Εισαγωγή στη Σύγχρονη Τεχνολογία Ηλεκτρονικών Υπολογιστών

Πρόλογος 13

1. Τεχνολογία Ηλεκτρονικών Υπολογιστών (Η/Υ) και δικτύων 15

1.1. Οι Ηλεκτρονικού Υπολογιστές στην καθημερινή ζωή 15

1.2. Οι βασικές αρχές λειτουργίας των Η/Υ 16

1.3. Ιστορική αναδρομή . 17

1.3.1. Υπολογιστικές μηχανές 17

1.3.2. Υπολογιστές 18

1.3.3. Δυαδικοί Υπολογιστές 18

1.3.4. Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές 19

1.3.5. Εξελίξεις τεχνολογίας Πληροφορικής 19

1.4. Οι τέσσερις γενεές Η/Υ 21

1.4.1. Πρώτη γενεά 21

1.4.2. Δεύτερη γενεά 21

1.4.2.1. Παράλληλη επεξεργασία (parallel processing) 22

1.4.2.2. Πολυπρογραμματισμός (multiprogramming) 22

1.4.3. Τρίτη γενεά 22

1.4.4. Τέταρτη γενεά 23

1.5. Κατηγοριοποίηση Η/Υ 23

1.5.1. Πολύ μεγάλοι υπολογιστές (Υπερυπολογιστές και Υψηλού Παραλληλισμού) 24

1.5.2. Μεγάλοι και μεσαίοι Η/Υ 24

1.5.3. Μικροϋπολογιστές 25

1.5.4. Σταθμοί εργασίας 25

1.5.5. Τερματικοί σταθμοί 25

1.5.6. Φορητοί υπολογιστές 26

1.5.7. Προσωπικοί ψηφιακοί βοηθοί 26

1.5.8. Άλλες χρήσεις 27

1.6. Επικοινωνίες μεταξύ Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 27

1.64. Τοπικό δίκτυο (Local Area Network – LAN) 27

1.6.2. Δίκτυα ευρείας ζώνης (Wide Area Networks – WAN) 28

1.7. Τεχνολογίες διαδικτύου (Internet) 29

1.7.1. Διευθύνσεις Internet 30

1.7.2. Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (e-mail) 30

1.7.3. Η δομή των ιστοσελίδων 31

1.7.4. Η εξέλιξη του Internet 32

1.7.5. Επιδράσεις της τεχνολογίας του Internet στην αξιοποίηση των Η/Υ 32

1.7.6. Τρόποι πρόσβασης στο Internet 32

2. Τεχνολογία Εξοπλισμού (Hardware) 35

2.1. Μοντέλο λειτουργίας Η/Υ 35

2.1.1. Μονάδες εισόδου 38

2.1.2. Μονάδες εξόδου 39

2.1.3. .Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Central Processing Unit – CPU) 40

2.1.4. Μονάδες μνήμης 40

2.2. Πώς καταλαβαίνει τις πληροφορίες ο Η/Υ 41

2.1. Δυαδικό σύστημα αριθμών 41

2.2.2. Πίνακας ASCII 42

2.3. Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας – ΚΜΕ 44

2.3.1. Κριτήρια επιλογής ΚΜΕ 45

2.3.1.1. Συμβατότητα 46

2.3.1.2. Ταχύτητα επεξεργασίας 46

2.3.1.2.1. Ταχύτητα ρολογιού 46

2.3.1.2.2. Αρχιτεκτονική επεξεργαστή 47

2.3.1.2.2.1. Μήκος εντολών επεξεργαστή (αριθμός παράλληλων bits) 47

2.3.1.2.2.2. Αριθμός εντολών επεξεργαστή – ταχύτητα εκτέλεσης 47

12.3.1.2.2.3. Αριθμός επεξεργαστών 48

2.4. Μνήμη άμεσης προσπέλασης (Random Access Memory – RAM) 48

12.5. Μνήμη εκκίνησης του Η/Υ (Read Only Memory – ROM) 49

2.6. Η Μητρική πλακέτα του H/Y (Motherboard) 50

2.7. Μονάδες εισόδου 52

2.7.1. Πληκτρολόγιο 52

2.7.2. Μονάδες μετακίνησης σημείου 53

2.7.3. Μονάδες ανάγνωσης χαρακτήρων 54

2.7.4. Ψηφιοποιητές 56

2.7.4.1. Ψηφιοποιητές εντύπων 57

2.1Α.2. Ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές 57

2.7.4.3. Ψηφιοποιητές video 57

2.7.4.4. Ψηφιακή επεξεργασία ήχου 58

2.8. Μονάδες εξόδου 59

2.8.1. Οθόνες (Video Monitors) 59

2.8.2. Εκτυπωτές (Printers) 60

2.8.2.1. Εκτυπωτές κρούσης (dot matrix) 61

2.8.2.2. Εκτυπωτές σελίδας (Laser) 61

2.8.2.3. Εκτυπωτές ψεκασμού μελάνης (Inkjet) 62

2.8.3. Μονάδες ελέγχου και αυτοματισμών (Robot) 62

2.9. Περιφερειακή μνήμη – μονάδες αποθήκευσης δεδομένων 63

2.9.1. Μαγνητικά μέσα άμεσης προσπέλασης 64

2.9.2. Οπτικά μέσα άμεσης προσπέλασης 64

2.9.3. Συστοιχίες σκληρών δίσκων – CDs 65

2.9.4. Μαγνητικά μέσα σειριακής προσπέλασης 66

2.9.5. Το μέλλον της περιφερειακής μνήμης 66

2.10. Μονάδες αδιάλειπτης παροχής ρεύματος (Battery Backup) 66

2.11. Υποδοχές καρτών (slots) – βυσμάτων (ports) 67

3. Λογισμικό Η/Υ (Software) 69

3.1. Λειτουργικά Συστήματα 69

3.1.1. Επί μέρους λειτουργίες του λειτουργικού συστήματος 70

3.1.1.1. Έλεγχος και συντονισμός των επί μέρους μονάδων 70

3.1.1.2. Διαχείριση και αλληλοδιαδοχή προγραμμάτων – κατανομή πόρων 72

3.1.1.3. Δημιουργία ενός λειτουργικού περιβάλλοντος επικοινωνίας χρήστη – μηχανής 73

3.1.1.4. Διαχείριση αρχείων και πληροφοριών – Προστασία 74

3.1.1.5. Διαχείριση δικτύων – Ασφάλεια 76

3.1.2. Ομαδοποίηση λειτουργικών συστημάτων 76

3.1.3. Αρχιτεκτονική Πελάτη / Εξυπηρετητή (Client / Server) 77

3.2. Λειτουργικά βοηθητικά προγράμματα 79

3.3. Περιβάλλοντα ανάπτυξης μηχανογραφικών εφαρμογών 81

3.3.1. Γλώσσες προγραμματισμού 82

3.3.1.1. Γλώσσα μηχανής (Machine Language) 82

3.3.1.2. Συμβολική γλώσσα (Assembly Language) 82

3.3.1.3. Γλώσσες Υψηλού Επιπέδου (High Level Languages) 83

3.3.1.3.1 Αντικειμενοστραφείς Γλώσσες (Object Oriented Languages) 84

3.3.1.4. Γλώσσες Υψηλής Παραγωγικότητας (4GL) 85

3.3.2. Εργαλεία υποβοήθησης ανάπτυξης μηχανογραφικών εφαρμογών 86

3.3.3. Επεξεργασία γραφικών 87

3.4. Προϊόντα λογισμικού 89

3.4.1. Εφαρμογές πολυμέσων – υπερμέσων 89

3.4.2. Εφαρμογές για τον ελεύθερο χρόνο 90

3.4.3. Εφαρμογές αυτοματισμού γραφείου 91

3.4.4. Επιχειρηματικό λογισμικό – Ολοκληρωμένη Διαχείριση ‘Επιχειρηματικών Πόρων (Enterprise Resource Planning – ERP) 93

3.4.5. Εφαρμογές προγραμματισμού και αναδιοργάνωσης διαδικασιών 94

3.4.6 Εφαρμογές διαχείρισης έργων 95

3.4.7. Πληροφοριακά συστήματα για υποστήριξη λήψης αποφάσεων 96

3.5. Απαιτήσεις καταναλωτών από προϊόντα λογισμικού 98

3.5.1. Χαρακτηριστικά λογισμικού 98

3.5.2. Υποστηρικτικό υλικό (Documentation) 100

3.5.3. Ολοκληρωμένες λύσεις λογισμικού (Integrated S/W solutions) 101

4. Εφαρμογές αυτοματισμού γραφείου 103

4.1. Επεξεργασία κειμένου και βασικά εκδοτικά συστήματα 103

4.1.1. Τα βασικά της επεξεργασίας κειμένου 104

4.1.2. Μορφοποίηση Κειμένου 104

4.1.2.1. Μορφοποίηση χαρακτήρων 104

4.1.2.2. Μορφοποίηση παραγράφων 106

4.1.2.3. Μορφοποίηση κειμένου 106

4.1.3. Η επεξεργασία κειμένου σαν βασικό εκδοτικό σύστημα 110

4.1.4. Το μέλλον της επεξεργασίας κειμένου 110

4.2. Δημιουργία παρουσιάσεων 112

4.2.1. Τα βήματα για την δημιουργία μιας παρουσίασης 113

4.2.2. Δυνατότητες κατά την προβολή της παρουσίασης – Εκτύπωση 115

4.3. Υπολογιστικά φύλλα 116

4.3.1. Τι μπορεί να περιέχει ένα κελί 116

4.3.2. Αντιγραφές μεταξύ κελιών και στηλών – γραμμών 117

4.3.3. Συναρτήσεις (Functions) και μακροεντολές (macros) 119

4.3.4. Σύνδεση περισσοτέρων του ενός υπολογιστικών φύλλων 120

4.3.5. Συναρτήσεις διαχείρισης πινάκων 121

4.3.6. Δημιουργία γραφημάτων 122

4.4. Διασύνδεση και ενσωμάτωση αντικειμένων 124

4.4.1. Ενσωμάτωση (Embedding) 124

4.4.2. Διασύνδεση αντικειμένων (Linking) 125

5. Επικοινωνίες μεταξύ Η/Υ – Διαδίκτυο 127

5.1. Τα βασικά της επικοινωνίας 127

5.2. Τοπικά δίκτυα – LAN (Local Area Network) 130

5.2.1. Μοντέλα δικτύων 130

5.2.2. Τοπολογίες δικτύων 132

5.3. Δίκτυα ευρείας ζώνης – WAN (Wide Area Network) 136

5.3.1. Μέσα τηλεπικοινωνιών 138

5.4. Αξιοποίηση των δικτύων Η/Υ 140

5.5. Το διαδίκτυο – Internet 141

5.5.1. Η επικοινωνία με το διαδίκτυο 141

5.5.2. Το μοντέλο πελάτη / διακομιστή (client / server) στο διαδίκτυο 142

5.5.3. Εταιρικά δίκτυα 143

5.5.4. Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο στο διαδίκτυο 144

5.5.5. Λοιπές υπηρεσίες μέσω του διαδικτύου 145

5.6. Ο παγκόσμιος ιστός – WWW (World Wide Web) 146

5.6.1. Μηχανισμοί αναζήτησης (Search engines) 147

5.6.2. Πύλες πληροφόρησης (Portals) 147

5.6.3. Τεχνολογίες δημιουργίας ιστοσελίδων 148

6. Προστασία και ασφάλεια 151

6.1. Προστασία 151

6.1.1. Πρόληψη και αποφυγή 152

6.1.1.1. Το περιβάλλον λειτουργίας 152

6.1.1.2. Συχνότητα βλαβών των διαφόρων μερών του συστήματος 154

6.1.1.3. Επικοινωνία του συστήματος με τον έξω κόσμο 155

6.1.2. Προετοιμασία για βλάβες που δεν μπορούν να αποφευχθούν 156

6.1.3. Αντιμετώπιση των βλαβών όταν συμβούν 158

6.2. Ηλεκτρονική εγκληματικότητα και ασφάλεια 160

6.2.1. Ασφάλεια 160

6.2.2. Παρακολούθηση πρόσβασης και ενεργειών χρηστών 163

6.2.3. Διοικητικές ενέργειες για την αποφυγή και τιμωρία 163

6.3. Ασφάλεια συναλλαγών 164

6.4. Αξιοπιστία συστημάτων Η/Υ 165

7. Αρχιτεκτονική συστημάτων Η/Υ 167

7.1. Ένα σύστημα για προσωπική χρήση 167

7.2. Μικρό τοπικό δίκτυο 168

7.3. Μεγάλο τοπικό δίκτυο 169

7.3.1. Κατανομή της επεξεργασίας για εφαρμογές βάσεων δεδομένων 170

7.3.2. Κατανομή των εξυπηρετητών στο δίκτυο 172

7.4. Δίκτυο ευρείας ζώνης 173

7.4.1. Κατανομή της επεξεργασίας για εφαρμογές βάσεων δεδομένων 174

8. Οι Η/Υ στη ζωή μας. Παρόν & μέλλον 177

8.1. Πώς οι Η/Υ αλλάζουν την καθημερινή ζωή των ανθρώπων 178

8.1.1. ‘Οικιακές χρήσεις συστημάτων Η/Υ και επικοινωνιών 180

8.2. Βιομηχανικές χρήσεις συστημάτων Η/Υ 181 .

8.3. Αυτοματισμός επιχειρήσεων με την χρήση συστημάτων Η/Υ 182

8.3.1. Συστήματα πληροφόρησης διοίκησης και υποστήριξης λήψης επιχειρηματικών αποφάσεων 183

8.4. Αξιοποίηση συστημάτων Η/Υ και επικοινωνιών στην εκπαίδευση 184

8.5. Το κοντινό μέλλον των συστημάτων Η/Υ 186

8.5.1. Εξελίξεις εξοπλισμού (H/W) 186

8.5.2. Εξελίξεις λογισμικού (S/W) 188

8.5.2.1. Τεχνητή νοημοσύνη 189

8.5.2.2. Το λογισμικό στην υπηρεσία του ανθρώπου 193

8.6. Το μέλλον των συστημάτων Η/Υ 193

Βιβλιογραφία 197