Εφαρμογές Πληροφορικής Α ́ Γενικού Λυκείου

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣΓεώργιος Πανσεληνάς, Νικόλαος Αγγελιδάκης, Αφροδίτη Μιχαηλίδη, Χαρίλαος Μπλάτσιος,Σταύρος Παπαδάκης, Γεώργιος Παυλίδης, Ελευθέριος Τζαγκαράκης, Αλέξης Τζωρμπατζάκης Εφαρμογές Πληροφορικής A΄ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΔΟΣΕΩΝ «ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ & ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣΓεώργιος Πανσεληνάς, Νικόλαος Αγγελιδάκης, Αφροδίτη Μιχαηλίδη, Χαρίλαος Μπλάτσιος,Σταύρος Παπαδάκης, Γεώργιος Παυλίδης, Ελευθέριος Τζαγκαράκης, Αλέξης Τζωρμπατζάκης Εφαρμογές Πληροφορικής Α΄ Γενικού Λυκείου ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΔΟΣΕΩΝ «ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣΠρόεδρος: Σωτήριος ΓκλαβάςΓΡΑΦΕΙΟ ΕΡΕΥΝΑΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Β΄Προϊστάμενος: Παύλος Φ. ΜάραντοςΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:Νικόλαος Αγγελιδάκης, Εκπαιδευτικός Πληροφορικής (ΠΕ19) Δ/θμιας ΕκπαιδευσηςΑφροδίτη Μιχαηλίδη, Εκπαιδευτικός Πληροφορικής (ΠΕ19) Δ/θμιας ΕκπαιδευσηςΧαρίλαος Μπλάτσιος, Εκπαιδευτικός Πληροφορικής (ΠΕ19) Δ/θμιας ΕκπαιδευσηςΓεώργιος Πανσεληνάς, Σχολικός Σύμβουλος Πληροφορικής (ΠΕ19) Δ/θμιας ΕκπαιδευσηςΣταύρος Παπαδάκης, Εκπαιδευτικός Πληροφορικής (ΠΕ19) Δ/θμιας ΕκπαιδευσηςΓεώργιος Παυλίδης, Εκπαιδευτικός Πληροφορικής (ΠΕ20) Δ/θμιας ΕκπαιδευσηςΕλευθέριος Τζαγκαράκης, Διοικητικός υπάλληλος ΠΕ-Πληροφορικής του Υ.ΠΑΙ.Θ.Αλέξης Τζωρμπατζάκης, Εκπαιδευτικός Πληροφορικής (ΠΕ19) Δ/θμιας ΕκπαιδευσηςΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΟΜΑΔΑΣ:Γεώργιος Πανσεληνάς, Σχολικός Σύμβουλος Πληροφορικής (ΠΕ19) Δ/θμιας ΕκπαίδευσηςΚΡΙΤΕΣ-ΑΞΙΟΛΟΓΗΤΕΣ:Ιωάννης Μαυρίδης, Μέλος ΔΕΠ (συντονιστής)Ζαχαρίας Μανουσαρίδης, Σχολικός Σύμβουλος, κλ. ΠΕ19Φώτιος Λαζαρίνης, Εκπαιδευτικός, κλ. ΠΕ19ΦΙΛΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ:Ασημένια Χαρκιωτάκη, Εκπαιδευτικός Φιλόλογος (ΠΕ02) Δ/θμιας ΕκπαίδευσηςΚΑΛΛΙΤΕΧΝΙΚΗ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ:Δέσποινα Αρβανίτη, Εκπαιδευτικός Πληροφορικής (ΠΕ20) Π/θμιας ΕκπαίδευσηςΕΙΚΟΝΑ ΕΞΩΦΥΛΛΟΥ:Ελευθέριος Παναγουλόπουλος«ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΑ ΝΕΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥΛΥΚΕΙΟΥ» της Πράξης «ΝΕΟ ΣΧΟΛΕΙΟ (ΣΧΟΛΕΙΟ 21oυ αιώνα)-ΝΕΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΠΟΥΔΩΝ» ΜΕ ΚΩΔ. ΟΠΣ 295450, των Αξόνων Προτεραιότητας 1, 2 και 3 – ΟΡΙΖΟ-ΝΤΙΑ ΠΡΑΞΗ του ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ «ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗ», που συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση - Ευρωπαϊκό Κοι-νωνικό Ταμείο και από Εθνικούς Πόρους (ΕΣΠΑ 2007 – 2013).

Ενημερωτικό σημείωμα για τον μαθητήΑγαπητή μαθήτρια / Αγαπητέ μαθητή, Το βιβλίο αυτό έχει ως στόχο την εμβάθυνση των γνώσεών σου, την απόκτηση δεξιοτήτων καιικανοτήτων, και τη διαμόρφωση στάσεων που αφορούν στις Εφαρμογές της Πληροφορικής. Τοπεριεχόμενο του βιβλίου καλύπτει τόσο τις διαχρονικές γνώσεις και ικανότητες όσο και τις νέες,όπως αυτές έχουν προκύψει από τις σύγχρονες εξελίξεις στην Επιστήμη και στην Τεχνολογία τηςΠληροφορικής. Εξελίξεις που δρουν καταλυτικά και έχουν φέρει αλλαγές σε όλο το φάσμα τηςανθρώπινης κοινωνίας και ζωής.Πώς διαβάζεται αυτό το βιβλίο Το βιβλίο χωρίζεται σε τέσσερις Ενότητες (Θεματικές): (α) Υλικό-Λογισμικό και Εφαρμογές,(β) Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα – Δημιουργία Εφαρμογών, (γ) Επικοινωνία και Διαδίκτυοκαι (δ) Συνεργασία και Ασφάλεια στο Διαδίκτυο. Αρκετές έννοιες εμφανίζονται σε περισσότερεςαπό μία Ενότητες με τέτοιο όμως τρόπο, ώστε η γνώση να συγκροτείται σταδιακά και συμπληρω-ματικά με συνέπεια και συνοχή. Στο τέλος του βιβλίου υπάρχει Λεξικό βασικών όρων, το οποίομπορείς να συμβουλεύεσαι. Επίσης, παρατίθεται βασική βιβλιογραφία στην περίπτωση που επι-θυμείς να μελετήσεις περαιτέρω τις έννοιες του βιβλίου. Κάθε Ενότητα χωρίζεται σε Κεφάλαια. Να διαβάσεις τα Περιεχόμενα στην αρχή του βιβλίου,για να ενημερωθείς σχετικά με τα θέματα Εφαρμογών Πληροφορικής, με τα οποία θα ασχοληθείςκατά τη διάρκεια της σχολικής χρονιάς. • Στην πρώτη σελίδα κάθε Κεφαλαίου περιέχονται: Διδακτικές Ενότητες-Υποκεφάλαια Στην πρώτη σελίδα κάθε κεφαλαίου κατονομάζονται οι διδακτικές ενότητες-υποκεφάλαια, με τις οποίες ασχολείται το συγκεκριμένο κεφάλαιο. Κάθε διδακτική ενότητα καλύπτει περιε- χόμενο από 1 έως 3 σελίδες. Για την επίτευξη των διδακτικών στόχων που αφορούν σε κάθε διδακτική ενότητα, παρατίθενται ερωτήσεις-δραστηριότητες μέσα στο κείμενο σε πλαίσιο και στο τέλος της διδακτικής ενότητας. Σε καλούμε να ασχοληθείς με αυτές. Διδακτικοί στόχοι Ο σκοπός και οι διδακτικοί στόχοι του κεφαλαίου παρατίθενται με τέτοιο τρόπο, ώστε να γνω- ρίζεις εκ των προτέρων τι πρέπει να κατακτήσεις μελετώντας το συγκεκριμένο κεφάλαιο και τις περισσότερες φορές με ποιο τρόπο θα μπορούσες να ελέγξεις αν και σε ποιο βαθμό το κα- τέκτησες. Ερωτήματα Τα ερωτήματα σε βοηθούν ώστε, καθώς απαντάς σε αυτά, είτε να συνδέεις τις δικές σου εμπει- ρίες και γνώσεις με το περιεχόμενο του κεφαλαίου είτε να ελέγχεις τις γνώσεις που απέκτησες, αφού πρώτα το μελετήσεις.

Βασική Ορολογία Η βασική ορολογία του κεφαλαίου λειτουργεί με τέτοιο τρόπο, ώστε να γνωρίζεις ποιους όρους καλείσαι να μελετήσεις στο συγκεκριμένο κεφάλαιο. Εισαγωγή Το κεφάλαιο ξεκινά με μια σύντομη εισαγωγή η οποία θέτει το πλαίσιο στο οποίο «κινούνται» οι στόχοι και το περιεχόμενο του κεφαλαίου.• Στο τέλος κάθε Ενότητας (Θεματικής) περιέχονται: Ασκήσεις Αυτοαξιολόγησης Οι ασκήσεις που προτείνονται στο τέλος κάθε ενότητας σκοπό έχουν να σε βοηθήσουν να ελέγξεις τον βαθμό στον οποίο έχεις κατανοήσει τις νέες έννοιες που μελέτησες. Θέματα για Συζήτηση Τα θέματα συζήτησης θα σου δώσουν την ευκαιρία να ακούσεις τις απόψεις των συμμαθητών σου αλλά και να εκφράσεις τις δικές σου απόψεις για σύγχρονα θέματα που σχετίζονται με τις εφαρμογές της Πληροφορικής.• Σε κάθε Κεφάλαιο υπάρχουν παραθέματα μέσα σε πλαίσια. Τα παραθέματα αυτά χωρίζονται σε τέσσερις διακριτές κατηγορίες. Κάθε κατηγορία έχει ένα χαρακτηριστικό εικονίδιο. Τα κείμενα αυτά εμπλουτίζουν το κυρίως κείμενο με ενδιαφέρου- σες ιστορίες και πληροφορίες. Τα κείμενα αυτά συμπληρώνουν το κυρίως κείμενο και είναι πολύ σημαντικά και απαραίτητα για την κατανόηση των εννοιών του κεφαλαίου. Τα κείμενα αυτά σε πληροφορούν για κινδύνους που πρέπει να προσέχεις. Περιλαμβάνουν ερωτήσεις που σε βοηθούν στη μελέτη του κυρί- ως κειμένου.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΥΛΙΚΟ-ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Κεφαλαιο 1: Υλικό Υπολογιστών.........................................................................................8 Κεφάλαιο 2: Λογισμικό......................................................................................................20 Κεφάλαιο 3: Εφαρμογές Υπολογιστών και Άνθρωπος.......................................................26 Κεφάλαιο 4: Κοινωνικές Επιπτώσεις.................................................................................36ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ–ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Κεφάλαιο 5: Κύκλος Ζωής Εφαρμογών............................................................................44 Κεφάλαιο 6: Περιβάλλοντα Ανάπτυξης Εφαρμογών.........................................................49 Κεφάλαιο 7: Υλοποίηση Εφαρμογών σε Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα....................54ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΚΑΙ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ Κεφάλαιο 8: Δίκτυα Υπολογιστών.....................................................................................74 Κεφάλαιο 9: Διαδίκτυο, Web 2.0 και Web X.0..................................................................80 Κεφάλαιο 10: Υπηρεσίες και Εφαρμογές Διαδικτύου.......................................................87 Κεφάλαιο 11: Εισαγωγή στην HTML...............................................................................93 Κεφάλαιο 12: Η Μάθηση στο Διαδίκτυο..........................................................................103ΕΝΟΤΗΤΑ 4: ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΟ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ Κεφάλαιο 13: Εφαρμογές Νέφους.....................................................................................110 Κεφάλαιο 14: Τηλεργασία – Ασύγχρονη και Σύγχρονη Συνεργασία από Απόσταση.......119 Κεφάλαιο 15: Κοινωνικά Δίκτυα.......................................................................................124 Κεφάλαιο 16: Ασφάλεια και Προστασία στο Διαδίκτυο...................................................133Λεξιλόγιο Βασικών Όρων.............................................................................................................144Βασική Βιβλιογραφία.....................................................................................................................146Ιστογραφία...................................................................................................................147Πηγές Εικονιστικού Υλικού...........................................................................................................147



Θεματική Ενότητα 1: Υλικό-Λογισμικό και Εφαρμογές■■ Κεφάλαιο 1: Υλικό Υπολογιστών (Hardware)■■ Κεφάλαιο 2: Λογισμικό (Software)■■ Κεφάλαιο 3: Εφαρμογές Υπολογιστών και ο Άνθρωπος■■ Κεφάλαιο 4: Κοινωνικές Επιπτώσεις

8 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1Υλικό Υπολογιστών (Hardware)Διδακτικές ενότητες1.1 Το Υπολογιστικό Σύστημα1.2 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ)1.3 Μνήμη1.4 Τεχνολογικές εξελίξεις στο Υλικό ΥπολογιστώνΔιδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές να αναγνωρίζουν τη δομή ενός γνώριμου υπολογι-στικού συστήματος καθώς και την εξέλιξη των υπολογιστών ως σύνολο αλλά και των επιμέρουςτμημάτων τους. Οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση: √√ να αναγνωρίζουν τα μέρη ενός προσωπικού υπολογιστή. √√ να κατανοούν τη λειτουργία των κυριότερων συστατικών ενός υπολογιστικού συστήματος. √√ να αναγνωρίζουν υπολογιστικά συστήματα στις διάφορες μορφές τους. √√ να εντοπίζουν τα «κρυμμένα» υπολογιστικά συστήματα που είναι ενσωματωμένα σε αντι- κείμενα της καθημερινότητάς τους.Ερωτήματα √√ Γνωρίζετε τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα; √√ Ποια είναι τα μέρη ενός προσωπικού υπολογιστή; √√ Μπορείτε να συγκρίνετε δύο υπολογιστές και να επιλέξετε τον καλύτερο; √√ Πόσα είδη υπολογιστικών συστημάτων γνωρίζετε και πόσα χρησιμοποιείτε; √√ Μπορείτε να αναφέρετε τεχνολογικές εξελίξεις για συγκεκριμένα μέρη του υπολογιστή;Βασική ορολογίαΥπολογιστικό Σύστημα, Υλικό Υπολογιστών (Hardware), Αρχιτεκτονική Υπολογιστή, ΜητρικήΚάρτα, Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας, Μνήμη, Ιεραρχία Μνήμης, Κλίμακες Ολοκλήρωσης,Πυρήνες, Ταμπλέτα, Έξυπνα Τηλέφωνα, Εικονική Και Επαυξημένη ΠραγματικότηταΕισαγωγή Ένας υπολογιστής είναι στην πραγματικότητα ένα σύστημα πολλών μερών που συνεργάζονταιμεταξύ τους. Τα φυσικά μέρη που μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε ονομάζονται συνολικάυλικό (hardware). Στο συγκεκριμένο κεφάλαιο εστιάζουμε στο υλικό (hardware) του προσωπικού υπολογιστή,με τον οποίο είμαστε και πιο εξοικειωμένοι. Θα γνωρίσουμε τα κυριότερα δομικά μέρη του καιτη λειτουργία τους. Θα εξετάσουμε την εξέλιξη των υπολογιστικών συστημάτων στο σύνολοτους αλλά και των βασικών στοιχείων που τα απαρτίζουν.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 9 Υλικό Υπολογιστών (Hardware)1.1 Το Υπολογιστικό Σύστημα Η εξέλιξη του ανθρώπου πραγματοποιήθηκε σε μεγάλο βαθμό Εικόνα 1.1. Ο μηχανισμός τωνχάρη στην ικανότητά του να χειρίζεται εργαλεία. Ιδιαίτερη θέση Αντικυθήρωνανάμεσα σε αυτά τα εργαλεία κατέχουν οι υπολογιστικές συ-σκευές. Από τον εκπληκτικό μηχανισμό των Αντικυθήρων τηςαρχαιότητας μέχρι τα αυτοκίνητα που κινούνται αυτόνομα (χωρίςοδηγό), τα υπολογιστικά συστήματα σχεδιάζονται, για να καλύ-ψουν συγκεκριμένες ανάγκες σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή.Παράλληλα, βοηθούν και στη συνολική πρόοδο της τεχνολογίας.Να σκεφτούμε το γεγονός ότι οι υπολογιστές του «σήμερα» χρη-σιμοποιούνται για την προαγωγή της έρευνας, των επιστημών καιτης τεχνολογίας γενικότερα αλλά και στη σχεδίαση των υπολογι-στών του «αύριο». Μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τα σύγχρονα υπολογιστι-κά συστήματα με βάση το μέγεθος, τις δυνατότητες και τη χρήσητους. Ενδεικτικά να αναφέρουμε εδώ:√√ τους υπερυπολογιστές (supercomputers) που χρησιμοποι-ούν ερευνητικά εργαστήρια√√ τα μεγάλα συστήματα (mainframes) που χρησιμοποιούνμεγάλοι οργανισμοί, τράπεζες και εταιρείες√√ τους προσωπικούς υπολογιστές (personal computers - PC)που συμπεριλαμβάνουν και τους φορητούς υπολογιστές(laptops, netbooks, ultrabooks)√√ τα έξυπνα τηλέφωνα (smartphones) και τις ταμπλέτες Εικόνα 1.2. Ο υπερυπολογιστής (tablets) Blue Gene/P στο Argonne National Lab αποτελείται από περισσότε-√√ τις έξυπνες συσκευές (π.χ. SMART τηλεοράσεις και ρολό- ρους από 250.000 επεξεργαστές. για) αλλά και τις συσκευές που ενσωματώνουν «ευφυΐα»(προγραμματιζόμενες ηλεκτρικές συσκευές, αυτοκίνητα).Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ένας υπολογιστής είναι ένα σύνθετο «οικοδόμημα», το οποίοχρειάζεται προσεκτικό σχεδιασμό, για να πετύχει το μέγιστο τηςαπόδοσής του μέσα σε συγκεκριμένα όρια κόστους, κατανάλω-σης ενέργειας, και περιορισμών που θέτουν οι διαθέσιμες τεχνο-λογίες κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.Η αρχιτεκτονική υπολογιστών είναι ένα σύνολο κανόνωνπου περιγράφει ένα υπολογιστικό σύστημα καθορίζοντας τα μέρητου και τις μεταξύ τους σχέσεις. Συνήθως δίνεται έμφαση στηδομή και λειτουργία του επεξεργαστή, και στους τρόπους προ-σπέλασης στη μνήμη. Εικόνα 1.3. Έξυπνο ρολόι Οι σύγχρονοι ηλεκτρονικοί υπολογιστές σχεδιάζονται με βάσητις αρχές που διατυπώθηκαν το 1945 από τον μαθηματικό-φυσι-κό Τζον φον Νόιμαν και την ομάδα του στο Ινστιτούτο Προηγμέ-νων Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον. Οι θεμελιώδεις

10 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές Σχήμα 1.1. Αρχιτεκτονική σύγχρονου προσωπικού υπολογιστή αυτές αρχές ονομάζονται αρχιτεκτονική φον Νόιμαν (μοντέλο φον Νόιμαν) ή αρχιτεκτονική Πρίνστον. Ας δούμε τώρα τη δομή ενός σύγχρονου υπολογιστή. Πιο απλά, θα εξετάσουμε έναν επιτραπέζιο προσωπικό υπολογιστή, με τον οποίο είμαστε και πιο εξοικειωμένοι. Ο υπολογιστής μας αποτελείται από την κεντρική μονάδα και τις περιφερειακές συσκευές (που εξασφαλίζουν είσοδο και έξοδο). Η κεντρική μο- νάδα περιέχει σίγουρα τα παρακάτω μέρη:Σχήμα 1.2. Αρχιτεκτονική φον Νό- √√ Μητρική Κάρταιμαν √√ Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) √√ Κύρια Μνήμη √√ Περιφερειακή Μνήμη (Μονάδες αποθήκευσης) √√ Τροφοδοτικό και προαιρετικά Κάρτες επέκτασης. Όσον αφορά στις περιφερειακές συσκευές, αυτές χωρίζονται σε συσκευές εισόδου, όπως για παράδειγμα:Εικόνα 1.4. Οθόνη αφής √√ πληκτρολόγιο √√ ποντίκι √√ μικρόφωνο √√ κάμερα (webcamera) √√ σαρωτής (scanner) και συσκευές εξόδου: √√ οθόνη √√ εκτυπωτής √√ ηχεία. Τα τελευταία χρόνια αυξάνεται συνεχώς η χρήση της οθόνης αφής με την υιοθέτησή της σε φορητούς υπολογιστές, έξυπνα τη- λέφωνα και ταμπλέτες. Οι συγκεκριμένες οθόνες αποτελούν συ- σκευές εισόδου και εξόδου συγχρόνως.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 11 Υλικό Υπολογιστών (Hardware)Μητρική Κάρτα (Motherboard) Εικόνα 1.5. Μητρική κάρτα Η μητρική κάρτα (motherboard) αποτελεί το κύριο τυπωμέ- Με τον όρο μη-πτητικήνο ηλεκτρονικό κύκλωμα ενός σημερινού υπολογιστή. Πάνω της μνήμη εννοούμε τη μνή-συνδέονται σημαντικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως η Κεντρι- μη η οποία διατηρεί την πληρο-κή Μονάδα Επεξεργασίας και η μνήμη, ενώ παρέχει και συνδέ- φορία που περιέχει και μετά τησεις για άλλα περιφερειακά. Τυπικά μια μητρική κάρτα περιλαμ- διακοπή του ηλεκτρικού ρεύ-βάνει: ματος. √√ υποδοχή επεξεργαστή (cpu socket) Η θεμελιώδης λει- √√ θύρες για αρθρώματα μνήμης. Τα αρθρώματα μνήμης είναι τουργία του BIOS εί- ναι να αρχικοποιήσει και να μικρές πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων πάνω στις οποίες ελέγξει τα δομικά στοιχεία του βρίσκονται ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης (Εικόνα 1.9). υλικού του υπολογιστή μας και √√ ένα σύνολο ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (chipset) για τη στη συνέχεια να φορτώσει το διαχείριση της ροής δεδομένων μεταξύ του επεξεργαστή, Λειτουργικό Σύστημα από μια της μνήμης και των περιφερειακών συσκευών μονάδα αποθήκευσης. √√ μη πτητική μνήμη σε μορφή Flash ROM, στην οποία περιέ- χεται το BIOS (Βασικό Σύστημα Εισόδου/Εξόδου) Να ανοίξετε την κε- √√ μία γεννήτρια χρονισμού για τον συγχρονισμό των διαφό- ντρική μονάδα ενός προ- ρων συστατικών της σωπικού υπολογιστή στο εργα- √√ θύρες για κάρτες επέκτασης στήριο με την καθοδήγηση του √√ συνδέσεις για τροφοδοσία, οι οποίες παίρνουν ρεύμα από καθηγητή σας και να αναγνω- το τροφοδοτικό του υπολογιστή και το διανέμουν στον επε- ρίσετε τα δομικά στοιχεία της. ξεργαστή, στις μνήμες και στις κάρτες επέκτασης που είναι συνδεδεμένες πάνω της √√ συνδέσεις για περιφερειακές συσκευές όπως: (α) οι θύρες PS/2 για συμβατότητα με προηγούμενης γενιάς πληκτρολόγιο και ποντίκι (β) οι θύρες USB Οι σύγχρονες μητρικές κάρτες έχουν καταφέρει να ενσωματώ-σουν στοιχεία που παλιότερα υλοποιούνταν από ξεχωριστές κάρ-τες επέκτασης όπως για παράδειγμα κάρτα γραφικών και κάρταήχου.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες1. Πού χρησιμοποιούνται οι υπερυπολογιστές σήμερα; Υπάρχει εναλλακτική προσέγγιση στην επεξεργασία τεράστιων ποσοτήτων πληροφορίας; Οι παρακάτω σύνδεσμοι μπο- ρούν να σας βοηθήσουν στην έρευνά σας: • http://en.wikipedia.org/wiki/Supercomputer • http://folding.stanford.edu/home/2. Το UEFI είναι μια πρότυπη διασύνδεση υλικολογισμικού για υπολογιστές, που έχει σχε- διαστεί για αντικατάσταση του BIOS. Ποια είναι τα πλεονεκτήματά του σε σχέση με το BIOS; Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους παρακάτω συνδέσμους: • http://windows.microsoft.com/el-gr/windows-8/what-uefi • http://en.wikipedia.org/wiki/Unified_Extensible_Firmware_Interface

12 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές 1.2 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) Η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Central Processing Unit – CPU) ή απλούστερα επεξεργαστής αποτελεί το μέρος του υλικού που εκτελεί τις εντολές ενός προγράμματος υπολογιστή χρησι- μοποιώντας βασικές αριθμητικές και λογικές πράξεις καθώς και λειτουργίες εισόδου-εξόδου. Ο επεξεργαστής αποτελείται από τρία βασικά στοιχεία, σύμ- φωνα με την αρχιτεκτονική φον Νόιμαν:Εικόνα 1.6. Κεντρική Μονάδα √√ Την Αριθμητική και Λογική Μονάδα (Arithmetic andΕπεξεργασίας Logic Unit – ALU), όπου εκτελούνται οι βασικές μαθημα- τικές πράξεις (πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός, δι-Εικόνα 1.7. Το ολοκληρωμένο κύ- αίρεση) και πράξεις λογικής (σύζευξη, διάζευξη, άρνηση,κλωμα μιας ΚΜΕ συγκρίσεις).Εικόνα 1.8. «Φέτα» ημιαγωγών √√ Τη Μονάδα Ελέγχου, η οποία κατευθύνει τη λειτουργία(wafer) από τη διαδικασία παρα- του επεξεργαστή. Η μονάδα αυτή διαβάζει, ερμηνεύει τιςγωγής ΚΜΕ εντολές του προγράμματος και καθορίζει τη σειρά επεξερ- γασίας των δεδομένων. Επίσης, ελέγχει την επικοινωνία και τον συντονισμό μεταξύ των συσκευών εισόδου/εξόδου. √√ Τους Καταχωρητές (Registers), μικρά κύτταρα μνήμης στο εσωτερικό του επεξεργαστή, που χρησιμοποιούνται για την προσωρινή αποθήκευση των δεδομένων κατά την επε- ξεργασία τους. Μερικοί καταχωρητές έχουν ειδική λειτουρ- γία όπως: • ο Μετρητής Προγράμματος (Program Counter), στον οποίο είναι αποθηκευμένη η διεύθυνση της επόμενης εντολής που θα ανακτηθεί από τη μνήμη, για να εκτε- λεστεί. • ο Καταχωρητής Εντολής (Instruction Register). Σε έναν απλό επεξεργαστή κάθε εντολή που ετοιμάζεται να εκτελεστεί φορτώνεται στον καταχωρητή εντολής. Ο συγκεκριμένος καταχωρητής «κρατάει» την εντολή για όσο χρόνο χρειάζεται ο επεξεργαστής για την απο- κωδικοποίηση, προετοιμασία και τελικά εκτέλεσή της, μια διαδικασία που μπορεί να χρειαστεί αρκετά βήμα- τα. • ο Συσσωρευτής (Accumulator), που συνήθως χρησι- μοποιείται για τις αριθμητικές και λογικές πράξεις. Τα χαρακτηριστικά που μας βοηθούν να καταλάβουμε τις δυ- νατότητες της ΚΜΕ είναι τα παρακάτω: √√ η συχνότητα του ρολογιού. √√ η Αρχιτεκτονική Συνόλου Εντολών (Instruction Set Architecture - ISA), √√ το μέγεθος λέξης (word size).

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 13 Υλικό Υπολογιστών (Hardware)Συχνότητα ρολογιού Συχνότητα ονομάζου- με τον αριθμό των επα- Κάθε επεξεργαστής περιέχει ένα εσωτερικό ρολόι που παρά- ναλήψεων ενός γεγονό-γει παλμούς σε τακτές χρονικές στιγμές, ώστε να ρυθμίζει την τος στη μονάδα του χρόνου.εκτέλεση των εντολών αλλά και τον συγχρονισμό με τα υπόλοιπα Η συχνότητα χαρακτηρίζειμέρη του υπολογιστή. Το πλήθος των παλμών μέσα σε ένα δευτε- οποιοδήποτε φυσικό μέγεθοςρόλεπτο αποτελεί τη συχνότητά του. Ένας τυπικός επεξεργαστής μεταβάλλεται περιοδικά, δη-σήμερα διαθέτει συχνότητα ρολογιού μεταξύ 2 και 4 GHz. λαδή επαναλαμβάνει τις ίδιες τιμές σε τακτά χρονικά δια-Αρχιτεκτονική Συνόλου Εντολών στήματα. Στο Διεθνές Σύστημα Μονά- Η Αρχιτεκτονική Συνόλου Εντολών είναι το μέρος της αρχι- δων η συχνότητα μετριέται σετεκτονικής υπολογιστών που σχετίζεται με τον προγραμματισμό. Hertz (Χερτζ), από το όνομαΠεριλαμβάνει τις εντολές και τους τύπους δεδομένων που υπο- του Γερμανού φυσικού Χά-στηρίζονται από τον επεξεργαστή όπως επίσης τους καταχωρη- ινριχ Χερτζ (Heinrich Rudolfτές, την αρχιτεκτονική μνήμης και τρόπους διευθυνσιοδότησης . Hertz). Η συχνότητα ενός (1) Hz (Hertz) ισοδυναμεί με μία Υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις, η αρχιτεκτονική CISC ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο.και η αρχιτεκτονική RISC. Η αρχιτεκτονική CISC διαθέτει ένα Πολλαπλάσιες μονάδες αυτούπολύπλοκο σύνολο εντολών, πολλές από τις οποίες είναι εξει- είναι το kHz (1000 Hz) και τοδικευμένες. Από την άλλη, η αρχιτεκτονική RISC διαθέτει ένα MHz (1.000.000 Hz).περιορισμένο σύνολο εντολών, το οποίο περιέχει εκείνες τιςεντολές που χρησιμοποιούνται συχνότερα σε προγράμματα. Οιασυνήθιστες εργασίες υλοποιούνται ως υπορουτίνες, όπου o επι-πλέον χρόνος εκτέλεσης στον επεξεργαστή αντισταθμίζεται απότη σπάνια χρήση τους.Μέγεθος λέξης Λέξη ονομάζουμε τη φυσική μονάδα δεδομένων που χρησιμο- Η διοχέτευση (pipeline)ποιείται από μία συγκεκριμένη σχεδίαση επεξεργαστή. Μια λέξη είναι μια τεχνική με τηναποτελείται από ένα συγκεκριμένο πλήθος ψηφίων 0 και 1 (bit) οποία πολλαπλές εντολές αλλη-το οποίο δηλώνει το μέγεθός της. Το μέγεθος αυτό επηρεάζει τη λεπικαλύπτονται στην εκτέλεσήγενικότερη λειτουργία του υπολογιστή. Για παράδειγμα, το μέγε- τους. Βασίζεται στο γεγονός ότιθος των περισσότερων καταχωρητών ενός επεξεργαστή είναι ίδιο τα βήματα που απαιτούνται γιαμε το μέγεθος της λέξης. Επίσης, η μέγιστη ποσότητα δεδομένων την εκτέλεση μιας εντολής επι-που μπορεί να μεταφερθεί από και προς τη μνήμη σε μία λειτουρ- τρέπουν κάποια παράλληληγία είναι ίση με το μέγεθος της λέξης. Οι σύγχρονοι προσωπικοί επεξεργασία.υπολογιστές χρησιμοποιούν μέγεθος λέξης 32 bit ή 64 bit.Λειτουργία επεξεργαστήΥπάρχουν τέσσερα βήματα που εκτελούνται σχεδόν σε όλους τους επεξεργαστές. Στο πρώτο βήμα γίνεται η μεταφορά (fetch) της εντολής από το σημείο της μνήμης στο οποίοδείχνει ο Μετρητής Προγράμματος. Η εντολή πρέπει να ανακληθεί από τη σχετικά αργή κύρια μνή-μη και αναγκάζει τον επεξεργαστή να περιμένει. Οι σύγχρονες ΚΜΕ χρησιμοποιούν κρυφές μνήμες(cache) και αρχιτεκτονικές διοχέτευσης (pipeline), για να ξεπεράσουν αυτή την καθυστέρηση. Στο δεύτερο βήμα γίνεται η αποκωδικοποίηση (decode). Η εντολή χωρίζεται σε τμήματα πουέχουν σημασία για συγκεκριμένα τμήματα του επεξεργαστή. Ένα τμήμα της εντολής, που ονο-

14 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και ΕφαρμογέςΣχήμα 1.3. Λειτουργία επεξεργαστή μάζεται κωδικός λειτουργίας (opcode), δείχνει ποια εργασία θα εκτελεστεί, ενώ τα υπόλοιπα μέρη της παρέχουν τα δεδομένα που απαιτούνται, όπως οι τελεσταίοι για τις αριθμητικές πράξεις. Στο τρίτο βήμα η ΚΜΕ χρησιμοποιεί τα επιμέρους τμήματά της με τις κατάλληλες συνδέσεις έτσι ώστε να μπορέσει να εκτελεστεί (execute) η επιθυμητή λειτουργία. Για παράδειγμα, σε μία λειτουρ- γία πρόσθεσης η Αριθμητική και Λογική Μονάδα θα πρέπει να συνδεθεί με ένα σύνολο εισόδων και μια έξοδο αποτελεσμάτων. Στο τέταρτο και τελευταίο βήμα τα αποτελέσματα της εκτέ- λεσης μεταφέρονται σε κάποιον εσωτερικό καταχωρητή του επεξεργαστή για γρήγορη πρόσβαση από τις επόμενες εντολές ή αποθηκεύονται στην πιο αργή αλλά μεγαλύτερη κύρια μνήμη (store ή writeback). Τα παραπάνω βήματα επαναλαμβάνονται μέχρι τον τερματι- σμό του προγράμματος. Να βρείτε, με τη βοή- Επιδόσεις θεια του καθηγητή σας,το μοντέλο του επεξεργαστή Καθώς εξελίσσεται η αρχιτεκτονική υπολογιστών, γίνεταιπου διαθέτει ένας από τους όλο και πιο δύσκολη η σύγκριση διαφορετικών υπολογιστικώνυπολογιστές του εργαστηρίου συστημάτων με βάση τις προδιαγραφές τους. Ο ρυθμός εκτέλε-σας. Πόσο γρήγορος είναι σε σης εντολών σε μία ΚΜΕ είναι διαφορετικός από τη συχνότητασχέση με έναν σύγχρονο επε- του ρολογιού και εξαρτάται από την εντολή που εκτελείται. Μιαξεργαστή; εντολή μπορεί να απαιτήσει αρκετούς κύκλους ρολογιού, για ναΜπορείτε να χρησιμοποιήσετε ολοκληρωθεί. Επίσης, ένας σύγχρονος επεξεργαστής μπορεί νατον παρακάτω ιστότοπο για τις εκτελεί πολλαπλές ανεξάρτητες εντολές ταυτόχρονα. Επομένως,συγκρίσεις σας: ένας «αργός» επεξεργαστής, όσον αφορά στον χρονισμό του ρο-http://www.cpubenchmark.net/ λογιού του, μπορεί να αποδίδει εξίσου καλά με έναν επεξεργαστή που διαθέτει υψηλότερη συχνότητα ρολογιού. Για τον λόγο αυτό δημιουργήθηκαν διάφοροι έλεγχοι επι- δόσεων (benchmarks), οι οποίοι εκτελούν ένα ή περισσότερα προγράμματα στο υπό εξέταση υπολογιστικό σύστημα και μας επιτρέπουν να σχηματίσουμε μια συγκριτική εικόνα για τις δυνα- τότητες της ΚΜΕ που διαθέτουμε.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες1. Ο υπερχρονισμός (overclocking) είναι η διαδικασία με την οποία αυξάνουμε τη συχνότη- τα του ρολογιού ενός επεξεργαστή σε σχέση με αυτή που έχει ορίσει ο κατασκευαστής, με σκοπό την αύξηση των επιδόσεων του. Τι πρέπει να προσέξουμε και τι συνέπειες υπάρχουν; Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον εξής σύνδεσμο: http://en.wikipedia.org/wiki/Overclocking2. Με τη βοήθεια του καθηγητή Πληροφορικής και σε συνεργασία με τον καθηγητή Αγγλι- κών, μπορείτε να παρακολουθήσετε τη διαδικασία παραγωγής μιας ΚΜΕ στους συνδέ- σμους των κυριότερων εταιριών παραγωγής επεξεργαστών: ● https://www.youtube.com/watch?v=UvluuAIiA50 ● https://www.youtube.com/watch?v=d9SWNLZvA8g

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 15 Υλικό Υπολογιστών (Hardware)1.3 Μνήμη «Ιδανικά κάποιος θα επιθυμούσε μια αφά- Με τον όρο μνήμη αναφερόμαστε στα μέσα που χρησιμοποι- νταστα μεγάλη χωρητικότηταούνται για την αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων σε μνήμης, έτσι ώστε οποιαδήπο-έναν υπολογιστή ή άλλη ψηφιακή ηλεκτρονική συσκευή, σε προ- τε… λέξη να είναι άμεσα δια-σωρινή ή μόνιμη βάση. θέσιμη… Είμαστε αναγκασμέ- νοι να αναγνωρίσουμε την Τα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα χρειάζονται μνήμη πιθανότητα κατασκευής μιαςταχείας προσπέλασης αλλά και ταυτόχρονα μεγάλης χωρητικό- ιεραρχίας μνημών, καθεμιάτητας. Μια οικονομική λύση που ικανοποιεί και τις δύο αυτές από τις οποίες να έχει μεγαλύ-απαιτήσεις αποτελεί η ιεραρχία μνήμης, η οποία είναι οργανω- τερη χωρητικότητα από τηνμένη σε αρκετά επίπεδα. Καθένα από τα επίπεδα αυτά είναι μι- προηγούμενή της αλλά και με-κρότερο, γρηγορότερο και ακριβότερο ανά byte από το επόμενο γαλύτερο χρόνο προσπέλα-χαμηλότερό του επίπεδο. Ο στόχος είναι να παρέχεται ένα σύ- σης».στημα μνήμης με κόστος ανά byte σχεδόν τόσο χαμηλό όσο το Α. W. Burks, Η. Η. Goldstine,φθηνότερο επίπεδο της μνήμης και με ταχύτητα παραπλήσια του και J. von Neumannγρηγορότερου επιπέδου. Προκαταρκτική συζήτηση της Λογικής Σχεδίασης ενός Ηλε- κτρονικού Υπολογιστικού Μέ- σου (1946) Σχήμα 1.4. Ιεραρχία μνήμης Οι υπολογιστές με σχεδίαση 32 bit μπο-Κύρια Μνήμη ρούν να διευθυνσιοδοτήσουν 232 = 4294967296 ξεχωριστές Η κύρια ή κεντρική μνήμη αποτελεί το ενδιάμεσο επίπεδο με- θέσεις μνήμης.ταξύ των γρήγορων «κρυφών» μνημών του επεξεργαστή και των Οι σύγχρονοι υπολογιστές μεαργών περιφερειακών μονάδων αποθήκευσης. Αποτελείται από σχεδίαση 64 bit πόσες ξεχω-ένα μεγάλο πλήθος κελιών (cells), καθένα από τα οποία έχει τη ριστές θέσεις μνήμης μπορούνδική του διεύθυνση και περιεχόμενο. να διευθυνσιοδοτήσουν; Το κελί μπορεί να έχει μέγεθος ενός byte (δηλαδή 8 bit) ή τομέγεθος της λέξης του επεξεργαστή δηλαδή 16, 32 ή 64 bit. Στηνπρώτη περίπτωση έχουμε διευθυνσιοδότηση byte, ενώ στη δεύ-τερη διευθυνσιοδότηση λέξης.

16 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και ΕφαρμογέςΠίνακας 1.1. Η εξέλιξη των DRAM μνημών Έτος Μέγεθος Τύπος Βραδύτερη Ταχύτερη Χρόνος Η χωρητικότητα της μνήμης αναφέρεται στοπαραγωγής chip μνήμης μνήμη (ns) μνήμη (ns) κύκλου (ns) πλήθος των δυαδικών ψηφίων που μπορούν να αποθηκευτούν σε αυτή. Ένας τυπικός υπολογι- 1980 64Kbit DRAM 180 150 250 στής χρειάζεται σήμερα 2 με 4 GB για μια απρό- σκοπτη λειτουργία.1983 256Kbit DRAM 150 120 220 Η κεντρική μνήμη χρησιμοποιεί Μνήμη Τυ-1986 1Mbit DRAM 120 100 190 χαίας Προσπέλασης (Random Access Memory – RAM) και, πιο συγκεκριμένα, Δυναμική Μνή-1989 4Mbit DRAM 100 80 165 μη Τυχαίας Προσπέλασης (Dynamic Random- Access Memory – DRAM), που εξασφαλίζει τον1992 16Mbit DRAM 80 60 120 ίδιο χρόνο προσπέλασης σε οποιοδήποτε από τα κελιά της. Η μνήμη αυτή χαρακτηρίζεται από τα1996 64Mbit SDRAM 70 50 110 παρακάτω:1998 128Mbit SDRAM 70 50 1002000 256Mbit DDR1 65 45 902002 512Mbit DDR1 60 40 802004 1Gbit DDR2 55 35 702006 2Gbit DDR2 50 30 602010 4Gbit DDR3 36 28 372012 8Gbit DDR3 30 24 31Εικόνα 1.9. Αρθρώματα μνήμης √√ τον χρόνο προσπέλασης (access time), τον χρόνο δηλαδήτεχνολογίας DDR που μεσολαβεί από την αίτηση ανάγνωσης ενός κελιού μέ- χρι την παραλαβή του περιεχομένου του. Το bit είναι η στοιχειώ- δης μονάδα πληροφορίας √√ τον χρόνο κύκλου (cycle time), που αποτελεί το ελάχιστο και μπορεί να έχει τιμή 0 ή 1. χρονικό διάστημα που απαιτείται μεταξύ δύο διαδοχικών 1 byte = 8 bit κλήσεων της μνήμης. Ο χρόνος κύκλου είναι μεγαλύτερος 1 KB = 210 byte = 1024 byte από τον χρόνο προσπέλασης, επειδή χρειάζεται να σταθε- 1 MB = 220 byte = 1024 KB ροποιηθούν ηλεκτρικά οι γραμμές διευθυνσιοδότησης προ- 1 GB = 230 byte = 1024 MB τού γίνει η επόμενη κλήση. Επίσης, απαιτείται κάποιος νε- 1 TB = 240 byte = 1024 GB κρός χρόνος, στον οποίο δεν μπορεί να γίνει καμία κλήση στη μνήμη, για την αναζωογόνησή της (refresh time) μετά από κάθε ανάγνωση ή εγγραφή. √√ το εύρος ζώνης (bandwidth), το οποίο είναι η μέγιστη τα- χύτητα μεταφοράς δεδομένων από ή προς τη μνήμη. Η τα- χύτητα αυτή εξαρτάται από τον χρονισμό της μνήμης και τη μετράμε σε MB/s. Οι επιδόσεις ενός υπολογιστικού συστήματος εξαρτώνται σε σημαντικό βαθμό από τις επιδόσεις των μνημών που χρησιμοποι- ούνται. Επομένως, πρέπει να γίνεται προσεκτική επιλογή αυτών με βάση τα παραπάνω χαρακτηριστικά.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες1. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ των DRAM και SRAM; Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον παρακάτω σύνδεσμο: http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_random-access_memory2. Συγκεντρώστε για κάθε επίπεδο μνήμης ενδεικτικά στοιχεία για τη χωρητικότητα και την ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων. Για την έρευνά σας μπορείτε να αξιοποιήσετε πληρο- φορίες από τον σύνδεσμο http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_hierarchy

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 17 Υλικό Υπολογιστών (Hardware)1.4 Τεχνολογικές εξελίξεις στο Υλικό Υπολογιστών Εικόνα 1.10. Η μηχανή του Pascal Μεταξύ του 2700 π.Χ. και 2300 π.Χ. εμφανίστηκε για πρώτηφορά ο Σουμεριακός Άβακας, ένας πίνακας με διαδοχικές στήλεςπου οριοθετούσαν τις διαδοχικές τάξεις μεγέθους του εξηνταδι-κού συστήματος αρίθμησης. Μέχρι την εμφάνιση του πρώτουηλεκτρονικού υπολογιστή υπήρξαν σημαντικές μηχανικές εφευ-ρέσεις. Ενδεικτικά, αναφέρουμε τη μηχανή του Pascal (1642),την Αναλυτική Μηχανή του Μπάμπατζ (1837) και τον ηλε-κτρομηχανικό Ταξινομέα Απογραφής του Χόλεριθ (1890).Γενιές υπολογιστών Το ερέθισμα για την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών υπολογι- Εικόνα 1.11. Λυχνία κενούστών αποτέλεσε ο Β΄ Παγκόσμιος Πόλεμος. Η αποκρυπτογρά-φηση από τους Συμμάχους των μηνυμάτων που αντάλλασσαν οιΓερμανικές δυνάμεις απαιτούσε τεράστιο πλήθος υπολογισμώνσε συγκεκριμένο χρόνο. Γι’ αυτό τον λόγο δημιουργήθηκε ο Κο-λοσσός (Colossus), ο πρώτος προγραμματιζόμενος ηλεκτρονι-κός υπολογιστής που χρησιμοποιούσε λυχνίες κενού (vacuumtubes), για να εκτελέσει λογικές και μαθηματικές πράξεις. Τηνίδια τεχνολογία χρησιμοποιούσε και ο πιο γνωστός ENIAC, πουθεωρείται ο πρώτος ηλεκτρονικός ψηφιακός υπολογιστής γενι-κής χρήσης στον κόσμο. Η αντικατάσταση της λυχνίας κενού από την κρυσταλλοτρί- Εικόνα 1.12. Κρυσταλλοτρίοδοςοδο (transistor) επέτρεψε τη δημιουργία μικρότερων και ταχύ- (transistor)τερων υπολογιστών. Όμως η επανάσταση ήρθε με την ανακά-λυψη του ολοκληρωμένου κυκλώματος (integrated circuit) ήαπλά chip. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα αποτελείται από πλήθοςκρυσταλλοτριόδων καθώς και άλλων ηλεκτρονικών στοιχείωνπάνω σε ένα φύλλο ημιαγωγού, συνήθως πυριτίου. Η χρήση αυ-τής της τεχνολογίας οδήγησε σε ακόμα μικρότερους, ταχύτερούςκαι πιο οικονομικούς υπολογιστές. Τα ολοκληρωμένα κυκλώμα-τα εξελίσσονται κι αυτά και αυξάνεται συνεχώς το πλήθος τωνκρυσταλλοτριόδων που περιέχουν. Έτσι, ξεκινήσαμε από τη Μι-κρής Κλίμακας Ολοκλήρωση (Small-Scale Integration - SSI),περάσαμε στη Μεσαία Κλίμακα (MSI) και φτάσαμε στα μέσατης δεκαετίας του ’70 στη Μεγάλη Κλίμακα (LSI). Η χρήση καθεμιάς από τις παραπάνω τεχνολογίες οριοθε- Εικόνα 1.13. Ολοκληρωμένοτεί και μια γενιά υπολογιστών. Έτσι, η λυχνία κενού αποτελεί κύκλωμα μνήμηςτην πρώτη γενιά (1945-1955), η κρυσταλλοτρίοδος τη δεύτερη(1955-1965) και το ολοκληρωμένο κύκλωμα την τρίτη (1965-1980). Το 1980 ξεκινά η τέταρτη γενιά, στην οποία βρισκόμα-στε ακόμα και η οποία χρησιμοποιεί ολοκληρωμένα κυκλώματαΠολύ Μεγάλης Κλίμακας Ολοκλήρωση (VLSI). Πλέον είναι

18 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές Ένας πολυπύρηνος εφικτό να συγκεντρωθούν οι περισσότερες, αν όχι όλες οι λει- επεξεργαστής αποτε- τουργίες μιας ΚΜΕ, σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα, τον λείται από δύο ή περισσότερες μικροεπεξεργαστή (microprocessor). Αυτό έχει ως συνέπεια να ανεξάρτητες πραγματικές ΚΜΕ μειωθεί το μέγεθος και η τιμή ενός υπολογιστή τόσο ώστε ο κα- (που ονομάζονται πυρήνες). Οι θένας μπορεί να αποκτήσει τον δικό του υπολογιστή. Ξεκινά η πολλαπλοί πυρήνες μπορούν να εποχή των προσωπικών υπολογιστών. «τρέξουν» πολλαπλές εντολές ταυτόχρονα, αυξάνοντας τη συ- Νέα υπολογιστικά συστήματα νολική ταχύτητα για τα προ- γράμματα που επιδέχονται πα- Η συνεχής μείωση του μεγέθους των υπολογιστών οδήγησε ράλληλη επεξεργασία. στους φορητούς υπολογιστές, στους Προσωπικούς Ψηφιακούς Βοηθούς (PDA) και πιο πρόσφατα στις ταμπλέτες. ΤροποποίησεΕικόνα 1.14. Οθόνη CRT τη λειτουργία και φιλοσοφία άλλων συσκευών όπως για παρά- δειγμα το κινητό τηλέφωνο που σχεδιάστηκε αρχικά για τη λε- κτική επικοινωνία μεταξύ ανθρώπων. Σήμερα όλο και περισσότε- ροι χρησιμοποιούν τα έξυπνα τηλέφωνά τους (smartphones), για να διαβάσουν την ηλεκτρονική τους αλληλογραφία, να περιηγη- θούν στο διαδίκτυο και στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης. Σύμφωνα με τον Νόμο του Μουρ (Moore), «ο αριθμός των τρανζίστορ σε έναν μικροεπεξεργαστή θα διπλασιάζεται κάθε περίπου δύο χρόνια». Μέχρι στιγμής ο νόμος αυτός ισχύει, και ήδη οι επεξεργαστές που χρησιμοποιούνται από τα περισσότερα υπολογιστικά συστήματα διαθέτουν περισσότερους από έναν πυ- ρήνες. Παράλληλες εξελίξεις Ο υπολογιστής μέχρι πρόσφατα χρειαζόταν μια κάρτα γραφι-Εικόνα 1.15. Οθόνη OLED κών, για να δημιουργεί μια συνεχή ροή εικόνων προς την οθόνη του. Αρκετοί από τους σύγχρονους επεξεργαστές έχουν αφομοι- Η Εικονική Πραγματι- ώσει έναν ελεγκτή γραφικών, ώστε να μη χρειάζεται ξεχωριστή κότητα χρησιμοποιεί κάρτα. Για πιο απαιτητική χρήση όμως, όπως είναι τα 3D παι-ηλεκτρονικούς υπολογιστές, για χνίδια ή η επεξεργασία βίντεο, θα πρέπει να καταφύγουμε πάλινα προσομοιώσει υπαρκτά ή μη σε ξεχωριστή κάρτα γραφικών (μπορεί και παραπάνω από μία),περιβάλλοντα. Ο χρήστης έχει η οποία διαθέτει μια Μονάδα Επεξεργασίας Γραφικών (GPU).την ψευδαίσθηση ότι περιβάλλε- Η σχεδίαση μιας τέτοιας μονάδας είναι εφάμιλλη της σχεδίασηςται και μπορεί να αλληλεπιδρά- ενός επεξεργαστή.σει με τα αντικείμενα του χώρου. Οι οθόνες καθοδικού σωλήνα (CRT) έχουν αντικατασταθεί από τις επίπεδες οθόνες τεχνολογίας υγρών κρυστάλλων ή ακόμα και OLED (organic light-emitting diode). Οι νέες οθόνες λόγω του μικρού βάρους και της μεγάλης ανάλυσης που διαθέτουν εκτός από τους υπολογιστές χρησιμοποιούνται σε μεγάλο φάσμα εφαρμογών από τα έξυπνα τηλέφωνα μέχρι και εξειδικευμένα φο- ρητά και φορετά (wearable) συστήματα. Ενδεικτικά αναφέρουμεΕικόνα 1.16. «Κράνος» εικονικής το «κράνος» ενός οικιακού συστήματος εικονικής πραγματικό-πραγματικότητας για οικιακή χρήση τητας (virtual reality - VR) ή ένα ζευγάρι γυαλιών που παρέχει

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 19 Υλικό Υπολογιστών (Hardware)επαυξημένη πραγματικότητα (augmented reality - AR). Η Επαυξημένη Πραγ- ματικότητα παρέχει Ο σκληρός δίσκος (Hard Disk Drive – HDD), που αποτελεί το πληροφορίες με διαδρα-πιο διαδεδομένο αποθηκευτικό μέσο και παρέχει χωρητικότητες στικό και ψηφιακά διαχειρίσι-που φτάνουν στα 8TB, σταδιακά παραχωρεί τη θέση του στους μο τρόπο σχετικά με τον πραγ-Δίσκους Στερεάς Κατάστασης (Solid State Drives - SSD). Η τε- ματικό κόσμο που περιβάλλειχνολογία αυτή παρουσιάζει κορυφαίες ταχύτητες μεταφοράς δε- τον χρήστη.δομένων καθώς και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.Νέες προσεγγίσεις Εικόνα 1.17. Γυαλιά επαυξημένης πραγματικότητας Η παραγωγή των σημερινών ολοκληρωμένων κυκλωμάτωνβασίζεται σε μια πολλαπλών βημάτων ακολουθία φωτολιθογρα- Εικόνα 1.18. 3D εκτυπωτήςφικής και χημικής επεξεργασίας καθαρού πυριτίου. Ενδεχομένωςκάποια στιγμή η συγκεκριμένη διαδικασία να φτάσει στο όριότης. Ένα υλικό που μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους, σε αντι-κατάσταση του πυριτίου, είναι το γραφένιο. Ταυτόχρονα γίνεταιέρευνα και σε ένα διαφορετικό επίπεδο, για τη δημιουργία ενόςΚβαντικού Υπολογιστή, μιας υπολογιστικής συσκευής που εκ-μεταλλεύεται χαρακτηριστικές ιδιότητες της κβαντομηχανικήςγια την επεξεργασία δεδομένων και την εκτέλεση υπολογισμών.Η συγκεκριμένη τεχνολογία υπόσχεται ασύγκριτες ταχύτητες σεσχέση με τους κλασικούς υπολογιστές. Η τεχνολογία αρχίζει να γεφυρώνει την επιστημονική φα-ντασία με την πραγματικότητα. Ο χρήστης ενός υπολογιστήμπορεί, για παράδειγμα, να εκτυπώσει μια φωτογραφία στον έγ-χρωμο laser εκτυπωτή του αλλά και ένα λειτουργικό αντίγραφοτου κλειδιού του σπιτιού του στον 3D εκτυπωτή του. Επίσης, τααντικείμενα που χρησιμοποιούμε καθημερινά «ενσωματώνουν»όλο και περισσότερη υπολογιστική ισχύ και «εξυπνάδα». Λόγουχάρη, ένα σύγχρονο αυτοκίνητο «αισθάνεται» διάφορες παραμέ-τρους του δρόμου και ανταποκρίνεται σε αυτές. Όμως είμαστεέτοιμοι για το επόμενο βήμα, ένα αυτοκίνητο χωρίς οδηγό καιχωρίς ατυχήματα; Εικόνα 1.19. Αυτόνομο όχημαΕρωτήσεις - Δραστηριότητες1. Καταγράψτε πόσες από τις συσκευές που χρησιμοποιείτε «κρύβουν» υπολογιστική ισχύ μέσα τους.2. Πώς δουλεύει η 3D εκτύπωση; Τι δυνατότητες υπάρχουν από τη χρήση της; Οι παρακά- τω σύνδεσμοι μπορούν να σας βοηθήσουν στην έρευνα σας: • http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing • http://3dprinting.com/what-is-3d-printing/

20 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2Λογισμικό (Software)Διδακτικές ενότητες2.1 Λογισμικό Συστήματος και Λογισμικό Εφαρμογών2.2 Ταξινόμηση Λογισμικού Εφαρμογών2.3 Ελεύθερο Λογισμικό - Λογισμικό Ανοιχτού Κώδικα (ΕΛ/ΛΑΚ)Διδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές να γνωρίσουν το λογισμικό, το άυλο μέρος ενός υπο-λογιστικού συστήματος. Οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση: √√ να κατανοήσουν την έννοια του Λογισμικού και τη σχέση του με το Υλικό (hardware). √√ να γνωρίσουν τον ρόλο του Λογισμικού Συστήματος καθώς και διάφορες κατηγορίες Λογι- σμικού Εφαρμογών. √√ να μπορούν να επιλέξουν την κατάλληλη εφαρμογή για την εργασία τους. √√ να γνωρίσουν τη φιλοσοφία του Ελεύθερου Λογισμικού / Λογισμικού Ανοιχτού Κώδικα.Ερωτήματα √√ Τι ονομάζουμε Λογισμικό; √√ Σε ποιες κατηγορίες χωρίζεται το Λογισμικό; √√ Ποιος ο ρόλος του Λειτουργικού Συστήματος; √√ Πόσο εξαρτάται το Λογισμικό από το Υλικό (hardware); √√ Τι είδους εφαρμογές χρειάζεται ένας χρήστης;Βασική ορολογίαΛογισμικό, Λογισμικό Συστήματος, Λειτουργικό Σύστημα, Πυρήνας, Φλοιός, Περιβάλλον Εντο-λών Γραμμής, Γραφικό Περιβάλλον Επικοινωνίας, Λογισμικό Εφαρμογών, Ελεύθερο Λογισμικό- Λογισμικό Ανοιχτού ΚώδικαΕισαγωγή Για τη λειτουργία ενός υπολογιστικού συστήματος χρειάζεται εκτός από το υλικό (hardware)και το λογισμικό (software). Σε αυτό περιλαμβάνονται όλα τα προγράμματα του υπολογιστή.Οι εντολές που περιέχουν τα προγράμματα καθοδηγούν το υλικό του υπολογιστή να εκτελέσειτις εργασίες για τις οποίες σχεδιάστηκε. Το λογισμικό αναπτύσσεται χρησιμοποιώντας εντολέςσε γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου, που είναι πιο κοντά στη φυσική γλώσσα τουανθρώπου. Η μορφή αυτή των προγραμμάτων ονομάζεται πηγαίος κώδικας. Τα προγράμματααυτά στη συνέχεια μεταγλωττίζονται σε γλώσσα μηχανής, δηλαδή σε εντολές γραμμένες σε μορ-φή ακολουθιών bit που είναι άμεσα εκτελέσιμες από την KME.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 21 Λογισμικό (Software)2.1 Λογισμικό Συστήματος και Λογισμικό Εφαρμογών Μπορούμε να χωρίσουμε το Λογισμικό στις παρακάτω μεγά-λες κατηγορίες: √√ στο Λογισμικό Συστήματος (System Software), √√ στο Λογισμικό Εφαρμογών (Application Software)Λογισμικό Συστήματος (System Software) Τo Λογισμικό Συστήματος διαχειρίζεται το υλικό του υπολο-γιστή, παρέχει στοιχειώδη λειτουργικότητα προς τον χρήστη καιαποτελεί τη βάση πάνω στην οποία αναπτύσσεται και εκτελείταιτο Λογισμικό Εφαρμογών. Περιλαμβάνει: √√ το Λειτουργικό Σύστημα (Operating System - OS), Εικόνα 2.1. Τυπική διαστρωμάτω- √√ οδηγούς συσκευών (drivers), ση λογισμικού. Τα βέλη δείχνουν √√ διαγνωστικά εργαλεία, τη ροή της πληροφορίας. √√ το παραθυρικό σύστημα, √√ βοηθητικά προγράμματα, και άλλα.Λειτουργικό Σύστημα (Operating System) Το Λειτουργικό Σύστημα ή ΛΣ (Operating System ή OS) Εικόνα 2.2. Ο πυρήνας του ΛΣαποτελεί το λογισμικό του υπολογιστή που είναι υπεύθυνο γιατη διαχείριση και τον συντονισμό των εργασιών, καθώς και τηνκατανομή των διαθέσιμων πόρων, όπως είναι π.χ. η μνήμη καιο χρόνος εκτέλεσης στην ΚΜΕ. Παράλληλα, λειτουργεί ως έναενδιάμεσο επίπεδο λογικής διασύνδεσης μεταξύ λογισμικού καιυλικού του υπολογιστή. Με αυτόν τον τρόπο προφυλάσσει τονπρογραμματιστή από τον άμεσο και επίπονο χειρισμό των πόρωντου υπολογιστή, καθιστώντας έτσι ευκολότερη την ανάπτυξη Λο-γισμικού Εφαρμογών. Το πιο σημαντικό μέρος του ΛΣ, που εκτε-λεί όλες τις παραπάνω λειτουργίες, ονομάζεται πυρήνας (kernel). Ο φλοιός (shell) είναι μια εξειδικευμένη εφαρμογή που επι-τρέπει την πρόσβαση του χρήστη στις υπηρεσίες του ΛΣ. Αποτε-λεί δηλαδή τη διεπαφή μεταξύ χρήστη και ΛΣ. Ο φλοιός μπορείνα είναι ένα Περιβάλλον Εντολών Γραμμής (Command LineInterface) ή ένα Γραφικό Περιβάλλον Επικοινωνίας (GraphicalUser Interface - GUI), όπως ο «παραθυρικός» φλοιός τωνMicrosoft Windows. Όλα τα υπολογιστικά συστήματα (υπερυπολογιστές, προσω-πικοί υπολογιστές, έξυπνα κινητά, ακόμη και παιχνιδομηχανές)χρειάζονται για τη λειτουργία τους κάποιο τύπο λειτουργικού συ-στήματος. Μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τα ΛΣ σε:√√ Πραγματικού-χρόνου (Real-time), που παρέχουν γρήγορη Εικόνα 2.3. Λειτουργικά συστήμα- και προβλέψιμη απόκριση σε συγκεκριμένα γεγονότα. τα για έξυπνα κινητά√√ Πολλών-χρηστών (Multi-user), τα οποία εξασφαλίζουν ταυ- τόχρονη πρόσβαση σε πολλούς χρήστες στον ίδιο υπολογιστή.

22 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές Ο Δείκτης Εμπειρίας √√ Πολύ-διεργασιακά (Multi-tasking), όπου ο χρήστης μπο- των Windows μετρά τις ρεί να εκτελεί ταυτόχρονα πολλά προγράμματα σε αντίθε-δυνατότητες του υλικού και ση με τα Μονο-διεργασιακά (Single-tasking).του λογισμικού του υπολογι-στή σας, και εκφράζει τη μέ- √√ Κατανεμημένα (Distributed). Ένα κατανεμημένο ΛΣ δια-τρηση αυτή με τη μορφή ενός χειρίζεται μια ομάδα ανεξάρτητων, δικτυωμένων υπολογι-αριθμού, που ονομάζεται βασι- στών, δημιουργώντας την αίσθηση στον χρήση ότι πρόκει-κή βαθμολογία. ται για έναν και μόνο υπολογιστή.Εάν το ΛΣ σας το υποστηρίζει, √√ Ενσωματωμένα (Embedded), τα οποία σχεδιάστηκαν γιαβρείτε τον Δείκτη Εμπειρίας να λειτουργούν σε ενσωματωμένα υπολογιστικά συστήμα-του υπολογιστή σας. Τι χρειά- τα με περιορισμένους πόρους.ζεται να αναβαθμίσετε, για ναδουλεύει καλύτερα; Λογισμικό Εφαρμογών (Application Software) Η εγκατάσταση ενός λειτουργικού συστήματος συνοδεύεται συνήθως από ένα μικρό σύνολο εφαρμογών, όπως π.χ. το «Ση- μειωματάριο» και η «Αριθμομηχανή», που μας επιτρέπουν κά- ποια στοιχειώδη χρήση του υπολογιστή μας. Κάθε χρήστης όμως έχει διαφορετικές ανάγκες και χρειάζεται τον δικό του συνδυα- σμό προγραμμάτων, ώστε να μεταμορφώσει τον υπολογιστή του σε ένα εξειδικευμένο παραγωγικό εργαλείο. Όλα αυτά τα προ- γράμματα ανήκουν στην κατηγορία Λογισμικό Εφαρμογών. Οι ανάγκες των χρηστών οδήγησαν τους προγραμματιστές να δημιουργήσουν πλήθος προγραμμάτων που ανήκουν σε διάφορες κατηγορίες. Έτσι, κάθε κατηγορία διαθέτει αρκετές εφαρμογές με παρόμοια χαρακτηριστικά. Για την επιλογή ενός προγράμματος, χρειάζεται σύγκριση των χαρακτηριστικών του, συμπεριλαμβανο-Εικόνα 2.4. Οι ελάχιστες και οι μένου και του κόστους της άδειας χρήσης, με τα χαρακτηριστι-προτεινόμενες απαιτήσεις υλικού κά των άλλων διαθέσιμων προγραμμάτων της ίδιας κατηγορίας.υπολογιστή για την εκτέλεση ενός Επικουρικά, μπορούμε να συμβουλευτούμε κάποια κριτική πουπαιχνιδιού θα βρούμε στον ειδικό τύπο (ηλεκτρονικό ή παραδοσιακό). Όμως,μπορούμε να αποκτήσουμε και προσωπική άποψη, δοκιμάζοντας το πρόγραμμα, εφόσον μας προ-σφέρεται τέτοια επιλογή από τον δημιουργό του (έκδοση trial). Το λογισμικό εξαρτάται πάντα από τις δυνατότητες του υλικού του υπολογιστή που διαθέ-τουμε. Για τον λόγο αυτό, κάθε πρόγραμμα συνοδεύεται από τις ελάχιστες και τις προτεινόμενεςαπαιτήσεις του όσον αφορά στο υλικό (hardware), που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη. Σημαντικόείναι, επίσης, οι εφαρμογές που προμηθευόμαστε να είναι συμβατές με τη συγκεκριμένη έκδοσηΛΣ που χρησιμοποιούμε.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες:1. Καταγράψτε τα λειτουργικά συστήματα που έχετε χρησιμοποιήσει. Στη συνέχεια, επι- χειρηματολογήστε για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που παρουσιάζει καθένα από αυτά2. Θέλετε να εγκαταστήσετε την τελευταία έκδοση της εφαρμογής Autocad (http://www. autodesk.com/) σε έναν υπολογιστή του εργαστηρίου σας. Το υλικό του υπολογιστή σας το επιτρέπει; Τεκμηριώστε την απάντησή σας.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 23 Λογισμικό (Software)2.2 Ταξινόμηση Λογισμικού Εφαρμογών Οι εφαρμογές συνεχώς εξελίσσονται. Σε κάθε Το πλήθος των εφαρμογών που έχουν αναπτυχθεί ως σήμερα νέα έκδοση ενός προ-έχει δημιουργήσει ένα αντίστοιχο πλήθος κατηγοριών. Κάποιες γράμματος προστίθενται νέααπό τις κατηγορίες αυτές έχουν ευρεία χρήση, εμφανίζονται σχε- χαρακτηριστικά, ενώ συνήθωςδόν σε κάθε προσωπικό υπολογιστή, όπως είναι οι φυλλομετρη- ανανεώνεται και η διεπαφήτές ή προγράμματα πλοήγησης στον Παγκόσμιο Ιστό (web χρήστη.browsers), τα προγράμματα αναπαραγωγής πολυμέσων (mediaplayers), οι εφαρμογές γραφείου (office suites) και τα προγράμ- Η σύγχρονη τάση θέλει τιςματα αντιμετώπισης κακόβουλου λογισμικού (antivirus). παραδοσιακές εφαρμογές να εξελίσσονται σε εφαρμογέςΕφαρμογές Γραφείου (Office Suites) νέφους (cloud applications), όπως θα δούμε στο Κεφάλαιο Στις εφαρμογές γραφείου περιλαμβάνονται εφαρμογές όπως: 13 του βιβλίου μας. √√ ο επεξεργαστής κειμένου (word processor), που χρησιμο- Από την προσωπική ποιείται για τη σύνθεση, διόρθωση, μορφοποίηση και εκτύ- σας εμπειρία μπορείτε πωση εγγράφων. να αναφέρετε άλλες κατηγορί- √√ το υπολογιστικό φύλλο (spreadsheet), που διευκολύνει την ες λογισμικού μαζί με αντιπρο- οργάνωση αριθμητικών δεδομένων μέσω πινάκων, την αυ- σωπευτικές εφαρμογές τους; τοματοποίηση πολύπλοκων υπολογισμών και τη δημιουρ- γία γραφημάτων. √√ το πρόγραμμα παρουσιάσεων, για την εύκολη δημιουργία εντυπωσιακών διαφανειών μιας παρουσίασης. √√ το πρόγραμμα διαχείρισης βάσεων δεδομένων, που επιτρέ- πει την αποτελεσματική οργάνωση και διαχείριση της πλη- ροφορίας. √√ το πρόγραμμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και οργάνωσης υποχρεώσεων. Η χρήση των παραπάνω προγραμμάτων είναι τόσο διαδεδομέ-νη, ώστε συνήθως τα προγράμματα αυτά δεν εμφανίζονται μεμο-νωμένα αλλά ως «πακέτο» (σουίτα). Οι πιο δημοφιλείς σουίτεςείναι το Microsoft Office και το LibreOffice.Επεξεργασία εικόνας, σχεδίου και βίντεο Η συγκεκριμένη κατηγορία απευθύνεται συνήθως σε επαγγελ-ματίες, όπως είναι οι φωτογράφοι, οι γραφίστες, άτομα που εργά-ζονται στον χώρο της τηλεόρασης και του κινηματογράφου. Τα προγράμματα επεξεργασίας εικόνας μπορούν να τροποποι- Εικόνα 2.5. Κατά τη μεγέθυν-ήσουν μια εικόνα σε επίπεδο εικονοστοιχείου (pixel). Μπορούν ση των διανυσματικών γραφικώννα διορθώσουν χρώματα και αντιθέσεις σε μια φωτογραφία, να (vector) η ποιότητα της εικόναςαφαιρέσουν ανεπιθύμητα στοιχεία, ή να συνθέσουν μια νέα από διατηρείται, ενώ αντίθετα κατά τηεπιμέρους εικόνες. Συνήθως συνοδεύονται από πλήθος φίλτρων, μεγέθυνση των ψηφιογραφικών ει-ο συνδυασμός των οποίων δημιουργεί εντυπωσιακά αποτελέσμα- κόνων (bitmap) η ποιότητα επηρε-τα. Εφαρμογές αυτής της κατηγορίας είναι το Adobe Photoshop άζεται.και το Gimp. Οι γραφίστες χρειάζεται να αλλάζουν συνεχώς μεγέθη στααντικείμενα που χρησιμοποιούν σε μια σύνθεση, χωρίς να αλ-

24 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές λοιώνεται η ποιότητα των γραφικών. Αυτό είναι εφικτό με προγράμματα σχεδίασης που χρησιμοποιούν διανυσματικά γραφικά (vector graphics). Ενδεικτικά, αναφέρουμε το CorelDraw και το InkScape. Στο μοντάζ ενός βίντεο επιλέγονται μι- κρότερα τμήματα από ένα ή περισσότερα βίντεο για την παραγωγή ενός νέου ενιαίου έργου. Μια εφαρμογή επεξεργασίας βίντεο επιτρέπει στον χρήστη να εκτελέσει αυτή την εργασία αλλά και να κάνει τις απαραί- τητες διορθώσεις, να εφαρμόσει φίλτρα καιΕικόνα 2.6. Αφαίρεση ανεπιθύμητων στοιχείων από μία φω- τρόπους μετάβασης μεταξύ των τμημάτωντογραφία του έργου. Σε αυτή την κατηγορία ανήκουν το Adobe Premiere Pro και Kdenlive. Δημιουργία πολυμεσικών εφαρμογώνΕικόνα 2.7. Σχεδίαση με CAD Τα πολυμέσα αποτελούν τον συνδυασμό δύο τουλάχιστον μέ- σων όπως: κείμενο, ήχος, εικόνα, κινούμενη εικόνα (animation) και βίντεο. Χρησιμοποιούνται με πολλούς και διαφορετικούς τρόπους, λόγου χάρη για την πλοήγηση και το περιεχόμενο ενός ιστότοπου (website), για τη δημιουργία ενός απλού παιχνιδιού ή μιας εκπαιδευτικής εφαρμογής. Εφαρμογές όπως το Adobe Flash και το Synfig Studio μάς βοηθούν στη δημιουργία πολυμεσικού υλικού.Επιτραπέζια τυπογραφία (Desktop Publishing – DTP) Μια εφαρμογή επιτραπέζιας τυπογραφίας επιτρέπει σε συντάκτες και σχεδιαστές να δημιουρ-γήσουν βιβλία, εφημερίδες και περιοδικά στην οθόνη ενός προσωπικού υπολογιστή. Παρέχει πε-ρισσότερο έλεγχο πάνω στον σχεδιασμό, τη διάταξη και την τυπογραφία από ό,τι ένας επεξεργα-στής κειμένου. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα QuarkXPress και Scribus.Τεχνολογίες Υποβοηθούμενες από Υπολογιστή Η Σχεδίαση με Υποβοήθηση Υπολογιστή (CAD) χρησιμοποιεί λογισμικό για τη δημιουργία,τροποποίηση, ανάλυση ή βελτιστοποίηση ενός σχεδιασμού. Αντίστοιχα, στην Παραγωγή με Υπο-βοήθηση Υπολογιστή (CAM), το λογισμικό χρησιμοποιείται για τον έλεγχο εργαλειομηχανών καισυναφών μηχανημάτων στην παραγωγή αντικειμένων. Το AutoCAD και το Archimedes αποτε-λούν ενδεικτικές εφαρμογές CAD.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες1. Σε ομάδες ή με καταιγισμό ιδεών, καταγράψτε ποιες εφαρμογές έχετε χρησιμοποιήσει και την κατηγορία στην οποία ανήκουν. Στη συνέχεια, συζητήστε και αναφέρετε πως θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε κάθε μια από αυτές στο πλαίσιο ενός μαθήματος ή μιας σχολικής δραστηριότητας.2. Χρησιμοποιήστε το πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας Gimp (http://www.gimp.org/) μαζί με εικόνες της επιλογής σας, για να συνθέσετε μια νέα δική σας εικόνα.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 25 Λογισμικό (Software)2.3 Ελεύθερο Λογισμικό - Λογισμικό Ανοιχτού Κώδικα (ΕΛ/ΛΑΚ) Σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθε- Το ελεύθερο λογισμικό, όπως ορίζεται από το Ίδρυμα Ελευθέ- σία περί πνευμα-ρου Λογισμικού (Free Software Foundation), είναι λογισμικό που τικής ιδιοκτησίας, ημπορεί να χρησιμοποιηθεί, αντιγραφεί, μελετηθεί, τροποποιηθεί και ελεύθερη αντιγραφή, δι-αναδιανεμηθεί χωρίς περιορισμό. Συγκεκριμένα, περιλαμβάνει τις ανομή και τροποποίησηεξής ελευθερίες: του λογισμικού δεν επι- τρέπεται. Για τον λόγο √√ Ελευθερία 0: για χρήση του προγράμματος για οποιονδήποτε αυτό, οι εκδόσεις ελεύθε- σκοπό. ρου λογισμικού κάνουν χρήση ειδικής άδειας √√ Ελευθερία 1: για μελέτη και τροποποίηση του προγράμματος. (free software licence). √√ Ελευθερία 2: για αναδιανομή αντιγράφων του προγράμματος. √√ Ελευθερία 3: για βελτίωση και επανέκδοση του προγράμμα- τος, προς το συμφέρον της κοινότητας των χρηστών. Οι ελευθερίες 1 και 3 προϋποθέτουν την πρόσβαση των χρηστώνστον πηγαίο κώδικα του λογισμικού. Ένα πρόγραμμα θεωρείταιελεύθερο λογισμικό, όταν οι χρήστες του έχουν όλες τις παραπάνωελευθερίες. Το ελεύθερο λογισμικό αναφέρεται ορισμένες φορές και ως λογι- Εικόνα 2.8. Ο Ρίτσαρντ Στάλ-σμικό ανοιχτού κώδικα, αλλά οι δύο έννοιες δεν είναι ταυτόσημες. μαν είναι ο ιδρυτής του Ιδρύμα-Το λογισμικό ανοικτού κώδικα δεν σημαίνει απαραιτήτως ελεύθερο τος Ελεύθερου Λογισμικού.λογισμικό, αλλά αναφέρεται μόνο στο γεγονός πως επιτρέπεται σεκάθε χρήστη να εξετάσει και να χρησιμοποιήσει τη γνώση και τιςδυνατότητες που προσφέρει ο παρεχόμενος πηγαίος κώδικας.Το ελεύθερο λογισμικό είναι επίσης διαφορετικό από το δωρεάνλογισμικό (freeware), το οποίο δεν απαιτεί πληρωμή για τη χρήση,όμως ο δημιουργός του διατηρεί όλα τα δικαιώματά του. Έτσι, τοελεύθερο λογισμικό είναι πρωτίστως ζήτημα ελευθερίας, όχι κό-στους. Οι χρήστες είναι ελεύθεροι να κάνουν ό,τι θέλουν με το συ-γκεκριμένο λογισμικό: να το αναδιανείμουν χωρίς χρέωση ή ακόμακαι να το πουλήσουν (το ίδιο ή υπηρεσίες που σχετίζονται με αυτό, Εικόνα 2.9. Ο κόσμος τουόπως η υποστήριξη ή η εγγύηση) σε σημαντικά υψηλές τιμές (π.χ. o ΕΛ/ΛΑΚ.μεταγλωττιστής GNU Ada).Το λειτουργικό σύστημα Linux είναι το πιο σημαντικό δείγμα ΕΛ/ΛΑΚ. Είναι τόσο αξιόπιστοπου αποτελεί σήμερα το ΛΣ στους 480 από τους 500 ταχύτερους υπερυπολογιστές στον κόσμο.Αντίστοιχα, το LibreOffice είναι η ελεύθερη ανοικτού κώδικα σουΐτα εφαρμογών γραφείου, πουμπορεί να αντικαταστήσει ισάξια το Microsoft Office.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες1. Επισκεφτείτε τον σύνδεσμο http://www.ellak.gr/ και εντοπίστε τον «Πίνακα ισοδύναμων λογισμικών ανοιχτού κώδικα…». Μπορείτε να δημιουργήσετε έναν δικό σας πίνακα που να περιέχει το ιδιόκτητο λογισμικό που χρησιμοποιείτε καθώς και το αντίστοιχο ελεύθε- ρο λογισμικό.2. Χωριστείτε σε ομάδες. Κάθε ομάδα να εγκαταστήσει ένα πρόγραμμα ελεύθερου λογισμι- κού και να συγκρίνει τη χρήση του με το αντίστοιχο ιδιόκτητο λογισμικό. Θα μπορούσα- τε να χρησιμοποιείτε από εδώ και πέρα μόνο ΕΛ/ΛΑΚ;

26 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3Εφαρμογές Υπολογιστών και ο ΆνθρωποςΔιδακτικές ενότητες3.1 Διαχείριση ψηφιακού υλικού και πολυμεσικές εφαρμογές3.2 Ηλεκτρονικό Εμπόριο3.3 Εφαρμογές ΡομποτικήςΔιδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές να κατανοήσουν την επίδραση των υπολογιστών καιγενικότερα του ψηφιακού κόσμου στην καθημερινότητα του σύγχρονου ανθρώπου, είτε αυτή εκ-φράζεται σε ατομικό επίπεδο είτε σε επιχειρηματικό επίπεδο, και να μπορούν να απαντήσουν σεερωτήματα για το πώς οραματίζονται το μέλλον με ακόμα μεγαλύτερη αξιοποίηση και αξιοπιστίατων εφαρμογών υπολογιστών. Οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση: √√ να αναγνωρίζουν τα είδη του ψηφιακού υλικού και του τρόπου διαχείρισής του για την πα- ραγωγή πολυμεσικών εφαρμογών. √√ να περιγράφουν τη δυναμική του Διαδικτύου και την επίδραση της Διαδικτυακής προβολής στον χώρο των επιχειρήσεων. √√ να διακρίνουν τις οικονομικές επιπτώσεις του ηλεκτρονικού εμπορίου στην κοινωνία και να αναφέρουν ασφαλείς τρόπους ηλεκτρονικών συναλλαγών. √√ να απαριθμούν τις σύγχρονες τεχνολογικές εξελίξεις και εφαρμογές της ρομποτικής.Ερωτήματα √√ Ποια είναι τα είδη του ψηφιακού υλικού που χρησιμοποιούνται σε μια πολυμεσική εφαρ- μογή; √√ Πώς μπορεί η ψηφιακή βιβλιοθήκη να αλλάξει τον τρόπο εύρεσης της πληροφορίας; √√ Πώς έχει επηρεάσει το Διαδίκτυο τη λειτουργία και την προβολή των επιχειρήσεων; √√ Ποιες είναι οι αλλαγές που έχει επιφέρει το Διαδίκτυο στον κοινωνικοοικονομικό ιστό; √√ Ποιες είναι οι κύριες κατευθύνσεις της ρομποτικής και πού εφαρμόζονται;Βασική ορολογίαΨηφιοποίηση, Ψηφιακή Βιβλιοθήκη, Ψηφιακό Αντικείμενο, Μεταδεδομένα, Ψηφιακό Βιβλίο,Ηλεκτρονικό Εμπόριο, Ρομποτική, Ηλεκτρονικά Καταστήματα, Ηλεκτρονικές Δημοπρασίες, Δυ-ναμική Απόδοση Τιμής, Ηλεκτρονικές Πληρωμές, Ασφάλεια Συναλλαγών, Ρομποτικός Βραχίο-νας, ΑνδροειδήΕισαγωγή Το κεφάλαιο αυτό περιγράφει τις κυριότερες σύγχρονες εφαρμογές των υπολογιστών και τηνεπιρροή τους στον άνθρωπο. Συγκεκριμένα, γίνεται αναφορά στις πολυμεσικές εφαρμογές καιπροτείνονται τρόποι διαχείρισης του μεγάλου όγκου διαθέσιμου ψηφιακού υλικού. Επίσης, εξη-γεί τη χρήση του Διαδικτύου για την προβολή και πώληση προϊόντων και υπηρεσιών καθώς καιτις σύγχρονες εξελίξεις στον τομέα της ρομποτικής.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 27 Εφαρμογές Υπολογιστών και ο Άνθρωπος3.1 Διαχείριση ψηφιακού υλικού και πολυμεσικές εφαρμογέςΔιαχείριση ψηφιακού υλικού. Ο όρος ψηφιοποίηση υλικού χρησιμοποιείται για να περι- Εικόνα 3.1. Είδη ψηφιακού καιγράψει τη διαδικασία μετατροπής έντυπου ή αναλογικού υλικού αναλογικού υλικού(βιβλία, άρθρα, εικόνες και φωτογραφίες, απλές κασέτες και βι-ντεοκασέτες) σε ψηφιακή μορφή με τεχνικές και μεθόδους όπωςείναι η δειγματοληψία (μικρόφωνο και κάρτα ήχου), η κατα-γραφή (βιντεοκάμερα) και η σάρωση (σαρωτής). Η ψηφιοποίη-ση απαιτεί πολύ χρόνο και έχει υψηλό κόστος, και η επιλογή τουτμήματος του διαθέσιμου υλικού για ψηφιοποίηση εξαρτάται απότις ανάγκες και την πολιτική του φορέα που πραγματοποιεί τηδιαδικασία. Μία από τις πιο σημαντικές εφαρμογές της επιστήμης της Ένα κατανεμημένοΠληροφορικής που έχει γνωρίσει ευρεία ανάπτυξη και εφαρμογή υπολογιστικό περι-λόγω της μεγάλης διάδοσης του διαδικτύου είναι οι ψηφιακές βάλλον αποτελείταιβιβλιοθήκες (digital libraries) που επιτρέπουν την εύκολη και από εφαρμογές λογισμικού σεταχύτατη πρόσβαση σε πηγές πληροφοριών αποθηκευμένων σε δικτυωμένους υπολογιστέςψηφιακή μορφή. Ο όρος ψηφιακή βιβλιοθήκη περιγράφει ένα που επικοινωνούν και συγχρο-κατανεμημένο υπολογιστικό περιβάλλον που απλοποιεί σημα- νίζονται μεταξύ τους.ντικά τις λειτουργίες της δημιουργίας, αποθήκευσης, διαχείρισηςκαι επαναχρησιμοποίησης του ψηφιακού υλικού που περιέχει. Τοσυγκεκριμένο υπολογιστικό περιβάλλον επιτρέπει την πραγμα-τοποίηση προηγμένων διαδικασιών, όπως είναι η αναζήτηση σεπολυμεσικές βάσεις δεδομένων, η ανάκτηση πληροφορίας και ηεξόρυξη γνώσης από δεδομένα μέσα από το περιβάλλον του πα-γκόσμιου ιστού. Η βασική της δομή περιλαμβάνει τον ηλεκτρονικό εξοπλισμόγια τη δημιουργία, αποθήκευση και προσπέλαση του ψηφιακούυλικού μαζί με το αναγκαίο σε κάθε περίπτωση λογισμικό για τηδιαχείριση και οργάνωση του υλικού, τη δημιουργία ευρετηρίωνκαι καταλόγων, και την αναζήτηση πληροφοριών σε αυτό. Σημαντικό κριτήριο αξιοπιστίας μιας ψηφιακής βιβλιοθήκης Εικόνα 3.2. Σύννεφο λέξεων ψηφι-ανεξάρτητα από τον χαρακτήρα της είναι η ακεραιότητα και η ακής βιβλιοθήκηςπροστασία του αποθηκευμένου ψηφιακού υλικού.Ψηφιακά αντικείμενα, ιδιότητες και μεταδεδομένα Η βασική δομική μονάδα που χαρακτηρίζει το περιεχόμε- Εικόνα 3.3. Διαδικτυακή βιβλιοθή-νο μιας ψηφιακής βιβλιοθήκης είναι το ψηφιακό αντικείμενο κη Ευρωπαϊκής Πολιτιστικής Κλη-(digital object), δηλαδή ένα σύνολο πληροφοριών που έχει υπο- ρονομιάςστεί τη διαδικασία της ψηφιοποίησης, έχει αποθηκευθεί με συ-γκεκριμένη μορφή (π.χ. με τη μορφή εικόνας, ήχου, κειμένου ήvideo) και χαρακτηρίζεται από ιδιότητες οι οποίες περιγράφονταιμε τη βοήθεια μεταδεδομένων, δηλαδή δεδομένων που περιγρά-φουν άλλα δεδομένα, όπως τίτλος, θέμα κ.ο.κ.

28 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές Στενά συνδεδεμένο με κάθε ψηφιακό αντικείμενο είναι ένα σύνολο διαδικασιών που επιτρέπουν τη διαχείρισή του, όπως είναι η δημιουργία του, η περιγραφή του με μοναδικό τρόπο, η αναζήτησή του μέσα στη βάση δεδομένων του ψηφιακού υλικού και η διανομή του στους τελικούς χρήστες. Η δομή ενός ψηφια- κού αντικειμένου που περιγράφηκε προηγουμένως, παρουσιάζε- ται στο Σχήμα 3.1.Εικόνα 3.4. H Ψηφιακή Βιβλιοθή-κη iTunes Είναι ο παγκόσμιος Σχήμα 3.1. Η δομή ενός ψηφιακού αντικειμένου μιας ηλεκτρονικής βιβλιοθήκης ιστός η μεγαλύτερη ψηφιακή βιβλιοθήκη Πολυμεσικές εφαρμογές. που είναι δυνατό να βρεθεί; Αν και η διαδικασία αναζή- Τα πολυμέσα αποτελούν μια από τις πιο πολυσυζητημένες τε- τησης στον παγκόσμιο ιστό χνολογίες των αρχών της δεκαετίας το ’90, κάτι που είναι από- μπορεί να οδηγήσει στην ανά- λυτα δικαιολογημένο, αφού αποτελούν το σημείο συνάντησης κτηση χιλιάδων εγγράφων τεσσάρων μεγάλων βιομηχανιών: της πληροφορικής, των τηλε- σε ψηφιακή μορφή (κυρίως πικοινωνιών, των ηλεκτρονικών εκδόσεων και της βιομηχανίας αρχεία τύπου DOC, PS και ήχου και βίντεο. Τα πολυμέσα διεύρυναν την αγορά των προϊό- PDF), ο τρόπος που πραγματο- ντων των παραπάνω βιομηχανιών που πλέον στοχεύουν άμεσα ποιείται δεν γίνεται σύμφωνα στους καταναλωτές. Στόχος για το κοντινό μέλλον είναι να δημι- με τους κανόνες των ψηφια- ουργηθούν με εύκολο τρόπο νέες καινοτόμες μορφές υλικού που κών βιβλιοθηκών, αλλά χα- να αξιοποιούν την προστιθέμενη αξία των πολυμέσων. ρακτηρίζεται από άναρχη και διαφοροποιημένη διαδικασία Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι τα ψηφιακά βιβλία. Aρχι- αναζήτησης και οργάνωσης κά το ψηφιακό βιβλίο ήταν μια ψηφιοποιημένη έκδοση του πα- της πληροφορίας, διαδικασία ραδοσιακού βιβλίου (π.χ. στο μορφότυπο epub) το οποίο μπορεί που πολλές φορές οδηγεί σε να διαβαστεί με ειδικό αναγνώστη ψηφιακών βιβλίων (ebook εσφαλμένα αποτελέσματα. reader) όπως το Kindle της Amazon. Σήμερα τα ψηφιακά βιβλία είναι πλέον διαδραστικά. Δίνουν στον χρήστη την αίσθηση τουΕικόνα 3.5. Μια ιδέα για τον ανα- ξεφυλλίσματος (flipping books), προσφέρουν τη δυνατότητα σε-γνώστη ψηφιακών βιβλίων του λιδοδείκτη, επισημειώσεων και υπογραμμίσεων, ενώ ταυτόχρο-μέλλοντος: http://www.yankodesign. να το περιεχόμενο είναι πολυμεσικό. Στις σελίδες ενός ψηφια-com/2010/05/27/rolling-up-the-ebook/ κού βιβλίου ενσωματώνονται βίντεο, συλλογές από εικόνες, και διαδραστικά στοιχεία, π.χ. ένα τεστ ερωτήσεων. Τα βιβλία αυτά είναι εμπλουτισμένα, προσελκύουν την προσοχή και το ενδιαφέ- ρον του αναγνώστη, ο οποίος μπορεί να τα διαβάσει μέσω ενός υπολογιστή, μιας ταμπλέτας ή ενός κινητού τηλέφωνου.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 29 Εφαρμογές Υπολογιστών και ο ΆνθρωποςΕρωτήσεις - Δραστηριότητες:1. Περιγράψτε τους τρόπους με τους οποίους μπορείτε να συλλέξετε ή να παραγάγετε, να επεξεργαστείτε και να αποθηκεύσετε α) μια φωτογραφία σας και β) ένα τραγούδι σας.2. Επισκεφτείτε τις εικονικές εκθέσεις της διαδικτυακής βιβλιοθήκης Europeana (http:// exhibitions.europeana.eu/) και καταγράψτε ψηφιακό υλικό με περιεχόμενο ελληνικό (τουλάχιστον 3 στοιχεία).3.2 Ηλεκτρονικό Εμπόριο Αναμφίβολα η εξάπλωση του Διαδικτύου ασκεί πολύ σημα-ντικές επιρροές στην οικονομία, στα προϊόντα που αγοράζουμε,στην εργασία και γενικότερα στην κοινωνία και στην καθημερι-νότητά μας, οδηγώντας σε έναν νέο τρόπο λειτουργίας της οικο-νομίας και των συναλλαγών. Ως ηλεκτρονικό εμπόριο ορίζεται το εμπόριο που πραγματο-ποιείται με ηλεκτρονικά μέσα, αποτελεί δηλαδή μια ολοκληρω-μένη συναλλαγή που πραγματοποιείται μέσω διαδικτύου χωρίςνα είναι απαραίτητη η φυσική παρουσία των συμβαλλόμενων με-ρών (δηλαδή του πωλητή και του αγοραστή). Η παρουσία των επιχειρήσεων στο Διαδίκτυο μπορεί να έχειδιάφορες μορφές εμφάνισης. Ξεκινούν από απλή παρουσία γιαλόγους προβολής και διαφήμισης, και καταλήγουν στη διενέρ-γεια παραγγελιών και ηλεκτρονικών πληρωμών, δηλαδή ολοκλη-ρωμένων διαδικασιών ηλεκτρονικής πώλησης προϊόντων με αξι-οποίηση σύγχρονων διαδικτυακών υπηρεσιών. Όταν το προϊόν, η διαδικασία πώλησης και ο μεσάζοντας είναι Εικόνα 3.6. Φυσική και Ψηφιακήεξολοκλήρου ψηφιακοί, έχουμε καθαρό Ηλεκτρονικό Εμπόριο, Κάρτα Επιβίβασηςόπως η περίπτωση αγοράς ενός τραγουδιού, όπου η παραγγελία,η πληρωμή και η παράδοση του προϊόντος πραγματοποιείται ηλε-κτρονικά. Δηλαδή, και οι τρεις διαστάσεις είναι ψηφιακές. Άλλαπαραδείγματα ψηφιακών-άυλων προϊόντων αποτελούν τα προ-γράμματα (software), τα e-books, οι φωτογραφίες, τα e-ticketsκ.ά. Σήμερα έχουν εμφανιστεί νέες κατηγορίες ηλεκτρονικών επι-χειρήσεων καθώς και νέες ηλεκτρονικές και διαδικτυακές υπηρε-σίες:1. Τα ηλεκτρονικά καταστήματα (e-shops), που περιλαμβάνουν Εικόνα 3.7. Αγορές Επαυξημένης το διαδικτυακό μάρκετινγκ ενός οργανισμού με στόχο την Πραγματικότητας προώθηση και τη διάθεση των προσφερόμενων προϊόντων και υπηρεσιών του.2. Οι ηλεκτρονικές προμήθειες (e-procurement), που είναι η ηλεκτρονική διαχείριση των δραστηριοτήτων προμηθειών προϊόντων ή και υπηρεσιών μιας επιχείρησης.

30 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και ΕφαρμογέςΕικόνα 3.8. Άμεση Πληρωμή Επα- 3. Οι ηλεκτρονικές αγορές (e-malls), που αποτελούν ένα σύνολοφής Κινητού Τηλεφώνου ηλεκτρονικών καταστημάτων κάτω από μια «ομπρέλα», όπως π.χ. έναν κοινό και εξασφαλισμένο τρόπο πληρωμών, κατά τον οποίο οι πελάτες ωφελούνται από την πρόσβαση σε διαφορετι- κά προϊόντα/υπηρεσίες μέσω ενός σημείου επαφής. 4. Οι ηλεκτρονικές δημοπρασίες (e-auctions), που πρόκειται για έναν ηλεκτρονικό τρόπο υλοποίησης των κλασικών παραδοσι- ακών δημοπρασιών. 5. Οι συνεργατικές πλατφόρμες (collaboration platforms) που παρέχουν ένα σύνολο εργαλείων και εξασφαλίζουν ένα περι- βάλλον πληροφόρησης που αποσκοπεί στη συνεργασία μεταξύ των επιχειρήσεων. 6. Οι μεσάζοντες πληροφοριών, εμπιστοσύνης και λοιπών υπη- ρεσιών (trust and other services) που παρέχουν εξειδικευμένες στο Ηλεκτρονικό Εμπόριο συμβουλευτικές υπηρεσίες. Κατηγορίες προϊόντων Στις μεθόδους ηλεκτρονικών πληρωμών ανήκουν οι πιστω- που υπερτερούν στο τικές κάρτες, οι ηλεκτρονικές επιταγές και τα ψηφιακά μετρητά ηλεκτρονικό εμπόριο: μέσω κινητών συσκευών, τηλεοράσεων και μέσω Bluetooth ή υπερύθρων. Οι οnline τραπεζικές υπηρεσίες παρέχουν άνοιγμα• Βιβλία & CD λογαριασμού στην τράπεζα, κρυπτογραφημένες πληρωμές με πι-• Hardware & Software στωτικές κάρτες, παρουσία ενδιάμεσου οργανισμού, ευκολία στη• Εισιτήρια χρήση και εξασφάλιση χρημάτων στην τράπεζα (e-banking). Οι• Αυτοκίνητα & Ανταλλα- ηλεκτρονικές επιταγές χαρακτηρίζονται για την υψηλή ασφάλειά τους, τη χρησιμοποίηση ψηφιακών υπογραφών και ψηφιακών κτικά πιστοποιητικών, καθώς και για το γεγονός ότι τα χρήματα είναι• Κινητά τηλέφωνα εξασφαλισμένα στην τράπεζα.• Τυποποιημένα προϊόντα Σχήμα 3.2. Μέθοδοι Πληρωμής με Κινητό Τηλέφωνο Αρκετές εταιρείες που δραστηριοποιούνται στον χώρο του ηλεκτρονικού εμπορίου δεν παρουσιάζουν ικανοποιητικά κέρδη. Οι περισσότεροι χρήστες του Διαδικτύου ενημερώνονται για ένα προϊόν on-line, αλλά στη συνέχεια το αγοράζουν εκτός Διαδικτύ- ου. Ωστόσο, ακόμη κι αν ένα δικτυακό κατάστημα δεν σημειώνει αρκετές πωλήσεις, μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στην αύξη- ση των αγορών μέσα από άλλα κανάλια. Εξάλλου, οι εταιρείες

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 31 Εφαρμογές Υπολογιστών και ο Άνθρωποςπου εστιάζουν στην ανάπτυξη επιχειρηματικών σχέσεων με άλ-λες εταιρείες μέσα από το ηλεκτρονικό εμπόριο δεν έχουν στόχοτόσο το άμεσο οικονομικό κέρδος όσο την περικοπή των εξόδωνκαι τη βελτίωση των παρεχόμενων υπηρεσιών προς τους πελάτεςτους. Το μέλλον βρίσκεται στην έννοια της ηλεκτρονικής επιχεί- Εικόνα 3.9. Ηλεκτρονικό επιχει-ρησης (σε αντίθεση με το «απλό» μοντέλο του ηλεκτρονικού ρείν – μια αμφίδρομη σχέση πελά-καταστήματος), όπου οι συναλλαγές και οι διεργασίες της επι- τη - επιχειρηματίαχείρησης μεταβάλλονται, ώστε να γίνονται σχεδόν αποκλειστικάμε ηλεκτρονικά μέσα. Σημαντικό κομμάτι για τη σωστή διαχείρι-ση της επιχείρησης δεν είναι τόσο η διαχείριση των αγαθών όσοη διαχείριση της πληροφορίας και η κατά το δυνατόν καλύτερηοργάνωση και ολοκλήρωσή της, με τελικό στόχο τις καλύτερεςπαρεχόμενες υπηρεσίες προς τον πελάτη.Ηλεκτρονική Διαφήμιση Όσον αφορά στους ιστότοπους ηλεκτρονικού εμπορίου, οφεί-λουν να περιλαμβάνουν κάποια βασικά στοιχεία περιεχομένουκαι σχεδιασμού, ώστε να επιτυγχάνεται αυξημένη χρηστικότητακαι συνεπώς αυξημένη αποτελεσματικότητα στις διαδικτυακέςπωλήσεις. Τα απαιτούμενα στοιχεία περιεχομένου είναι σίγουραη επωνυμία της επιχείρησης, ο λογότυπός της, κάποιο διαφημι-στικό σύνθημα, αν υπάρχει, γραμμή πλοήγησης για την περιήγη-ση στις σελίδες του ιστότοπου με τα προϊόντα και τις υπηρεσίες,κείμενο που να περιγράφει χρήσιμες σχετικές πληροφορίες, φω-τογραφίες προϊόντων και εναλλαγή γλώσσας. Τα είδη της διαδικτυακής διαφήμισης, που αποτελεί μια συ- Εικόνα 3.10. Ο αλγόριθμος κατά-νεχώς εξελισσόμενη διαδικασία, συνίστανται κατά κύριο λόγο ταξης της πιο δημοφιλούς μηχανήςστην επίσημη ιστοσελίδα της εταιρείας (Web Site), στα διαφη- αναζήτησηςμιστικά πλαίσια (Banners), στα διαφημιστικά κουμπιά (Buttons),στα διαφημιστικά μηνύματα (Splash Screens), στα αναδυόμεναπαράθυρα (Pop-ups), στα δελτία τύπου (Advertorials), στους δε-σμούς υπερσύνδεσης (Links), στα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυ-δρομείου (E-mails), αλλά ακόμη και στη μετάδοση από χρήστησε χρήστη (Viral βίντεο), και γενικότερα στην παρουσία των επι-χειρήσεων σε δημοφιλή Κοινωνικά Δίκτυα.Μηχανές Αναζήτησης Η διαδικτυακή διαφήμιση, που ήδη στις Ηνωμένες Πολιτείεςκαι τη Μεγάλη Βρετανία έχει ξεπεράσει τα παραδοσιακά μέσα δι-αφήμισης, πραγματοποιείται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό με τηβοήθεια των μηχανών αναζήτησης (search engines). Η εισαγωγήκαταχωρήσεων σε μηχανές αναζήτησης είναι ένας δυναμικός καιευρύτατα διαδεδομένος τρόπος προώθησης για εταιρικούς, συνή-

32 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές Κανείς δεν είναι θως, ιστότοπους που δίνει τη δυνατότητα στον χρήστη να φθάσει 100% ασφαλής on-line εύκολα σε αυτές ανάλογα με τις λέξεις – κλειδιά που χρησιμοποι-• Κρυπτογράφηση δεδομένων εί. Τα πράγματα απλοποιούνται, αρκεί να καταλάβει κάποιος πώς• Πρωτόκολλο SSL για ασφα- δουλεύουν οι μηχανές αναζήτησης. Οι ιστοσελίδες ενός δικτυα- λή μετάδοση δεδομένων κού τόπου είναι κατασκευασμένες με τη βοήθεια μιας γλώσσας• Πρωτόκολλο SEΤ για ασφα- μορφοποίησης, της HTML, και περιλαμβάνουν κείμενο, γραφικά λείς ηλεκτρονικές συναλλαγές και συνδέσμους-παραπομπές (links) σε άλλες ιστοσελίδες και άλ- λους δικτυακούς τόπους στο Internet. Όλες οι μηχανές αναζήτησης παρέχουν μηχανισμούς με τους οποίους γνωστοποιείται ένας νέος ιστότοπος για εμφάνιση στα αποτελέσματά τους. Μετά τη γνωστοποίηση, η μηχανή αναζήτη- σης επισκέπτεται τον ιστότοπο, για να αξιολογήσει τα περιεχό- μενα κάθε ιστοσελίδας βάσει συγκεκριμένων κριτηρίων. Τα απο- τελέσματα που κρίνονται πιο «σχετικά» με τις λέξεις αναζήτησης παρατίθενται πρώτα στην κατάταξη, και όσο η σχετικότητα των ιστοσελίδων μειώνεται τόσο και η θέση τους στην κατάταξη υπο- βαθμίζεται. Ασφάλεια ΣυναλλαγώνΕικόνα 3.11. Ένδειξη ασφαλούς Στις ηλεκτρονικές συναλλαγές, η πληρωμή του προϊόντος γί-σύνδεσης νεται συνήθως με πιστωτική κάρτα. Εκτός από αυτόν τον τρό- πο πληρωμής, υπάρχουν και άλλοι τρόποι, όπως το ηλεκτρονι- κό πορτοφόλι, η κατάθεση σε λογαριασμό, η αντικαταβολή, οι υπηρεσίες online μεταφοράς χρημάτων. Περισσότερη ασφάλεια παρέχουν οι προπληρωμένες και εξειδικευμένες πιστωτικές κάρτες για πληρωμή μέσω διαδικτύου, τα ηλεκτρονικά μετρητά (BitCoin), οι ηλεκτρονικές επιταγές κ.ά.Εικόνα 3.12. Shopbots Ηλεκτρονικές Δημοπρασίες Το Διαδίκτυο παρέχει μια υποδομή για διεξαγωγή δημοπρασι- ών με ηλεκτρονικό τρόπο, με μικρότερο κόστος, με μεγάλη ποι- κιλία υπηρεσιών υποστήριξης, και πολλούς περισσότερους πω- λητές και αγοραστές. Μεμονωμένοι καταναλωτές και εταιρείες μπορούν να συμμετάσχουν σε αυτήν την ταχέως εξελισσόμενη και πολύ εύχρηστη μορφή ηλεκτρονικού εμπορίου, με τη διαφο- ρά ότι τα πρόσωπα που εμπλέκονται δεν χρειάζεται να βρίσκο- νται στον ίδιο φυσικό χώρο ούτε καν στην ίδια πόλη, χώρα ή και ήπειρο. Οι ηλεκτρονικές δημοπρασίες είναι παρόμοιες με τις φυσι- κές δημοπρασίες. Κορυφαία ηλεκτρονικά δημοπρατήρια όπως η eBay προσφέρουν προϊόντα καταναλωτών, ηλεκτρονικά εξαρτή- ματα, έργα τέχνης, πακέτα διακοπών και συλλεκτικά είδη, όπως και πλεονάζουσες προμήθειες και αποθέματα που δημοπρατού- νται από Business to Business πωλητές. Ένα βασικό χαρακτηρι- στικό των δημοπρασιών τόσο των φυσικών όσο και των ηλεκτρο-

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 33 Εφαρμογές Υπολογιστών και ο Άνθρωποςνικών είναι ότι βασίζονται στη δυναμική απόδοση τιμής πουαλλάζει με βάση τις σχέσεις προσφοράς και ζήτησης ανά πάσαστιγμή. Υπάρχουν τέσσερις τύποι ηλεκτρονικών δημοπρασιώνπου χρησιμοποιούνται:α) η προωθητική δημοπρασία, όπου ένας πωλητής δέχεται προσφορές από αγοραστές,β) η αντίστροφη δημοπρασία, όπου οι πωλητές κάνουν προ- σφορές, και ο πωλητής με τη χαμηλότερη προσφορά κερδί- ζει,γ) το μοντέλο καθορισμού τιμής όπου ο αγοραστής καθορί- ζει την τιμή που προτίθεται να πληρώσει σε οποιονδήποτε πωλητή, καιδ) η διπλή δημοπρασία όπου πολλοί αγοραστές προσφέρουν τιμές που ταιριάζουν με πολλούς πωλητές και τις ζητούμε- νες τιμές. Μελλοντικά, είναι πιθανή η περαιτέρω ανάπτυξη στρατηγικών Εικόνα 3.13. Κυριότερα είδη Δη-συμμαχιών μεταξύ επιχειρήσεων και οργανισμών για τη χρησι- μοπρασίαςμοποίηση των ηλεκτρονικών δημοπρασιών ως εργαλείου άμεσηςκαι χαμηλού κόστους προσέγγισης παγκόσμιων αγοραστικών κοι-νών. Συγχρόνως, υπάρχει και το ενδεχόμενο εμφάνισης αυτομα-τοποιημένων πρακτόρων λογισμικού, όπως shopbots και buybots,που θα έχουν τη δυνατότητα παράλληλης παρακολούθησης πολ-λών δημοπρασιών και υποβολής προτάσεων προσφορών ακόμηκαι για σύνθετους συνδυασμούς προϊόντων και υπηρεσιών.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες:1. Καταγράψτε παραδείγματα για κάθε τύπο ηλεκτρονικών δημοπρασιών.2. Επισκεφθείτε ένα γνωστό σας ηλεκτρονικό κατάστημα και εντοπίστε τους τρόπους πληρωμής που διαθέτει. Ποιον τρόπο θα επιλέγατε ως ευκολότερο και ποιον ως ασφα- λέστερο;

34 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές 3.3 Εφαρμογές Ρομποτικής Η Ρομποτική (Robotics) είναι κλάδος της τεχνολογίας που ασχολείται με τη σχεδίαση, την ανάπτυξη και τη μελέτη ρομπότ. Η επιστήμη της Ρομποτικής αποτελεί συνδυασμό πολλών άλλων επιστημών, κυρίως δε της πληροφορικής, της ηλεκτρονικής και της μηχανολογίας.Εικόνα 3.14. Τα ρομπότ R2D2 και Η λέξη ρομπότ προέρχεται από το σλαβικό robota που σημαί-C3PO από την ταινία «Ο Πόλεμος νει εργασία. Τα ρομπότ είναι αυτόματες μηχανές με προγραμ-των Άστρων» ματισμένη συμπεριφορά, η χρήση των οποίων στοχεύει στην αντικατάσταση του ανθρώπου κατά την εκτέλεση έργου, τόσο σε φυσικό επίπεδο όσο και σε επίπεδο λήψης αποφάσεων. Η ρο- μποτική επιστήμη έχει κάνει άλματα προόδου και έχει προσφέρει αρκετά τεχνολογικά θαύματα. Τα ρομποτικά συστήματα συνεχώς εξελίσσονται και είναι ήδη μέρος της ζωής μας σε πολλούς τομείς όπως στη βιομηχανία, την ιατρική, τη διασκέδαση και την προ- σωπική βοήθεια. Κάνουν σχεδόν τα πάντα! Καθαρίζουν, σκουπί- ζουν, σερβίρουν, χειρουργούν, κατασκευάζουν αυτοκίνητα, παί- ζουν μουσική και πολλά άλλα. Σύμφωνα με το Ινστιτούτο Ρομποτικής της Αμερικής, ρομπότ είναι ένας επαναπρογραμματιζόμενος βραχίονας πολλαπλών λει- τουργιών, σχεδιασμένος για να κινεί υλικά, τμήματα, εργαλεία ή ειδικά συστήματα μέσω ποικίλων προγραμματισμένων κινήσε- ων, για την επίτευξη διάφορων εργασιών. Σύμφωνα με το λεξικό Webster, ρομπότ είναι μία συσκευή που εκτελεί λειτουργίες που συνήθως αποδίδονται σε ανθρώπους.Εικόνα 3.15. Πρότυπος ρομποτι- Ο πρώτος από τους παραπάνω ορισμούς αποτέλεσε την κι-κός βραχίονας νητήρια δύναμη για την ανάπτυξη ρομποτικών συστημάτων καθώς και συστημάτων αυτοματισμού που εμφανίζονται σε χώ- ρους βιομηχανικής παραγωγής. Η εικόνα της αυτοματοποιημένης γραμμής παραγωγής είναι γνώριμη σε όλους μας και συνυφασμέ- νη με τομείς, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η κλωστοϋφαντουρ- γία, η βιομηχανία ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών ειδών, κ.ά.Εικόνα 3.16. Κατασκευάζοντας με Σε αντιδιαστολή, ο δεύτερος εκ των ορισμών είναι αυτός πουτα LEGO Mindstorms αποτελεί το υπόβαθρο για την ανάπτυξη ευφυών και αυτόνομων ρομπότ, συστημάτων, δηλαδή, που δεν εκτελούν μια αλληλουχία προγραμματισμένων κινήσεων (όπως αυτά που λειτουργούν στις γραμμές παραγωγής), αλλά μηχανών που είναι σε θέση να παίρ- νουν αποφάσεις, να αυτενεργούν, να μαθαίνουν, και γενικά να επιτελούν εκείνες τις λειτουργίες που κατά κανόνα αποδίδουμε στην ανθρώπινη φύση. Τα ανωτέρω καταδεικνύουν δύο τάσεις που διαμορφώθηκαν ιστορικά στη ρομποτική. Έτσι, οι πρώτες προσπάθειες στράφη- καν προς την ανάπτυξη ρομποτικών βραχιόνων με εξελιγμένες δυνατότητες χειρισμού αντικειμένων. Μεγάλη ώθηση προς αυτή

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 35 Εφαρμογές Υπολογιστών και ο Άνθρωποςτην κατεύθυνση έδωσε (και συνεχίζει να δίνει) η φανερή ανάγκηγια αυτοματοποίηση βιομηχανικών διεργασιών. Μία από τις μεγαλύτερες και πιο συναρπαστικές ερευνητικές Εικόνα 3.17. ASIMO: Το πιο δημο-αναζητήσεις είναι η ανάπτυξη ρομπότ που λειτουργούν και ενερ- φιλές ρομπότγούν με τρόπους παρόμοιους με αυτούς που χαρακτηρίζουν ταέμβια όντα. Σε αυτή τη δύσκολη διαδρομή ετερογενείς επιστημο-νικές περιοχές συγκλίνουν με πληθώρα αποτελεσμάτων για τηναποτύπωση λειτουργιών της ανθρώπινης φύσης. Έτσι, χρησιμο-ποιούνται μαθηματικά μοντέλα, υπολογιστικοί αλγόριθμοι γιατην αξιοποίηση μαθηματικών και βιολογικών δεδομένων, πει-ράματα αποτύπωσης περιοχών του εγκεφάλου και δεδομένα απόμακροσκοπικά πειράματα συμπεριφοράς παιδιών και ενηλίκων. Όμως, η ευφυΐα που έχουμε καταφέρει να αποδώσουμε μέχριτώρα στα ρομπότ είναι μάλλον προνηπιακής ηλικίας. Παρόλοπου έχουμε ήδη αναπτύξει ρομπότ πολύ αποτελεσματικά για συ-γκεκριμένες εφαρμογές (π.χ. ρομπότ ξεναγοί σε μουσεία, ρομπότεπόπτευσης χώρων, κ.ά.), χρησιμοποιώντας αλγοριθμικές προ-σεγγίσεις, δεν έχουμε καταφέρει να βρούμε κάποιες γενικές αρ-χές που θα αποτελέσουν τη βάση για την απόδοση νοημοσύνηςστα ρομπότ - ανδροειδή, που συμπεριφέρονται όπως οι άνθρω-ποι. Σήμερα τα ρομπότ χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση πολύ Εικόνα 3.18. Ρομποτική Χειρουρ-συγκεκριμένων εργασιών υψηλής ακριβείας στη βαριά βιομη- γικήχανία και στην επιστημονική έρευνα, εργασιών που παλαιότεραήταν αδύνατο ή επικίνδυνο να πραγματοποιηθούν από το ανθρώ-πινο δυναμικό. Τα ρομπότ χρησιμοποιούνται πλέον καθημερινάστην κατασκευή μικροεπεξεργαστών, στην εξερεύνηση του δια-στήματος και των βυθών, και γενικά σε εργασίες που πραγματο-ποιούνται σε επικίνδυνο περιβάλλον. Τα χειρουργικά ρομπότ εισέβαλλαν δυναμικά στο πεδίο τηςιατρικής μέσα στην τελευταία δεκαετία. Συστήματα ρομποτικήςτηλεχειρουργικής έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί για υπερατλαντικέςεπεμβάσεις. Ρομποτικοί βραχίονες που ενεργοποιούνται με τηφωνή μπορούν και χειρίζονται τη λαπαροσκοπική κάμερα.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες:1. Καταγράψτε παραδείγματα ρομποτικών εφαρμογών σε διάφορους κοινωνικούς τομείς.2. Πώς φαντάζεστε το ιδανικό ρομπότ;

36 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4Κοινωνικές ΕπιπτώσειςΔιδακτικές ενότητες4.1 Πνευματικά Δικαιώματα και Άδειες Χρήσης4.2 Κοινωνικές Επιπτώσεις από τις εξελίξεις της ΠληροφορικήςΔιδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι να προβληματιστούν οι μαθητές για τις ραγδαίες αλλαγές πουέχει φέρει η εξέλιξη της Πληροφορικής σε πολλούς τομείς της καθημερινότητας. Οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση: √√ να γνωρίζουν τι είναι πνευματικά δικαιώματα και άδειες χρήσης. √√ να περιγράφουν τις αλλαγές που έχει φέρει η ψηφιακή επανάσταση στους παραπάνω το- μείς. √√ να συγκρίνουν την κοινωνία του χθες χωρίς υπολογιστές με την κοινωνία του αύριο με υπο- λογιστές. √√ να μπορούν να αναφέρουν θετικές και αρνητικές επιπτώσεις από τις εξελίξεις της Πληρο- φορικής.Ερωτήματα √√ Έχετε ακούσει τον όρο «πνευματικά δικαιώματα»; √√ Όταν «κατεβάζετε» ένα τραγούδι, πληρώνεται ο δημιουργός του; √√ Φανταστείτε μια μέρα χωρίς ρεύμα. Τι θα άλλαζε στην καθημερινή ζωή σας; √√ Έχετε ακούσει τον όρο «Κοινωνία της Πληροφορίας»; √√ Συμμετέχουν άραγε όλοι στην Κοινωνία της Πληροφορίας;Βασική ορολογίαΠνευματικά Δικαιώματα, Άδειες Χρήσης, Ελεύθερο και Ανοικτό Λογισμικό (ΕΛ/ΛΑΚ), Κοινω-νία της Πληροφορίας, Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση, Ηλεκτρονικό Έγκλημα, Ψηφιακό ΧάσμαΕισαγωγή Το κεφάλαιο αυτό εξετάζει την επιρροή των εξελίξεων της Πληροφορικής στην καθημερινό-τητά μας. Η ραγδαία ανάπτυξη της Πληροφορικής έχει επιφέρει αλλαγές σε όλο το φάσμα της αν-θρώπινης κοινωνίας, από την απόδοση πνευματικών δικαιωμάτων μέχρι την εξέλιξη των άλλωνεπιστημών. Η κοινωνία μεταλλάσσεται σε Κοινωνία της Πληροφορίας και μαζί μεταλλάσσονταιτόσο οι θεσμοί όσο και οι κοινωνικές σχέσεις μεταξύ των ατόμων.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 37 Κοινωνικές Επιπτώσεις4.1 Πνευματικά Δικαιώματα και Άδειες ΧρήσηςΠνευματικά Δικαιώματα Εικόνα 4.1. Το διεθνώς αναγνωρι- σμένο σήμα πνευματικών δικαιω- Πνευματικό δικαίωμα αποκτά κάποιος δημιουργός για ένα μάτων (copyright)πρωτότυπο πνευματικό δημιούργημά του. Τα πνευματικά δικαι-ώματα παραχωρούνται από τον νόμο για ορισμένο χρονικό δι- Τα πνευματικά δικαι-άστημα, προστατεύοντας από αθέμιτη χρήση, και χωρίζονται ώματα αφορούν σεσε επιμέρους δικαιώματα (ανάλογα με το έργο) όπως δικαίωμα πρωτότυπα έργα και καλύ-απαγόρευσης εγγραφής, αναπαραγωγής, διανομής, εκμίσθωσης πτουν πληθώρα περιπτώσεων.και δημόσιας διανομής, δημόσιας εκτέλεσης και αναμετάδοσης Ενδεικτικά, μπορούν να ανα-χωρίς τη ρητή συγκατάθεση του δημιουργού. Τα πνευματικά δι- φέρονται σε πρωτότυπα έργακαιώματα δεν είναι μόνο απαγορευτικά για τον τελικό χρήστη, θεατρικά, λογοτεχνικά, ζωγρα-καθώς συνήθως ορίζονται εξαιρέσεις, π.χ. αναπαραγωγής για λό- φικά, έργα γλυπτικής, κινημα-γους ασφαλείας (backup) ή μικρού μέρους για εκπαιδευτικούς τογραφικά, μουσικά, φωτογρα-σκοπούς. φικά, καθώς και σε εφαρμογές λογισμικού. Το πρόβλημα που προέκυψε με την ανάπτυξη της τεχνολογί-ας είναι η τήρηση και απόδοση των πνευματικών δικαιωμάτωνγια έργα που βρίσκονται σε ψηφιακή μορφή. Το πρόβλημα αυτόείναι άμεσα ορατό σε έργα που βρίσκονται εξαρχής σε ψηφια-κή μορφή. Η εύκολη πλέον ψηφιοποίηση και των «αναλογικών»μέσων έχει επεκτείνει αυτόν τον προβληματισμό. Από τη στιγμήπου ένα έργο βρεθεί σε ψηφιακή μορφή, η μετέπειτα αναπαρα-γωγή και διάδοσή του είναι τεχνικά πολύ εύκολη και οικονομι-κά χωρίς περαιτέρω κόστος. Ένα τραγούδι σε μορφή mp3 μπορείνα αναπαραχθεί σε χιλιάδες αντίτυπα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα,χωρίς ο δημιουργός του να λάβει κανένα χρηματικό αντίτιμο.Άδειες Χρήσης Κάθε εφαρμογή λογισμικού συνοδεύεται από την αντίστοιχη Εικόνα 4.2. Σχηματική Αναπαρά-άδεια χρήσης που καθορίζει τη χρήση ή τη διανομή της. Μια τυ- σταση των αδειών χρήσηςπική άδεια χρήσης συνήθως συνοδεύεται από έναν κωδικό γιακάθε νόμιμο αντίτυπο. Μία εφαρμογή λογισμικού που έχει αγο-ραστεί νόμιμα μπορεί όμως τεχνικά να αναπαραχθεί σε περισσό-τερα αντίτυπα από όσα αναφέρει η άδεια, χωρίς να το γνωρίζει οδημιουργός.Τεχνικές Αντιμετώπισης της παράνομης ψηφιακής αντιγραφης Η IFPI (Διεθνής Ορ- γανισμός Μουσικής Για την αντιμετώπιση της (παράνομης) ψηφιακής αντιγραφής Βιομηχανίας) υπολόγισε ότι τοέργων έχουν προταθεί διάφορες τεχνικές λύσεις με κύριο μέλημα 2008 το παράνομο κατέβασματη χρήση συσκευών ή κωδικοποιήσεων που καθιστούν αδύνατη (illegal downloading) μουσι-την αναπαραγωγή χωρίς αυτές. κών κομματιών ήταν το 95% επί του συνόλου. Για παράδειγμα, τα DVDs ταινιών διαθέτουν κωδικοποίησησε ζώνες χωρών έτσι ώστε ένα DVD που έχει δημιουργηθεί στιςΗΠΑ να μην μπορεί να αναπαραχθεί π.χ. στη Γερμανία.

38 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και ΕφαρμογέςΕικόνα 4.3. Μήνυμα σύνδεσης Κάθε αντίτυπο εφαρμογής λογισμικού συνοδεύεται από αντί-HASP στον Η/Υ στοιχο μοναδικό κωδικό άδειας χρήσης. Με τη σύνδεση της συ- σκευής στο Διαδίκτυο είναι δυνατό να εξακριβωθεί αν ο κωδικός αυτός έχει χρησιμοποιηθεί περισσότερες από μία φορές και να μπλοκαριστεί η χρήση του νέου αντίτυπου. Υπάρχει επίσης η λύση του HASP USB (Hardware against Software Piracy), όπου η εφαρμογή λογισμικού συνοδεύεται από ένα αντίστοιχο κομμάτι υλικού που πρέπει να είναι συνδεδεμέ- νο στον υπολογιστή, για να δουλεύει η εφαρμογή. Μειονέκτημα αυτής της λύσης είναι ότι η αγορά λογισμικού δεν είναι εξολο- κλήρου ψηφιακή, καθώς χρειάζεται υλική μεταφορά του HASP κλειδιού. Έχει εφαρμοστεί επίσης «φόρος πνευματικών δικαιωμάτων» επί των πωλήσεων εγγράψιμων CDs και DVDs. Μέρος της τι- μής αγοράς παρακρατείται και αποδίδεται σε συλλογικά όργανα πνευματικών δημιουργών με το σκεπτικό ότι «προπληρώνεται» έτσι η εγγραφή που θα γίνει από το νόμιμα κατεχόμενο αντίτυπο για ιδία χρήση.Εικόνα 4.4. Σχηματική απεικόνιση Εναλλακτικές Άδειες χρήσηςτων αδειών χρήσης από τα πλήρηπνευματικά δικαιώματα (copyright) Μία άλλη προσπάθεια διαχείρισης του προβλήματος έχει ωςστο copyleft και στις άδειες κατεύθυνση όχι την απαγόρευση αλλά την οριοθέτηση των πνευ-Creative Commons μέχρι την πλή- ματικών δικαιωμάτων σε σχέση με τον τελικό χρήστη.ρη αποποίηση (public domain) Κατά τη δεκαετία του 2000, οι μεγάλες δισκογραφικές εταιρεί-Εικόνα 4.5. Από τον ιστότοπο ες κινήθηκαν στο πλαίσιο των τεχνικών λύσεων που αναφέραμεhttp://www.creativecommons.gr παραπάνω. Προσπάθησαν επίσης να σταματήσουν την παράνομη ροή μουσικής με ένδικα μέσα, μηνύοντας ιστότοπους ανταλλα- γής αρχείων αλλά και μεμονωμένους χρήστες, βάσει στοιχείων από τους παρόχους των υπηρεσιών Διαδικτύου. Κάποιοι δημιουργοί κινήθηκαν προς την αντίθετη κατεύθυν- ση, προσφέροντας δωρεάν τα μουσικά τους έργα στο Διαδίκτυο. Η «παραίτηση» αυτή από τα στενά πνευματικά δικαιώματα σε συνδυασμό με τη «δικομανία» των εταιρειών είχε ως αποτέλεσμα οι χρήστες να στραφούν στο «κατέβασμα» των ελεύθερων έργων και οι δημιουργοί τους να γίνουν έτσι περισσότερο γνωστοί με ελάχιστη διαφήμιση. Σήμερα η τεχνική αυτή έχει κυριαρχήσει και σχεδόν όλοι οι μουσικοί δημιουργοί έχουν το δικό τους επί- σημο ελεύθερο κανάλι παρουσίασης των έργων τους. Στον τομέα του λογισμικού, οι άδειες copyleft (σε αντίθεση με το copyright) επιτρέπουν στον χρήστη να «κατεβάσει», να τρο- ποποιήσει και να διανείμει μια εφαρμογή υπό την προϋπόθεση ότι και στη δική του τελική διανομή θα ισχύει η ίδια άδεια ανα- παραγωγής και τροποποίησης. Μετεξέλιξη της άδειας copyleft είναι οι άδειες Creative Commons, με τις οποίες οι δημιουργοί δηλώνουν ποια δικαιώμα-

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 39 Κοινωνικές Επιπτώσειςτά τους διατηρούν και από ποια παραιτούνται προς όφελος τωντελικών χρηστών. Το Ελεύθερο Λογισμικό και Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα είναιεπίσης ενδεικτικό αυτής της νοοτροπίας.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες:1. Στον ιστότοπο http://www.creativecommons.gr μπορείτε να βρείτε τις 6 διαφορετικές άδειες χρήσης που προκύπτουν από τον συνδυασμό των 4 στοιχείων που μπορεί να έχει κάθε άδεια Creative Commons. Περιγράψτε τις ιδιότητές τους και βρείτε παραδείγματα ψηφιακών έργων με τις αντίστοιχες άδειες.4.2 Κοινωνικές Επιπτώσεις από τις εξελίξεις της Πληροφορικής Από τον πρώτο «σύγχρονο» υπολογιστή του 1945 μέχρι σή-μερα η επιστήμη της Πληροφορικής έχει εξελιχθεί με γοργούςρυθμούς. Η εξάπλωση και γενικευμένη χρήση υπολογιστών και«έξυπνων συσκευών», καθώς και η ανάπτυξη και καθιέρωση τουΔιαδικτύου έχει επηρεάσει βαθιά πολλούς τομείς της κοινωνίαςτόσο θετικά όσο και αρνητικά. Εξέλιξη άλλων επιστημών. Μια σειρά από τεχνολογικά επι- Εικόνα 4.6. Ο διάσημος αστροφυ-τεύγματα έχουν καταστεί δυνατά χάρη στο πλήθος και την ακρί- σικός Stephen Hawking, καθηλω-βεια των υπολογισμών που παρέχουν τα προηγμένα υπολογιστι- μένος από σπάνια ασθένεια, επι-κά συστήματα, εκτελώντας εκατομμύρια εντολές σε κλάσματα κοινωνεί με τους γύρω του μέσωδευτερολέπτου. Νέοι τομείς επιστημών έχουν αναδειχθεί όπως ψηφιακής διεπαφής χρήστη.Μοριακή Βιολογία, Πυρηνική Φυσική, Νανοτεχνολογία, Προηγ-μένα Ιατρικά Συστήματα κ.ο.κ. Ενδεικτικά, το Νόμπελ Χημείας2013 μοιράστηκαν τρεις επιστήμονες για την ανάπτυξη πολυεπί-πεδων μοντέλων για πολύπλοκα χημικά συστήματα που άνοιξαντον δρόμο για τις προσομοιώσεις σε υπολογιστή. Προσβασιμότητα από άτομα με ειδικές ανάγκες. Ο υπο- Εικόνα 4.7. Παραπληγικός πουλογιστής ανοίγει «ένα παράθυρο στον κόσμο» για τα άτομα με περπατάει με εξωσκελετό κατευ-ειδικές ανάγκες. Στον τομέα του λογισμικού μετατρέπει κείμενο θυνόμενο από ηλεκτρόδια συνδε-σε ηχητικά αποσπάσματα για τους μη βλέποντες, εστιάζει και με- δεμένα στον εγκέφαλό του δίνει τογεθύνει για τους αμβλύωπες, προσθέτει αυτόματους υπότιτλους εναρκτήριο λάκτισμα στο Παγκό-για τους μη ακούοντες. Στον τομέα του υλικού γυαλιά εικονικής σμιο Κύπελλο Ποδοσφαίρου 2014πραγματικότητας, εμφυτεύματα και εξωσκελετοί είναι δυνατοί στη Βραζιλία.χάρη στις τεχνολογικές εξελίξεις. Απεριόριστη πρόσβαση στην πληροφορία. Οι πληροφορίεςπου περιέχονται σε όλους τους τόμους μιας συμβατικής εγκυκλο-παίδειας χωράνε σε ένα μόνο DVD. Μεγάλο μέρος της συσσω-ρευμένης ανθρώπινης γνώσης είναι προσβάσιμο μέσω του Διαδι-κτύου και ακόμη μεγαλύτερο «ανεβαίνει» κάθε ημέρα. Επικοινωνία χωρίς όρια. Μέσω του Διαδικτύου και τωνεφαρμογών λογισμικού δεν υπάρχουν πλέον ούτε γεωγραφικοίούτε χρονικοί περιορισμοί. Αρκούν δύο απλοί υπολογιστές και

40 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Εφαρμογές Πληροφορικής Υλικό - Λογισμικό και ΕφαρμογέςΕικόνα 4.8. Η γνώση μετατρέπεται σύνδεση με το Διαδίκτυο, για να μιλήσετε με κάποιον στην άλλησε ψηφιακή. άκρη της γης. Σε ένα διάσημο πλέον Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση. Η μηχανογράφηση μπορεί να άρθρο το 2001 ο συγ- επιφέρει αλλαγές προς το καλύτερο και να καταργήσει τη γραφει- γραφέας και ερευνητής Μαρκ οκρατία. Ο πολίτης έχει πρόσβαση σε ηλεκτρονικές υπηρεσίες Πρένσκι ονομάζει τη γενιά που εξυπηρέτησης. μεγάλωσε μέσα στην τεχνολο- γία «Ψηφιακοί Ιθαγενείς» σε Αλλαγή νοοτροπίας. Υπάρχει μετατόπιση από την απλή γνώ- αντίθεση με τους γονείς τους, ση μιας πληροφορίας στην ανεύρεση και ταξινόμηση πληροφο- οι οποίοι είναι «Ψηφιακοί Με- ριών. Ο άνθρωπος του μέλλοντος δεν χρειάζεται να ξέρει κάτι τανάστες» που πρέπει να εγκλι- – χρειάζεται όμως να ξέρει πού θα ψάξει να το βρει και πώς θα ματιστούν κατάλληλα. ξεχωρίσει τις έγκυρες και αξιόπιστες πηγές πληροφορίας.Εικόνα 4.9. Ο υπολογιστής OLPC Τεχνοφοβία και Ψηφιακό Χάσμα. Υπάρχει ήδη μια γενιά που(One Laptop per Child) είναι σχε- έχει μεγαλώσει θεωρώντας δεδομένες και αυτονόητες τις παρα-διασμένος με ΕΛ/ΛΑΚ και μέρος πάνω αλλαγές. Οι προηγούμενες γενιές όμως που δεν γεννήθη-μη κερδοσκοπικού εγχειρήματος καν στον ψηφιακό κόσμο παρουσιάζουν αρκετές φορές πρόβλη-προώθησης της τεχνολογίας σε μα προσαρμογής.αναπτυσσόμενες χώρες. Λογοκρισία και παραπληροφόρηση. Με την έλευση του Πα- γκόσμιου Ιστού των χρηστών (web 2.0) είναι πολύ εύκολο για όλους να πουν την άποψή τους και να «ανεβάσουν» ελεύθερα πε- ριεχόμενο. Εφόσον το περιεχόμενο δεν ελέγχεται από κανέναν, η διασπορά ψευδών ειδήσεων ή η παραπληροφόρηση είναι υπαρ- κτός κίνδυνος. Από την άλλη μεριά, η ίδια η ελευθερία έκφρασης έρχεται σε αντίθεση με τις πολιτικές αυταρχικών καθεστώτων που αναζη- τούν τρόπους περιορισμού της πρόσβασης. Ηλεκτρονικό Έγκλημα. Η ευκολία πρόσβασης και έκφρασης έχει αλλάξει και τον τρόπο δράσης των κακοποιών στοιχείων. Η ανωνυμία του Διαδικτύου και οι ηλεκτρονικές συναλλαγές βοη- θούν στην κάλυψη εγκληματικών πράξεων. Ταυτόχρονα έχουν εμφανιστεί και νέες μορφές εγκλήματος. Οι ηλεκτρονικές απάτες είναι εύκολες στο στήσιμό τους και διαδεδομένες, ενώ και η υπο- κλοπή ψηφιακών δεδομένων είναι επίσης συχνή. Κοινωνία της Πληροφορίας για όλους; Η ψηφιακή επανά- σταση είναι γεγονός αλλά όχι για όλους. Από τα 7 δισεκατομμύ- ρια άτομα στον πλανήτη μας μόνο το 39% έχει πρόσβαση στο Διαδίκτυο.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες:1. Συλλέξτε πληροφορίες από άτομα του περιβάλλοντός σας και καταγράψτε διαφορές που παρατηρήσατε μεταξύ «Ψηφιακών Ιθαγενών» και «Ψηφιακών Μεταναστών».2. Ερευνήστε στον ιστότοπο http://one.laptop.org και δημιουργήστε μία παρουσίαση για την δράση One Laptop per Child.

Α΄ Γενικού Λυκείου Θέματα για Συζήτηση 41 Ασκήσεις ΑυτοαξιολόγησηςΑσκήσεις Αυτοαξιολόγησης1. Να συμπληρώσετε τις λέξεις-κλειδιά που ακολουθούν στην κατάλληλη στήλη του πα- ρακάτω πίνακα: εύρος ζώνης (bandwidth), θύρες για αρθρώματα μνήμης, Αριθμητική και Λογική Μονάδα, CISC, BIOS, κελί (cell), κωδικός λειτουργίας (opcode), διευθυνσιο- δότηση λέξης, θύρες για κάρτες επέκτασης.Μητρική κάρτα Κεντρική Μονάδα Μνήμη Επεξεργασίας2. Να συμπληρώσετε τις λέξεις-κλειδιά που λείπουν από τις παρακάτω προτάσεις: • Το λογισμικό αναπτύσσεται χρησιμοποιώντας εντολές σε ………………………....., που είναι πιο κοντά στη φυσική γλώσσα του ανθρώπου. • Το ………………………………… αποτελεί το λογισμικό του υπολογιστή που είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση και τον συντονισμό των εργασιών, καθώς και την κατανομή των διαθέσιμων πόρων. • Ο ………..........…. είναι μια εξειδικευμένη εφαρμογή που επιτρέπει την πρόσβα- ση του χρήστη στις υπηρεσίες του ΛΣ. • Το ……………………………. διευκολύνει την οργάνωση αριθμητικών δεδομέ- νων μέσω πινάκων, την αυτοματοποίηση πολύπλοκων υπολογισμών και τη δημι- ουργία γραφημάτων. • Το ……………………………….. είναι λογισμικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αντιγραφεί, μελετηθεί, τροποποιηθεί και αναδιανεμηθεί χωρίς περιορισμό.3. Να χαρακτηρίσετε ως σωστή (Σ) ή λάθος (Λ) καθεμιά από τις παρακάτω προτάσεις:Πρόταση Σ/Λ1. Το ηλεκτρονικό εμπόριο αφορά μόνο στην αγορά ηλεκτρονικού εξοπλισμού.2. Κάθε εφαρμογή λογισμικού συνοδεύεται από την αντίστοιχη άδεια χρήσηςπου καθορίζει τη χρήση ή τη διανομή της.3. Ένα DVD μιας ταινίας που αγοράστηκε από την Αμερική μπορεί να αναπα-ραχθεί στην Ελλάδα.4. Οι πληροφορίες που περιέχονται σε όλους τους τόμους μιας συμβατικήςεγκυκλοπαίδειας χωράνε σε ένα μόνο CD.5. Τα προγράμματα (software), τα e-books, οι φωτογραφίες, τα e-tickets απο-τελούν ψηφιακά προϊόντα.

42 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Υλικό - Λογισμικό και Εφαρμογές4. Να αντιστοιχίσετε τα είδη δημοπρασίας με τις περιγραφές τους:Είδος δημοπρασίας Περιγραφή1. προωθητική δημοπρασία a) Ο αγοραστής καθορίζει την τιμή που προτίθεται να πληρώσει σε οποιονδήποτε πωλητή.2. αντίστροφη δημοπρασία b) Ένας πωλητής δέχεται προσφορές από αγοραστές.3. μοντέλο καθορισμού τιμής c) Πολλοί αγοραστές προσφέρουν τιμές που ταιριά-4. διπλή δημοπρασία ζουν με πολλούς πωλητές και τις απαιτούμενες τιμές. d) Οι πωλητές κάνουν προσφορές και ο πωλητής με τη χαμηλότερη προσφορά κερδίζει. Θέματα για Συζήτηση1. Η αγορά ενός καινούριου υπολογιστή δημιουργεί διάφορους προβληματισμούς. Ποιον υπολογιστή να πάρω; Να πάρω τον πιο ακριβό; Να πάρω έναν «επώνυμο»; Τι θα κάνω τον παλιό μου; Τι γίνεται με όλους αυτούς τους παλιούς υπολογιστές, όταν δεν τους χρει- αζόμαστε πλέον; Μπορείτε να δημιουργήσετε ομάδες και να συζητήσετε πάνω στα πα- ραπάνω ερωτήματα ή και σε άλλα που μπορεί να προκύψουν κατά τη διαδικασία αγοράς ενός νέου υπολογιστή.2. Το ελεύθερο λογισμικό αποτελεί μια πολύ καλή εναλλακτική λύση στη θέση του ιδιό- κτητου λογισμικού. Παρόλα αυτά υπάρχει μια επιφύλαξη απέναντί του από μεγάλη μερί- δα χρηστών και ταυτόχρονα γίνεται χρήση «πειρατικού» λογισμικού. Για ποιους λόγους μπορεί ένας χρήστης να είναι επιφυλακτικός απέναντι στο ελεύθερο λογισμικό; Είναι βά- σιμοι αυτοί οι λόγοι; Σχετίζονται με τη χρήση «πειρατικού» λογισμικού; Ποια προβλή- ματα μπορεί να προκύψουν από τη χρήση του «πειρατικού» λογισμικού; Μπορείτε να συζητήσετε πάνω στα παραπάνω ερωτήματα αλλά και σε δικά σας που σχετίζονται με το συγκεκριμένο θέμα.3. Τα Υπολογιστικά Συστήματα Πέμπτης Γενιάς ήταν μια πρωτοβουλία του Ιαπωνικού Υπουργείου Διεθνούς Εμπορίου και Βιομηχανίας, που ξεκίνησε το 1982. Ο στόχος ήταν να δημιουργήσει έναν υπερυπολογιστή για την εξέλιξη της Τεχνητής Νοημοσύνης. Ο υπο- λογιστής αυτός θα μπορούσε να ανταποκριθεί στην εισαγωγή της φυσικής γλώσσας και θα ήταν ικανός για μάθηση και αυτο-οργάνωση. Η πρωτοβουλία αυτή μοιάζει με επιστημονική φαντασία. Μπορείτε να συζητήσετε, με βάση παλιότερες ταινίες και βιβλία επιστημονικής φαντασίας, πώς φανταζόταν τότε τον σημερινό κόσμο και πώς είναι η πραγματικότητα σή- μερα. Ποια πράγματα υλοποιήθηκαν και ποια έμειναν στον χώρο της φαντασίας;4. Ο ηλεκτρονικός εκφοβισμός (cyberbullying) αφορά στον εκφοβισμό, την απειλή, την τα- πείνωση ή την παρενόχληση παιδιών, προεφήβων και εφήβων που πραγματοποιούνται μέσω Διαδικτύου, κινητών τηλεφώνων ή άλλων ψηφιακών τεχνολογιών από συνομηλί- κους τους. Μπορείτε να συζητήσετε για το φαινόμενο του ηλεκτρονικού εκφοβισμού κα- θώς και για τρόπους αντιμετώπισής του.5. Να χωριστείτε σε δύο ομάδες. Η πρώτη ομάδα θα είναι θετικά διακείμενη προς τις κοινω- νικές συνέπειες της Πληροφορικής, ενώ η δεύτερη αρνητικά. Να παρουσιάσετε τα επιχει- ρήματά σας στην τάξη με τη μέθοδο της διαλογικής αντιπαράθεσης (debate).

Θεματική Ενότητα 2:Προγραμματιστικά περιβάλλοντα -Δημιουργία εφαρμογών ■■ Κεφάλαιο 5: Κύκλος Ζωής Εφαρμογών ■■ Κεφάλαιο 6: Περιβάλλοντα Ανάπτυξης Εφαρμογών ■■ Κεφάλαιο 7: Υλοποίηση Εφαρμογών σε Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα

44 ΕΝΟΤΗΤΑ 2 Εφαρμογές Πληροφορικής Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα-Δημιουργία Εφαρμογών ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5Κύκλος Ζωής ΕφαρμογώνΔιδακτικές ενότητες5.1 Πρόβλημα και υπολογιστής5.2 Ανάπτυξη εφαρμογώνΔιδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές να κατανοήσουν τα βήματα που ακολουθούνται κατάτην ανάπτυξη μιας εφαρμογής. Οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση: √√ να περιγράφουν τα βήματα αντιμετώπισης ενός προβλήματος. √√ να αναγνωρίζουν τη χρησιμότητα του υπολογιστή στην επίλυση προβλημάτων. √√ να περιγράφουν πώς από το πρόβλημα φτάνουμε στην εφαρμογή. √√ να περιγράφουν τις φάσεις από τις οποίες αποτελείται ο κύκλος ζωής εφαρμογών.Ερωτήματα √√ Τι ονομάζουμε πρόβλημα; √√ Πόσο χρήσιμος είναι και τι ρόλο παίζει ο υπολογιστής στην επίλυση προβλημάτων; √√ Τι ονομάζουμε πρόγραμμα και τι εφαρμογή; √√ Ποια βήματα ακολουθούμε για την ανάπτυξη μιας εφαρμογής;Βασική ορολογίαΠρόβλημα, πρόγραμμα, εφαρμογή, κύκλος ζωής εφαρμογώνΕισαγωγή Καθημερινά αντιμετωπίζουμε προβλήματα για τα οποία και αναζητούμε λύση τους. Θέλουμενα πραγματοποιούμε τις εργασίες μας γρήγορα και αποδοτικά. Ο υπολογιστής μπορεί να βοηθή-σει στην επίλυση πολλών προβλημάτων. Δεδομένα και προγράμματα εισάγονται σε έναν υπο-λογιστή, ο οποίος με τη σειρά του αναλαμβάνει την επεξεργασία των δεδομένων με βάση τιςεντολές που περιέχονται στα προγράμματα, και στο τέλος εξάγονται τα αποτελέσματα της επε-ξεργασίας αυτής. Τα προγράμματα που χρησιμοποιούν οι χρήστες των υπολογιστών για να εκτε-λούν συγκεκριμένες εργασίες ονομάζονται εφαρμογές. Η ανάπτυξη των σύγχρονων εφαρμογώνείναι μια απαιτητική εργασία, γι’ αυτό και πραγματοποιείται ακολουθώντας μια συστηματική σει-ρά φάσεων που ονομάζεται κύκλος ζωής εφαρμογών.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 45 Κύκλος Ζωής Εφαρμογών5.1 Πρόβλημα και υπολογιστήςΗ έννοια του προβλήματος Η έννοια «πρόβλημα» συναντάται σε όλες σχεδόν τις εκφάν- Ο άνθρωπος αντιμε-σεις της ζωής μας καθώς επίσης και σε όλους τους τομείς της τωπίζει προβλήματαΕπιστήμης και της Τεχνολογίας. Σε κάποια προβλήματα που μας από τα πρώτα βήματά τουαπασχολούν μπορούμε να βρούμε εύκολα τη λύση, ενώ σε άλλα πάνω στη Γη. Για την επίλυσήπιο σύνθετα δυσκολευόμαστε ή και μερικές φορές αδυνατούμε τους κατασκευάζει διάφορανα προσδιορίσουμε κάποια λύση. εργαλεία και μηχανισμούς. Ει- δικότερα, για τα υπολογιστικά Μερικά καθημερινά και σχετικά εύκολα παραδείγματα προ- προβλήματα, η πορεία στονβλημάτων αποτελούν η εύρεση της συντομότερης διαδρομής για χρόνο ξεκίνησε από τον άβακαένα μέρος που επισκεπτόμαστε για πρώτη φορά, η αναζήτηση και τον μηχανισμό των Αντικυ-ενός βιβλίου στη βιβλιοθήκη, η αγορά ενός καινούριου υπολο- θήρων, για να καταλήξει στονγιστή, η αναζήτηση πληροφοριών για την εργασία μας σε κάποιο ηλεκτρονικό υπολογιστή.μάθημα, η επίλυση μιας εξίσωσης στο μάθημα των Μαθηματι-κών. Πιο σύνθετα παραδείγματα προβλημάτων αποτελούν ηαντιμετώπιση της ρύπανσης του περιβάλλοντος, η εξοικονόμησηενέργειας, η εξερεύνηση του διαστήματος. Πολλά προβλήματα είναι υπολογιστικά και απαιτούν για την Κατανόησηεπίλυσή τους λογικές σκέψεις και μαθηματικές πράξεις. Τέτοια Ανάλυσηπροβλήματα είναι για παράδειγμα ο υπολογισμός της μισθοδοσί- Επίλυσηας ενός υπαλλήλου, ο υπολογισμός του μέσου όρου της βαθμο-λογίας ενός μαθητή, η επίλυση μιας δευτεροβάθμιας εξίσωσης, ηπρόγνωση του καιρού με βάση μετεωρολογικά στοιχεία. Υπάρ-χουν προβλήματα που δεν μπορούμε να επιλύσουμε με τις υπάρ-χουσες γνώσεις μας, όπως για παράδειγμα η ακριβής πρόβλεψητων σεισμών. Τέλος, κάποια προβλήματα δεν επιλύονται, όπως οτετραγωνισμός του κύκλου με κανόνα και διαβήτη. Για την αντιμετώπιση των δύσκολων και σύνθετων προβλημά-των απαιτείται πρώτα η κατανόησή τους με σαφή και πλήρη κα-ταγραφή και αποσαφήνιση των δεδομένων και των ζητουμένων,έπειτα η ανάλυσή τους σε επιμέρους απλούστερα προβλήματα,και τέλος η εκτέλεση οργανωμένων βημάτων επίλυσης (σχήμα5.1). Γενικότερα, ως πρόβλημα θεωρούμε κάθε ζήτημα που τίθεται Σχήμα 5.1. Αντιμετώπιση προβλή-προς επίλυση, κάθε κατάσταση που μας απασχολεί και πρέπει να ματοςαντιμετωπιστεί. Η λύση ενός προβλήματος δεν μας είναι γνωστήούτε προφανής.

46 ΕΝΟΤΗΤΑ 2 Εφαρμογές Πληροφορικής Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα-Δημιουργία Εφαρμογών Ο υπολογιστής αποτε- Ο υπολογιστής και η επίλυση προβλημάτων λεί μια μηχανή επεξερ-γασίας δεδομένων. Στον υπο- Ο υπολογιστής αποτελεί πλέον αναπόσπαστο κομμάτι των κα-λογιστή εισάγουμε δεδομένα θημερινών μας δραστηριοτήτων είτε αυτές αφορούν σε εργασίαμε τη βοήθεια διάφορων συ- είτε σε ψυχαγωγία, και στην πραγματικότητα μάς βοηθάει στηνσκευών εισόδου (πληκτρολό- επίλυση προβλημάτων. Ειδικά στα προβλήματα όπου έχουμεγιο, σαρωτή κλπ.), τα οποία και πολλά δεδομένα και ζητούμενα ή η μέθοδος επίλυσης είναι πο-επεξεργάζεται με τις κατάλλη- λύπλοκη και ίσως βαρετή, ή η μέθοδος επίλυσης επαναλαμβάνε-λες εντολές (οδηγίες) που του ται πολλές φορές. Ας σκεφτούμε το παράδειγμα του υπολογισμούδίνουμε. Μετά την επεξεργα- της μισθοδοσίας μιας μεγάλης εταιρείας χωρίς χρήση υπολογι-σία, σε συσκευές εξόδου (οθό- στή.νη, εκτυπωτή κλπ.) παίρνουμετις χρήσιμες πληροφορίες που Ο υπολογιστής μπορεί να αποθηκεύσει μεγάλο πλήθος δεδο-θέλουμε. μένων (αριθμούς, κείμενα, εικόνες, ήχο, βίντεο), εκτελεί υπολο- γισμούς και επεξεργάζεται δεδομένα ταχύτερα από τον άνθρω- πο, και εκτελεί με πειθαρχία, συνέπεια και για όσες επαναλήψεις χρειαστεί μια λογική σειρά εντολών. Οι εντολές δίνονται στον υπολογιστή με τη μορφή προγραμμάτων. Ένα πρόγραμμα περιέ- χει εντολές (οδηγίες) που κατευθύνουν με κάθε λεπτομέρεια τον υπολογιστή, για να εκτελέσει μία συγκεκριμένη εργασία και να επιλύσει ένα πρόβλημα. Δίνουμε στον υπολογιστή δεδομένα για το πρόβλημα που θέλουμε να αντιμετωπίσουμε, αυτός τα επεξερ- γάζεται σύμφωνα με τις εντολές των προγραμμάτων που εκτελεί, και στο τέλος μάς δίνει την απάντηση στο πρόβλημά μας. Ας δούμε το παράδειγμα του υπολογισμού του μέσου όρου βαθμολογίας ενός μαθητή. Τα δεδομένα μας είναι ο αριθμός μη- τρώου του μαθητή, τα προσωπικά στοιχεία του μαθητή (ονοματε- πώνυμο, πατρώνυμο κ.λπ.) και η βαθμολογία του σε κάθε μάθη- μα. Στον υπολογιστή πρέπει να δώσουμε τα παραπάνω δεδομένα και το κατάλληλο πρόγραμμα, το οποίο θα περιέχει τις εντολές για τον υπολογισμό του μέσου όρου. Μετά την εκτέλεση του προγράμματος θα πάρουμε ως αποτέλεσμα τον μέσο όρο βαθμο- λογίας του μαθητή. Σχηματικά μπορούμε να αναπαραστήσουμε το παραπάνω παράδειγμα ως εξής: Είσοδος Επεξεργασία Απάντηση Έξοδος στο πρόβλημα (πληροφορία)Δεδομένα και πρόγραμμα Επίλυση προβλήματος

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 47 Κύκλος Ζωής Εφαρμογών Ερωτήσεις - Δραστηριότητες Εικόνα 5.1. Εφαρμογή επεξεργασί- 1. Σας απασχολεί το πρόβλημα της αγοράς ενός καινούριου ας κειμένου υπολογιστή. Καταγράψτε τα απλούστερα προβλήματα στα οποία μπορεί να αναλυθεί το πρόβλημα αυτό. 2. Αναζητήστε και κατόπιν καταγράψτε δύσκολα προβλήματα που μπορούν να επιλυθούν εύκολα με τη χρήση του υπολο- γιστή. Διαλέξτε ένα από αυτά και καταγράψτε τα δεδομένα που πρέπει να δοθούν σε έναν υπολογιστή, προκειμένου αυτός να το επιλύσει, καθώς και το αποτέλεσμα που αναμέ- νεται μετά την επίλυσή του.5.2 Ανάπτυξη εφαρμογώνΗ έννοια της εφαρμογής Σε προηγούμενο κεφάλαιο είδαμε ότι τα προγράμματα σε έναν Εικόνα 5.2. Εφαρμογή επεξεργασί-υπολογιστή χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες, στο Λογισμι- ας φωτογραφιώνκό Εφαρμογών και στο Λογισμικό Συστήματος. Παραδείγματαπρογραμμάτων που ανήκουν στο Λογισμικό Εφαρμογών είναιτα προγράμματα επεξεργασίας κειμένου, φωτογραφίας, ήχου, βί-ντεο, τα προγράμματα παρουσίασης, τα εκπαιδευτικά προγράμ-ματα, τα παιχνίδια. Τα προγράμματα που ανήκουν στο Λογισμι-κό Εφαρμογών ονομάζονται απλά και εφαρμογές (applications- apps). Η λέξη «εφαρμογή» χρησιμοποιείται, επειδή κάθε πρό-γραμμα έχει μία συγκεκριμένη εφαρμογή για τον χρήστη του καιβασίζεται σε μία ανάγκη του. Οι εφαρμογές πρέπει να υποστηρί-ζουν τις καθημερινές δραστηριότητες των χρηστών των υπολο-γιστών και των φορητών συσκευών (έξυπνων κινητών, tablets)με αποδοτικό και γρήγορο τρόπο. Για παράδειγμα, ο επεξεργα-στής κειμένου μπορεί να χρησιμοποιηθεί από έναν μαθητή γιατη συγγραφή και μορφοποίηση μιας εργασίας σε ένα μάθημα. Τοπρόβλημα του μαθητή είναι η συγγραφή της εργασίας του και σεαυτό τον βοηθάει ο υπολογιστής και το πρόγραμμα επεξεργασίαςκειμένου (εφαρμογή) που εκτελείται σε αυτόν.Κύκλος ζωής εφαρμογών Η ανάπτυξη εφαρμογών πρέπει να ακολουθεί μια συστημα- Εικόνα 5.3. Εφαρμογή καταγρα-τική διαδικασία με βήματα-φάσεις, ώστε να αποφεύγονται τα φής και διαμοιρασμού φωτογραφι-σφάλματα, οι δυσλειτουργίες και οι ελλείψεις. Εξάλλου, με το ών για φορητές συσκευέςπέρασμα των χρόνων, τα προγράμματα γίνονται εκτενέστερα σεμέγεθος και πιο πολύπλοκα, οπότε και η κατασκευή τους γίνεταιπιο απαιτητική. Μια εφαρμογή ξεκινάει τον κύκλο ζωής της από τη στιγ-μή που θα καθοριστούν οι απαιτήσεις και οι προδιαγραφές της,και τελειώνει, όταν εξαντληθούν τα περιθώρια συντήρησής της

48 ΕΝΟΤΗΤΑ 2 Εφαρμογές Πληροφορικής Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα-Δημιουργία Εφαρμογών Ανάλυση (προσθήκες, αλλαγές και βελτιώσεις). Οι εμπλεκόμενοι στη δι- αδικασία αυτή είναι ο πελάτης (εταιρεία, οργανισμός ή άτομο) Σχεδίαση που επενδύει στην ανάπτυξη της εφαρμογής, ο κατασκευαστής (εταιρεία, οργανισμός ή άτομο-προγραμματιστής) που αναπτύσ- Υλοποίηση σει την εφαρμογή και οι χρήστες που θα χρησιμοποιήσουν την εφαρμογή. Ο κύκλος ζωής μιας εφαρμογής παρουσιάζεται δια- Λειτουργία γραμματικά στο σχήμα 5.2. Τα βελάκια δείχνουν τη σειρά των φάσεων του κύκλου ζωής, κάθε φάση οδηγεί στην επόμενη, αλλά Συντήρηση μπορεί να οδηγήσει και στην προηγούμενη, αν παραστεί ανάγκηΣχήμα 5.2. Κύκλος ζωής εφαρμο- επανακαθορισμού κάποιων στοιχείων.γών Στη φάση της Ανάλυσης καταγράφονται αναλυτικά τα δεδο- μένα και τα ζητούμενα του προβλήματος που καλείται να επιλύ- σει η υπό ανάπτυξη εφαρμογή. Περιγράφονται οι προδιαγραφές και οι απαιτήσεις των μελλοντικών χρηστών της εφαρμογής: ποιες λειτουργίες θα υποστηρίζει, πώς θα εκτελούνται αυτές οι λειτουργίες, σε ποιο περιβάλλον θα δουλεύει, πόσο αποδοτική, εύχρηστη, ασφαλής και αξιόπιστη θα είναι η εφαρμογή. Συντακτικά λάθη Στη φάση της Σχεδίασης καθορίζονται οι ενότητες (μέρη) από ονομάζουμε τα σφάλ- τις οποίες θα αποτελείται η εφαρμογή καθώς και οι σχέσεις με-ματα που σχετίζονται με τη σύ- ταξύ τους. Σχεδιάζονται οι αλγόριθμοι και επιλέγονται οι δομέςνταξη μιας γλώσσας προγραμ- δεδομένων που θα χρησιμοποιηθούν σε κάθε ενότητα.ματισμού. Στη φάση της Υλοποίησης επιλέγεται η γλώσσα προγραμμα-Αλγόριθμο ονομάζουμε ένα τισμού για την υλοποίηση της εφαρμογής. Οι προγραμματιστέςσύνολο εντολών (οδηγιών) με βάση τους αλγόριθμους και τις δομές δεδομένων της προη-που, αν εκτελεστούν με ακρί- γούμενης φάσης γράφουν το πρόγραμμα στην επιλεγμένη γλώσ-βεια, οδηγούν στην πραγμα- σα προγραμματισμού, αυτό εισάγεται σε ειδικό πρόγραμμα-με-τοποίηση μιας εργασίας ή την ταφραστή ώστε να μετατραπεί σε «γλώσσα» κατανοητή από τονεπίλυση ενός προβλήματος. υπολογιστή, και, αν δεν υπάρχουν συντακτικά λάθη, η εφαρμογή είναι έτοιμη για εκτέλεση και χρήση.Δομή δεδομένων ονομάζουμεένα σύνολο αποθηκευμένων Στη φάση της Λειτουργίας η εφαρμογή δίνεται αρχικά στουςδεδομένων που υφίστανται χρήστες για δοκιμές και ελέγχους, ώστε να βρεθούν και διορθω-επεξεργασία από ένα σύνολο θούν πιθανά λάθη και αποκλίσεις από τις αρχικές προδιαγραφές,λειτουργιών (εισαγωγή, προ- και έπειτα ξεκινάει η κανονική χρήση της.σπέλαση, διαγραφή, αναζήτη-ση, ταξινόμηση κ.λπ.) Τέλος, στη φάση της Συντήρησης γίνονται όλες οι απαραίτη- τες προσαρμογές, αναβαθμίσεις και διορθώσεις της εφαρμογής, προκειμένου αυτή να συνεχίσει να χρησιμοποιείται απρόσκοπτα και αποδοτικά.Ερωτήσεις - Δραστηριότητες1. Γιατί είναι απαραίτητο να αναπτύσσεται μια εφαρμογή σε φάσεις;2. Από ποιες φάσεις αποτελείται ο κύκλος ζωής μιας εφαρμογής;3. Καταγράψτε πιθανά σφάλματα που μπορούν να γίνουν κατά την ανάπτυξη μιας εφαρμογής.

Α΄ Γενικού Λυκείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 49 Περιβάλλοντα Ανάπτυξης Εφαρμογών ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6Περιβάλλοντα Ανάπτυξης ΕφαρμογώνΔιδακτικές ενότητες6.1 Γλώσσες και εργαλεία προγραμματισμού6.2 Σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλονταΔιδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές να κατανοήσουν την ανάγκη ύπαρξης τόσο επαγγελ-ματικών όσο και εκπαιδευτικών προγραμματιστικών περιβαλλόντων. Οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση: √√ να περιγράφουν τα χαρακτηριστικά των γλωσσών προγραμματισμού. √√ να περιγράφουν τα βασικά εργαλεία προγραμματισμού που χρησιμοποιεί ένας προγραμματιστής. √√ να αναγνωρίζουν τη χρησιμότητα και τα χαρακτηριστικά των ολοκληρωμένων περιβαλλό- ντων ανάπτυξης εφαρμογών. √√ να συγκρίνουν τα εκπαιδευτικά με τα επαγγελματικά προγραμματιστικά περιβάλλοντα. √√ να συνειδητοποιούν την αναγκαιότητα χρήσης ενός εκπαιδευτικού προγραμματιστικού πε- ριβάλλοντος για την εισαγωγή ενός αρχάριου προγραμματιστή στις έννοιες του προγραμ- ματισμού. √√ να αναγνωρίζουν τα χαρακτηριστικά των Logo-like περιβαλλόντων και των προγραμματι- στικών μικρόκοσμων.Ερωτήματα √√ Ποιες γλώσσες προγραμματισμού γνωρίζετε; √√ Τι εργαλεία χρειάζεται ένας προγραμματιστής, για να αναπτύξει μία εφαρμογή; √√ Ποια επαγγελματικά προγραμματιστικά περιβάλλοντα γνωρίζετε; √√ Ποια εκπαιδευτικά προγραμματιστικά περιβάλλοντα γνωρίζετε; √√ Το περιβάλλον προγραμματισμού Scratch είναι επαγγελματικό ή εκπαιδευτικό;Βασική ορολογίαΓλώσσες προγραμματισμού, προγραμματισμός, εργαλεία προγραμματισμού, προγραμματιστικόπεριβάλλον, ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης, εκπαιδευτικό προγραμματιστικό περιβάλ-λον, προγραμματιστικοί μικρόκοσμοι, οπτικός προγραμματισμόςΕισαγωγή Τα περιβάλλοντα ανάπτυξης εφαρμογών μάς παρέχουν τη δυνατότητα να σχεδιάζουμε και ναυλοποιούμε εφαρμογές. Κάθε περιβάλλον υποστηρίζει συγκεκριμένες γλώσσες προγραμματι-σμού και έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Αυτό δεν αποκλείει την κατηγοριοποίησή τους με βάσηκάποια κοινά χαρακτηριστικά. Έτσι, έχουμε τα επαγγελματικά προγραμματιστικά περιβάλλονταπου χρησιμοποιούνται κυρίως από έμπειρους επαγγελματίες προγραμματιστές με στόχο την πα-ραγωγή εφαρμογών για εμπορική χρήση. Ένα τέτοιο περιβάλλον δεν προτείνεται για εκμάθη-ση προγραμματισμού σε αρχάριους χρήστες, όπως οι μαθητές. Ειδικά γι’ αυτό τον σκοπό έχουνσχεδιαστεί απλούστερα περιβάλλοντα, που διευκολύνουν τη σύνταξη των εντολών, για να είναιεύκολη η εκμάθηση της ανάπτυξης ενός προγράμματος, και ονομάζονται εκπαιδευτικά προγραμ-ματιστικά περιβάλλοντα.