Читать книгу «Інформатика. Дитяча енциклопедія» онлайн.
Програми для копіювання компакт-дисків на жорсткий диск називаються граверами (англ. grabber), вони призначені для перенесення записів з компакт-дисків на комп’ютер. Це необхідно, бо формат запису музичних компакт-дисків відрізняється від дисків зі звичайними файлами. А відрізняються вони тому, що музичні компакт-диски з’явилися набагато раніше, ніж комп’ютери стали настільки потужними, щоб їхній об’єм пам’яті дозволяв бути носієм. А пізніше виявилося, що формат, який застосовується для запису музичних дисків, не дуже добре відповідає потребам комп’ютера, і був розроблений новий формат.
Граберів існує багато, але в них одне призначення – перевести запис з компакт-диска на жорсткий диск комп’ютера. Ці програми відрізняються інтерфейсом, управлінням і якістю переведення музичних дисків у файли. Річ у тому що власне формат аудіокомпакт-дисків дозволяє помилки читання з носія (якщо їх не дуже багато). Більшість граберів орієнтовано на найшвидшу роботу, тому вони допускають читання дисків з помилками. Лише деякі програми спрямовані на найточніше читання компакт-дисків. Однією з таких програм є безкоштовна Exact Audio Copy (www.exactaudiocopy.de). Це досягається багаторазовим читанням одних і тих же місць та зниженням швидкості CD-ROM. Звичайно, точне копіювання дисків може зайняти набагато більше часу, але це здебільшого визначається якістю диска та пристрою CD-ROM. Аналогічні програми існують і для переведення фільмів з DVD-дисків.
Комп’ютерне оформлення обкладинки аудіодиска
Програми для запису звуку, як правило, входять до інтегрованих пакетів для запису та обробки звуку. Але існують і окремі програми, за допомогою яких можна записувати звук з лінійного або мікрофонного входу звукової карти. Такі програми є у комплекті програмного забезпечення звукових карт, наприклад Creative recorder.
Для професійного запису й обробки звуку є декілька потужних програм з великою кількістю функцій. Найпоширеніші з них Cool Edit (фірми Syntrillium) та Sound Forge (фірми Sonic Foundry, нині відділення корпорації SONY). Вони мають багато функцій обробки звуку, а також можливість підключати програми-доповнення (плагіни) (англ. plug-in), у яких реалізовано додаткові функції. Серед їх функцій є запис, вирізання ділянок запису, зміна гучності після запису, аналізатор спектрау сигналу, еквалайзер, генератори стандартних сигналів, різноманітні фільтри, ефекти реверберації та луни, очищення запису від шуму та тріску тощо. Такі програми достатньо дорогі, як власне програма, так і програми-доповнення. Але їх могутній потенціал найчастіше не потрібен звичайному користувачу. Існують аналогічні, хоча й менш функціональні програми, які здатні забезпечити потреби багатьох користувачів та звукоінженерів-початківців. Однією з таких програм є Creative Wave Studio, що входить у пакет програмного забезпечення до звукових карт фірми Creative.
Програми для синтезу звуків використовуються здебільшого музикантами. За їх допомогою можна вдома, за короткий час підготувати фонограму, в якій звучить багато інструментів.
Роздiл VIII
Комп’ютерні мережі
Історія комп’ютерних мереж
Іноді, коли кажуть, що мережа Інтернет (Internet) зародилася наприкінці XX століття, це історично не зовсім вірно. Залишимо у спокої той стародавній період, коли наш древній предок homo sapiens – рибалка – вперше придумав сітку, у яку і донині потрапляє рибка, що так і не порозумніла за цей час. Не будемо згадувати і павуків, які ще в доісторичний період уміли плести свою сітку, з якою порівнюють мережу Інтернет.
Ми будемо говорити про електричні мережі, а не павучі чи рибацькі. Перша така мережа з’явилася після того, як у 1876 році Александер Белл подарував людству свій винахід – телефонний апарат. Далі з’явився електричний телеграф. З того часу телефонні і телеграфні лінії швидко обплутали всю земну кулю і були навіть прокладені по дну морів та океанів.
Перш ніж перейти до розмови про спеціальні засоби зв’язку, декілька слів треба сказати про геніальний винахід людства – телефон. Головне призначення телефонної мережі – передавати мовні сигнали від одного телефону до іншого, до того ж вести розмови на великій відстані. Використовуючи телефон у повсякденному житті, ми не згадуємо, що так було не завжди. Офіційною датою винаходу телефону є 1876 рік. Як і багато інших винаходів, телефон з’явився ніби «помилково». У процесі експериментів з телеграфним передавачем молодий дослідник Александер Белл пролив на штани кислоту і погукав свого помічника, який знаходився у цей час з приймачем в іншій кімнаті. Заклик Белла було почуто через цей приймач.
Наприкінці XVIII століття народилися телефонна та телеграфна мережі – разом велика кількість ліній зв’язку, які дозволяють людям обмінюватися інформацією, незважаючи на відстань. Телефонна мережа основана на використанні аналогових (безперервних) сигналів, які передаються по дроту, тоді як телеграфна – це типовий приклад передачі інформації у дискретному (цифровому) вигляді, при якому символ, який передають, кодують якимось кодом (наприклад, азбукою Морзе). Для передачі цифрових кодів звичайно використовують двійкові коди, при яких сигнал у лінії представлений двома значеннями – є струм у мережі чи його нема.
Потім виник радіозв’язок, у якому для передачі були використані електромагнітні хвилі, передбачені прозорливим Генріхом Герцем і вперше використані на практиці Олександром Поповим. Він почав з передачі телеграфних повідомлень без дротів, але швидко засвоїв передачу голосу, музики, зображення (телебачення). Італієць Марконі зробив у цій галузі дуже багато і вважається піонером у практичному застосуванні радіохвиль.
1. На рисунку 1а показано графік функції у = х2. Це графік безперервної функції.
2. Той же самий графік після перетворення у цифрову форму виглядає інакше – набагато грубіше (рис. 1б та 1в).
Рис. 1
3. Похибка, яка виникає при такому перетворенні, називається похибкою оцифровки.
4. Перетворення можна зробити точнішим, якщо стовпчики діаграми поставити частіше (так зменшиться дискретність).
5. Чим менша дискретність (крок цифровки), тим ближча цифрова інформація до аналогової і менша похибка оцифровки. Але тим більше обчислень потрібно виконувати комп’ютеру, а тому тим більше інформації йому потрібно зберігати і обробляти.
6. На рисунку 2 показано дві квітки, отримані з Інтернету. Затрати часу (і способів) на прийом другого рисунка у десять разів вищі, адже він містить більше інформації.
Рис. 2
Перевага радіозв’язку в тому, що він не потребує дротів для передачі інформації, оскільки електромагнітні хвилі зі швидкістю світла розповсюджуються у вільному просторі і в атмосфері. Однак технічні засоби радіозв’язку набагато дорожчі, ніж засоби телефонного зв’язку. Для здійснення радіозв’язку потрібне джерело електромагнітних хвиль (радіопередавач з антеною) та їх приймач (теж з антеною), крім того, вони повинні мати можливість настроюватися на радіосигнали визначених частот з метою їх виділення (селекції) з маси таких сигналів.
1. Телевізор – це аналоговий пристрій. Усередині телевізора є кінескоп. Промінь кінескопа безперервно переміщується по екрану. Чим сильніше промінь, тим яскравіше світиться точка, у яку він потрапляє. Зміна світіння точок відбувається плавно і безперервно.
2. Монітор комп’ютера теж схожий на телевізор, але це пристрій цифровий. У ньому яскравість променя змінюється не плавно, а стрибком (дискретно). Промінь або є, або його нема. Якщо він є, ми бачимо яскраву точку (білу або кольорову). Якщо променя нема, ми бачимо чорну точку. Тому зображення на моніторі краще за якістю, ніж на екрані телевізора.
3. Програвач грамплатівок – аналоговий пристрій. Чим більша висота нерівностей на звуковій доріжці, тим голосніше звучить звук.
4. Телефон – теж аналоговий пристрій. Чим голосніше ми говоримо у трубку, тим вища сила струму, який проходить по дротах, тим голосніший звук, який чує наш співрозмовник.
Поступово відбувається злиття різних видів зв’язку. Так з’явилися стільниковий та пейджинговий зв’язки, які охопили території великих та малих міст і сіл. Вінцем розвитку радіозв’язку є супутниковий радіозв’язок, який дає можливість одночасно охопити величезні простори землі, океанів та вести передачу у сотнях, тисячах та мільйонах телефонних і телевізійних каналах одночасно. У його основі лежить передача інформації на супутник, який «парить» над Землею, або систему супутників Землі, з наступною трансляцією на досить великі (визначені) ділянку Землі.
Уже в наш час учені змогли передавати інформацію світлом, шляхом зміни інтенсивності світлового потоку – його модуляції. Для цього були створені світлові волокна, у яких світло передається за рахунок багатократних віддзеркалень від стінок волокна. Завдяки цьому дуже широке використання отримали волокняно-оптичні лінії зв’язку з великою швидкістю передачі інформації, вони одночасно передають багато тисяч телефонних розмов і телевізійних передач.
Для з’єднання одне з одним сотень, тисяч, а потім і мільйонів абонентів (користувачів) телефонної мережі були створені автоматичні телефонні станції – АТС. З їх появою почалася ера телекомунікацій. Роль зв’язку в економіці та в житті суспільства всіх країн безперервно зростала. Удосконалювалася техніка зв’язку, у тому числі і побутова. Разом з телефонними апаратами до експлуатації були запущені телеграфні та факсимільні апарати, розвивався та з’єднувався зі світовою телефонією радіозв’язок. Світ готувався до створення глобальних мереж зв’язку найрізноманітніших типів – телефонних, радіозв’язків, супутникових та комп’ютерних.
Перші комп’ютери 50-х років – великі, громіздкі і дорогі – призначалися для дуже невеликої кількості обраних користувачів. Такі комп’ютери використовувалися в режимі пакетної обробки. Що ж таке пакетна обробка? Системи пакетної обробки, як правило, будувалися на базі мейнфрейма – потужного і надійного комп’ютера універсального призначення. Користувачі готували перфокарти, які містили в собі дані і команди програм, а потім передавали їх в обчислювальний центр. Оператори вводили ці карти в комп’ютер, а роздруковані результати користувач міг отримати тільки наступного дня. Пакетна обробка давала можливість ефективно використовувати обчислювальну потужність комп’ютера, але користувачеві це було досить незручно, тому що він не міг сам особисто керувати процесом обробки своїх даних.