Hoofdstuk 1 Informtieverwerkende systemen 1.1 1 Informtieverwerkende systemen In dit hoofdstuk mk je kennis met het vk informti, wrij informtie en ommunitie een elngrijke rol spelen. Je gt zien hoe informtie wordt vstgelegd en hoe ommunitie pltsvindt. Drij wordt ingegn op het geruik vn vershillende soorten informtieverwerkende systemen. N verwerking vn dit hoofdstuk kun je: een voorlopige definitie geven vn informti; uitleggen hoe het proes vn informtieverwerking verloopt; een ommunitiemodel eshrijven; uitleggen op welke mnieren informtie vstgelegd wordt; een (informtieverwerkend) systeem herkennen; de omponenten vn een informtieverwerkend systeem eshrijven; een ntl vershillende soorten informtiesystemen herkennen; 1 WAT IS INFORMATICA? VERWERKEN 1 In de onderouw he je eslist l gewerkt met een ntl toepssingsprogrmm's en met een esturingssysteem. Met welke tekstverwerker he je gewerkt? Geef een vooreeld vn een spredsheet. Welk dtseprogrmm ken je? d Welk esturingssysteem zit op je omputer? 2 Mk met een shem duidelijk wt een informtieverwerkend systeem is. Verwerk in je shem de woorden invoer, uitvoer, informtieverwerking en geheugen. 3 In het informtieoek stt: 'Peter noteert de gegevens in een multomp, mr hij zou drvoor ook (of eter) een omputersysteem kunnen geruiken.' Kn hij drvoor eter een omputersysteem geruiken? Motiveer je ntwoord.
1.2 ENIGMA Verwerkingsoek TOEPASSEN 4 In de onderouw he je geleerd te werken met de omputer: informtiekunde of ICT zols dt op veel sholen heet. Geef vn de onderstnde vrdigheden n of die ij informtiekunde/it of informti thuishoren. De rpportijfers verwerken in de leerlingendministrtie. Het ontwerpen en mken vn een wesite. Een omputerdvertentie egrijpen. d Informtie zoeken voor een werkstuk. e Weten hoe informtie in orgnisties geruikt wordt. f Een shoolkrnt mken. g Proefwerkijfers ijhouden. h Weten hoe een proessor werkt. 5 René is ps op kmers gn wonen. Om met zijn inkomsten rond te komen, esluit hij een ksoek ij te houden. Zijn inkomsten estn uit een studieeurs, een ijntje en eventuele shenkingen vn zijn ouders; de uitgven estn uit vste lsten (zols huur, eten en reiskosten) en eenmlige edrgen. René noteert lles in een ksoek en mkt iedere week de lns op. We shouwen dit ksoek ls het finniële informtiesysteem vn René. Teken het ksoek vn René ls informtieverwerkend systeem. 6 Boven de snelweg zie je orden om te wrshuwen voor files. In het wegdek zitten detetielussen die het ntl voertuigen tellen dt per minuut psseert. Als er meer voertuigen psseren dn wrop de weg erekend is, ontstt een file. Er vershijnt dn een wrshuwing om de snelheid n te pssen. Teken het wrshuwingssysteem ls informtieverwerkend systeem. Copyright 2007-2011 ENIGMA-online
Hoofdstuk 1 Informtieverwerkende systemen 1.3 7 Terminologie In de Verenigde Stten heet het vk informti: omputer siene. Die Ameriknse term geeft n dt informti een wetenshp is: de wetenshp vn de toepssing vn omputers. Met omputer siene, en zeker met informti, wordt niet het ontwerpen en ouwen vn omputers edoeld. Dt vlt onder elektrotehniek, of elektroni. Een grensgeied is de omputerrhitetuur. Drmee wordt niet de ouw vn omputers, met onderdelen zols moederord, voeding, hips enzovoort edoeld, mr de strte strutuur en werking vn omputers. Bij omputerrhitetuur wordt ijvooreeld de werking vn de proessor ehndeld. Zo heeft elke Pentium IV omputer, vn welk merk ook, dezelfde rhitetuur. Een Mlntosh-omputer met een PowerPC-hip heeft een totl ndere rhitetuur. De omputers en de ijkomende rndpprtuur (printers, modems, muizen, enz.) worden ngeduid met de term hrdwre. De progrmm's worden softwre genoemd. De gegevens die worden verwerkt, worden dt genoemd. Mr informti is ehlve een wetenshp ook een vrdigheid of een vk. De eoefenren vn dt vk zijn progrmmeurs, systeemnlisten of systeemontwerpers. Zij ontwikkelen esturingssystemen zols Windows 2000, M-OSlo of llerlei toepssingsprogrmm's zols tekstverwerkers, rowsers of spelletjes. Het geruik vn omputers wordt informtiekunde genoemd. Zo kun je ijvooreeld spreken vn medishe informtiekunde: het toegespitst geruik vn omputers in de geneeskunde. Leg uit wt het vershil is tussen informtiekunde en informti. In het kder hieroven wordt een ntl eroepen genoemd: een progrmmeur, een systeemnlist en een systeemontwerper. In de ouw ken je de eroepen ouwvkker, nnemer en rhitet. Welke eroepen uit de ouw komen overeen met de eroepen uit de tekst? Geef rgumenten voor je keuze. 2 INFORMATIE EN COMMUNICATIE VERWERKEN 8 In het informtieoek kun je lezen dt Peter Dijkstr en de hrddiskreorder eide ls informtiesystemen gezien kunnen worden en dt eide systemen fwisselend ls zender of ls ontvnger optreden. Leg uit dt Peter zowel zender ls ontvnger kn zijn. Mk duidelijk dt ook de hrddiskreorder ls ontvnger en ls zender kn optreden.
1.4 ENIGMA Verwerkingsoek 9 In opdrht 5 he je kunnen lezen dt René een ksoek ijhoudt. Hij koopt zo f en toe een d. Hij wil grg weten hoeveel geld hij n d s heeft uitgegeven. Wnneer hij zijn ksoek pkt, emerkt hij dt hij niet onmiddellijk kn zien hoeveel geld hij heeft uitgegeven n d s. Hij pkt een vel ppier en noteert de edrgen. Vervolgens telt hij ze ij elkr op. René kreeg niet onmiddellijk ntwoord op zijn informtievrg. Ontreekt in dit gevl eplde invoerinformtie? Zo j, welke informtie ontreekt? Zo nee, wt is dn het proleem? In de informti mken we een ondersheid tussen gegevens en informtie. Leg uit wt het vershil is. 10 Informtie wordt overgerht in de vorm vn erihten. Die zijn smengesteld uit kleur, klnk, eweging, geur, smk, prikkels, pitogrmmen en lettertekens. Zoek vn elk type eriht twee vooreelden. Mk hiervn een PowerPoint-presenttie, wrin op elke di een vooreeld en.een korte omshrijving stt en presenteer het resultt n de kls. TOEPASSEN 11 Om een verinding te mken met internet he je een onnement nodig ij een 'provider'. Als je een wedoument wilt opvrgen, stuur je met ehulp vn je internetrowser een nvrg nr je provider. Die stuurt het wedoument terug ls het l nwezig is of stuurt de nvrg door nr de wesite wr het te vinden is. Teken het ommunitiemodel vnuit jouw perspetief. Vergeet niet dt je fwisselend ls zender en ontvnger fungeert. 12 In een shooldministrtie worden onder ndere nmen, dressen, ijfers en klssen vn leerlingen ijgehouden. Bekijk vnuit het perspetief vn de geruiker of er in de volgende gevllen sprke is vn gegevens of informtie. De seretresse voert een nieuwe leerling in. De doent wiskunde voert de rpportijfers in. De roostermker voert de nmen vn zieke olleg's in om een nieuw dgrooster te mken. d De oniërge voert de nmen vn de ltkomers in. Copyright 2007-2011 ENIGMA-online
Hoofdstuk 1 Informtieverwerkende systemen 1.5 VERDIEPEN 13 Op de foto hiernst zie je de nm vn fro Rmses II in de tempel vn Luxor. De nmen vn de fro s werden fgeeeld in een rtouhe. In de eerste rtouhe stt de troonnm vn de fro: Rmses, in de tweede rtouhe zijn geoortenm. Zoek met ehulp vn het internet uit hoe het hiërogliefenshrift ontsleuteld is. 3 BITS EN BYTES VERWERKEN 14 In het informtieoek kun je lezen dt de symolen 0 en 1 lleen opgevt mogen worden ls ijfers wnneer een rij its een getl voorstelt. Mk met een vooreeld duidelijk dt de symolen ook nders kunnen worden opgevt. 15 In de tel zie je dt met één it twee getllen kunnen worden geodeerd. Met twee its kun je dus vier getllen oderen, met drie its ht getllen en met vier its zestien getllen. Als je het ntl its uitreidt tot vijf, hoeveel getllen kun je dn oderen? Als je het ntl its uitreidt tot zes, hoeveel getllen kun je dn oderen? Wt is het effet vn het toevoegen vn één it op het ntl mogelijke getllen dt kn worden geodeerd? 16 Frgment vn een ASCII-tel itptroon krkter itptroon krkter 1000000 1000001 1000010 1000011 1000100 1000101 1000110 1000111 1001000 @ A B C D E F G H 1100000 1100001 1100010 1100011 1100100 1100101 1100110 1100111 1101000 ` d e f g h d Wt is de funtie vn de ASCII-tel? Tegenwoordig is er een nieuwe stndrd ontwikkeld. Hoe heet die stndrd? Wrom is er een nieuwe stndrd ontwikkeld? Hoeveel oderingen kunnen er worden gemkt met ehulp vn één yte?
1.6 ENIGMA Verwerkingsoek 17 De resolutie vn feeldingen wordt uitgedrukt in dpi. Een foto heeft een resolutie vn 600 dpi. Wt etekent dt? Bij welke pprten wordt de resolutie (meestl) niet in dpi uitgedrukt? Hoe wordt ij deze pprten de resolutie uitgedrukt? 18 Leg uit wrom het opsln vn een feelding ls itmp vk meer geheugenruimte vrgt dn het opsln vn een feelding met de vetorodering. 19 In 1985 rht de Ameriknse omputerfriknt Commodore de Amig op de mrkt. De Amig ws voor die tijd een moderne omputer, die met nme sterk ws op grfish geied en geluid. Commodore Amig 1000 CPU: werkgeheugen: opslg: kleur: geluid: Motorol 68000, 7.16 Mhz 256 kb diskettesttion 880 kb EHB-modus: 6 it HAM-modus: 12 it 8 it, 4 knlen stereo, 29 Khz d Hoeveel kleuren kon de Amig in de EHBmodus weergeven? Hoeveel kleuren kon de Amig in de HAMmodus weergeven? Leg uit wt inhoudt dt het geluid 29 Khz is? Leg uit wt inhoudt dt het geluid 8 it is? Commodore Amig 1000 met externe diskdrive en Sider. De Sider ws een hrdwre-uitreiding voor de Amig en evtte een PC-XT met een Intel 8088 CPU. 20 Een veel geruikt systeem voor ompressie vn eeld- en geluidsestnden is MPEG. Welke vershillende MPEG-stndrden zijn er voor het digitl opnemen en fspelen vn video? Wr worden de vershillende stndrden voor geruikt? Hoe werkt de ompressietehniek vn deze stndrden? d Welk nder video-formt wordt veel op omputers geruikt? 21 Voor muziekestnden zijn er vershillende ompressievormen. De ekendste is wrshijnlijk MP3 (fgeleid vn het MPEG-1 formt). Andere vormen zijn ijvooreeld WMA, FLAC en AAC. Wt is het grote vershil in ompressiemethode tussen MP3 en FLAC? Het formt AAC groeit in populriteit. Wrdoor komt dt? Vn welke stndrd is AAC fgeleid? d Wrn dnkt WMA zijn populriteit? Copyright 2007-2011 ENIGMA-online
Hoofdstuk 1 Informtieverwerkende systemen 1.7 TOEPASSEN 22 Strt het tekstverwerkingsprogrmm Word. Voeg de feelding roos.wmf in. Voeg de feelding roos.tif in. Vergroot eide feeldingen. Mk een fdruk vn eide feeldingen. Welke feelding geeft de este vergroting? Wt is het vershil in fdrukkwliteit? Welke is de vetorfeelding? Leg je keuze uit. 23 Om feeldingen in 24-its kleur op te sln he je veel geheugenruimte nodig. Wnneer je deze feeldingen ook nog eens op internet wilt geruiken, duurt het lden drvn in de rowser erg lng. Drom heeft men tehnieken ontwikkeld om de estndsgrootte te verkleinen. Dit wordt ompressie genoemd. Zoek twee estndsformten voor feeldingen, die op internet geruikt worden. Vrg het estnd zonneloem.tif op in het progrmm Irfn View en ewr het in de estndsformten die je ij vrg het gevonden. Noteer de grootte vn de drie estnden. Wrom worden er twee vershillende ompressiemethoden geruikt? 24 Om geluid in d-kwliteit op te sln he je veel geheugenruimte nodig. Wnneer je een udiofrgment op je homepge zou willen geruiken, duurt het verzenden drvn te lng. Om dit proleem te ondervngen kun je het geluid ls mono opsln, het ntl smples per seonde verminderen of ompressie toepssen. Strt een wve-editor, ijvooreeld Enounter2003, Open het estnd wild swn.wv. Noteer de eigenshppen (ntl smples per seonde, ntl its, mono/stereo, estndsgrootte en kwliteit) in een tel. ntl smples ntl its mono/stereo estndsgrootte kwliteit geluid per se 44.100 16 stereo 15,5 MB + d e f g Speel het estnd f en luister nr de geluidskwliteit. De kwliteit vn het geluid hngt ook smen met de pprtuur wrop je het muziekestnd fspeelt. Wnneer je het estnd fspeelt vi een dure hifi-instlltie zl het geluid eter zijn dn vi een pr goedkope omputeroxjes. Converteer nr eerst nr 8 its. Dit kun je in Enounter2003 doen vi het menu: File Settings Wijzig vervolgens de frequentie (ntl smples) nr 32.000 Hz, dn nr 22.050 Hz, dn nr 11.025 Hz en ten slotte nr 8.000 Hz. Speel de estnden f, luister nr de geluidskwliteit en noteer lle eigenshppen. Welke estndsformt vind je nog eptel klinken?
1.8 ENIGMA Verwerkingsoek VERDIEPEN 25 Printers geruiken niet de RGB odering om kleuren te mengen mr CMYK: Cyn, Mgent, Yellow, Key (is zwrt). Wr komt de term Key vndn in CYMK? NB. Het etekent ntuurlijk geen zwrt. Voor de kleuren vn het oek heen wij de volgende kleuren geruikt in RGBodering. KLEUR GROEN 0,130,132 KLEUR GROEN2 82,178,41 KLEUR BLAUW 115,166,222 KLEUR GRIJS 206,207,206 G nr de site: http://we.forret.om/tools/olor.sp Zoek vn deze kleuren de CYMK-odering. 26 Op dit moment vindt er voor televisie lngzm een vershuiving plts vn nloge televisie nr digitle televisie. In het oek is de digitle televisie (video) esproken. Voor nloge televisie zijn er drie stndrden in omloop. Welke drie? Wt zijn de elngrijkste vershillen tussen de drie systemen. 4 SYSTEMEN VERWERKEN 27 In het informtieoek wordt het egrip systeem op vershillende mnieren geruikt, zols in ommunistish systeem, periodiek systeem en esturingssysteem. Het woordenoek geeft vershillende definities vn het egrip systeem: 1. De wijze wrop iets is ingeriht en de regels die dienen ter instndhouding drvn. 2. Geheel dt volgens een epld eginsel geordend, gerngshikt of ingedeeld is. 3. Het geheel vn hndelingen die dienen om een gesteld doel te ereiken. Geef vn de volgende systemen n ij welke definitie ze horen: ommunistish systeem shoolsysteem periodiek systeem d esturingssysteem e lrmsysteem 28 Noem enkele kenmerken vn een systeem. Copyright 2007-2011 ENIGMA-online
Hoofdstuk 1 Informtieverwerkende systemen 1.9 29 Proesgeoriënteerde systemen regelen of esturen llerlei pprten. Geef drie vooreelden vn pprten die door een proesgestuurd systeem worden geregeld. Wrom worden deze systemen vk emedded systems genoemd? Wt wordt edoeld met een rel-time system? 30 Nst proesgeoriënteerde systemen zijn er ook nog gegevensgeoriënteerde systemen en modelgeoriënteerde systemen. Leg uit hoe een gegevensgeoriënteerd systeem in een supermrkt een elngrijke rol kn spelen. Geef twee vooreelden vn modelgeoriënteerde systemen. TOEPASSEN 31 In welke gevllen he je te mken met een systeem? Een toetsenord en een muis. Een omputer en softwre. Een shool. d Alle steden met meer dn 1.000.000 inwoners. 32 In moderne uto s zit een ruise-ontrolsysteem. Met een ruise-ontrolsysteem leg je de snelheid die je op een epld moment rijdt vst met de ediening op het dshord, de stuurkolom of middenonsole. Vervolgens hl je je voet vn het gspedl en hoef je nog mr twee dingen te doen: het verkeer om je heen een eetje in de gten houden en eventueel fremmen. De werking vn de ruise ontrol is eenvoudig. An de kilometertellerkel zit een meetpprt dt het ntl omwentelingen oftewel de snelheid vn dt moment meet. Moht de snelheid hoger of lger worden dn de vn te voren ingestelde snelheid, dn regeert er een servo-motor die de gsklep edient. Zo houdt men een onstnte snelheid. Ter eveiliging werkt het systeem niet onder een eplde minimum snelheid en shkelt zih uit ij het tiveren vn het rem- of gspedl. Teken het ruise-ontrolsysteem ls informtieverwerkend systeem. Geef drij n wt tot de sensor(en), tutor(en) en interfe(s) ehoort. Leg uit wrom een ruise ontrol een emedded system is Een ruise ontrol is ook een rel-time system. Leg uit wrom dt zo is.
1.10 ENIGMA Verwerkingsoek 33 Een vooreeld vn een emedded system is een inrklrm. Mk een presenttie wrin je de vershillende omponenten vn dit systeem enoemt. Mk duidelijk wt tot de sensoren, de tutoren en de interfe ehoort. Beshrijf de omgeving vn dit systeem. 34 Het progrmm SimCity is een simultie vn de groei vn een std. De progrmmeurs heen geproeerd de werkelijkheid zo goed mogelijk n te ootsen. De eslissingen die je neemt op het geied vn ruimtelijke ordening en werkgelegenheid eplen het sues vn de std. Voor instlltie vn de demostd Doetinhem estudeer het estnd LEESMIJ.TXT. Open in SimCity de demostd Doetinhem. Bouw gedurende twintig jr n de std: ouw woonwijken, zorg voor voldoende hndelsentr en industrie, leg infrstrutuur n enzovoort. Bekijk n twintig jr hoe jouw std gegroeid is en vergelijk het resultt met dt vn je medeleerlingen. Geef een verklring voor het vershil. d De gemeente denkt n het nleggen vn een nieuwe woonwijk. Is SimCity een geshikt instrument om geruikt te worden ij de plnning en het ontwerp? Bergumenteer je mening. Copyright 2007-2011 ENIGMA-online
Hoofdstuk 1 Informtieverwerkende systemen 1.11 VERDIEPEN 35 Lees onderstnde tekst. Mk eventueel ook geruik vn het internet. Het HIRLAM-model Centrl in het toegepst onderzoek nr tmosfeermodellen op het KNMI stt het HIRLAMtmosfeermodel (High Resolution Limited Are Model). Met dit model worden weersverwhtingen gemkt voor Europ en de Noord-Atlntishe Oen tot 48 uur vooruit. Het HIRLAMmodel wordt ontwikkeld in een smenwerkingsvernd vn negen lnden: Denemrken, Finlnd, Ierlnd, llslnd, Nederlnd, Noorwegen, Spnje, Zweden en Frnkrijk. Verspreidingsmodellen voor nuleire/hemishe lmiteiten Het weer eplt in elngrijke mte de verspreiding vn gevrlijke stoffen die door nuleire of hemishe ongevllen in de tmosfeer geloosd worden. Een tem vn zeven lmiteitenmeteorologen vn het KNMI is dg en nht eshikr om in gevl vn een milieurmp overheidsinstnties, rndweer en politie ij te stn ij het treffen vn mtregelen ter esherming vn de volksgezondheid. Drij seren de meteorologen zih op de verspreidingserekeningen vn twee opertionele omputermodellen: PUFF voor de verspreiding op Europese shl en CALM voor de verspreiding op ntionle shl. Bewolkingsverwhting voor de korte termijn Sinds jr en dg wordt ewolking met ehulp vn vershillende stellieten nuwkeurig wrgenomen vnuit de ruimte. Desondnks is het met de huidige weermodellen nog steeds moeilijk om ewolking zelfs mr enkele uren vooruit nuwkeurig te voorspellen. Sinds enige tijd wordt gepoogd hierin verndering te rengen door de wrgenomen ewolking ddwerkelijk te geruiken in een fysish weermodel: MetCst. Verwhtingsmethodes voor gevrlijk weer voor de korte termijn In het projet Nowsting methodes voor gevrlijk weer worden utomtishe 'tools' ontwikkeld voor het onderkennen en volgen vn gevrlijk weer situties op mesoshl. Deze tools ondersteunen de opertionele meteoroloog ij het mken vn kortetermijnverwhtingen, tot zes uur vooruit, vn fenomenen zols windstoten in situties met en zonder uien, windshering, invllen en oplossen vn mist, ijzel en hgel. Bron: www.knmi.nl Wrom worden modellen geruikt om het weer te voorspellen? Wrvoor worden de omputermodellen PUFF en CALM geruikt? Wrom is het zo moeilijk om een omputermodel te mken om het weer ext te voorspellen?