Курсовая работа по дисциплине «Организация эвм» Тема: «Устройства ввода настоящего и будущего»

Министерство образования и науки Российской Федерации Московский Государственный Институт Электроники и Математики (Технический Университет) Кафедра Информационно коммуникационные технологии Курсовая работа по дисциплине «Организация ЭВМ» Тема: «Устройства ввода настоящего и будущего» Выполнил: СОСНИН Н.Н. Группа С-35 Москва 2009 год Оглавление Введение Постановка задачи Устройства ввода настоящего: Мышь Клавиатура Устройства ввода будущего: Средства распознавания жестов Средства речевого ввода Multi-touch Объемное управление Управление силой мысли Заключение Постановка задачи Отследить тенденции развития устройств ввода. Выявить наиболее интересное и перспективное направление развития в данной области. Устройства ввода настоящего К основным устройствам ввода информации в персональный компьютер относятся следующие устройства: клавиатура, мышь, шар (track-ball), сканер, графический планшет (digitizer) и т. д.. Мышь Начало начал В 1968 году из лаборатории Дугласа Энгельберта вышло одно из тех изобретений, которое есть на столе каждого из нас. Речь идет о компьютерной мыши. За долгие годы жизни многие убеждали Дугласа, что он весьма наивен. Свой так называемый крестовый поход отец-изобретатель мыши начал в 1950 году. К тому времени он работал инженером в исследовательском центре Ames, одной из структур NASA. Тогда Дугласу казалось, что он добился всего, чего может добиться молодой человек в 25 лет. В те годы большинство людей полагало, что компьютеры нужны только для сложных математических вычислений. Комнаты, заставленные шкафами с оборудованием, ученые в белых халатах, сжимающие в руках пачки перфокарт, - не слишком дружелюбная картина. Дуглас хотел доказать, что будущее компьютерной техники – это доступность и интерактивность. И все это случится буквально через несколько лет! Но чем больше он об этом думал, тем сильнее убеждался, как бесполезны все наработки, которые были в ходу на тот момент. Внезапно к Дугласу пришло видение будущего: он сидит перед большим монитором, на который выведена информация как в старом, так и в новом, еще не созданном формате. С помощью компьютера он управляет этими данными, пользуюсь различными устройствами ввода. Сама система при этом гибкая и понятная любому человеку, а не только кругу избранных. После получаса размышлений Дуглас сформировал четкую концепцию новых устройств вводы. Некоторое время команда Энгельбарта изучала все доступные манипуляторы, в том числе различные виды световых перьев, трекболы, джойстики. Дуглас озвучил идею мыши, а Билл Инглиш – специалист по аппаратному обеспечению – воплотил ее в жизнь. Далее последовала череда экспериментов, которые показали, что новый манипулятор по всем параметрам был лучше любого из созданных ранее. Даже те, кто до того момента никогда не сталкивались с мышью, работали с ней быстрее и совершали меньше ошибок. В эксперименте участвовало шесть человек, но точно не известно, кто именно придумал называть манипулятор “мышью”. Энгельбарт был очень удивлен, что именно это название прижилось. Сама по себе мышь была лишь частью глобального проекта, придуманного Дугласом со товарищи. На реализацию всех задумок понадобилось почти двадцать лет, чтобы получить поддержку и финансирование. Демонстрация в 1968 году была сродни азартной игре, так как технологию еще нужно было отшлифовать. Та мышь, которую Энгельбарт представил на показе, была сделана из пластика (у первого образца корпус был деревянный). Достаточно долго длились эксперименты с количеством кнопок. Был даже вариант пятикнопочной мыши, но потом оставили три. На долгие годы это количество стало производственным стандартом везде, кроме систем Apple Mac. За последине несколько лет компьютерные мыши шагнули далеко вперед по сравнению со своими допотопными хвостатыми предками. На место шарика пришел оптический сенсор с лазерной подсветкой, появилось нажимное колесо прокрутки и боковые кнопки, а уж внешне нынешние мышки так хороши, что среди них давно пора проводить конкурс красоты. При этом мыши дали несколько боковых ветвей развития. Появились подвиды, заточенные для работы с ноутбукам, с редактором трехмерной графики, мыши для текстовых редакторов и игровые мыши. Клавиатура Появление клавиатуры тесно связано с появлением в 1873 году первой печатной машинки. Клавиатуры для ПК имеют ряд существенных отличий от обычной пишущей машинки. Во-первых, у компьютерной клавиатуры есть несколько дополнительных клавиш, выполняющих специальные функции в процесс взаимодействия человека с машиной. Кроме того, клавиатура оснащена собственными микропроцессорами, координирующими прохождение цифровых сигналов между клавиатурой и компьютером. Коды сигналов сами по себе не имеют фиксированного значения – компьютер интегрирует их в зависимости от принятых соглашений и от выполняемой программы. Клавиатура является одним из первым и наиболее необходимым на настоящий момент устройством для ввода буквенно-символьной информации в ПК. По расположению клавиш настольные клавиатуры делятся на два основных типа, функционально ничуть не уступающие друг другу: Функциональные клавиши располагаются в двух вертикальных рядах, отдельных групп клавиш управления курсором нет. Всего в такой клавиатуре 84 клавиши. Некоторые считают этот стандарт устаревшим. Усовершенствованная (расширенная), имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатурой такого типа снабжаются сегодня почти все настольные персональные компьютеры. Количество функциональных клавиш в усовершенствованной клавиатуре не 10, а 12. Логично выделены группы клавиш для работы с текстами и управления курсором, продублированы некоторые специальные клавиши, позволяющие более эргономично работать обеими руками. Программное обеспечение устройств ввода информации. Каждое устройство, будь то простая мышь или сложный высокочувствительный сканер требует набор определенных команд, посредством которых компьютер распознает устройство и получает инструкцию по его применению. Такой набор команд в быту именуют драйверами устройства. В настоящее время возможности подключаемых устройств настолько возросли, что ограничиваться только драйверами значит ограничить их использование простым пользователем. Поэтому производители устройств дополнительно снабжают свое детище подробной инструкцией пользователя в виде графической (часто мультимедийной) оболочки, которая доступно вводит его в курс дела и исключает неграмотное использование и именуется программным обеспечением. Так большинство сканеров имеют программное обеспечение, позволяющее их использование в отсутствие профессиональных и дорогостоящих программ по распознаванию текста или обработке графических материалов. Простая и неказистая мышь с помощью дополнительного программного обеспечения превращается в колоссальное орудие управления компьютером или программами, поддерживающими так называемый «язык жестов» Устройства ввода будующего: Средства распознавания жестов Согласно неофициальной информации, уже в следующей версии ОС Windows будут использоваться элементы трехмерного дизайна. Подобные слухи исходят и от разработчиков операционных систем для мобильных устройств. Естественно, что для комфортного использования подобных новшеств потребуется серьезная модернизация устройств ввода, и работы в этом направлении уже ведутся. Вполне вероятно, что одной из основных технологий будущего станет распознавание жестов на ПК, - это Web-камеры. В ряде современных игровых приложений уже реализованы возможности изменения зоны просмотра в зависимости от положения головы пользователя, а также ввода некоторых команд с помощью жестов. Впрочем, вполне вероятно, что в скором времени появятся и иные, более надежные и удобные в использовании “улавливатели жестов”. Так, в одной из лабораторий Массачусетского технологического института ведутся работы по созданию манипулятора, способного регистрировать перемещения в трех измерениях. Помимо регистрации текущих координат в трехмерном пространстве с помощью такого манипулятора можно будет распознавать жесты и при помощи специализированного ПО преобразовывать их в те или иные команды. А в исследовательском подразделении компании Toshiba разработан необычный пульт дистанционного управления бытовыми приборами. Этот пульт размером с пейджер крепится на запястье и благодаря наличию акселерометров (датчиков ускорения) позволяет управлять техникой при помощи жестов (всего распознается девять типов жестов). Например, указав на то или иное устройство рукой, можно включить или выключить его, а движениями руки вверх или вниз можно отрегулировать определенные параметры (например, желаемую температуру воздуха при управлении кондиционером) Средства речевого ввода Не так давно появились средства речевого ввода, которые позволяют пользователю вместо клавиатуры, мыши и других устройств использовать речевые команды (или проговаривать текст, который должен быть занесен в память в виде текстового файла). Возможности таких устройств достаточно ограничены, хотя постоянно совершенствуются. Проблема не в том, чтобы записать речь, подвергнуть ее дискретизации и ввести коды в компьютер (при современном уровне техники это несложно), а чтобы распознать смысл речи и представить ее, например, в текстовой форме, допускающей последующую компьютерную обработку. Например, программа “Kurzweil Voice 1.0 for Windows” обеспечивает распознание (на английском языке) всех речевых команд для навигации в среде “Windows”, а в режиме диктовки текста способна распознать до 40 тысяч слов, произносимых в среднем для человека темпе речи (требуя, однако, не менее 16 Мбайт ОЗУ и не менее 50 Мбайт на винчестере лишь для самой себя). Многие специалисты связывают с прогрессом устройств речевого ввода будущее компьютерной техники, считая такие устройства ведущими элементами ее интеллектуализации. Multi-touch Одно из новшеств Windows 7 – реализация в этой ОС в штатном варианте (в редакциях “Домашняя расширенная”, ”Профессиональная” и ”Максимальная”) функции Multi-touch, когда интерфейсом можно управлять движением рук и пальцев. Данная технология позволяет отслеживать одновременно несколько точек нажатия на сенсорном экране или устройстве планшетного ввода. Например, сближая пальцы рук, вы уменьшаете картинку на дисплее, а раздвигая – увеличиваете. Кроме того, с помощью Multi-touch с устройством ввода могут работать сразу несколько пользователей. Разработка технологии Multi-touch началась в Торонтском университете (Канада) ещё в 1982-м, но только сейчас она выходит на уровень массового рынка. Оной из первых ее стала использовать Apple, в своих устройствах ее поддерживают НР, Dell и ряд других компаний. Но именно интеграция в Windows может дать сейчас этой технологии путевку в жизнь. Ведь на самом деле широта ее распространения зависит от наличия приложений, которые используют Multi-touch. Решающее слово тут принадлежит независимым разработчикам ПО. Впервые с прототипом Multi-touch могли еще два года назад познакомиться посетители небольшого музея Microsoft в корпусе корпорации в Редмонде (США). Со стороны это выглядело так. На уровне плеч человека висел экран около метра по диагонали. На нем было выведено изображение какой-то географической карты, которым вы могли манипулировать двумя руками, держа их на расстоянии 20 – 30 см от экрана (перемещать и крутить изображение, словно лист бумаги на полированном столе, менять его масштаб, раздвигая и сводя руки). Как все это было реализовано технически, можно было понять, посмотрев за стенд: там были установлены две видеокамеры, которые через прозрачный экран отслеживали движения рук. А в конце мая 2007-го Microsoft впервые представила новый компьютер на основе как раз этой технологии: в ПК Microsoft Surface ПО реализовано так, что интерфейсом могут управлять сразу несколько человек. По мнению экспертов из самой компании, подобные устройства понадобятся везде, где требуется такая групповая работа с графическими объектами, в первую очередь там, где надо обслуживать клиентов, - в отелях, ресторанах, магазинах и т.д. В исторической справке, сопровождавшей тогда этот проект, говорилось, что окончательное решение о создании нового компьютера было принято в 2003 г., когда Билл Гейтс с инженерами из Microsoft Research обсуждали возможные варианты его практического применения, передвигая листы бумаги по столу IKEA. На личном примере с Microsoft Surface могли познакомиться спустя полтора года после демонстрации первых прототипов несколько тысяч участников конференции Microsoft Professional Developer Conference (PCD). Теперь Multi-touch реализована в Windows. Отметим, что реализовать такой режим управления с помощью нескольких манипуляторов технически очень непросто, особенно для Windows, архитектура которой изначально была ориентирована на использование одной точки ввода. Объемное управление Но все же Multi-touch – это лишь первый, плоский вариант. А дальше – объемное управление, когда программа отслеживает все движения человека, например, с помощью оптической системы (в домашних условиях с помощью видео камеры). Именно такую систему взаимодействия пользователя с компьютером Microsoft реализует в рамках проекта Natal для своей игровой приставки Xbox 360. Она позволяет отслеживать движения тела игрока и в реальном времени управлять движением персонажей. Впервые Natal была представлена на ежегодной выставке E3 в июне 2009-го в Лос-Анджелесе. В технической реализации устройство состоит из микрофона, видеокамеры и датчика удаленности. http://www.youtube.com/watch?v=UkSV1rXJ0pU Нет сомнений, что спустя некоторое время возможности Natal будут реализованы и в идее штатной функции Windows. Может быть, уже в следующей версии после Windows 7. Управление силой мысли. На конференции Came Developers Conference компания Emotiv представила разработку под названием Emotiv EPOC. Это устройство, напоминающее экзотические наушники, оснащено электродами, с помощью которых происходит считывание сигналов, сопровождающих мыслительную активность пользователя. Полученные данные по беспроводной связи отсылаются в ПК, где используются для управления игровым процессом. Как утверждается, Emotiv EPOC способен определить более 30 различных состояний пользователя, включая эмоциональные – увлеченность, возбуждение, напряженность, разочарование ; мимические - улыбку, смех, подмигивание, нахмуренные и удивленно приподнятые брови; и команды двигательной активности, такие как “толкать”, “тянуть”, “поднять”, “бросить”, “повернуть” и другие. Доступен ряд команд, относящихся к визуальному восприятию: например, можно силой мысли сделать игровые объекты невидимыми. Таким образом, по утверждению Emotiv Systems, ей удалось создать первый игровой манипулятор, позволяющий управлять персонажем компьютерных игр, использую мысли и эмоции пользователя. Кроме того, Emotiv EPOC имеет встроенный гироскоп, который дает возможность управлять положением курсора или ориентацией камеры с помощью движений головой. Потенциал Emotiv EPOC может простираться далеко за пределы компьютерных игр. Компании Emotiv и IBM намерены исследовать возможность применения разработки в виртуальной реальности – технологии, способной найти применение в системах обучения или взаимодействия сотрудников и в других продуктах, ориентированных на корпоративных потребителей. Именно управление силой мысли и является наиболее перспективным направлением развития устройств ввода .

Похожие:

	Темы вашего учебного проекта Существующие устройства ввода, работа с ними, занесение данных в персональный компьютер. Устройства ввода графической информации,...		Темы вашего учебного проекта Существующие устройства ввода, работа с ними, занесение данных в персональный компьютер. Устройства ввода графической информации,...
	Курсовая работа на тему: «Поисковые системы» по дисциплине "организация ЭВМ " Учебно-методический комплекс «Таможенное право» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...		Курсовая работа по дисциплине «Организация эвм» В качестве таких носителей используют магнитные, оптические, магнитооптические и другие. Скорость обращения к данным у них в тысячи...
	Курсовая работа ( по дисциплине “Организация ЭВМ и вычислительных... Так же ими могут интересоваться студенты, изучающие компьютерные специальности, преподаватели, практикующие программисты: как рабочий...		Тема урока Количество часов Понятие алгоритма, свойства алгоритмов, виды алгоритмов. Представление о программе. Устройства ввода информации, устройства вывода...
	Курсовая работа тема: Организация производственного процесса Организация технологического процесса по выпуску основной продукции предприятия		Курсовая работа по дисциплине Электромагнитная совместимость систем... Курсовая работа состоит из 20 с, в которых содержаться: 3 рисунка, 3 таблицы, 6 формул и 4 ссылки на литературу
	Курсовая работа по дисциплине «Предпринимательское право» Курсовая работа имеет целью систематизацию, закрепление и расширение теоретических знаний, углубленное изучение и решение студентом...		“Внешние устройства персонального компьютера.” Пу обеспечить поступление в ЭВМ из окружающей среды программ и данных для обработки, а также выдачу результатов работы ЭВМ в виде,...
	Перечень тем для реферата Архитектура ЭВМ. Принцип Неймана. Основные устройства эвм, их назначение и характеристики		В настоящее время широко применяются устройства ввода информации,... В настоящее время широко применяются устройства ввода информации, пульты дистанционного управления, устройства управления и т д для...
	Курсовая работа по дисциплине «комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности» Современное состояние спк «Кава» и организация в нём аналитической работы		Курсовая работа по дисциплине: «Организация автомобильных перевозок» Сургутский филиал фгбоу впо «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (Сибади)»
	Курсовая работа по дисциплине «Организация и экономика ветеринарного дела» Экономическая эффективность лечебно-профилактических мероприятий при незаразных болезнях животных		Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» Эвм, систем и их периферийных устройств, теоретических основ и практических навыков их анализа, проектирования и исследования, взаимодействия...