  Интернет позвонить на обычный  телефон непосредственно со своего компьютера. Также можно позвонить с телефона на компьютер и с компьютера на компьютер. При этом стоимость международных  и междугородних звонков значительно ниже, чем при пользовании обычным телефоном. Недостаток: во время разговора могут быть незначительные задержки и прерывания из-за недостаточной пропускной способности линий связи.

5. Мультимедиа-серверы.  Они хранят звуковые, видео и  анимационные файлы. Кроме того, через Интернет ведут трансляцию  многие радио и телевизионные станции.

6. В Интернете имеются  серверы, позволяющие с помощью  специального языка VRML (Virtual Reality Modeling Language) создавать виртуальные трехмерные миры, в которых можно затем перемещаться в различных направлениях и рассматривать предметы, здания и т.д. с разных сторон.