Шта су рачунари?
Рачунари су електронски уређаји који могу да обављају низ сложених операција, обрађују податке, чувају информације и извршавају различите програме у складу са унапред дефинисаним командама. Основна компонента сваког рачунара је процесор, који управља свим задацима и операцијама. Рачунар омогућава корисницима да раде са подацима, било да су то текст, слике, бројеви, или видео материјали. У савременом свету, рачунари су постали незаобилазни у скоро свим сферама живота: образовању, науци, пословању, забави и комуникацији.
Аспекти рада рачунара
Рад рачунара може се поделити на неколико основних аспеката:
Улаз података – Корисници уносе податке путем различитих уређаја као што су тастатуре, мишеви, микрофони или сензори. Ови уређаји претварају физичке податке у дигиталне сигнале који се затим обрађују.
Обрада података – Ово је најважнији аспект рада рачунара, где се унети подаци обрађују у складу са инструкцијама из програма. Главну улогу у овом процесу има централна процесорска јединица (CPU), која извршава инструкције корак по корак и одлучује које операције треба спровести.
Излаз података – Након обраде, резултати се приказују корисницима путем уређаја као што су монитори, звучници или штампачи. На пример, текст који куцамо у програму за обраду текста након обраде се приказује на екрану.
Чување података – Рачунари могу да чувају велике количине података на различитим медијима: чврстим дисковима, ССД-овима, USB меморијама и облачним складиштима. Подаци се чувају у дигиталном облику и могу бити дугорочно доступни.
Комуникација – Савремени рачунари су често део мреже и могу размењивати информације са другим уређајима. Ово омогућава корисницима да брзо приступају информацијама и дељење датотека путем интернета или локалних мрежа.
Повезивање и мреже
Рачунари су све више повезани у мреже, што омогућава размену података и ресурса између више уређаја. Мреже могу бити:
Локалне (LAN) – Мреже које повезују рачунаре на малим удаљеностима, као што су унутар зграде или канцеларије. Ове мреже омогућавају уређајима да деле ресурсе, попут штампача или интернета, и брзу размену података.
Широкопојасне мреже (WAN) – Ове мреже покривају веће географске области, као што је интернет. WAN мреже омогућавају повезивање рачунара на различитим локацијама у свету.
Wi-Fi и мобилне мреже – Безжичне мреже омогућавају да се рачунари и други уређаји повежу без физичких каблова. Wi-Fi се користи у домаћинствима и јавним местима, док мобилне мреже повезују уређаје путем мобилне инфраструктуре.
Мреже омогућавају брз проток информација и велике брзине интернета, што олакшава приступ подацима и рад на даљину. На пример, услуге као што су видео конференције или дељење датотека у облаку не би биле могуће без развијених мрежа.
Алгоритми рада
Алгоритми представљају скуп тачно дефинисаних корака које рачунар извршава како би решио неки проблем или обавио одређени задатак. Сваки алгоритам мора бити јасан и извршив, а кораци у њему се спроводе један за другим.
Примери алгоритама су:
Сортирање података – Алгоритам сортирања, као што је "bubble sort", може организовати податке у растућем или опадајућем редоследу.
Претрага података – Алгоритми за претрагу омогућавају проналажење специфичних елемената у великом скупу података, попут бинарне претраге.
Криптографија – Алгоритми у криптографији се користе за шифровање и дешифровање података како би се обезбедила сигурност током размене информација у мрежама.
Алгоритми су основа софтвера и програма које користимо свакодневно. Они омогућавају аутоматизацију различитих процеса, од једноставних калкулација до сложених научних симулација.
Закључак
Рачунари су комплексни уређаји који омогућавају рад са подацима, а њихова повезаност у мреже и алгоритмичка основа чине их суштинским делом модерног друштва. Од обраде података до њиховог складиштења и размене, рачунари нам омогућавају да обављамо задатке брзо и ефикасно. Свака компонента – од процесора до мрежа и алгоритама – игра кључну улогу у томе да рачунари функционишу као незаобилазни алати у свакодневном животу.
Ученик: Добар дан, професоре! Имам питање у вези са алгоритмима. Можете ли ми објаснити разлику између условног и цикличног алгоритма?
Учитељ: Добар дан! Наравно, драго ми је што си поставио то питање. Хајде да почнемо са условним алгоритмом. Условни алгоритам је алгоритам који доноси одлуке на основу неког услова. Другим речима, он користи структуру "ако-онда". Ако је неки услов испуњен, онда алгоритам извршава одређени део кода. Ако услов није испуњен, може извршити други део кода или једноставно наставити даље.
Ученик: Значи, то је као да алгоритам проверава неку ситуацију и на основу тога одлучује шта ће даље радити?
Учитељ: Тачно тако! На пример, можеш имати услов: "Ако је број већи од 10, испиши 'Број је велики', у супротном испиши 'Број је мали'." У овом случају алгоритам доноси одлуку на основу вредности броја.
Ученик: Разумем. А шта је са цикличним алгоритмима? Они звуче мало сложеније.
Учитељ: Циклични алгоритми, или само циклуси, представљају низ корака који се понављају све док је неки услов испуњен. На пример, ако желиш да неки задатак поновиш 10 пута, користиш циклус. Циклуси су веома корисни када желимо да аутоматизујемо понављајуће радње, као што је пролазак кроз листу података или извршавање неке операције док се не постигне одређени резултат.
Ученик: Значи, циклични алгоритам наставља да ради док год је услов испуњен?
Учитељ: Да, баш тако. Типичан пример је "while" или "for" петља. У "while" циклусу услов се проверава на почетку сваке итерације, и ако је услов истинит, циклус се наставља. Када услов постане лажан, циклус престаје.
Ученик: Одлично, сад ми је много јасније. А шта су то променљиве?
Учитељ: Питање о променљивим је такође важно. Променљиве су места у меморији рачунара где чувамо податке које желимо да користимо у алгоритмима. Свака променљива има своје име и вредност. На пример, ако програмираш рачунар да израчунава просечну оцену ученика, вредности оцена можеш чувати у променљивама. Те променљиве онда користиш за различите прорачуне.
Ученик: То су као кутије у које стављамо податке које нам требају за касније?
Учитељ: Управо тако! Можеш замислити променљиве као кутије са етикетама на које можемо ставити бројеве, текст или чак резултате неких прорачуна. Сваки пут када треба нешто да израчунате или промените током извршавања алгоритма, користиш променљиве.
Ученик: А како се ово све повезује са радом у облачним сервисима?
Учитељ: Рад са облачним сервисима је постао веома важан, посебно када желиш да приступиш подацима или програмима са било ког уређаја или локације. Облачни сервиси омогућавају да чувамо податке и покрећемо програме на удаљеним серверима, а не на нашем локалном рачунару. Ово је веома корисно јер можемо да приступимо нашим подацима и алгоритмима са различитих уређаја, било где где имамо интернет везу.
Ученик: Значи, могу да направим алгоритам који ради са подацима у облаку, и онда тај алгоритам може да ради било где?
Учитељ: Тачно тако. На пример, ако направиш апликацију која складишти податке о корисницима у облаку, можеш је користити и на телефону и на рачунару. Облачни сервиси као што су Google Drive, AWS, или Azure пружају многе алате за рад са подацима и покретање алгоритама директно на облаку.
Ученик: Ово звучи супер корисно. Хвала вам пуно на објашњењу, професоре!
Учитељ: Нема на чему, драго ми је да ти је јасније. Ако имаш још питања, слободно питај!
Добар дан, децо.
Ево нас на још једном часу информатике са техником.
До сада смо се бавили више програмирањем, а данас ћемо да упознамо и ону другу страну информатике.
Почињемо са рачунарским мрежама.
Сигуран сам да сте већ чули за појам рачунарске мреже, али ћемо данас да научимо, поред тога, шта су рачунарске мреже и нешто детаљније о њима.
00:23 - 00:51
За почетак, како замишљате рачунарске мреже?
Вероватно нешто овако: имате неки велики број рачунара и они су некаквим линијама, кабловима или нечим већ међусобно повезани.
Који је то минимум да бисмо имали рачунарску мрежу?
Па, два рачунара или више који су међусобно повезани на неки од начина које ћемо касније током часа поменути чине рачунарску мрежу.
00:52 - 01:21
Зашто умрежавамо рачунаре?
Умрежавамо их, за почетак, да би делили међусобно податке, али и да би делили ресурсе.
Шта то значи?
Па, два рачунара када су међусобно повезана могу, осим што размењују податке, и да деле простор на диску. На пример, неки штампач који је инсталиран на једном рачунару може да се користи преко мреже и тако се омогући штампање са других рачунара.
01:22 - 02:12
Наравно, за све то постоје одређена подешавања која се морају радити, али у сваком случају, рачунарска мрежа, што је веома важно да знате, није само за размену података, већ и за размену осталих ресурса.
Какве могу бити улоге рачунара у рачунарским мрежама?
У суштини, можемо имати равноправне рачунаре, где не постоји ниједан, да кажемо, надређен у односу на остале или да има неку другачију функцију у односу на друге рачунаре.
С друге стране, имамо и комбинацију главног рачунара, односно сервера, сигурно сте чули за тај термин, који се користи у многим играма које сте играли, а ту су и радне станице, односно клијенти.
02:12 - 02:51
То је тзв. клијент-сервер архитектура рачунарске мреже.
Зашто се он зове сервер?
Па, управо у самом имену му се налази објашњење. Он обрађује, иако је главни рачунар, завршава главне послове, али функционално он је тај који обслуђује клијентске рачунаре да би они завршили своје послове.
Овде ћемо кратко видети само основно како изгледа та клијент-сервер архитектура, који су ту елементи и како функционише, а на следећем часу ћемо се мало детаљније бавити радом клијената и сервера.
02:51 - 03:36
У суштини, клијенти шаљу неке захтеве који се преко главног рачунара, односно сервера, обрађују и враћају клијентској машини.
Које врсте рачунарских мрежа имамо?
За почетак, имамо локалну мрежу коју називамо LAN и она повезује одређени број рачунара на мањој површини.
То су углавном површине где су рачунари релативно доступни једни другима путем различитих мрежних уређаја, лако могу да се повежу.
03:38 - 04:29
Дефиниција LAN-а не даје тачно колика је то површина или колики је број рачунара. Важно је само како су међусобно повезани и колико су та мрежа и рачунари међусобно блиски.
Поред LAN-а, имамо и WAN, односно широку мрежу која повезује неколико међусобно увезаних локалних мрежа (LAN-ова).
Хајде сада да погледамо обе врсте рачунарских мрежа и како оне могу изгледати.
04:31 - 05:35
Ево, овде видите неке основне четири структуре како се у мрежи увезују рачунари: базна структура, прстенаста структура, звезда и структура дрвета.
Овде су сви рачунари приказани исто, јер је циљ да се прикаже каква је њихова структура, без истицања функција рачунара.
Дакле, и у LAN-у и у WAN-у можете имати клијентске и серверске рачунаре или мреже равноправних рачунара.
05:35 - 06:22
За сваку мрежу, посебно за данашње мреже, постоји један главни уређај који служи за међусобну комуникацију или за даљу комуникацију са интернетом.
То је тзв. хаб или свич који овде видите на слици.
Као што видите, ова слика приказује мрежни уређај за међусобно повезивање, који је у вези и са сервером и са различитим клијентским рачунарима, и десктоп и лаптоп рачунарима.
06:24 - 07:39
Овде имамо пример локалне мреже (LAN) где бежични рутер обслуђује и помаже да се уређаји међусобно повежу.
07:40 - 08:50 -
Значи, битно је само да имамо два или више ЛАН-а, односно две или више ЛАН мреже које су међусобно повезане и тиме добијамо ВАН мрежу.
Најшира мрежа која постоји је дефинитивно интернет.
Он је светски систем умрежених рачунарских мрежа. Па и када је наш рачунар сам, појединачан, из куће умрежен на интернет, наравно, не можемо рећи да немамо мрежу, већ да имамо само рачунар. Али ако размотримо оно што сам малопре рекла, да се већина нас путем мобилног телефона закачи на исти Wi-Fi, преко којег и са свог рачунара идемо на интернет, схватићемо да смо и ми путем неког ЛАН-а отишли на интернет.
Битно је да знамо да сви рачунари у било којој мрежи, било да је то ЛАН мрежа или ВАН мрежа, или да појединачни рачунар иде директно на интернет, сви они имају своју IP адресу која заправо представља део TCP протокола.
Шта то значи?
08:50 - 09:36 -
Ево видите овде на слајду пише.
TCP је скраћеница за Transmission Control Protocol.
То значи протокол за контролу преноса, а IP је специјализовани протокол издвојен управо за интернет.
TCP/IP адреса је обично код наших провајдера 162.168.1.1 и онда имамо, на пример, 1.1.
Код одређених провајдера то је, рецимо, адреса нашег рутера, а сваки рачунар можемо појединачно да му доделимо фиксну IP адресу, или можемо поставити да рутер дефинише те адресе, што су тзв. динамичке IP адресе.
09:37 - 10:48 -
Биле оне фиксне или динамичке, имају потпуно исти облик, само могу имати различите бројеве који се обично разликују у четвртој компоненти.
Како можемо да приступимо интернету?
Путем телефонске линије, бежичним путем, повезивањем рачунара на локалну мрежу која је даље повезана на интернет и изнајмљеном линијом.
Прва три начина приступа интернету ћемо објаснити даље током часа, а сада ћемо се накратко задржати на изнајмљеној линији као нечему специфичном, што углавном користе фирме, на пример банке, и користи се за потребе оних којима је неопходан константан приступ интернету са максималном брзином, са сигурношћу да нико други неће користити ту линију и успоравати интернет проток.
Ту спадају банке, али и друге фирме.
10:48 - 12:08 -
Изнајмљена линија је знатно финансијски захтевнија у односу на ове интернет пакете које ми сада плаћамо.
Значи, нови пакети које сада имамо, са којима смо задовољни, ипак нису довољни за фирме попут банака, јер њихови захтеви и проток који имају нису довољни.
Приступ интернету путем телефонске линије је, да кажемо, пионирски корак увођења интернета, не само у Црној Гори.
Први начин је dial-up, где имамо модем који је повезан на рачунар, а затим тај модем кабловима повезан на телефонску линију.
Програм на рачунару позива преко модема и телефонске линије број провајдера, који успоставља везу. Тада долази до синхронизације између модема провајдера, нашег модема и рачунара.
12:09 - 13:06 -
Када се синхронизација изврши, добијамо излаз на интернет.
Лоша страна dial-up-а је, осим што се тешко и споро повезује, што због одређеног броја конекција које модем провајдера може да прихвати, често не можемо да се повежемо, или ако се повежемо, проток буде изузетно лош. Мана је и што заузима телефонску линију.
Дакле, док сте на интернету, не можете да користите телефон.
Као унапређење, добили смо ASDN линије, које су имале бржи проток и омогућавале слободну телефонску линију, али је опрема била мало другачија.
13:07 - 14:09 -
ADSL линије су у основи сличне ASDN-у, али се разликују по томе што је проток преузимања (download) података већи од протока слања (upload) података, што је и данас карактеристика када бирамо интернет пакете — download је увек већи у односу на upload.
Како је то изгледало? Имали смо рачунар повезан за ADSL рутер, а са друге стране, телефонску линију.
14:10 - 15:08 -
ADSL рутер и телефон су се повезивали на малу белу кутију са две линије: једну за телефон и другу за модем.
Једним каналом су ишли подаци, а другим телефонска линија, и све се то даље преносило ка интернет провајдеру.
Унапређење је, између осталог, било у повећаном протоку.
Са кабловским интернетом сви смо упознати, а све више се користе и оптички каблови, што је веома поуздан систем који се примењује и код нас.
15:10 - 16:15 -
Сада да још мало погледамо шта је то, које су карактеристике да резимирамо приступ интернету путем телефонске линије.
Значи, имамо dial-up који има ману, зато сам ставила црвену боју, јер телефонску линију није могуће користити док траје веза са интернет провајдером. Али помenuћу и поновићу и остале мане, а то је да не можемо увек да се повежемо и проток је јако лош.
Након тога смо добили ASDN, који има, то нисам на претходном слајду нагласила, два канала за податке и један посебан канал за телефонску линију, што омогућава бржи проток и омогућава да можемо користити телефон иако користимо интернет.
ADSL, горе смо карактеристике ASDN-а обојили у зелено, као неку ипак добру страну.
ADSL можемо сматрати неутралним, зато нисмо ни дали неку боју.
16:16 - 17:37 -
Уводи нешто што је различит проток, односно има бржи проток при пријему података него при слању. Наравно, има много већи проток и све више се развија, а путем кабловског интернета имамо велику предност да имамо велику брзину протока и високу поузданост одржавања линије.
Како изгледа приступ интернету бежичним путем?
Па, ово би било нешто најопштије што може да се представи овом сликом.
Значи, бежичним путем корисници, односно ми као клијенти наших рачунара, морамо имати одређену опрему која даље шаље сигнал и долази до података.
У групу преноса бежичним путем спада мобилни пренос података, за који сте већ чули, као и WiMAX и 3G пренос, 4G пренос који се код нас у великој мери користи, а у свету је већ развијен и 5G пренос. Постоје одређене најаве да ће ускоро стићи и код нас, ајде да кажемо са одређеним спорењима да ли је здрав или није, али у сваком случају сваки наредни корак или све ово што смо набројали носи много бржи и квалитетнији и поузданији пренос.
17:38 - 18:36 -
Други начин преноса, који је такође бежичним путем, а можемо рећи да га ова слика донекле демонстрира, је повезивање са сателитском везом.
Ретко ћете чути да се користи код нас.
Углавном користе људи који иду у неприступачна подручја, рецимо на неке планине где не постоји добар сигнал за мобилни пренос, а не постоје ни један од ових претходних начина које смо набројали, или користе поморци на бродовима.
Ту морамо имати земаљску инфраструктуру која даље прослеђује податке ка сателитима који се налазе негде у орбити, око земљине кугле, и на тај начин се врши пренос.
Сателитска веза је изузетно скупа и плаћа се најчешће по пренесеном мегабајту.
18:38 - 18:59 -
У суштини, циљ је да свој рачунар повежете на локалну мрежу, на ЛАН мрежу.
То можете урадити као што видите на овој слици.
Имамо већ неку ЛАН мрежу.
Узмете мрежни кабл и укључите га у рачунар.
18:60 - 19:45 -
Са друге стране укључите један крај у утичницу за мрежу, а други крај укључите директно у рутер.
Рутер је ово овде на слици, а на слици до које се сада приказала, а ево и у шеми, имамо рутер.
Значи, која је разлика?
Разлика је да када се овај кабл повеже у ову утичницу, преко свича се иде на рутер и онда се иде директно на интернет.
Значи, свич је, хајде да кажемо, неки регулатор послова, односно распоређивач протока података кроз мрежу.
19:45 - 20:25 -
Ако се прикључите директно на рутер, заобилазите свич и преко рутера директно имате излаз ка интернет провајдеру.
Наравно, други начин је да искористите Wi-Fi на свом рачунару, да се прикључите на Wi-Fi рутера и преко Wi-Fi-а даље идете ка интернет провајдеру.
За сами крај, напоменућемо интернет сервисе којима ћемо се бавити на следећем часу.
За почетак имамо е-маил.
Вероватно сте користили Gmail, а ако не, познат вам је Yahoo.
20:26 - 21:17 -
Затим имамо веб и FTP сервисе за приказ и размену података.
Затим, chat сервиси који су некада били веома популарни за директно дописивање, а данас их интензивно користимо најчешће на Teams апликацији коју користимо за онлајн учење.
Познати интернет сервиси су друштвене мреже као што су Facebook, Twitter, Instagram, и оно што често другачије тумачимо, али YouTube је такође врста друштвене мреже.
Можемо играти и онлајн игре.
За сами крај, иако не најмање битно, већ данас најчешће коришћено, а постављено као последње на листи зато што су најновије развијени, су cloud сервиси.
21:17 - 21:43 -
Cloud сервиси су системи, односно сервиси који нам нуде да, плаћањем или бесплатно, своје податке чувамо негде на интернету и да су нам доступни у сваком тренутку.
О њиховим предностима, манама и начину коришћења говорићемо на следећим часовима.
И то би било све за овај час.
Видимо се на наредном часу.
Comments