317

Számoló és számítógépek:

Az 1970-es évektől kezdődően a mechanikus számológépek (Brunsviga, Triumphator, Calcorex) korszaka lejárt, és kezdtek elterjedni az elektronikus számológépek amelyek közül számítási sémákkal dolgozott:

Például: A Texas Instruments SR 51; Texas Instruments SR 51/A és a TK- 1024 típusú számológép. Programozható volt a Texas Instruments SR 52, és a PTK 1059 számológép, amelyekről már az eredményeket szalagra nyomtatni is lehetett. (A szalagok hátránya, hogy a nyomtatott értékek kb. 15 év alatt elhalványulnak esetleg olvashatatla-

nok lesznek.) A Texas Instruments SR 51; SR 51/A és a programozható Texas Instruments SR 52 számológépeket itt már nem ismertetem, mert a PC-k a számológépeket teljes egészében felváltották a napi munkavégzésben. A Texas Instruments SR 51; SR 51/A számológép nem programozható, de számítási sémák alkalmazásával, valamint a

számológépbe beépített fix programok segítségével majdnem az összes geodéziai számítás velük elvégezhető. A Texas Instruments SR 52 számológépek 224 lépésig programozhatók és 19 operatív valamint egy beépített memóriával (R00) rendelkeznek, így lehetővé teszik a geodéziai számítások végzését manuálisan történő programozással, valamint a

program mágnes kártyáról történő beolvasásával. Az 1970-es években a BGTV központjában működő PDP-40 típusú számítógépe nagy teljesítményű volt, amelybe az adatokat lyukkártyáról kellett bevinni.

A Személyi számítógépek elterjedése a földhivataloknál 1985 évtől kezdődően indult, a Commodore-64, majd az 1990 évben az IBM PC 286; IBM PC 386, IBM PC 486 végül IBM PC Pentium típusú gépekkel folytatódott. A PC-k elterjedése döntően befolyásolta a geodéziai számítások, és a térképezési technológia megváltozását, mert a papír

alapú feldolgozást az 1980 –as évek végén a digitális feldolgozás váltotta fel.

Mielőtt a számítógépek és számítógépekkel kapcsolatos fogalmak, adatok ismertetésére rátérnék szükségesnek tartom a szá-mítástechnikában alkalmazott néhány fogalom meghatározásának felsorolását:

Alaplap: Alapkártyának is nevezik. Többrétegű nyomtatott áramköri panel, amely a processzort és az egyéb fő áramköri elemeket tartalmazza. A számítógép alján, illetve torony kivitelűeknél oldalt található.

ASCII: A szövegtárolás szabványa a számítógépben (American Standard Code for Information Interchange, azaz amerikai szabványos kód az információcseréhez). Az ASCII formátumban tárolt szöveget bármely szövegszerkesztő tudja olvasni, de a szövegformá-zást nem.

Állomány: A fájl (file) magyar elnevezése. Névvel és kiterjesztéssel ellátott kód- vagy adatcsoport. Lehet dokumentum-, kép-, program- stb. fájl.

Állomány kiterjesztés: Az állomány (fájl) fajtájára utaló maximum hárombetűs toldalék az állománynév végén A DOC kiterjesztés például Word dokumentumra utal, a BMP egy grafikus állomány kiterjesztése, a DBF a dBase állományoké stb.

Billentyűzet (klaviatúra): A számítógép elsődleges beviteli (input) eszköze, innen (is) látjuk el a számítógépet adatokkal, parancsokkal, kezdeményezzük a végrehajtást.

Bináris: A számolás, illetve a számok olyan (kettes számrendszerbeli) formája, amelyben csupán két érték lehetséges: 0 vagy 1.

BIOS: A BIOS (Basic Input Output System) a gépközeli hardverrutinok tárháza. A számítógépen "működésbe lépő" első program, amely a ROM memóriába van beégetve. A BIOS vezérli a gépet a rendszer betöltődéséig, azaz biztosítja a rendszer bekapcsolás utá-ni"feléledését".

BIT: A számítógép által felismerhető legkisebb információegység. A Binary Digit (bináris vagy kettes számrendszerbeli számjegy) szavakból adódik. Értéke 0 vagy 1.

BYTE (BÁJT): A By Eight (nyolcasával) angol kifejezésre utal. 1 bájt=8 bit. Egy ASCII karakter ábrázolásához 1 bájtnyi információ elegendő. 2

10 = 1024 bájt alkot 1 kilobájtot, 1024 kilobájt pedig 1 megabájtot,

végül 1 gigabájt 1024 megabájttal egyenlő.

BUSZ: A számítógépen belüli (a processzor és a memória, illetve a más egységek közötti) adatforgalom vezetékrendszere.

CD-ROM: Csak olvasható, nagy kapacitású adattároló, a Compact Disk-Read Only Memory rövidítése. 650 MB-nyi adatot képes tárolni. Fizikai mérete megegyezik az audio CD-vel, 12 cm átmérőjű. Olvasását a CD-ROM-meghajtó végzi. Sebességének megadására egy szorzószámot használnak, amely azt mutatja meg, hogy a meghaj-tó mennyivel gyorsabban olvassa be az adatokat, mint az első, 150 kilobájt/másodperces adatátviteli sebességű meghajtók.

CHIP: (Morzsát jelent angolul). Egyetlen apró szilícium lapocskán komplett áramköri egység helyezkedik el (tranzisztorok és más áramköri elemek).

CILINDER: A merevlemezes tároló egysége. Az egymás felett elhelyezkedő lemezek azonos sávjai alkotják.

CMYK: A színes nyomtatók színkeverési szabványa, ezeknél a színes kép cián, bíbor, sárga és fekete komponensekből áll össze.

CPU: Central Processing Unit, azaz központi feldolgozóegység, a processzor. A számítógép vezérlő része, rajta keresztül kapcsolódik össze a számítógép valamennyi része, és ez végzi el az adatokkal kapcsolatos számításokat és műveleteket.

DOS: Az IBM kompatibilis számítógépek legelterjedtebb operációs rendszere (Disk Operating System, azaz lemezes operációs rendszer).

DPI: A nyomtatók és a szkennerek felbontásának megadására használt mértékegység. A dots per inch (pont/hüvelyk) rövidítése. Minél nagyobb ez az érték, annál jobb a nyomat- vagy képminőség.

DRIVE: Magyarul meghajtó, azaz lemezmeghajtó egység, amely a lemezes háttértárolóról olvassa, vagy felírja az adatokat. Mindig intelligens eszköz, mivel a számítógép parancsokkal vezérli.

DVD: A DVD-ROM a CD-ROM utódja. Első generációja 4,7 GB-os, a második generáció 17 GB-os lesz, két oldalon, oldalanként két rétegben tárolja az adatokat. Meghajtó egysége a CD-ROM-okat is olvassa.

Egér (Mouse): A számítógép beviteli eszköze (pozícionáló eszköznek is nevezik). A képernyőn mozgatott egérkur-zor, illetve "kattintások", "klikkelések" segítségével vezéreljük az alkalmazás működését.

FÁJL: A file "magyarosított" elnevezése. Lásd állomány.

FLOPPY DISC: Lásd mágneslemez.

Gyorsítótár: Kisméretű rendszermemória (cache), amely átmenetileg tárolja a legutoljára használt adatokat. Az elsődleges cache a processzorban helyezkedik el, a másodlagos az alaplapon. A Pentium típusú processzorokban már a processzorok foglalatába került.

318

HARDVER: Hardvernek (hardware) nevezzük mindazt, ami a számítógépben és számítógépen fizikailag jelen van, kézzelfogható (processzor, alaplap, monitor, nyomtató stb.). A hardver teszi lehetővé szoftverek alkalmazását a gépen. A szoftvernek mindig alkalmazkodnia kell a hardverhez, amin fut.

Háttértár: Minden olyan külső tároló eszköz ( mágneslemez, mágnesszalag, optikai lemez), amely a számító-gép belső tárához (memória) csatlakoztatható és kiegészíti azt.

IDE: A meghajtó illesztés egyik szabványa (Intelligent Disc Electronics), adatátviteli sebessége - a kap-csolódó buszrendszertől függően - 4-23 MBájt/s. A másik illesztő rendszer az SCSI.

INPUT: Bemenet vagy bevitel. Az input az út, amelyen keresztül az adat a számítógépbe jut. Az elsődleges input a billentyűzet, ha nem adunk ki más utasítást, a gép csak a billentyűzetről fogad el bevitelt.

Interface: Az interfész olyan csatoló egység, amely a számítógép egységei vagy különböző számítógépek között biztosítja a kommunikációt.

Karakter: Egy bájtnyi információ, amely jelenthet egy betűt, egy számot vagy csak a számítógép számára érthető speciális utasítást. Egy bájtban 256 féle érték lehet.

Képelem (Pixel): A számítógép monitor képernyőjének alapeleme. Színes monitornál három színes pont (vörös, kék, zöld) alkotja.

Klaviatúra: Lásd billentyűzet.

Kurzor: Egy kis, általában villogó jel, amely jelzi, hogy a billentyűzet valamely leütött karaktere hol fog a képernyőn megjelenni. Más típusú az egérkurzor, amely többnyire nyíl alakú.

LCD: A hordozható számítógépek (notebook-ok, vagy noteszgépek) képernyő típusa. A Liquid Crystal Display (folyadékkristályos megjelenítő) rövidítése. Ma már az asztali gépekhez is gyártanak ilyet.

Lézernyomtató: Kiváló minőségű és nagy sebességű nyomtatást lehetővé tevő nyomtató típus, a másológépek tech-nológiája szerint működik. Újabban megjelentek a színes lézerprinterek is.

Mágneslemez: Kissé helytelenül a hajlékony mágneslemezek szinonimájaként használják (a merevlemez is mág-neslemez): 3,5 vagy 5,25 hüvelyk átmérővel készül, a kisebb 1,44 MB, a nagyobb 1,2 MB kapacitá-sú, adattárolásra és számítógépek közötti adatátvitelre való.

Mátrixnyomtató: Mechanikus elven működő printer típus. Viszonylagos lassúsága, a nyomat gyenge minősége és zajossága miatt használata visszaszorult, bár egyéb előnyei miatt megszűnni valószínűleg még sokáig nem fog.

Memória: A számítógép "emlékezete". Az adatokat, programokat a gép memóriában tárolja. Kétféle memóriát különböztetünk meg: RAM-ot és ROM-ot.

Merevlemezes meghajtó: A számítógép nagyteljesítményű háttértára, gyakran használt elnevezése: winchester. Az adatok rögzítése mágneses elven történik, egy egységben több lemez is forog légmentes térben, mindegyikhez két-két kombinált fej tartozik.

Mikroprocesszor: Lásd CPU.

Modem: Adatátviteli eszköz, amelynek segítségével számítógépek vagy azok egységei kommunikálni tudnak egymással közönséges telefonvonalon keresztül is. Faxok és hangüzenetek kezelésére alkalmas változataik is vannak. A modemek átviteli sebességét kilobit/másodpercben mérik, az újabb típusok 33,6 kilobit/sec.

Monitor: A számítógép elsődleges kimeneti (outpot) egysége. Általában katódsugárcsöves elven működnek, újabb tipusai az LCD (folyékonykristályos elven mű-ködő) monitorok asztali számítógépekhez. A hordozható gépek képernyője kivétel nélkül LCD.

Operációs rendszer: Az a szoftver, melynek segítségével a hardver képes a különböző egységek (monitor, nyomtató, billentyűzet, háttértárolók) integrált működtetésére.

OUTPUT: Kivitel vagy kimenet. Az a művelet, melyet a számítógép képernyőre, nyomtatóra, háttértárra történő kiíráskor végez.

PC: A személyi számítógép közkeletű elnevezése az angol Personal Computer rövidítéséből, alapvetően két típusa van: az IBM-kompatibilis számítógépek elsősorban Európában terjedtek el, az Apple pedig főleg Amerikában.

PENTIUM: A 32 bites Intel-processzorok új nemzedéke. A 75 MHz-es típussal induló család legfrissebb és konstrukciójában is újat mutató tagja a Pentium II és a Pentium III stb.

Periféria: A számítógép részei és elemei, melyek különböző módokon kapcsolódnak a központi feldolgozó egységgel és tárral.

Plotter (Rajzgép): Rajzok, szövegek készítésére használják.

Printer (Nyomtató): Alapvetően három típusa van: mátrix-, lézer- és tintasugaras nyomtató.

Processzor: Lásd CPU.

Program: Utasítások sorozata, amelyeket a számítógép működése során végrehajt. Szinonimája néha az alkalmazás.

RAM (Random Access Memory):

Véletlen elérésű írható és olvasható memória. A háttértárolóról behívott programok mindig a RAM-ba kerülnek csakúgy, mint a program futtatása közben létrehozott adatok.

RGB: A számítógép monitorok színszabványa, amely a vörös (Red), a zöld (Green) és a kék (Blue) egy-másra vetítésével állítja elő a színes képet.

ROM: Csak olvasható memória. (A Read Only Memory szavak kezdőbetűiből.)

SÁV: A mágneslemezek struktúrájának része: koncentrikus gyűrű alakú terület. A lemezstruktúra másik eleme a szektor.

SCSI: A Small Computer System Interface (azaz a kisszámítógépek rendszercsatolója) kifejezés rövidíté-se. A tárolóeszközök nagy sebességű csatolója, amely lehetővé teszi egyszerre hét (újabb típusán még több) periféria csatlakoztatását. Sokszor szkázi-ként említjük. A másik illesztő szabvány az IDE.

SVGA: A korszerű monitorok felbontás-szabványa, amely minimum 800x600 pixeles vagy nagyobb felbon-tást biztosít.

Szektor: A mágneslemezek struktúrájának része: egy bizonyos középponti szöghöz és egy sávhoz tartozó terület.

Szkenner: (angol: scanner):

Képek vagy szövegek digitalizálására és a számítógépbe való bevitelére használt berendezés. Lapolvasóként is emlegetik.

Szoftver: (Számítógép program):

Kódolt utasítások formájában közli a számítógéppel, hogy mi a feladata, s azt hogyan oldja meg.

319

Tintasugaras nyomtató: A printerek népszerű típusa. A nyomatot úgy állítja elő, hogy a festéket piciny fúvókákon keresztül permetezi a papírra. Előnye a jó nyomatminőség, hátránya a viszonylagos lassúság, színes kivitelben is készül.

Vezérlő: A számítástechnikai szakzsargon driver-e. Olyan számítógépes állományok, amelyek tartalmazzák a monitor, a nyomtatók vagy más perifériák működéséhez szükséges információkat, a gyártók adják termékeikhez.

VGA: A monitorok megjelenítésének minimális szabványa, amely csupán 640x480 képpontos felbontást biztosít. A ma használatos monitorok szinte kivétel nélkül nagyobb felbontásúak SVGA.

Vírus: Gonosz kis programocska, amelyet rosszindulatú és felelőtlen emberek írnak. Többnyire ártalmatlanok, némelyik azonban jóvátehetetlenül tönkreteszi állományainkat, mások pedig még a hardverre is károsak lehetnek. Előszeretettel terjednek játékprogramokat tartalmazó lemezekkel, új típus az úgynevezett makró vírus, amely a dokumentum fájlokkal terjed.

Winchester: Lásd merevlemez.

Röviden ismertetem és felsorolom a teljesség igénye nélkül a földméréssel foglalkozó szervezeteknél használatos számítógé-

peket, szkennereket, digitalizálókat, plottereket és az alkalmazott szoftvereket.

Számítógépek: Számítógép tágabb értelemben minden olyan berendezés, amely képes bemenő adatok (input) fogadására, ezeken különfé-le, előre beprogramozott műveletek (programok) végrehajtására, továbbá az eredményül kapott adatok kijelzésére, kivitelére

(output), amelyek vagy közvetlenül értelmezhetőek a felhasználók részére vagy más berendezések vezérlésére használható-ak. Fontos kritérium az, hogy ugyanazon bemenő adatok alapján mindig ugyanazon kimenő adatokat állítsa elő, azaz hogy a gép determinisztikusan működjön.

Az alapvető különbség a számítógép és számológép vagy számoláskönnyítő egyszerű eszköz között abban rejlik, hogy a számítógép képes előre elkészített program végrehajtására, míg a másik gép csak egy - lehet, hogy bonyolult - műveletet (például szorzás) képes emberi beavatkozás nélkül önállóan végrehajtani.

Azaz: számítógépnek nevezhetik a determinisztikus információ feldolgozó gépeket. Szűkebb értelemben a számítógép olyan elektronikus információ feldolgozó gép, amely információk (adatok és programok) tárolására alkalmas memóriával rendelkezik, az adatok feldolgozásához programra van szüksége és saját tevékenységét,

működését vezérli, azaz programozott működésű. A számítógép fizikai megjelenésének elnevezése, elfogadott angol szóval a hardver (hardware):

A hardver részei: A ház, a tápegység, az alaplap, a processzor, a merevlemez, a monitor, a billentyűzet stb.

Az előírt feladatok végrehajtását a szoftver (software) teszi lehetővé: Ez a számítógép nem megfogható, utasításokban, programokban, operációs rendszerben, eszközmeghajtókban és egyéb utasítás-csomagokban megjelenő „lágy” része.

Operációs rendszer: Az a szoftver, melynek segítségével a hardver képes a különböző egységek (monitor, nyomtató, billentyűzet, háttértárolók) integrált működtetésére.

Operációs rendszernek (rövidítése gyakran OS az angol operating system forma alapján) nevezik a számítástechnikában a számítógépeknek azt az alapprogramját, mely közvetlenül kezeli a hardvert, és egy egységes környezetet biztosít a számí-tógépen futtatandó alkalmazásoknak (például játékok, szövegszerkesztők, táblázat szerkesztők stb.).

A kezelt hardvererőforrásoknak része többek között a memória, a processzor, a merevlemez és a perifériális eszközök

használata. Az operációs rendszer másik megfogalmazása: „Olyan programrendszer, amely a számítógépes rendszerben a programok végrehajtását vezérli:

Így például ütemezi a programok végrehajtását, elosztja az erőforrásokat, biztosítja a felhasználó és a számítógépes rendszer közötti kommunikációt.”

Néhány gyakran alkalmazott operációs rendszer:

DOS: (A DOS rövidítés jelentése: Disk Operating System) azaz lemezek kezelésére képes operációs rendszer.

Windows: A Windows operációs rendszerek szabványos felületet nyújtanak, mely legördülő menükre, ablakokra és

egy mutatóeszközre, például egérre alapszik.

Linux: A Linux operációs rendszer (helyes elnevezése „GNU/Linux operációs rendszer”) leggyakrabban a Linux kernelből, valamint a GNU rendszerkönyvtárakból és rendszerprogramokból áll.

Az IBM PC gépek operációs rendszere a DOS (MS-DOS vagy DR-DOS), Microsoft Windows XP; Windows 7 stb.,bár egy-re többen választják az OS/2 operációs rendszert. Az UNIX (és más hasonló rendszerek, mint az AIX, XENIX) a munkaállomás (workstation) kategória operációs rendszere.

A táblagépekben (tabletek) alkalmazott operációs rendszerek: Microsoft Windows XP; Windows 7, az iOS és a Google Android.

A számítógépek típusai:

Működési elvük szerint: Mechanikus; elektronikus; optikai; a jövő számítógépei a szerves számítógépek és a kvantumszámítógépek.

Felhasználásuk szerint:

Szuperszámítógép, nagygép, kiszolgáló vagy szerver, személyi számítógép, munkaállomás. Hordozható számítógép, (notebook és a laptop), célszámítógép, beágyazott számítógép;

Szuperszámítógép: A "szuper" kategóriába a rendkívül nagy számítási teljesítményt nyújtó számítógépek tartoznak, ezek rendkívül sokf é-le feladatot elláthatnak: Országos Meteorológiai Szolgálat szupergépe, amelyet Earth Simulator ("Földszimulátor") névre ke-

reszteltek. A magyar felsőoktatási, kutatási és közgyűjteményi (a továbbiakban akadémiai) legerősebb szuperszámítógépet a Nemzeti Információs Infrastruktúra Fejlesztési (NIIF) Intézet szerezte be, az NIIF Program költségvetéséből.

A szuperszámítógép hardver és szoftver környezete: A szuperszámítógép 2 db Sun Fire 15000 és 1 db Sun Fire 480R gépből áll.

Nagygép: Nagygép (angolul: mainframe, szakmai körökben elterjedt kifejezéssel nagy vas) azokat a nagy és „drága”, nagy teljesítmé-

320

nyű számítógépeket jelenti, amelyeket főleg kormányzati intézmények, nagyvállalatok, és bankok használnak az üzletileg

kritikus alkalmazásaik futtatására. Általában nagy mennyiségű adat kezelésére, tárolására képesek, amelyeket a statisztika, a nyilvántartások, ERP rendszerek, és a pénzügyi tranzakció feldolgozási folyamatok igényelnek. Nagygépek és szuper (számító)gépek összehasonlítása:

A szuperszámítógépek és a nagygépek közötti határvonal meghúzása nem egyszerű és nincsenek jól meghatározott szempontok a különbségtételre. Általánosságban igaz, hogy a szupergépek a korlátozott számítási kapacitások miatti problémák, a nagygépek pedig a megbízhatósággal és korlátozott ki-bevitelből adódó problémák megoldására készülnek.

Kiszolgáló vagy szerver: A kiszolgáló vagy szerver (server) az informatikában olyan (általában nagyteljesítményű) számítógépet, illetve szoftvert je-

lent, ami más számítógépek számára a rajta tárolt vagy előállított adatok felhasználását, a kiszolgáló hardver erőforrásainak (például: nyomtató, háttértárolók, processzor) kihasználását, illetve más szolgáltatások elérését teszi lehetővé. (például: Szerver: Intergraph InterServe 6700;)

A kiszolgálókat többféleképpen lehet csoportosítani, például: A funkciójuk szerint: Például webkiszolgálók, FTP kiszolgálók, adatbázis kiszolgálók; A kiszolgált kör alapján: például internetes kiszolgálók, intranetes kiszolgálók;

A hardver kiépítésük alapján például: PC szerverek, Mainframe szerverek.

Kliens: A kliens olyan számítógép vagy azon futó program, amelyik hozzáfér egy (távoli) szolgáltatáshoz, amelyet egy számítógép hálózathoz tartozó másik számítógép (a szerver) nyújt.

A kifejezést először eszközökre alkalmazták, amelyek nem rendelkeztek saját, önálló programmal, de hálózaton keresztül kapcsolatba tudtak lépni távoli számítógépekkel.

Jellemzői:

Kéréseket, lekérdezéseket küld a szervernek. A választ a szervertől fogadja. Egyszerre általában csak kisszámú szer-verhez kapcsolódik. Közvetlenül kommunikál a felhasználóval, általában egy GUI-n (Graphical User Interface = Grafikus felhasználói felület) keresztül.

Kliens-szerver architektúra:

A kliens-szerver kifejezést először az 1980-as években használták olyan számítógépekre (PC-kre) amelyek hálózatban mű-ködtek. A ma ismert modell a 80-as évek végén vált elfogadottá. A kliens-szerver szoftver architektúra egy sokoldalú, üzenetalapú és moduláris infrastruktúra.

A kliens-szerver olyan architektúra amely elválasztja egymástól a klienst és a szervert, és az esetek nagy többségében egy számítógép hálózaton alakítják ki.

Jellemzői:

Passzív, a kliensektől várja a kéréseket, a kéréseket, lekérdezéseket feldolgozza, majd visszaküldi a választ. Általában nagyszámú klienshez kapcsolódik egyszerr és általában nem áll közvetlen kapcsolatban a felhasználóval.

A munkaállomás:

Egy felsőkategóriás asztali számítógép, amely technikai alkalmazások futtatására van tervezve. A munkaállomás elsődle-gesen arra van tervezve, hogy egyszerre egy személy használja, de általában alkalmasak arra is, hogy távolról más fel-használók is hozzáférjenek. Általában nagyobb teljesítményt nyújtanak, mint amivel átlagosan találkozni lehet a személyi számítógépeknél, különös tekintettel a grafikai és számítási teljesítményre.

Személyi számítógép:

Személyi számítógép:

A notebook:

Intel Pentium 100 MHz-es processzor

Belső részek: Alaplap; Központi egység; Memória; Videokártya; Hangkártya; Hálózati kártya.

Főbb perifériák: Képernyő; Billentyűzet; Egér; Joystick; Nyomtató; Modem.

Személyi számítógép:

A személyi számítógép részei:

1./ monitor 2./ alaplap

3./ CPU (mikroprocesszor) 4./ elsődleges tárhely (RAM) 5./ videokártya, hangkártya

6./ tápegység 7./ optikai lemezmeghajtó 8./ másodlagos tárhely (merevlemez)

9./ billentyűzet 10./ egér

A processzor:

Az IBM személyi számítógépek (personal computer, PC) központi egységei az Intel processzorain ("chipjein") alapulnak. A CPU (központi feldolgozóegység) más néven processzor, a PC-be helyezett processzort az Intel fejlesztette ki. Nagyon röviden tekintem át a processzorok fejlesztésének fokozatait, néhány évszám és márka rövid leírásával:

A processzorok fejlődését a két nagy konkurens gyártó cég az „Intel” és az „Advanced Micro Devices” (AMD) versenye mutat-ja legjobban, mellettük természetesen más cégek is készítenek processzorokat:

Például: A Texas Instruments, az IBM, a National Semiconductor Motorola, a MOS Technology, a Western Design Center

(WDC) a Hitachi, az INMOS, a MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) stb. A mikroprocesszorok története 1971-ben kezdődött, az akkor még szinte egy kicsi ismeretlen cég, az Intel a világon először több tranzisztort épített egybe, hogy központi vezérlő egységet alkosson, azóta rengeteg processzort fejlesztettek ki.

A processzor a számítógép „agya”, azon egysége, amely az utasítások értelmezését és végrehajtását vezérli, félvezetős kiv i telezésű, összetett elektronikus áramkör:

http://hu.wikipedia.org/wiki/Sz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Enterprise_Resource_Planning&action=edit&redlink=1http://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Tranzakci%C3%B3_feldolgoz%C3%A1s&action=edit&redlink=1http://hu.wikipedia.org/wiki/Szupersz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://hu.wikipedia.org/wiki/1980http://hu.wikipedia.org/wiki/Szem%C3%A9lyi_sz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://hu.wikipedia.org/wiki/Sz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://hu.wikipedia.org/wiki/Szem%C3%A9lyi_sz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://hu.wikipedia.org/wiki/Szem%C3%A9lyi_sz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://hu.wikipedia.org/wiki/Szem%C3%A9lyi_sz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://hu.wikipedia.org/wiki/Szem%C3%A9lyi_sz%C3%A1m%C3%ADt%C3%B3g%C3%A9phttp://www.stud.u-szeged.hu/Sipos.Georgina/fejlodes.htm#INTEL#INTELhttp://www.stud.u-szeged.hu/Sipos.Georgina/fejlodes.htm#AMD_#AMD_

321

A processzor egy szilícium kristályra integrált, sok tízmillió tranzisztort tartalmazó digitális egység.

A processzor a bemeneti eszközök segítségével kódolt információkat feldolgozza, majd az eredményt a kimeneti eszközök felé továbbítja, melyek ezeket az adatokat információvá alakítják vissza. Tehát a processzor a számítógép egyik legfontosabb eleme, a számítógép lelke. Olyan elektronikai alkatrész, nagy bonyolult-

ságú félvezető eszköz, mely ma már egyetlen nagy integráltságú lapkán tárolófelület, vezérlő, illetve input-output funkciókat ellátó elemeket tartalmaz. Dekódolja az utasításokat, vezérli a műveletek elvégzéséhez szükséges belső adatforgalmat és a csatlakozó perifériális berendezések tevékenységét.

A processzor alatt általában mikroprocesszort kell érteni, régebben a processzor sok különálló áramkör volt, ám a mikropro-cesszorral sikerült a legfontosabb komponenseket egyetlen szilíciumlapkára integrálni. A PC-kben a processzor az alaplapon található meg a központi tárral egyetemben, az alaplapon ezekhez az elemekhez kap-

csolódik az adatforgalom számára szükséges úgynevezett buszvonal és a perifériák illesztője. A processzor felépítése: A processzor részei:

Vezérlőegység (CU).

Aritmetikai-logikai egység (ALU). Regiszterek.

Jellemzők:

A processzor hajtja végre és vezérli a műveleteket, a végrehajtás előtt a processzornak kell megvizsgálni és feldolgozni minden utasítást. A processzor teljesítménye alatt azt az időt értik, amelyre a processzornak szüksége van egy bizonyos feladat végrehajtásához. A processzornak két lényeges jellemzője, amelyek utalnak a teljesítményre: az egyik a szóhossz

(bitszám, vagy bitszélesség), a másik az órajel frekvencia. Mindkettő azt a sebességet határozza meg, amellyel adatokat lehet feldolgozni. Egy számítógép teljesítményét az órajel-frekvencia is meghatározza. Az órajel-frekvenciát a vezérlõkvarc (órajeladó) hozza

létre, amely vagy közvetlenül integrálva van a processzorba, vagy azon kívül helyezkedik el. Á műveletet nem szabad összetéveszteni az utasítással, ezek bonyolultsága miatt egy utasítás végrehajtása több órajelciklust is igénybe vehet. Lassító tényező, hogy a processzor az adatokat lassabban kapja, mint ahogy fel tudná do l-

gozni őket, ilyenkor pedig várakoznia kell. Gépi ciklusnak nevezik azt az időt, amely alatt a számítógép egy gépi műveletet végre tud hajtani, egy gépi ciklus általában több órajel ütemből áll, az egyes utasítások végrehajtásához szükséges gépi ciklusok száma utasításonként más és más

lehet. A processzor hűtése:

A processzorok méretükhöz képest nagy hőt termelnek, így megbízható működésükhöz komoly hűtésre van szükség, a hű-

tést megfelelő ventillátorokkal kell biztosítani. A mai processzorok olyan magas frekvencián dolgoznak, hogy egyszerűen elolvadnának az elektromos áram hőhatása miatt, ezt szükséges hűtőrendszerrel orvosolni. A hűtésnek több fajtája létezik:

Léghűtéses; Vízhűtéses; Egyéb hűtési fajták is léteznek, de ezek nem olyan elterjedtek: Peltier hűtés Peltier elem és hűtő egység. Alkalmazzák még a hidrogénes hűtést, a hőcsöves hűtést és, és a folyékony nitrogénes hűtést.

A processzor tokozása (processzorfoglalat): Tokozáson a processzor külső burkát, érintkezőinek kialakítását kell érteni. Két elterjedt fajtája van:

LGA-tokozás: A tűsor az alaplapon helyezkedik el, míg a processzoron csak úgynevezett érintőpadok találhatóak.

PGA-tokozás: Itt a csatlakozók a négyzet alakú tok alján helyezkednek el. Ezen belül is lehet: CPGA, azaz kerámiatok, vagy PPGA műanyag tok. SECC-tokozás: A tok inkább egy kazettára hasonlít, az érintkezők (tűk) az alján vannak.

A processzor főbb részei:

ALU (Arithmetic and Logical Unit – Aritmetikai és Logikai Egység): A processzor alapvető alkotórésze, ami alapvető matematikai és logikai műveleteket hajt végre. Sebessége növelhető egy koprocesszor beépítésével (FPU = Floating Point Unit lebegőpontos műveleteket végző

egység). Az FPU korábban külön részegység volt, manapság a processzorok mindegyike beépítve tartalmazza.

AGU (Address Generation Unit) azaz a címszámító egység:

Feladata a programutasításokban található címek leképezése a főtár fizikai címeire és a tároló védelmi hibák felis-merése.

CU (Control Unit a vezérlőegység vagy vezérlőáramkör):

Ez szervezi, ütemezi a processzor egész munkáját, például: lehívja a memóriából a soron következő utasítást, ér-telmezi és végrehajtatja azt, majd meghatározza a következő utasítás címét.

Regiszter (Register):

A regiszter a processzorba beépített nagyon gyors elérésű, kis méretű memória. A regiszterek addig (ideiglenesen) tárolják az információkat, utasításokat, amíg a processzor dolgozik velük. A mai gépekben 32/64 bit méretű regiszterek vannak.

A processzor adatbuszai mindig akkorák, amekkora a regiszterének a mérete, így egyszerre tudja az adatot betölte-ni ide. Például egy 32 bites regisztert egy 32 bites busz kapcsol össze a RAM-al. A regiszterek között nem csak adattároló elemek vannak (bár végső soron mindegyik az), hanem a processzor mű-

ködéséhez elengedhetetlenül szükséges számlálók, és jelzők is. Ilyen például:

Utasításszámláló, (PC=program counter, IP=instruction pointer):

Utasításregiszter (IR=instruction register): Flagregiszter: (A flag-ek (jelzők) olyan speciális, 1 bites regiszterek.) Akkumulátor (AC):

Buszvezérlő: A regisztert és más adattárolókat összekötő buszrendszert irányítja. A busz továbbítja az adatokat, a belső busz szolgál arra, hogy a processzoron belül adatok áramoljanak rajta az

egyik helyről a másikra.

Cache: A modern processzorok fontos része a cache (gyorsítótár).

A cache a processzorba, vagy a processzor környezetébe integrált memória, ami a viszonylag lassú rendszermemó-

http://www.stud.u-szeged.hu/Sipos.Georgina/szohosz.htmhttp://www.stud.u-szeged.hu/Sipos.Georgina/szohosz.htmhttp://www.stud.u-szeged.hu/Sipos.Georgina/orajel.htmhttp://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Peltier-effektus&action=edit&redlink=1

322

ria-elérést hivatott kiváltani azoknak a programrészeknek és adatoknak előzetes beolvasásával, amikre a végreha j-

tásnak közvetlenül szüksége lehet. A mai PC processzorok általában két gyorsítótárat használnak, egy kisebb (és gyorsabb) elsőszintű (L1) és egy na-gyobb másodszintű (L2) cache-t.

A gyorsítótár mérete ma már megabyte-os nagyságrendű.

A processzor felépítése:

A processzor működése: A processzor utasításciklusa (instruction cycle), azaz egy művelet végrehajtásának fázisai:

1./ Az utasítás beolvasása a memóriából a processzorba:

Ahhoz, hogy ezt képes legyen a processzor megtenni, szüksége van

arra, hogy hol találja meg ezt az utasítást a memóriában. A memória címtárólójából, az AR-ból (address register - címregiszter) kerül át a processzor cím-tárolójába az IP-be (instruction pointer =

utasítás mutató). Ezek után a memória adattároló regiszteréből, a DR-ből (data register - adatregiszter) kerülnek át az adatok a processzor adattárolójába, az

IR-be (instruction register =utasítás). A memória tehát mindössze két regiszterhez kapcsolódik, azaz az AR és a DR regiszterhez.

Az utasítás beolvasása tehát a következő műveletek végrehajtását jelenti: IP --> AR ; READ ; DR-->IR.

2./ A beolvasott utasítás dekódolása, elemzése:

Az első lépés a beolvasott utasítás értelmezése. A beolvasott utasítások mindig két részből állnak: az utasítás kódjá-ból, amely meghatározza, hogy milyen műveletet kell végrehajtani, valamint az operandusokból, amelyek meghatá-rozzák, hogy milyen adatokkal kell elvégezni az adott műveletet illetve azt, hogy az eredmény hol tárolódjon.

A beolvasott utasítás (IR) nem biztos, hogy a teljes utasítást tartalmazza, az viszont biztos, hogy az utasítás kódját igen. Az ALU az utasítás kódját értelmezi, melyből kiderül milyen műveletet kell elvégeznie, és hogy mennyi adatot kell beolvasni még ahhoz, hogy meghatározhatóak legyenek az operandusok, amelyeken a műveleteket végzi.

3./ Az operandusok beolvasása: Ebben a fázisban, kiolvasásra kerülnek a memóriából az operandusok címei (ha ez szükséges), illetve maguk az operandusok. Ezek kétfélék lehetnek, vagy a memóriában vannak (és akkor onnan ki kell olvasni őket), vagy regisz-

terek és akkor már a processzorban tartózkodnak. Az ALU két segédregisztere szolgál arra, hogy a kiolvasott ope-randusokat tárolja (LR1 és LR2, latch=segédregiszter).

4./ A művelet végrehajtása:

Megvan, azaz összeállt, hogy mit kell végrehajtani és az, hogy milyen adatokkal, az ALU elvégezheti az utasítást. Az eredményt - a tárolás céljára - egy harmadik segédregiszterbe teszi (LR3).

5./ Az eredmény tárolása:

Az utasítás tulajdonságának függvényében az eredmény az LR3 regiszterből vagy valamelyik regiszterbe vagy az utasításban meghatározott memória címre kerül (természetesen két lépésben, először a DR regiszterbe és csak utá-na a memóriába).

6./ A következő utasítás címének meghatározása: Miután az utasítást elvégeztük, meg kell határozni az a címet, ahol a program végrehajtás folytatódni fog. Ha a program szekvenciális, - azaz a memóriában a következő címen levő utasítást kell végrehajtani, - akkor az IP-t

annyival kell megnövelni, amilyen hosszú az adott utasítás volt. Amennyiben valahol egészen máshol kell a program végrehajtást folytatni, - az általában olyan utasítás, amelynek végrehajtása után valamely regiszter tartalmazza a folytatás memória címét, - akkor ezt a címet kell az IP-be beírni. Az első utasításciklus véget ért, és a processzor rá-térhet a következő utasítás végrehajtására, azaz visszatérhet az 1. pontba.

A fenti ciklust szokás két, úgynevezett félciklusra bontani, ezek a beolvasás (fetch: 1,2,3), illetve a végrehajtás (execute: 4,5,6) félciklus.

A processzor utasításkészlete: A processzor által ismert műveletek és utasítások összességét értik a processzor utasításkészlete alatt

Legelőször a RISC (Reduced Instructions Set Computer) utasításkészletet használták, ez leegyszerűsített, rövid utasítá-sokat tartalmazott, elsődlegesnek tekintette a sebességet, és az egyszerűséget. Később a CISC-et (Complex Instructions Set Computer) alkalmazták, ez már több, hosszabb utasítást tartalmazott, ám a

túl sok, bonyolult utasítás nem bizonyult célravezetőnek, ezért visszatértek a RISC-hez.

323

Ma már rengeteg utasításkészlet van, melyben keverednek a RISC, és a CISC irányelvei (Pentium, Pentium MMX, SSE

3/4, 3D now!). Az utasításkészlet egy adott környezet által értelmezhető utasítások összessége.

Például egy CPU esetén: a CPU által értelmezhető opkódok összessége.

(Az opkód = operációkód, azaz műveleti kód. A CPU által beolvasott bináris szám, amit végrehajtható utasítás kódja-ként értelmez). Minden architektúrának van saját utasításkészlete, esetleg azonos architektúra különböző processzorai között lehet kü-

lönbség. Vagy: utasításkészlet = utasításrendszer: Egy adott számítógép vagy programnyelv utasításainak összessége.

Az utasításlistában szereplő utasítások funkciójuk alapján az alábbi főbb csoportokba sorolhatók:

Az aritmetikai utasításokkal: Szám típusú adatokon végeztethetők el műveletek, a számábrázolásnak megfelelően többféle változatuk lehet:

például fixpontos, lebegőpontos, decimális.

A vezérlésátadó utasításokkal: Ezzel érhető el, hogy az utasítások végrehajtási sorrendje eltérjen azok tárolási sorrendjétől.

Ezek az utasítások lehetnek feltételesek, azaz valamilyen feltétel (pl reláció) teljesülésétől függően adják át a vezér-lést egyik vagy másik utasításra és lehetnek feltétel nélküliek.

A ciklusutasítások:

Ciklikusan ismétlődő algoritmusok végrehajtásában játszanak szerepet, például növelik valamilyen indexregiszter tar-talmát, és ezen keresztül módosítják bizonyos utasítások címeit abból a célból, hogy az egymás után következő ciklu-sokban a gép egy adattömb egymást követő elemeivel végezze el a műveleteket, valamint számlálják egy regiszter

tartalmának inkrementálásával a ciklusok számát.

A kiviteli / beviteli utasítások: Az adatoknak a gépbe történő bevitelét, kiírását, illetve a kihelyezett perifériák (online berendezések) adatforgalmá-

nak vezérlését végzik.

A feldolgozó egység állapotát befolyásoló utasítások: Ezek a processzor speciális regisztereit módosítják, oly módon, hogy a folyamat további értelmezésére hatnak:

például: újraindítják vagy elaltatják a processzort, védett módba kapcsolják a feldolgozást, stb.

Egyéb utasítások: Például: várakozás, speciális utasítás a NOP (N OPeration) amely egy üres utasítás.

A számítástechnika fejlődése folyamán a processzorok tervezésében két fő irányvonal alakult ki:

Összetett utasításkészletű processzorok (CISC). Redukált utasításkészletű processzorok (RISC).

CISC és RISC processzorok összehasonlítása: CISC (Összetett utasításkészletű) processzorok: RISC (Redukált utasításkészletű) processzorok: 1 Az utasítások összetettek, több gépi ciklust igényelnek. Egy gépi ciklus alatt végrehajtható egyszerű utasítások.

2 Több utasítás is igénybe veheti a tárolót Csak a LOAD/STORE utasítások használhatják a tárat.

3 A pipelining feldolgozás kismértékű. Jelentős pipelining feldolgozás.

4 Mikroprogram által vezérelt utasítás-végrehajtás. Huzalozott utasítás-végrehajtás.

5 Változó hosszúságú utasítások. Rögzített hosszúságú utasítások.

6 Sokféle utasítás és címzési mód. Kevés utasítás és címzési mód.

7 Bonyolult mikroprogram. Bonyolult fordítóprogram.

8 Kevés regiszter. Nagyméretű regisztertár.

A processzorok fejlődését több generációra osztották (csak címszavakban): Első generációs: (8086/8088-as PC; XT számítógép.)

Második generációs: [AT számítógép. (Advanced Technology)] Harmadik generációs: (386-os PC.) Negyedik generációs: [486-os PC; AMD 5x86; Cyrix 5x86 (M1sc)].

Ötödik generációs: (Pentium; A Cyrix 6x86; Az AMD K5 ) Hatodik generációs: (Intel Pentium Pro; Pentium II; Pentium III;Celeron; AMD K6; A Cyrix 6x86MX.) A hetedik generáció: (Az AMD hetedik generációs processzorainak egyes típusai: Thunderbird; Athlon-XP (Palomino)

(Intel processzorok: Intel Pentium 4: Willamette néven. SSE2-nek, vagy WPNI) Manapság is a két nagy processzorgyártó vetekszik egymással, az Intel és az Advanced Micro Devices (AMD.) Rajtuk kívül vannak még processzorgyártók ugyan (IBM, Cyrix,), de piaci részesedésük a mikroprocesszorok terén igen

csekély.

Tárak: A tárak (memóriák) tárolják a központi egység számára szükséges adatokat és programokat, valamint az általa kiszámított eredményeket. A tárolt adatmennyiség mérőszámai:

A bit, bájt, Kbájt (K, Kb, 103 bájt), Megabájt (Mb, 10

6 bájt), Gigabájt (Gb, 10

9 bájt), Terabájt (Tb, 10

12 bájt).

A táraknak két fő típusa van: A központi tár (hívják belső vagy elsődleges memóriának is) nélkülözhetetlen a számítógép működéséhez, minden adat

és műveleti parancs a központi memóriában kell, hogy legyen mielőtt a központi egység elvégezné a feldolgozást. - A mérete személyi számítógépeknél néhány száz Kb és néhány Gb között változik. A háttértár (más néven külső, kisegítő, másodlagos tár) nagyméretű állományok hosszabb idejű tárolására szolgál.

Merevlemezes tárak: - A központi memória után a legköltségesebb a merevlemezes tár. - Kapacitása személyi számítógépeken néhány 10 Mb és néhány Gb között változik.

- Véletlen elérésű, de lassabb, mint a központi tár. - Állandó tár (az állományok nem tűnnek el a gép kikapcsolása után), bár az állományok törölhetők és módosíthatók.

Cserélhető eszközök:

A cserélhető tárak, amelyeket elkülönített tárolás vagy szállítás céljából ki lehet venni a számítógépből: Hajlékony (floppy) lemezek, a mágnes szalagok, az optikai kompakt lemez (CD), és a Pendrive.

Notebook (Hordozható személyi számítógép):

A notebook és a laptop angol eredetű szavak, és az informatikában a hordozható személyi számítógépeket takarják. Ezek teljes értékű PC-k, az asztali változatokhoz képest a lényegi különbség a kompakt formai kivitelezésben és a hordozha-tóságban rejlik.

324

Ugyanazokat a funkciókat betöltő alkatrészekből épül fel, ezek azonban jellemzően kisebb méretűek, könnyebbek, kevesebb

hőt termelnek, és kevesebb energiát is fogyasztanak, mint az asztali PC-kben megtalálható megfelelőik. A notebookok ugyanazokat a szoftvereket futtatják, mint az asztali gépek, így a laptopokra ugyanazok az operációs rendsze-rek (Windows, Linux, MacOS stb.) telepíthetőek. A hordozható számítógépek újratölthető akkumulátorral szerelve vásárolha-

tóak meg, így több órát is képesek elektromos hálózat nélkül üzemelni. Típusok, kategóriák: Alapvetően háromféle módon készíthetnek besorolást: A felhasználás célja, a mérete, végül a kivitelezés típusa alapján.

A tablet PC-k azaz a táblagépek: (Forrás: A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.)

A táblagép vagy tablet PC tulajdonképpen egy hordozható számítógép, a táblagép méretéhez képest nagy kijelző mérettel rendelkezik, - amely növeli a felhasználó élményét, azonban a kezelhetőséget nehezíti a hiányzó beviteli perifériák tartalom-gyártás és szerkesztés esetén. Tulajdonságai és mérete alapján az úgynevezett marokkészülékek (PDA = digitális személyi

asszisztens, - másként kéziszámítógép vagy zsebszámítógép, - okostelefonok) és a billentyűzettel rendelkező netbookok (a netbook olyan kicsi 9-10 hűvelykes (inches) képernyő-átmérőjű, a notebookhoz hasonló kialakítású számítógép, melynek tel-jesítménye internetezésre elegendő, de nem lehet rajtuk erőforrás-igényesebb programokat (pl. modern videojátékokat futtat-

ni közé helyezhető. Alapvető célja a tényleges hordozhatóság megtartása mellette a kényelmes tartalom felhasználáshoz szükséges a lehetősé-gekhez képest minél nagyobb kijelző méret elérése.

A táblagép elsődleges kezelési felülete a kijelzőként is funkcionáló érintőképernyője, amely a billentyűzettel és egérrel ren-delkező számítógépekhez képest eltérő felhasználási, fejlesztési és vezérlés i (programozási) filozófiát követel. Leegyszerűsített táblagépekre szabott alkalmazások által egyes alapvető használati funkciók könnyebben vezérelhetőek,

mint az úgynevezett. „asztali számítógépek” esetében, azonban a lehetőségei is erősen korlátozottak. Jelenleg legjobb a három nagy - és tableteknél ténylegesen használható - operációs rendszer a Windows 7, az iOS és az Android. (Utóbbi kettő csak mobilprocesszoros gépeken.) A Windows Vista lassabb, az XP olyan mintha favágás lenne. A

Google Android egy Linux kernel (A Linux kernel a Linux operációs rendszer magja) fölött futó, mobil operációs rendszer.

Néhány fogalom meghatározása:

Wi-Fi (WiFi, Wifi vagy wifi): Az IEEE által kifejlesztett vezeték nélküli mikrohullámú kommunikációt (WLAN) megvalósító, széleskörűen elterjedt szab-

vány (IEEE 802.11) népszerű neve. A Wi-Fi semmilyen angol kifejezésnek nem rövidítése (csupán szójáték a Hi-Fi/hifí szóra).

A 3G egy vezeték nélküli mobilinternet szabvány: A harmadik generációt képviseli, és jóval nagyobb adatátviteli sebességre képes (akár 21 Mbit/s HSPA + használatával,

egyébként max. 384 kbit/s), mint a második generációs (2G), GSM-szabványnál legfeljebb 220 kbit / s az adatátviteli se-besség (EDGE).

A HSDPA: (Feltöltésbeli megfelelője a HSUPA.)

(Mozaikszó az angol High-Speed Downlink Packet Access kifejezésből, tükörfordításban: „nagysebességű csomagletöltési hozzáférés”) harmadik generációs (de mivel a 3G-n alapul, ezért három és feledik vagy 3.5G-nek is nevezett) mobilkom-munikációs Protokoll, melyet előszeretettel használnak világszerte mobil internet, illetve egyéb nagy sávszélességet igénylő szolgáltatások kiszolgálására.

Protokoll:

Az informatikában a protokoll egy egyezmény, vagy szabvány, amely leírja, hogy a hálózat résztvevői miképp tudnak egymással kommunikálni. Ez többnyire a kapcsolat felvételét, kommunikációt, adat továbbítást jelent. Gyakorlati szem-pontból a protokoll azt mondja meg, hogy milyen sorrendben milyen protokoll-üzeneteket küldhetnek egymásnak a cso-

mópontok, illetve az üzenetek pontos felépítését, az abban szereplő adatok jelentését is megadja. A protokolloknak igen sok, és teljesen eltérő filozófiájú formája létezik

A táblagépek: Az Apple iPad: iPad 2: 3. generációs iPad:

Típusai:

Fejlesztés alapú csoportosítás: Slate táblagép lényegében PC-ből fejlesztett kompakt eszköz. Ilyen volt a Microsoft 2001-ben bejelentett gépe. Mobilból fejlesztett PC irányába: Ilyen az iPad.

Hibrid: PC-ből fejlesztett, lecsatolható klaviatúrával forgalmazott gép, így pedig lényegében egy slate táblagéppé lehetett átalakí-tani és használni.

Az átalakítható (convertible): A Lenovó X61 úgynevezett slate táblagép üzemmódban Főbb típusok: 1989. - Grid SystemsGRiDPad - Leginkább táblagépszerű korai modell.

2001: - Microsoft tablet PC

2006: - Samsung Q1 2007: - Lenovo ThinkPad X61 2008: - HP TouchSmart

2010: - Apple iPAD 9.7" - 499-829 dollár - Samsung Galaxy Tab 2011: - BlackBerry Playbook

- Amazon Kindle Fire - 7"-os, 200 dollár alatti táblagép.

- NOOK Tablet™ - 7"-os táblagép. 2012: - Google nexus 7 - 7"-os, 200 dollár alatti táblagép.

- Kindle Fire HD 7" - 8,9"-os, 199 - 499 dollár

- Microsoft Surface RT 10.6" 499-699 dollár - Lecsatolható billentyűzettel. ($599-) - Samsung Galaxy Note 10.1 10.1" - „S Pen” kapacitív toll használata 500-550 dollár - iPad mini 7.9" 329 dollár

- Aakash, az indiai 60 (35) dolláros táblagép.

Beágyazott számítógép: Egy beágyazott rendszer egy olyan speciális célú számítógép melyet egy konkrét feladat ellátására tervezték.

325

Néhány mai számítógép:

Ma nagyon sok különböző típusú asztali személyi számítógép, illetve notebook van forgalomban, melyek gyártói a következők:

Asztali számítógépek (típusok és gyártók): Acer; Apple; Barebone PC; Dell; Fujitsu; Hevlett Packard, Lenovo, Msi stb.

Notebookok: (típusok és gyártók): Acer; Apple; Asus; Dell; Fujitsu; Hevlett Packard; Lenovo; Msi; Packard Bell; Samsung;

Sony; Toshiba; stb. Szoftverek:

Szoftver (angol: software) alatt az elektronikus adatfeldolgozó berendezések (például számítógépek) memóriájában elhe-

lyezkedő, azokat működtető programokat kell érteni. A szoftvert az különbözteti meg a hardvertől, hogy egy programvezérelt berendezésnek a hardver az egyedi, fizikai részét, míg a szoftver az általános, szellemi részét jelenti.

A világon emberek milliói naponta egymástól függetlenül használják ugyanazt a szoftvert; viszont ha több felhasználó ugyanazt a hardvert használja, osztozniuk kell annak véges, fizikai erőforrásain. A szoftver nemcsak elektronikus memória tartalomként realizálódik, hanem életciklusának megfelelően többféle formában

jelenik meg, így a szoftver fogalmába tágabb értelemben beletartozik: Az összes fejlesztési dokumentáció (például a forráskód); Az összes felhasználói dokumentáció (például a felhasználói kézikönyv);

Az összes kereskedelmi dokumentáció (például a licenc); Valamint az ezek bármelyikét tartalmazó adathordozók (például a telepítő CD vagy a nyomtatott számla). Az összetett feladatok elvégzésére kifejlesztett, egymással szoros kapcsolatban álló, önállóan is működőképes, de együ t-

tesen hatékonyabb és teljesebb támogatást nyújtó, éppen ezért teljes életciklusuk során együtt kezelt szoftverek csoport-ját programcsomagnak nevezik.

A szoftverek funkciójuk szerint:

Indítóprogram vagy alapszoftver:

A felhasználó által a legkevésbé manipulálható, a gép üzemszerű működését beállító program(ok), ide tartozik a firmware is:

A firmware (angol: a.m. gyári beépített szoftver) egy olyan szoftverfajta, amely a hardvereszközbe van beépítve, és a

hardver működtetéséhez szükséges legalapvetőbb feladatokat látja el (esetleg figyeli az eszköz állapotát, arról infor-mációkat nyújt a külvilágnak). Példák firmware-re:

A személyi számítógépek BIOS-a, Open Firmware az Apple Macintosh számító gépekben, CD/DVD meghajtók, ROM áramkörök programjai, EPROM chipek programjai, amelyek speciális külső eszközzel módosíthatók, de szof t-veresen nem.

Rendszerszoftverek: A gép és perifériái kommunikációját lebonyolító programok, beleértve a felhasználó oly mértékű kiszolgálását, amely lehetővé teszi a számára más szoftverek elkészítését és üzembe helyezését is;

Operációs rendszerek; Meghajtóprogramok (driverek); Segédprogramok: Fájlkezelők; Szövegszerkesztők (editorok); Tömörítők.

Fejlesztési környezetek: Fordítóprogramok (compilerek); Nyomkövetők és hibakeresők (debuggerek); Értelmezők (interpreterek) és futtatókörnyezetek; Programszerkesztők (linkerek).

Alkalmazói szoftverek vagy alkalmazások: A felhasználót a számítógép használatán túl mutató céljainak elérésében támogató specifikus programok.

Irodai szoftverek: Szervezőprogramok; Prezentációkészítők; Kiadványszerkesztők; Táblázatkezelők.

Üzleti alkalmazások: Számlázó programok; Könyvelő programok; Adatbázis-kezelők; stb. Tervezőrendszerek: CAD-rendszerek; Grafikai szoftvere: Rajzprogramok; Képszerkesztők.

Média szoftverek: Médialejátszók; Médiaszerkesztők. Kommunikációs szoftverek: Levelező programok; Csevegő programok; Távbeszélő programok;

Hálózati alkalmazások;Webböngészők; Fájlcserélők.

Rosszindulatú alkalmazások: Vírusok; Férgek; Kémprogramok. Biztonsági programok: Vírusellenőrzők; Kémprogram-felderítők; Titkosító programok; Tűzfalak; Játékszoftverek.

A szoftverek kereskedelmi kategóriái: A szoftverek főbb kereskedelmi kategóriáit voltaképpen a tulajdonjogot és a szoftverhasználatot szabályozó licencek alapján lehet felállítani, kereskedelmi és jogi értelemben, ahány féle licenc, annyi féle szoftver létezik;

A szoftver életciklusa: A szoftver előállítása termelési folyamat, számítógépes programok előállítására irányul, a termék egy számítógépes program, ami egy feladat megoldására szolgál.

A szoftver előállításának folyamata: A programozás előtti tevékenység a rendszerelemzés. Az elemzés, a fejlesztés és az üzembe helyezés fázisait foglalja magába (részletezve az alábbi 10 pontban).

1. Rendszerelemzés: A program megrendelője megfogalmazza igényét, hogy mit szeretne a számítógéppel megoldani.

2. Rendszerfejlesztés: Az algoritmus azaz eljárás, amivel a bevitt adatok felhasználásával a kívánt ered-

ményt megkapják.

3. Specifikáció. A megbízó, a rendszerfejlesztő, és a programozó együtt megalkotja azt a modellt, ami alapján a tényleges program működni fog. A specifikáció a szakmai nyelv mellett

tartalmazza a programozói szóhasználatot a felhasználó számára érthető formában. Ebben leírják: A tervezett hardverigényt, a tervezett operációsrendszert, milyen adato-

kat kell rögzíteni, hol és milyen formában kell az eredmény, az alkalma-

zói programozási nyelvet, valamint azt hogy milyen adatvédelemre van szükség.

4. Algoritmus-tervezés: A cél a megoldás szerkezetének géptől és programozási nyelvtől független szerkezeti egységet bemutató leírása (szöveges algoritmus, jel-algoritmus).

http://hu.wikipedia.org/wiki/Adatb%C3%A1zis-kezel%C5%91

326

5. Megvalósítás: Ez a programozók feladata.

6. Kódolás: A program összekapcsolt utasítások sorozata, ami a programozás terméke. A megtervezett program megvalósítása a programnyelv kiválasztásával történik.

7. A tesztelés: Mielőtt a program alkalmazására sor kerül, ellenőrizni kell annak helyességét.

A tesztelés a problémamegoldás biztosítéka (íróasztal-teszt, formai teszt, szintaktikai teszt, szemantikai teszt).

8. A dokumentálás: A programdokumentáció a program felépítésével és megvalósításával kapcsolatos valamennyi dokumentum gyűjteménye (felhasználói kézikönyv, szemléltetési kézi-könyv).

9. A rendszer bevezetés: A letesztelt programok üzemeltetésre készek. A rendszer bevezetés az installálással kezdődik. Az üzemeltetőket, a felhasználókat ki kell képezni a program kezelésére, hibák elhárí-

tására. A program üzemeltetése során szükség lehet apró módosításokra.

10. Az átadás: A felhasználó ekkor ismeri meg a végleges verziót.

Adatbázisok:

Adatbázisok: Adatok szervezett gyűjteménye, amely lehetővé teszi az adatok tetszőleges szempont-

ok szerinti rendszerezését és visszakeresését. Az adatbázisok lényege, hogy az adatok mellett a köztük lévő kapcsolatokat is tárolja, függetlenül az adatok fizikai elhelyezkedésétől.

Az adatbázisoknak három típusa van: A hierarchikus, a hálózati és a relációs adatbázis.

A leggyakoribb a relációs adatbázis.

Objektumorientált adatbázis: Olyan adatbázis, amely intelligens elemekből épül fel. Az intelligencia itt azt jelenti, hogy az egyes adatbázis elemek (objektumok) "tudják", hogy kik ők, mire használhatók, és miként kapcsolódnak a többi adatbázis-elemhez.

Az objektumorientált adatbázisok az objektumorientált programozási nyelvek térhódí tá-sával terjedtek el, hatékonyságukban jelenleg még alulmaradnak a relációs adatbázis-okkal szemben.

Fő jellemzőik: - Becsomagolás (encapsulation): Az objektum adatok és műveletek összessége. - Öröklődés (inheritance): Az alacsonyabb szinteken lévő objektumokból (szülő) leve-

zetett magasabb szintű objektumok (gyerek) öröklik a szülők tulajdonságait.

- Többalakúság (polymorphism): Ugyanazt az utasítást az egyes objektumok saját

előírásaiknak megfelelően értelmezik.

Relációs adatbázis: Olyan adatbázis, ahol az adatbázis kezelő (RDBMS) az adatok relációs modelljét tá-

mogatja. Az adattárolás alapjait táblák alkotják, a táblákat adatállományoknak nevezik, egy adott adatbázis általában több adatállományból áll. A táblák a logikailag összetartozó adatok sorokból és oszlopokból álló elrendezése, a

táblák sorait adatrekordoknak, oszlopait rekordmezőknek nevezik. Az adatbázist alkotó egyedek a táblázat soraiban, az egyed tulajdonságok pedig az oszlopaiban találhatók.

A relációs adatmodellben az egyedek közötti kapcsolat az adatértékeken keresztül valósul meg, vagyis az úgynevezett kapcsoló mezők azonosságán alapszik.

ARC/INFO Az 1980 - as évek elején megjelenik az ARC/INFO - Ez sikeres implementációja a CGIS azon ötletének, hogy külön kell választani a

helyzeti és a leíró adatokat,

- Egy szokványos relációs adatbáziskezelő (INFO) a leíró adattáblák kezelésére és egy vonalelemek (ARC) tárolására, manipulálására specializált szoftver házassága, ez olyan alapvető fejlesztés volt, melyből sok más rendszer merített.

- "Szerszámosláda", parancs-vezérelt, végtermék-orientált felhasználói felület: A moduláris felépítés lehetővé teszi alkalmazások fejlesztését a "szerszámoslá-da" eszközeire alapozva.

- Az ARC/INFO volt az első GIS, amely kihasználta a szuper-mini gépek előnyeit: A GIS olyan gépeken működik, amely a legtöbb cég számára elérhető; Hangsúlyos a platformtól illetve az operációs rendszertől való függetlenség.

- A kezdeti sikereket erdészeti alkalmazásokkal érték el, később a GIS piac szinte minden területén megjelentek

Az 1980-as évek végétől az ARC/INFO programrendszer, és több relációs adatbáziskezelő rendszer, köztük az ORAC-LE és az INGRES számára készül, illetve készült ilyen adat interface.

Ez azt jelenti, hogy a földrajzi információs rendszer szoftverből az adott adatbáziskezelő rendszerek saját utasításaival, tehát az ORACLE esetében az SQL-el, az INGRES esetében a QUEL-el végezhető a lekérdezés. Természetesen arra is van lehetőség, hogy a FIR macronyelvébe a kérdéses utasításokkal definiált lekérdezéseket

beiktatva macro utasítás csoportokat készítsenek.

Kiterjesztések: Mi az a fájlkiterjesztés? A fájlnév kiterjesztés olyan karakterek sora, amely segít a felhasználóknak (és persze a programoknak) gyorsan felismerni,

hogy milyen információt tartalmaz a fájl. Azért hívják kiterjesztésnek, mert a fájlnév végén, általában egy pont után jelenik meg. Ez egy elterjedt módja a fájlformátumok megkülönböztetésének.

A legtöbbször előforduló kiterjesztéseket a következő táblázatokban sorolom fel minden további magyarázat mellőzésével.

327

Fájlkiterjesztések:

Kategória Kiterjesztés

Futtatható állományok COM, BAT, EXE

Kép állományok JPG, GIF, BMP, JPEG, TIF, TGA, PSD, AI, CDR

Hang állományok WAW, WMA, MP3, MID, SND

Videó állományok AVI, WMV

Szöveges állományok DOC, RTF, PDF, TXT, HLP, CSV, ODT

Táblázatkezelő állományok XLS, XLC, XLT, WKS, WQ1, ODS

Prezentációs állományok PPT, PPS, ODP

Adatbázis kezelő állományok MDB, DBF, ODF

Tömörített állományok ZIP, ARJ, LHA, RAR

Web állományok HTM, HTML

Ideiglenes állományok TMP

Megváltoztathatom-e a fájlok kiterjesztését? A fájlnévkiterjesztés megváltoztatása általában rossz ötlet.

Amikor megváltoztatom egy fájl kiterjesztését, megváltoztatom hogy a fájl feldolgozása milyen módon történjen meg. A probléma az, hogy a kiterjesztés megváltoztatása önmagában még nem változtatja meg a fájl formátumát.

Programoknál használt kiterjesztések:

Program Típus Kiterjesztés

Microsoft Office:

Word Szövegszerkesztő DOC

Excel Táblázatkezelő XLS

PowerPoint Prezentációkészítő PPT, PPS

Access Adatbázis kezelő MDB

Open Office:

Impress Prezentációkészítő

Base Adatbázis kezelő MDB, ODF

Microsoft Publisher Kiadványszerkesztő

Adobe Publisher Kiadványszerkesztő

Adobe Acrobat Reader Szövegszerkesztő PDF

Adobe Illustrator Rajzoló AI

Adobe Photoshop Képszerkesztő JPG, GIF, BMP, JPEG, TIF, TGA, PSD

CAD fájlformátumok mérnöki tervező szoftver DWG, DXF

DB2 Adatbázis kezelő

Oracle Adatbázis kezelő

Skype Chat és Online telefon

Súgó alkalmazás Súgó HLP

Windows Media Player Videó lejátszó AVI, WMV

Paint Rajzoló JPG, GIF, BMP, JPEG, TIF

A földmérésben leggyakrabban használt szoftverek:

Térképszerkesztő: - ITR;

- AutoCAD; - Integraph MicroStation

Geodéziai számítások: - G1, G2, GF, (FÖMI programok) - Cord Comp Turbo (CCT); - GEOPROFI 1.6;

Területosztó: - „AutoTerv Program C-64”; - „AutoTerv-PC”; - „Földosztás V.2.0.” (ERTOSZT);

- ITR.

DAT adatbázis szerkesztő: A gyakorlatban általában használtak: - ITR-DAT konverter (Digicart Kft.); MS DAT (Geodézia Rt.);

- DATView–ITR (BEVET–KUVET) konvertáláshoz (GeoNet2000 Kft.), - ITR–DATR konverter (Digicart Kft.), - Microstation DAT konverter (ERDA-GIS Kft.),

A gyakorlatban kevésbé használtak: - AutoCAD konverterek (Digicom, Minicomp, Geodézia Rt. stb.), - DATVision (Szőllősi és társa Bt.),

- Stadium (MS-DAT konverterből), - ITR 3.3 DAT konverterétől 4.2 változatig (Digicart Kft.) - a DATView és a DAT varázsló változatai (Digicart Kft.);

- geoDATis konverter (Nyír-Lépték Bt.),

DAT változás vezető: - DATView. különböző változatai; - DATR.

Szkennerek (Scannerek):

Olyan eszköz, amelynek segítségével egy képet, rajzot vagy térképet elektronikusan le tudnak tapogatni és a jeleket digitális formába át tudják alakítani. A szkenner (más néven lapolvasó) a számítógép olyan perifériája, amely szövegek, képek digita-lizálására, számítógépbe való bevitelére szolgál.

Az A4-es lapszkennerek, és az igen olcsó A4-es kézi szkennerek nem térinformatikai adatnyerésre szolgálnak, hanem el-sősorban szövegek számítógépbe vitelére, valamint különböző rajzi és fényképi input adatok digitalizálására.

328

A fizikai elvek a térképek szkennelésénél is azonosak, a műszaki megvalósítás azonban a feladat jellegéből illetve a kons t-

rukció időpontjától függően különbözhet. Az első szkennerek a térképészeti igények kielégítésére jöttek létre, ez a feltétel meghatározta azt az alapvető követe l-ményt, hogy alkalmasak legyenek nagy (1 méter fölötti) térképek digitalizálására, valamint kiemelten törekedjenek a leképe-

zés geometriai pontosságának biztosítására. A térkép szkennelés fő problémája, hogy a vektoros térképből raszteres állományt állít elő, amelynek automatikus raszter -vektor átalakítása rendszerint nem egyértelmű, és rendszerint jelentős manuális editálási munkát igényel.

Minél áttekinthetőbb a térkép annál egyszerűbb a vektorizáló program és az editáló operátor dolga, ezért célszerű (ha erre lehetőség van) a térképeket fedvényenként, feliratoktól megtisztítva szkennelni. Raszteres adatok digitális kamarákkal történő fényképezés, mesterséges holdakról történő szkenneres felvételek, fényké-

pek és térképek vagy rajzok szkennelése (letapogatása) útján jöhetnek létre. A digitális kamarák, a fényképek szkennelése és a fényképszerű szkennelés tónusos raszteres adatmodellt eredményez, ami számítástechnikailag azt jelenti, hogy minden egyes képelem (pixel) egyedi, adott határok közötti (egy vagy két byte-al leirható) attribútummal, úgynevezett szürkeségi értékkel rendelkezik.

A szkennelt térképek illetve rajzok rendszerint bináris képet szolgáltatnak, azaz a letapogatott rajzi tartalom feketének, a háttér fehérnek tekinthető és egy bit két értékével (0 1) jellemezhető. A tömeges szkennelés alkalmazásával jó minőségű vektoros állományokat rendszerint csak a nagy térképkészítő intézmé-

nyek tudnak előállítani, addig a szkennelt térkép minden (kis) felhasználónak hasznos lehet, ha a fej feletti digitalizálásra használja.

Asztali lapolvasó

Alapelemei:

Az olvasófej, amely egy fénycsövet és egy tükröt tartalmaz, az üvegfelület, amelyre a beolvasandó anyagot tesszük, az érzékelő, a fejmozgató motor és az elektronika.

Működése: Az olvasófejet a léptetőmotor bordásszíj segítségével mozgatja fémsíneken az üveglap alatt. A fejegység fénycsöve alulról megvilágítja a beolvasandó anyagot,

majd a visszavert fényt a tükör (vagy tükrök) segítségével egy lencsén keresztül (amely a kép kicsinyítését végzi) a szkenner belsejében található, fix pontra rög-zített CCD érzékelőre fókuszálja; majd az érzékelő digitális képpé alakítja a be-

érkező fényt. A másik lehetséges működési elv a LED-es megvilágítás. Ebben az esetben a fejegység nem tartalmaz tükröt, mert az érzékelő itt már benne van. A megvilágí-

tást három különböző színű LED-ek sorával (RGBRGBRGBRGB…) oldják meg. Itt a fehér fényt az RGB (vörös, zöld és kék) színekből keverik ki.

A lapolvasó feladata:

A látható információt digitális információvá alakítsa át, ezután a már a számító-gépben lévő digitális információt a különböző programok segítségével fel lehet dolgozni.

A képdigitalizáló, vagy angol nevén scanner lehetővé teszi, hogy ábrákat, szöveges dokumentumokat képként a számító-

gépbe juttassanak, ha szöveget digitalizálnak vele, akkor abból előbb csak kép lesz, amit OCR programmal át kell alakítani szöveggé.

A szkennerek fejlődésére jellemző. hogy 1960 évtől fokozatosan nőtt a teljesítményűk felbontásuk és gyorsaságuk.

Korszerű asztali szkenner

Korszerű állványos szkenner

Az adat beolvasásának folyamata: A szkenner CCD elemeket használ a képek kezelésére, ugyanúgy, mint a kamerák. A CCD egy optoelektronikai eszköz,

mely a fényt kondenzátor töltéssé alakítja, amit aztán ki kell olvasni és fel kell dolgozni egy céláramköröket tartalmazó chip-nek. Minél nagyobb felbontást akarnak elérni, annál több CCD egységet kell egy sorba beszerelni. A képet egy speciális fénycső világítja meg, majd a képről visszaverődő fényt egy lencsékből és prizmákból álló optikai es z-

köz vetíti a CCD érzékelőre. A CCD-ből, az optikai és megvilágító egységből álló rendszert a szkenner kialakításától függő-en kell a kép felett végigvinni, ezt egy léptetőmotor automatikusan hajtja végre. A normál szkennerek és a dokumentum szkennerek közötti alapvető különbség az, hogy míg a normál szkennerek eseté-

ben a szkennelendő papírlap áll és az olvasófej mozog, addig ez a dokumentum szkennereknél pont fordítva működik.

Fajtái: A lapkezelés szempontjából a ma használt készülékek főbb kialakítási formái:

Rollszkenner: A képet a szkenner húzza keresztül az olvasó egység felett, tehát a kép mozog.

Kézi szkenner: A szkennert kézzel kell a képen végighúzni.

Síkágyas szkenner: A képet a tárgytartó üvegre kell rakni, és az olvasó egység halad alatta végig. A jobb készülékek-hez dia feltétet is adnak, vagy az opcióként külön megvehető. Optikai felbontása általában 2200 x 4800 dpi, míg színmélysége 48 bit körül van.

Diaszkenner: Csak dia és fotónegatív beolvasására használható. Ha egy ezzel a rendszerrel működő számítógéphez még egy színes fotónyomtatót is csatlakoz-

tatnak, akkor olcsón készíthetünk színes nagyításokat diáról vagy negatívról.

Dobszkenner: Nagy pontosságú, kiemelkedő minőségű és árú szkennerek kimondottan igényes professzionális nyomdai képfeldolgozásra szolgálnak.

Az eredetit átlátszó műanyag hengerre helyezik, majd megforgatják.

Dokumentumszkenner: A dokumentumszkennerek alapvetően nagy mennyiségű dokumentumok beolvasására lettek kifejlesztve.

http://hu.wikipedia.org/wiki/LED

329

Az így beolvasott dokumentumokat archiválási célokra mentik le, vagy OCR (karakterfelismerő)

alkalmazásoknak adják tovább, amikor is a beolvasott képfájlt ismét karakteres anyaggá konver-tálják vissza. A dokumentumszkenner működése:

A dokumentum szkennerek esetében a szkennelendő papírlap mozog és az olvasófej áll.

Könyvszkenner: Újabban léteznek olyan szkennerek is, amelyek az automatikus lapozás révén képesek komplett könyveket beolvasni.

A szkenner tulajdonságai: A szkenner főbb paraméterei:

- Felbontás.

- A számítógéphez való csatlakoztatáshoz használt illesztőfelület: - A megkülönböztetett színek száma. - A beolvasható adathordozó típusa és nagysága.

- A jel-zaj viszony.

Felbontás:

Optikai felbontás:

Interporált felbontás:

Mértékegysége: dpi (dots per inch – pont per hüvelyk) A felbontás mértékegysége megadja, hogy egységnyi hosszon (1 inch=2,54 cm) hány elemi pont

fér el. Minél több, ez annál kisebb pontokat jelent, azaz annál nagyobb felbontást. Lényegében megegyezik a ppi (pixels per inch) mértékegységgel; ez utóbbit monitorok és szkennerek jellem-zésére használják.

A képdigitalizáló felbontása attól függ, hogy egy adott területet hány képpontra tud bontani. Nyi l-ván minél többre, annál élesebb képet kapunk, viszont annál több képpontot kell tárolni egy adott méretű képről, vagyis annál nagyobb helyet igényel a kép tárolása, és annál lassabb lesz a beo l-

vasás is. A felbontást a dpi (Dot Per Inch) mértékegységgel szokás megadni, vagyis a hüvelykenkénti pontok számát adja meg, a problémát az jelenti, hogy a valóság átmenet nélküli színeit kell leké-

pezni korlátozott számú színre, valamint a szkennerek optikai felbontása is korlátozott. A szkennereknél kétféle felbontást szoktak megadni:

Az optikai felbontás a szkenner által valóban megkülönböztethető képpontok száma.

Szoftveres úton tovább lehet finomítani a felbontást és így valamivel jobb képet tudunk létre-hozni. Megmutatja a gép felbontási-teljesítményét. Ez olcsóbb gépeknél 300-700 dpi, félprofi gépeknél

700-1400 dpi (ez már bőven elég egy átlagos felhasználónak).

Színmélység: A beolvasó az átalakítás során a képet apró pontokként kezeli, és minden képpontnak meghatá-rozza a színét.

A digitalizálás annál jobb hatásfokú, minél több képpontot különböztetünk meg egységnyi felüle-ten, illetve minél nagyobb számú különböző színt érzékel. A lapolvasók szinte mindegyike 16 millió színnel dogozik, ami megegyezik a 24 bites színmély-

séggel. Több színmélységre, illetve színre nincs szükség, hisz az emberi szem azt már úgysem tudja megkülönbözetni.

Néhány fogalom:

Raszter: Sorokból és oszlopokból álló adatszerkezet, amelyben a cellacsoportok objektumot alkotnak. Minden cella értéke az objektum értékét reprezentálja.

Raszter regisztrálás: Az az eljárás, amelynek során egy egyszerű raszteres állományból előáll a koordinátahelyes

digitális raszteres térkép. Ez a legtöbb esetben nem csak a kép sarokpont-koordinátáinak meg-határozását jelenti, hanem a képen látható jellemző, ismert földrajzi koordinátájú pontok koord i-nátáinak meghatározásával is bővül.

Ezt követően egy bonyolult eljárás segítségével a raszteres képet olyan torzításnak (rubber sheeting) vetik alá, melynek eredményeképpen a raszter minél több pontja a lehet legjobban megközelíti azt a pozíciót, amelyen koordinátahelyes ábrázolás esetén lennie kellene.

Raszteres modell: A valós világnak és jelenségeinek szabályos rács celláihoz rendelt értékekkel történő leképzése. A raszteres modell a tesszellációs modellnek azon legelterjedtebb változata, amelyben a terület-

egység a négyzet.

Térképek szkennelésére A0 szkenereket használnak: - Elektronikus síkágyas vagy dobszkenner. - A letapogató fej.

- A vezérlő egység (hardver + szoftver). Szkennelésnél a síkágyra vagy dobra helyezik a rajzot és az úgynevezett letapogató fejre szerelt fényforrásból jövő fény (f e-hér fény vagy lézer) lassan letapogatja az egész felületet.

A letapogató fej optikai rendszeréből kilépő fénysugarat a rajzolat átengedi vagy visszaveri, majd ezt a fénnyalábot tükrök és prizmák segítségével négy részre osztják. A három fénysugár interferencia tükrön, valamint kék, zöld és vörös színszűrőkön keresztül jut el a színszűrők által kijelölt

fotoelektron sokszorozóba. A fotóelektron sokszorozóban átalakulnak analóg (sárga, bíbor és cián) elektromos jelekké. A jelekből ezután többszörös átalakítás után a felhasználó által helyesnek tartott színkép alakul ki, amelyet a negyedik su-gárnyaláb felhasználásával (a szükséges fekete színmennyiség meghatározásával, képélesség állításával és egyéb beállí-

tások, keverések végzésével) véglegessé tesznek.

Eszköz- és szoftverjellemzők a következők:

Geometriai felbontás Geometriai felbontás, azaz annak a rácsnak a geometriai mérete, amely az információ alap-egysége, a rácsegység. Egysége a dpi, azaz az 1 inch-re eső pontok száma.

Dinamikai felbontás: Dinamikai felbontás: azaz a rácsfedettség, ami a rácsegységen áthaladó fénymennyiség

értéke. A képpontok intenzitás értékének tárolási helye meghatározó. Az 1 bit-en tárolt érték úgynevezett fekete-fehér mérést jelent, az így előállt térképneve: bit térkép.

330

Szürkeség mérése: Szürkeség mérés esetén 8 bit tárolási helyen 256 féle fokozat állítható elő.

Színes kép: Színes kép színfokozatainak mérésére a három alapszín mindegyike minimum 8 bit tároló helyen már elfogadható minőséget biztosít.

Tömörítési formák Tömörítési formák (pl. TIFF, PCX, GIF. stb.).

Megjelenítés: A megjelenítéshez szükséges a képernyő geometriai felbontásának és tárolási kapacitásának ismerete.

Néhány típus a földhivataloknál: VIDAR TruScan TITAN Atlas (A/0 méretű színes);

VIDAR TruScan Select (A/0 méretű fekete-fehér); HP ScanJet II CX A0; EPSON A0; Colortrac 3680 A0 (később részletesen);

Dobszkenner:

Digitalizálók:

A digitalizálók a térképekről és a fényképekről térbeli információk gyűjtésére szolgáló leghétköznapibb eszközök. A térképet, fényképet vagy más dokumentumot a digitalizáló sík felszínére kell helyezni. Hardver: Digitalizáló tábla a kurzorral,

KAR-A2 digitalizáló, KAR TC digitalizáló:

Állványra szerelt digitalizáló tábla

Különböző számú vezérlőgombbal

felszerelt kurzorok

Digitalizáló tábla a kurzorral:

A digitalizáló tábla különböző méretű lehet A3-tól A0-ig, a kisebb táblákat tabletnek nevezik. Szerkezetileg a tábla műanyagba ágyazott szabatos, sűrű drótháló, mely különböző elemeiben (rácsszemeiben) attól függően indukáló-

dik feszültség, hogy a kurzor szálkeresztjét koncentrikusan körülvevő elekt-romágneses tekercs hol helyezkedik el a táblán. A tabletek tömeges perifériaként való megjelenése ahhoz kapcsolódik, hogy

a WINDOWS előtti környezetben az egyszerű programvezérlést a tabletekre erősített grafikus menük segítségével oldották meg. Ez az alkalmazás azon-ban nem igényelt nagy felbontást és pontosságot, ezért a piacon lévő

tabletek jelentős része alkalmatlan a szabatos digitalizálásra A digitalizáló táblák és megfelelő tabletek digitalizálási hibája eszköztől füg-gően 0.1-0.02 milliméter.

A hiba nem csak a háló és a tekercs kialakításától, hanem a szálkereszt formájától, elhelyezésétől is nagymértékben függ.

A jobb típusok kurzorain 16 vagy ennél több billentyű is van, amelyek segít-ségével a digitalizálást támogató program vezérlése, bizonyos tulajdonság-

jellemzők bevitele egyszerűbben oldható meg, mint a számítógép billentyűze-téről. A digitalizáláskor rendszerint csak az objektum azonosítóját viszik be, a többi

leíró adat inputja az azonosítóhoz kapcsolva külön végezhető vagy a megfe-lelő GIS programmodullal támogatva a számítógép billentyűzetéről, vagy ha már számítógépben van, megfelelő adathordozóról.

Néhány digitalizáló:

KAR-A2; CALCOMP A0 digitalizáló tábla; ARNAZT NEOLT MANTISSA A0 digitalizáló tábla; Numonics Accugrid; Kurta-Mutoh A0 digitalizáló tábla; BME Mapmaster A1 digitalizáló tábla; BME SUPER A1;

- A digitalizáló tábla 25x25 centiméteres mérettől 150x200 centiméteres méretig (A4 - A0) szerezhető be. - Az érzékelőt (pl. szálkereszt) a digitalizáló tábla felszínén mozgatva a számítógép érzékeli annak helyzetét és azt, mint „x

y” koordináta párokat tárolja. - Az érzékelő lehet toll típusú, vagy kurzor (a kurzor kb. 5x5cm-es nagyítóval, szálkereszttel rendelkezik). - Általában vezérlő billentyűk is vannak ezen a pontozó kurzoron, amelyek az egész rendszer irányítását teszik lehetővé

anélkül, hogy a számítógéphez kellene nyúlni. - A korábbi digitalizálók általában 1965 évig, bakelitből készültek.

- A mágneses mező a kurzor mechanikus mozgásával alakult ki, egy kar mozgott a tábla mögött.

- A kar mozgását érzékelve koordináta értékeket kapnak, a koordináta értékeket a processzorhoz kell továbbítani. - Néhány korábbi olcsó rendszernek mechanikusan kapcsolódó kurzora volt. - A szabad mozgású kurzorral ellátott digitalizáló kezdetben nagyon drága volt.

- Az első rendszerek úgy működtek, hogy a kurzor elektromos jeleit lineáris elhelyezésű jelfogón keresztül rögzítették : - A környezet zajai miatt hibák adódhattak.

- A jelenlegi táblák egy beépített fémhálóval rendelkeznek, amely a mágneses mezőt alakít ki, a mágneses mezőt a kurzor

érzékeli: - A pontosság általában jobb, mint 0,1 milliméter. - Ez nagyobb pontosság, mint amire a kurzor pozicionálásánál egy átlagos operátor képes.

- A koordinátákat átalakító funkció néha a táblába van beépítve, így ezek az átalakítások még azelőtt megtörténnek, mielőtt az adat a számítógépbe kerülne.

Digitalizálás: Digitális jelfeldolgozásnak (angolul: Digital Signal Processing, DSP), vagy digitalizálásnak nevezik azt a fo-lyamatot, amikor egy fizikai mennyiséget valamilyen módon számítógéppel feldolgozhatóvá tesznek. Ez tehát egy komplex eljárás, amelynek során analóg adatokból digitális adatokat nyernek, szűkebb értelem-ben az eljárással grafikus térképeket, rajzokat digitális formában tárolt információkká lehet átalakítani.

A digitalizálás alapanyagai:

A térképek a területfüggő információk felhalmozott együttesei, amennyiben ezeket az analóg adatbázisokat digitális térinformatikai rendszerekben fel akarják használni, úgy digitalizálni kell a térképeket.

331

A digitalizálandó térképek kiválogatásánál több dologra figyelemmel kell lenni.

Az első figyelembe veendő körülmény a térkép státusa: A térkép státusa alatt azt értik, hogy a digitalizálandó kérdéses térkép a földmérési-térképészeti hatóság esetleg más állami irányító szervezet által hivatalosan elrendelt térképmű aktuális példánya-e vagy sem.

A hivatalosan elrendelt térképmű ugyanis szigorú szabványok szerint készül, ezért pontosságára mind a helyzeti, mind a leíró adatok vonatkozásában megbízható mérőszámokkal rendelkezik.

Az aktualitás két szempontból is érdekes:

Egyrészt mivel a térképek szabványai az idővel változnak az aktuális szabvány csak az aktuális térképre érvényes, másrészt a gyorsan változó valóság, különösen az iparilag fejlettebb körzetekben gyorsan elavulttá teszi a térképtar-talmat, ezért a már hivatkozott szabványok előírják, hogy mely területeken milyen térképeket milyen gyakorisággal

kell felújítani. Hazánkban a földmérési alaptérkép változásait a Földhivatalok műanyag fóliákon vezetik, ezért ha valóban aktuális nagyméretarányú térképet akarnak digitalizálni, úgy ezekről a nyilvántartási térképekről kell lehetőleg fólia másolato t

beszerezni. A papír térképek digitalizálása nem csak a tartalom korszerűsége szempontjából kritikus:

A papír ugyanis jelentős alakváltozásokat szenved (nedves fénymásolás, szakszerűtlen tárolás következtében).

A korábbi időkben a papír alakváltozásának csökkentésére hazánkban az eredeti felmérési térképeket fémlemezre kasírozott rajzpapírra készítették. Ezek a térképlapok a fémbetét árnyékoló hatása következtében kézi digitalizálással nem digitalizálhatók.

A digitalizálás folyamata: - A térképet rögzítjük a digitalizáló táblán. - Több illesztőpontot (referencia pontot) digitalizálnak minden térképlapon:

- Az illesztőpontok száma minimum három, a digitális térképek készítésénél minimum 16. - Ezek könnyen azonosítható pontok legyenek (lehetőleg geodéziai alappontok vagy a koordinátaháló metszéspont-

jai (őrkeresztek), esetleg a térképen jól azonosítható útkereszteződés, hegycsúcs, stb.).

- Ezeknek, a pontoknak a koordinátái legyenek ismertek abban az egységes koordinátarendszerben, amelyet az adatbázisban használunk, például: földrajzi szélesség és hosszúság vagy EOV koordináták,

- Az illesztőpontokat a rendszer a szükséges matematikai átalakítások elvégzésére használja, amellyel minden ko-

ordinátát az egységes rendszerbe alakít át. - Több illesztőpont felvétele pontosabb eredményt ad.

- A térképek tartalmát két különböző módon lehet digitalizálni:

- Pontmódban: az operátor az egyes pontokat a kurzor billentyűjének megnyomásával digitalizálja. - Folyamatos módban: a pontok időintervallumonként (többnyire 10 pont/sec), vagy előre adott távolság- intervallu-

monként kerülnekrögzítésre.

- Előnyök és hátrányok: - Pont módban az operátor szubjektíven választja ki a pontokat: - Két pont módban dolgozó operátor, egy egyenest nem fog ugyanúgy digitalizálni.

- A folyamatos módban nagy mennyiségű pont képződik, amelyek közül sok felesleges van (ezeket célszerű előtt k i- szűrni).

- A folyamatos mód alkalmazása több figyelmet követel az operátortól, a pont mód, több döntést kíván,

például: egy vonal ábrázolásához. - A legtöbb digitalizáló jelenleg pont módban dolgozik.

A térkép digitalizálás problémái:

- A digitalizáláshoz több térkép nem elég jó minőségű: - A papírtérképek nem mérettartóak, így a digitalizáló tábláról való levétel után az illesztőpontokat minden egyes a l-

kalommal újra meg kell adni, ha a térképet újra a táblához rögzítjük.

- Ha a térképek megnyúlnak, vagy zsugorodnak időközben az újonnan digitalizált pontok némileg eltérnek a koráb- ban digitalizáltaktól.

- Hibák jelennek meg ezeken a térképeken és ezek az adatbázisba is bekerülnek.

- Az adatbázis hibaszintje közvetlen kapcsolatban van a forrástérképek hibaszintjével. - A nem földmérési térképek általában információkat jelenítenek meg, és nem mindig adják meg annak pontos helyét:

- Például: Amennyiben a vasút, patak és út keskeny hegyi szoroson halad keresztül, akkor a szoros általában széle-

sebbnek van ábrázolva a tényleges méreténél, hogy mindhárom szimbólumot ábrázolni lehessen. - A térképlapok határain jelentkező eltérések problémákat okozhatnak a GIS adatbázisban.

- Például: Amennyiben az utak és a patakok elhelyezkedése nem pontos, és később ezeket a térképlapokat egy-

máshoz illesztik. - A felhasználói hiba okozhat átfedést, szakadást és keresztezéseket a vonalak találkozásánál. - A felhasználó fáradtsága, fásultsága hibákat okozhat.

A digitalizálás hibakezelése: - Néhány