Для подключения сканера к ПК используют различные методы. Существуют сканеры со специальной платой расширения (контроллер). Плату устанавливают в одно из расширений материнской платы ПК, а сканер — к разъему платы. Некоторые сканеры подключают к свободному параллельному порту, в таком случае передача данных идет медленнее, но зато без дополнительных устройств. Аппаратные интерфейсы сканеров отличаются многообразием, поэтому была проведена стандартизация программных интерфейсов, которые обеспечивают связь сканера с ОС. Если сканер поддерживает протокол (обычно протокол TWAIN), то ОС способна обеспечить взаимодействие между сканером и программным приложением, предназначенным для работы с текстом (например, ОС Windows способна обеспечить взаимодействие между сканером и программным приложением).
После сканирования документа получают его графический образ, который нужно распознать, отредактировать и записать в том формате, который необходим для его дальнейшего использования. Для этих целей служат специальные программы. Например, программа Fine Reader фирмы ABBYY.
На рис. 2.21 показан общий вид окна программы, а на рис. 2.22 — первое диалоговое окно Мастера сканирования и распознавания.
Для ввода звуковой информации служит микрофон, который должен быть подключен к звуковой карте, находящейся в системном блоке компьютера.
Компьютер — центральный компонент хранения и обработки данных. Смена элементной базы ЭВМ происходила по этапам:
I (с 1951 г.) — на электронных лампах;
II (с 1953 г.) — на транзисторах (полупроводниках);
III (с 1962 г.) — на интегральных схемах;
IV (с 1970 г.) — на больших интегральных схемах.
Развитие ЭВМ давало толчок для создания более совершенной техники для АИС.
Ввод, обработка и хранение информации осуществляются средствами ЭВМ различного класса в зависимости от решаемых задач. Но именно персональный компьютер (ПК) стал тем инструментом, который позволяет в рамках разнообразных АИС обеспечить решение этих задач. Персональный компьютер заменил многие технические средства, ранее работавшие в АИС. На вход ПК поступает информация одного вида, а выходит — другая, обработанная.
ПК — это не один электронный аппарат, а комплекс взаимодействующих устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Обычно ПК состоит из системного блока (главный компонент), клавиатуры и дисплея (устройства ввода-вывода), мыши (ручного манипулятора, облегчающего ввод и общение пользователя с ПК). Но часто подключают и другие устройства ввода-вывода: сканер, модем (устройство преобразования сигналов для использования телефонной сети), принтер и плоттер (устройства вывода текстовой и графической информации) и пр.
Операционная система Windows ХР, используя технологию Plug & Play («подключи и пользуйся»), обеспечивает возможность работы с периферийным устройством сразу же после его подключения к компьютеру. Plug & Play (корпорации Intel) — набор спецификаций, позволяющий автоматически обнаруживать и настраивать устройства, подключенные к ПК, и устанавливать соответствующие драйверы.
Устройства подключаются через разъемы к портам ПК, расположенным, как правило, на задней стенке системного блока ПК. Порт — разъем, к которому подключаются устройства, передающие данные с ПК и на него. Принтеры обычно подключают к параллельным (LTP), а внешние модемы к последовательным (СОМ) портам. Примерно 127 периферийных устройств (динамики, сканеры, камеры и др.) можно задействовать через порт USB (универсальная последовательная шина). Шина— коммуникационная линия, предназначенная для передачи данных между компонентами ОС. USB — внешняя шина, поддерживающая установку самонастраивающихся устройств по технологии Plug & Play. USB не требует установки дополнительных плат, а ее интерфейс удобен и прост.
Основной узел системного блока — материнская плата, на которой расположена вся вычислительная часть ПК. Здесь находится микросхема процессора, выполняющая арифметические и логические операции под управлением программы. Здесь же — микросхемы оперативной памяти, в которую загружается выполняемая программа с необходимыми данными.
Внутри системного блока отдельно закреплены магнитные накопители:
· дисковый накопитель (жесткий диск, винчестер) — постоянное хранилище программ и данных. Емкость современных винчестеров достигает 10 Гбайт и более;
· дисководы для гибких магнитных дисков (ГМД);
· дисководы для компакт-дисков CD и DVD.
Кроме того, записать/перезаписать информацию можно на флэш-диски — миниатюризированные диски размером в несколько сантиметров, подключаемые к ПК через разъем к порту USB.
Для записи информации на компакт-диски и ее считывания существуют устройства — CD-рекордеры.
Сменные носители (дискеты, компакт диски, DVD) служат для переноса информации.
Дискеты(флоппи-диски) имеют в основном размер 3,5 дюйма и объем памяти 1,2 и 1,44 Мбайт.
Гибкие диски — это пластиковый футляр, содержащий магниточувствительную пленку, на которую записывается информация.
Объем памяти флэш-дисков 256 Мбайт и выше.
Объем памяти компакт-диска диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм может достигать 640-700 Мбайт. Диски могут хранить информацию разного вида. Имеются компакт-диски (CD-R — CD Recordable) только для записи и чтения единожды записанной информации. Их называют записываемые компакт-диски. Так называемые перезаписываемые диски CD-RW (CD — Rewritable) используются для многократной записи информации. Информация на них записывается медленнее, чем на CD-R, но объем памяти у CD-RW не меньше. Запись и воспроизведение выполняется с помощью низкочастотного, так называемого красного лазера.
Объем памяти DVD достигает 4,7 Гбайт, что в несколько раз выше, чем у CD. На них в основном записывают цифровую видео- и звуковую информацию.
В перспективе — применение носителей нового поколения, использующих технологию красного лазера, которые могут работать с имеющейся техникой: FVD (Forward Versatile Disc) емкостью 6 Гбайт и двухслойные FVD — 11 Гбайт.
Планируется использовать синие диски (Blue-ray Disk) размером 12 см и объемом памяти 25 Гбайт, производимых на основе высокочастотных синих лазеров. Корпорация Sony разработала для формата Blue-ray Disk дисковый носитель информации с основой из легкого картона, которая должна заменить обычно используемый поликарбонатный пластик.
Основу современных АИС составляют базы данных (знаний), в которых накапливаются большие объемы информации, выполняется их обработка и хранение. Существующие стандартные СУБД для универсальных ПК уже не очень эффективно управляют этой работой. Считается, что необходимо создать специали-зированные АИС, которые бы реализовали только функции СУБД. Но для этих целей нужны ЭВМ другой архитектуры. Появились даже прототипы машин баз данных — МБД (DBM — Database machine).
МБД — аппаратно-программный мультимикропроцессор-ный комплекс, осуществляющий функции СУБД, для работы с базами данных и/или базами знаний.
МБД предназначены в основном для работы с реляционными БД и используются в промышленности и коммерческих проектах. Выделяют МН — многопроцессорные неоднородные и сетевые МБД. Например, МН Delta состоит из четырех реляционных процессоров (РП), которые с высокой производительностью выполняют операции реляционной алгебры над отношениями большого объема. При этом каждый процессор может выполнять отдельную операцию независимо от других РП или параллельно. РП имеет центральный процессор, который. выполняет логические операции. Два адаптера иерархической памяти помогают в работе с входными и выходными потоками данных. Процессор слияния
(ПСЛ) и двенадцать процессоров сортировки (ПСО) осуществляют конвейерную сортировку отношений и слияние отсортированных сегментов отношений. Для увеличения скорости ввода-вывода в МН МБД в качестве кэш-диска используется большая полупроводниковая буферная память.
В сетевых МБД хранение данных осуществляется на большом количестве НМД. Сетевые МБД объединяют универсальные микропроцессоры и устройства массовой памяти (УМП). Появились серийные однокристальные транспьютеры, которые содержат процессор, память и каналы (порты ввода-вывода), например транспьютер IMS Т414 фирмы INMOS. Основной элемент транспьютеров — транспьютерная матрица. Появление этой техники привело к широкому созданию сетевых МБД.
Применение в АИС нашла коммерческая МБД DBC 1012 фирмы Teradata, включающая восемь обрабатывающих процессоров ПМД. Каждый ПМД имеет магнитные дисковые накопители (НМД). ПМД подключаются к сети, в узлы которой встроены высокоскоростные процессоры и программируемые управляющие логические матрицы. К сети подключены коммуникационные процессоры для взаимодействия с главной ЭВМ.
Развивается также направление по созданию недорогих коммерческих устройств на серийных процессорных элементах с шинным интерфейсом, которые используются МБД (например, МБД ЮМ 500 фирмы Britton Lee).
