Στοιχεία Υπολογιστικών Συστημάτων
Ελευθέριος Παπαθανασίου
Δ΄ Έκδοση
Εκδότης: Μπένου Γ.
Μορφή: Μαλακό εξώφυλλο
Αριθμός σελίδων: 1032
Κωδικός ISBN: 978-960-824-974-5
Διαστάσεις: 17 × 24 εκ.
Κωδ. Εύδοξος: 112695389
ΠΡΟΛΟΓΟΣ 4ης ΕΚΔΟΣΗΣ
Η αλληλεξάρτηση των επιχειρήσεων και οργανισμών με τα πληροφοριακά τους συστήματα (IS) εφαρμόζεται σε κάθε επίπεδο δραστηριοτήτων, από τις συνήθεις και καθιερωμένες της καθημερινής πρακτικής μέχρι τις πιο εξειδικευμένες και σύνθετες. Διαπιστώνουμε μάλιστα ότι, ουσιαστικά, κάθε δραστηριότητα περνά πλέον μέσα από κάποια αντίστοιχα τεχνολογικά κανάλια αντιμετώπισης. Παράλληλα όμως, διαπιστώνουμε και νέες «αναδυόμενες» ανάγκες, που προκύπτουν από τη συνεχή και μεγάλη διαφοροποίηση του επιχειρηματικού περιβάλλοντος, μέσα σε χρονικά διαστήματα, που τείνουν να «στενεύουν» με γρήγορους ρυθμούς. Μέσα σ’ όλα αυτά, η διαρκώς μειούμενη διάρκεια ζωής των προϊόντων και υπηρεσιών δεν αφήνει περιθώρια λανθασμένων χειρισμών. Οι επιχειρήσεις και οι οργανισμοί, μετά από ανεπιτυχείς στρατηγικές, βασισμένες αποκλειστικά στην εμπειρία και την ανθρώπινη οξυδέρκεια, στρέφονται πλέον προς τη σωστή πληροφόρηση, με στόχο τον απαιτούμενο ανασχεδιασμό, που πρέπει να πραγματοποιείται μέσα σε απίστευτα μικρούς χρόνους. Γνωρίζουν ότι πρέπει να προγραμματίζουν και να αντιμετωπίζουν αποτελεσματικά τις παραπάνω δυσκολίες, πραγματοποιώντας κατάλληλες μεγάλες ή μικρές διαρκείς αλλαγές μέσα σε μικρά χρονικά διαστήματα. Γνωρίζουν επίσης, ότι τίποτα από αυτά δεν μπορεί να γίνει, χωρίς την κατάλληλη χρήση της τεχνολογίας της πληροφορικής (IT - Information Technology). Για τους λόγους αυτούς και ενδεχομένως και άλλους, πάνω από το 50% των συνολικών επενδύσεων των επιχειρήσεων και οργανισμών παγκοσμίως, αφιερώνεται σε προϊόντα της τεχνολογίας της πληροφορικής. Είναι προφανές, ότι η ευθύνη της διαχείρισης των αντίστοιχων κεφαλαίων βαρύνει αποκλειστικά τα διοικητικά στελέχη.
Με βάση τα παραπάνω, κύριος σκοπός του βιβλίου είναι: α) Να περιγράψει τη σύγχρονη τεχνολογία της πληροφορικής και των επικοινωνιών, β) Να εξετάσει τις πρακτικές των δοκιμασμένων και επιτυχημένων επιχειρηματικών δράσεων μέσω της IT. γ) Να εισάγει στοιχεία στρατηγικής στις επιλογές, δ) Να δείξει τα παραπάνω μέσω μιας θεωρητικής και παράλληλα πρακτικής προσέγγισης, με στόχο τη γνώση και τη δυνατότητα αντίληψης και αντιμετώπισης των πραγματικών πληροφοριακών αναγκών, με κατάλληλες επιλογές από τη σύγχρονη IT.
Οι εφαρμογές της πληροφορικής είναι σήμερα ποικίλες και πολυπληθείς και επιχειρούν να αντιμετωπίσουν τις διαρκώς αναδυόμενες ανάγκες. Προκύπτει όμως από την ανάλυση, ότι πολλές από τις ανάγκες είναι μεταξύ τους σχετικές και μπορούν να συμπεριληφθούν ή ομαδοποιηθούν σε κατηγορίες. Φυσικό αποτέλεσμα είναι και η ύπαρξη διαφορετικών κατηγοριών χρηστών, με διαφορετικές απαιτήσεις και δυνατότητες και διαφορετικά πεδία δραστηριοτήτων και ενδιαφερόντων. Σε κάθε περίπτωση δραστηριότητας όμως, η απόδοση εξαρτάται από το υπόβαθρο των σχετικών γνώσεων. Για παράδειγμα, ένας επιστήμονας αναμένεται να χρησιμοποιεί ένα πρόγραμμα υπολογιστή, για διαφορετικούς λόγους από ότι ένας απόφοιτος λυκείου. Αν το επίπεδο χρήσης του πρώτου περιορισθεί σε ότι είναι δυνατό να επιτύχει ο δεύτερος, το λάθος οφείλεται είτε στην επιλογή του προγράμματος, είτε στο επίπεδο χρήσης.
Μέσα στους στόχους του βιβλίου είναι να βοηθήσει τον αναγνώστη να αποκτήσει ένα χρήσιμο υπόβαθρο γνώσεων σε βασικά θέματα λειτουργίας και χρήσης των υπολογιστικών και πληροφοριακών συστημάτων, καθώς επίσης και μια τεκμηριωμένη γνώση σε βασικά θέματα της τεχνολογίας της πληροφορικής. Η τέταρτη έκδοση συμβάλλει ουσιαστικά σ αυτά, με κάλυψη των πιο σημαντικών στοιχείων της σύγχρονης τεχνολογίας της IT, αλλά με προσανατολισμό τον αναγνώστη, από τον οποίο δεν ζητά προαπαιτούμενη γνώση.
Η γνώση στην περίπτωση της πληροφορικής δεν προκύπτει αποκλειστικά με τη μελέτη. Χρειάζεται απαραίτητα την εφαρμογή. Η παρούσα έκδοση περιλαμβάνει στοιχεία προγραμματισμού υπολογιστών, στοιχεία καλής χρήσης των λειτουργικών συστημάτων και χρήση λογισμικού διοικητικών αναγκών.
Το βιβλίο χωρίζεται σε δύο μέρη. Το πρώτο είναι θεωρητικό και περιγραφικό και περιλαμβάνει τη σχετική θεωρία. Το δεύτερο είναι πρακτικό και αναφέρεται σε απλές περιπτώσεις εφαρμογής της IT, που συμβάλλουν στην καλύτερη εμπέδωση και κατανόηση των θεμάτων που καλύπτονται από το βιβλίο.
Το πρώτο κεφάλαιο αναφέρεται στην Πληροφόρηση μέσω των διαδικασιών απόκτησης και επεξεργασίας πληροφοριακών δεδομένων. Αναλύεται η έννοια των πληροφοριών, τονίζεται η διάκρισή τους από τα πληροφοριακά δεδομένα και ο αναγνώστης εισάγεται σε βασικές έννοιες της συστημικής θεωρίας, με στόχο την κατανόηση των υπολογιστικών και πληροφοριακών συστημάτων. Περιλαμβάνεται η μέτρηση της πληροφοριακής ποσότητας, που μπορεί να περιέχεται σε ένα σήμα, σε μια αριθμητική ποσότητα ή σε μηνύματα οποιασδήποτε μορφής, ώστε να είναι δυνατή η σύγκριση μεταξύ πληροφοριακών δεδομένων. Για το λόγο αυτό περιλαμβάνονται στοιχεία από τη “Θεωρία των Πληροφοριών”, των Hartley, Shannon, Wiener και Kolmogorof, σχετικά με τους τρόπους μέτρησης της πληροφόρησης.
Η εξέλιξη των υπολογιστικών συστημάτων παρουσιάζεται στο δεύτερο κεφάλαιο, όπου και διατυπώνεται η έννοια του «αποθηκευμένου προγράμματος», όπως αυτή ορίσθηκε από τους John Von Neumann και Maurice Wilkies. Εισάγεται η έννοια της εικονικής μηχανής (virtual machine), σύμφωνα με τον Tanenbaum, που καθιστά δυνατή μια ακολουθία διαδοχικών μετασχηματισμών ενός προγράμματος, από την πρώτη, της ανθρώπινης λογικής, στην τελική της πραγματικής μηχανής, που θα το εκτελέσει. Τέλος γίνεται ιστορική αναφορά στα υπολογιστικά συστήματα και εξετάζονται οι γενεές υπολογιστών μέχρι σήμερα και οι αντίστοιχες δυνατότητές τους.
Το τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στην αρχιτεκτονική των υπολογιστικών συστημάτων. Περιλαμβάνονται σημαντικά θέματα αρχιτεκτονικής και οργάνωσης των υπολογιστικών συστημάτων, αναφορικά με το πρότυπο της μηχανής του Von Neumann. Πραγματοποιείται παρουσίαση ενός υπολογιστικού συστήματος, με λεπτομερείς αναφορές στην κεντρική μνήμη, στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας, στη μονάδα ελέγχου, στις μονάδες εισόδου και εξόδου και στην επικοινωνία μεταξύ των μονάδων. Περιγράφεται η λειτουργία των υπολογιστικών μηχανών και της γλώσσας μηχανής και περιέχεται παράδειγμα της «εκτέλεσης εντολής». Καλύπτονται οι κύριες αρχιτεκτονικές των υπολογιστικών μηχανών και οι μικροεπεξεργαστές. Μεταξύ αυτών οι αρχιτεκτονικές RISC (Reduced Instruction Set Computer) και CISC (Complex Instruction Set Computer), ενώ γίνεται εκτενής αναφορά σε όλες τις απαραίτητες έννοιες και στη σχετική ορολογία. Εξετάζονται επίσης η Παραλληλία και Διοχέτευση, με τρόπο κατανοητό από «μηδενική βάση» για τον μη εξειδικευμένο και ακολουθεί αναλυτική περιγραφή των γνωστών κατηγοριών επεξεργαστών και κυρίως αυτών της Intel.
Η αριθμητική υπολογιστών, που είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση της λειτουργίας των υπολογιστικών συστημάτων, περιέχεται στο τέταρτο κεφάλαιο. Ειδικότερα, περιλαμβάνεται εισαγωγή στα αριθμητικά συστήματα, με έμφαση εκείνα που χρησιμοποιούνται στην πληροφορική. Καλύπτονται τα συμπληρώματα αριθμών και η χρήση τους για την παράσταση των αριθμών στις υπολογιστικές μηχανές, καθώς και η αριθμητική κινητής υποδιαστολής και το σύστημα BCD.
Το πέμπτο κεφάλαιο αναφέρεται στο υλικό των περιφερειακών μονάδων. Περιλαμβάνεται η τεχνολογία αποθήκευσης και ειδικότερα οι αποθηκευτικές μονάδες και τα αντίστοιχα μέσα, καθώς και όλα τα σύγχρονα τεχνολογικά στοιχεία των μαγνητικών και οπτικών δίσκων (CD και DVD), ενώ επίσης καλύπτεται η τεχνολογία RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks). Στο ίδιο κεφάλαιο εξετάζονται οι αρχιτεκτονικές του Bus (διαύλου μεταφοράς δεδομένων) και οι τεχνολογίες των εκτυπωτών, των οθονών και των αντίστοιχων καρτών διασύνδεσης.
Το έκτο κεφάλαιο περιέχει μια εμπεριστατωμένη εισαγωγή στο λογισμικό. Γίνεται διάκριση στο λογισμικό συστήματος και στο λογισμικό εφαρμογών. Περιλαμβάνοντα βασικά στοιχεία των λειτουργικών συστημάτων, των μεταγλωττιστών και των μεταφραστών καθώς και στοιχεία των γλωσσών προγραμματισμού υψηλού και χαμηλού επιπέδου. Εξετάζονται οι διαφορετικές κατηγορίες των γλωσσών προγραμματισμού, όπως οι επιτακτικές, οι εφαρμοστικές και οι αντικειμενοστρεφείς γλώσσες και γίνεται ιδιαίτερη αναφορά στον προγραμματισμό με κατάλληλα παραδείγματα εφαρμογών, σε διάφορες γλώσσες και ιδιαίτερα με τη γλώσσα Java. Περιλαμβάνονται εισαγωγικά στοιχεία για τους διερμηνευτές (interpreters) και τους συμβολομεταφραστές (assemblers), ενώ καλύπτονται σημαντικά θέματα της διαδικασίας της μεταγλώττισης και των μεταγλωττιστών (compilers). Τέλος, πραγματοποιείται παρουσίαση των λειτουργικών συστημάτων και της χρησιμότητάς τους και εξηγούνται οι έννοιες της πολυεπεξεργασίας, του πολυπρογραμματισμού, της πολυδιεργασίας και του καταμερισμού χρόνου. Περιέχονται επίσης θέματα λογισμικού εφαρμογών, με γνώμονα το ενδιαφέρον των επιχειρήσεων και οργανισμών.
Το έβδομο κεφάλαιο περιλαμβάνει μια εμπεριστατωμένη εισαγωγή στη διαχείριση αρχείων και στις βάσεις δεδομένων. Αναλύονται οι μέθοδοι συλλογής, οργάνωσης, επεξεργασίας και διαχείρισης πληροφοριακών δεδομένων και περιγράφονται οι μέθοδοι οργάνωσης και προσπέλασης αρχείων. Ειδικότερα, αναλύονται σε βάθος οι τρόποι οργάνωσης και προσπέλασης των αρχείων με γλώσσες προγραμματισμού, ενώ εξετάζονται σημαντικά θέματα των συστημάτων διαχείρισης βάσεων δεδομένων. Περιγράφονται τα πρότυπα διαχείρισης βάσεων δεδομένων, με κατάλληλα παραδείγματα, ενώ δίνεται έμφαση στο σχεσιακό πρότυπο. Εξετάζονται επίσης οι νέες μη συμβατικές μορφές δεδομένων και οι τρόποι διαχείρισής τους.
Το όγδοο κεφάλαιο αναφέρεται σε θέματα δικτύων και στη μετάδοση δεδομένων. Περιλαμβάνει εισαγωγικά θέματα και έννοιες των επικοινωνιών, όπως τα σύγχρονα μέσα μετάδοσης, οι κατηγορίες των δικτύων και οι βασικές τοπολογίες δικτύων υπολογιστικών συστημάτων.
Το ένατο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στα πληροφοριακά συστήματα με έμφαση τα επιχειρηματικά. Περιγράφει τα κύρια πληροφοριακά συστήματα διοίκησης (TPS, MIS, DSS, EIS) και τους τρόπους πληροφόρησης της διοίκησης μέσω των συστημάτων αυτών. Τέλος, εισάγει στους τρόπους ανάλυσης, σχεδίασης και ανάπτυξης επιχειρηματικών πληροφοριακών συστημάτων.
Το δεύτερο μέρος του βιβλίου έχει καθαρά πρακτική χρήση και περιλαμβάνει τα τελευταία τέσσερα κεφάλαια.
Το δέκατο κεφάλαιο, είναι το πρώτο του δευτέρου μέρους και εισάγει στον προγραμματισμό υπολογιστών μέσω της γλώσσας προγραμματισμού Just Basic. Απευθύνεται στον αναγνώστη, που επιθυμεί να μάθει να προγραμματίζει, χωρίς να διαθέτει προηγούμενη εμπειρία. Στη θέση της γλώσσας Just Basic θα ήταν δυνατόν να έχει επιλεγεί μια άλλη γλώσσα, διαφορετικής κατηγορίας, όπως π.χ. μια «visual» γλώσσα. Στην περίπτωση αυτή όμως, ο άπειρος αναγνώστης δεν θα είχε τη δυνατότητα ούτε και να αντιληφθεί ακόμη «τι είναι προγραμματισμός», αφού θα έπρεπε να ασχοληθεί και μάθει «πολλά και διάφορα», που θα τον απομάκρυναν από το βασικό αντικείμενο, δηλαδή να προγραμματίσει. Έτσι, ένα εισαγωγικό πρόγραμμα διδασκαλίας σε ένα μάθημα υπολογιστικών και πληροφοριακών συστημάτων δεν θα χωρούσε τις παραπάνω απαιτήσεις. Ο συγγραφέας έχει καταλήξει στο συμπέρασμα αυτό, μετά από 35 χρόνια διδασκαλίας γλωσσών προγραμματισμού σε ανώτατες σχολές, από τη χρήση όλων σχεδόν των γνωστών γλωσσών προγραμματισμού, αλλά και από τη συγγραφή πολλών αντίστοιχων βιβλίων σε διάφορες γλώσσες, όπως οι C, C++, Cobol, APL, Fortran, Visual Basic κ.λ.π. Ειδικότερα, το γραφικό περιβάλλον, ο προσανατολισμός στα συμβάντα και άλλες ιδιότητες, καθυστερούν την εισαγωγή στον προγραμματισμό ενός αρχάριου, που δεν έχει ως βασικό αντικείμενο σπουδών τον προγραμματισμό και την πληροφορική, λόγου του απαιτούμενού χρόνου προετοιμασίας και εμπειρίας στα παραπάνω περιβάλλοντα στοιχεία και ιδιότητες. Αντίθετα, οι ιδιότητες και γενικά οι δυνατότητες που προσφέρει το παραθυρικό περιβάλλον της γλώσσας Just Basic, οδηγούν άμεσα στην αντίληψη, σχεδίαση και υλοποίηση αλγοριθμικών διαδικασιών, που είναι ο κύριος στόχος και ωφελούν τον φοιτητή στην ανάπτυξη αναλυτικής σκέψης κατά την επίλυση προβλημάτων (κάτι που είναι πολύ σημαντικό για τους φοιτητές πολλών πανεπιστημιακών τμημάτων, που δεν έχουν ως βασικό αντικείμενο σπουδών την πληροφορική). Για την κατανόηση της ύλης δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα θέματα. Δίνεται έμφαση, όχι τόσο στις τεχνικές προγραμματισμού, αλλά στη δυνατότητα αντιμετώπισης κοινών υπολογιστικών κυρίως προβλημάτων. Αντικειμενικός σκοπός είναι να δοθεί στον αναγνώστη η δυνατότητα να κατανοήσει τις δυνατότητες και τον τρόπο λειτουργίας των υπολογιστικών συστημάτων, όταν χρησιμοποιούνται ως εργαλεία.
Το ενδέκατο κεφάλαιο περιέχει στοιχεία χρήσης του λειτουργικού συστήματος Windows και αναφέρεται στην έκδοση Windows 7. Περιέχει πρακτικά θέματα και εισάγει τον αναγνώστη στις έννοιες και τις διαδικασίες χρήσης των λειτουργικών συστημάτων. Περιλαμβάνει τα βασικά στοιχεία χρήσης του λειτουργικού συστήματος Windows 7 και σειρά παραδειγμάτων, ενώ πραγματοποιεί πολύ χρήσιμη πρακτική στα δύο κελύφη και συγκεκριμένα στο κέλυφος του Windows Explorer καθώς και στο κέλυφος της γραμμής διαταγών (command line).
Το δωδέκατο κεφάλαιο, καθώς και το δέκατο τρίτο περιέχουν στοιχεία χρήσης των προγραμμάτων του Microsoft Office Word και Excel και συγκεκριμένα αναφέρονται στις εκδόσεις MS Office 2007 και MS Office 2003, με μια παράλληλη παρουσίαση. Έχει σκοπό την εξοικείωση του αναγνώστη στη χρήση του λογισμικού αυτού και βοηθά εκείνον, που είναι συνηθισμένος στο MS Office 2003 να «περάσει» εύκολα στο αντίστοιχο περιβάλλον του MS Office 2007. Η επεξεργασία κειμένου με τον επεξεργαστή Word δεν είναι το κύριο θέμα, αλλά οι σημαντικές μόνον δυνατότητες, όπως η σελιδοποίηση, η δημιουργία ευρετηρίων, η σύνδεση με άλλα προγράμματα και πολλά άλλα στοιχεία, που ενώ είναι πολύ χρήσιμα, σπάνια χρησιμοποιούνται, συνήθως λόγω άγνοιας. Το δέκατο τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στο Excel, που θεωρείται ένα από τα πιο επιτυχημένα προγράμματα διαχείρισης υπολογιστικού φύλλου (Spread Sheet) και εισάγει σε διαδικασίες επίλυσης προβλημάτων. Χρησιμοποιείται με προσανατολισμό απλές επιχειρηματικές εφαρμογές.
Το βιβλίο προορίζεται ως διδακτικό βοήθημα και είναι θέμα του διδάσκοντος η επιλογή των τμημάτων του, που θα χρησιμοποιηθούν.
Η γενική φροντίδα των κειμένων οφείλεται στην κα Ξένια Μαμάκου (PhD), μέλος ΕΤΕΠ του Οικονομικού Πανεπιστημίου Αθηνών. Είχε την καλοσύνη να μελετήσει όλα τα κείμενα και να τα απαλλάξει από παροράματα, γλωσσικά και άλλα, να κάνει χρήσιμες υποδείξεις και να συμβάλει ουσιαστικά στη διαμόρφωση της ύλης του MS Office. Την ευχαριστώ για όλα θερμώς. Ευχαριστώ επίσης τον κ. Νικόλαο Κυρίτση (MSc) για την όλη βοήθειά του και ιδιαίτερα για τη συμβολή του στη διαμόρφωση της ύλης του λειτουργικού συστήματος Windows 7 και μέρους του MS Word 2007. Ευχαριστώ ακόμη τον κ. Δημήτριο Μακαντάση, πτυχιούχο του Οικονομικού Πανεπιστημίου Αθηνών, για τη βοήθειά του σχετικά με το λειτουργικό σύστημα Windows NT (σε προηγούμενες εκδόσεις του βιβλίου) που εξακολουθεί να παραμένει χρήσιμη και στην παρούσα έκδοση. Ευχαριστίες οφείλω επίσης στον καθηγητή κ. Ιωάννη Αραγιώργη και στον κ. Σπήλιο Σπηλιόπουλο (MSc) για τις χρήσιμες υποδείξεις τους. Τέλος, ευχαριστώ την κα Χρυσάνθη Γεωργιάννη, μαθηματικό και αναλύτρια συστημάτων, που ανέλαβε τη γενική μορφοποίηση του κειμένου, την ενσωμάτωση των πινάκων και εικόνων, τη σελιδοποίηση και την τελική διαμόρφωση της παρούσας εμφάνισης του βιβλίου. Η συμβολή της ήταν από κάθε άποψη καθοριστική. Την ευχαριστώ επίσης και για την πολύτιμη συμβολή της σε όλες τις προηγούμενες εκδόσεις του βιβλίου.
Ελευθέριος Α. Παπαθανασίου