Informacije - Sistemi Upravljanje

Visoka škola za ekonomiju i informatiku Prijedor

Dr Đuro Mikić Dr Lazo Roljić

INFORMACIJE – SISTEMI - UPRAVLJANJE

Prijedor, 2012

Naziv: INFORMACIJE – SISTEMI – URPRAVLJANJE Autori: Prof.dr Đuro Mikić Prof.dr Lazo Roljić Recenzenti: Prof.dr Zlatko Bundalo Prof.dr Ratko Dejanović Izdavač: VISOKA ŠKOLA ZA EKONOMIJU I INFORMATIKU PRIJEDOR Za izdavača: Dr Zoran Novaković Štampa: MARKOS – Banja Luka Tiraž: 100 kom Prvo izdanje Prijedor 2012 ISBN 978-99955-615-4-3

Sadržaj

SADRŽAJ 1. PERIODI INFORMATIZACIJE DRUŠTVA .................................................................... 1 2. RAZVOJ NAUČNE MISLI - NAUČNE PARADIGME .................................................. 5 3. INFORMATIKA - POJAM, PREDMET I CILJ................................................................ 9 4. INFORMACIJA - PORUKA - ZNAK ............................................................................. 15 5. FENOMENOLOGIJA POJMA INFORMACIJA ............................................................ 23 6. FENOMENOLOGIJA POJMA ZNANJE ........................................................................ 29 7. INFORMACIJA I ZNANJE KAO RESURSI.................................................................. 39 8. KOMUNICIRANJE - MODEL I PROCES ..................................................................... 43 9. ELEMENTI TEORIJE INFORMACIJA ......................................................................... 79 10. ELEMENTI OPŠTE TEORIJE SISTEMA .................................................................... 95 11. SISTEMSKA ANALIZA ............................................................................................. 111 12. KONCEPT INFORMACIONE TEHNOLOGIJE ........................................................ 143 13. DIGITALNI RAČUNAR – EPOHALNI IZUM .......................................................... 147 14. LOGIČKE OSNOVE RAČUNARA ............................................................................ 185 15. ALGEBARSKE OSNOVE RAČUNARA ................................................................... 191 16. PREDSTAVLJANJE PODATAKA U RAČUNARU ................................................. 205 17. ORGANIZACIJA RAČUNARA ................................................................................. 219 18. HARDVER RAČUNARA ........................................................................................... 223 11. SOFTVER RAČUNARA............................................................................................. 275 20. INFORMACIONI SISTEMI ........................................................................................ 291 LITERATURA .................................................................................................................. 297

i

Predgovor

PREDGOVOR Cilj i zadatak izučavanja oblasti informacija, sistema i upravljanja, pa tako i sadržaja izloženog u ovoj knjizi, je da čitaoca upozna sa osnovnim pojmovima teorije informacija, teorije sistema, upravljanja i kibernetike, osnovama metoda i tehnika kojima se služe ove naučne discipline, kao i o mogućnostima njihove upotrebe za rješavanje praktičnih problema korišćenjem informacionih i komunikacionih tehnologija, tj. računara, računarskih mreža, baza podataka i Interneta i ostalog hardvera i softvera koji im pripadaju. Materija u ovoj knjizi globalno je izložena u dvadeset poglavlja kojima je obuhvaćeno jedanaest tematskih cjelina: (1) Periodi informatizacije društva (2) Razvoj naučne misli - naučne paradigme analize (3) Osnovni elementi teorije informacija, teorije sistema, teorije upravljanja i kibernetike (4) Metode i sredstva sistemske analize (5) Koncept informacione tehnologije (6) Izum računara – istorijat razvoja, klasifikacija i tipovi (7) Logičke i algebarske osnove digitalnih računara (8) Predstavljanje podataka u računaru (9) Organizacija i princip rada digitalnog računara (10) Konstrukcija računara - hardver i softver (11) Upravljanje i upravljački informacioni sistemi. Proučavajući izloženu materiju čitaoci se upoznaju sa osnovnim pojmovima teorije informacija, opšte teorije sistema, teorije upravljanja i kibernetike, metodama i sredstvima sistemske analize, osnovnom građom, logičkim i algebarskim osnovama i principom rada digitalnog računara, organizacijom i načinima obrade podataka, vrstama i karakteristikama postojećeg hardvera i softvera računarskih sistema, pojmom i tipovima računarskih mreža i servisima globalne računarske mreže – Interneta, upravljačkim i drugim informacionim sistema baziranim na informacijama i znanju. Polazeći od svakodnevnih dobro definisanih pojmova, postepeno ih pretvarajući u egzaktne, u knjizi dolazimo do takvih pojmova kao što su slučajnost, vjerovatnoća, entropija, informacija, poruka ili saopštenje, znakovi, iii

Predgovor

kód, kodiranje, dekodiranje, bit, bajt, sistem, sistemsko mišljenje, komuniciranje čovjek-računar i komuniciranje računar-računar, komuniciranje softverom i servisima Interneta, interfejs, račun iskaza, Bulova algebra, informacione i komunikacione tehnologije, organizacija i građa digitalnog računara, oblici i metode ataka na integritet podataka u računaru i njihova zaštita, informacioni sistemi, web, hipertekst, multimedija i ostalih pojmova kojima se operiše u informatici i računarstvu, teoriji sistema i kibernetici i objašnjavaju se neke informacione metode i tehnike rješavanja problema u svakodnevnoj praksi. U želji da studentima i olakšamo savladavanje nastavne materije iz predmeta kojim se bavi ova knjiga, gotovo svako njeno poglavlje ilustrovano je praktičnim primjerom opisa nekog problema, njegovim rješenjem ili opisom načina njegovog rješavanja. Na kraju svakog poglavlja naveden je niz pitanja koji imaju za cilj da čitaocu omoguće provjeru pređenog gradiva a studentima olakšaju spremanje polaganja ispita. Bićemo veoma zahvalni svima koji ukažu na nedostatke ovog rada, jer će to pomoći da naredno izdanje bude kvalitetnije.

Autori

iv

Periodi informatizacije društva

1. PERIODI INFORMATIZACIJE DRUŠTVA Mi još uvijek govorimo da se nalazimo u informatičkoj eri, u kojoj napredno čovječanstvo prelazi iz industrijskog u postindustrijsko društvo - tzv. informatičko društvo. Ovom su, prije svega, doprinjeli računari - svakako jedan od najsloženijih uređaja koje je čovjek do sada stvorio, a čiji rad je vezan za prijem, čuvanje, obradu, manipulisanje, zaštitu i izdavanje podataka i informacija, a u zadnjih 20 godina i globalna računarska mreža, odnosno računarska mreža računarskih mreža, nazvana Internet. O prelasku iz industrijskog doba u postindustrijsko, tj. informatičko doba, već se toliko raspravlja da nismo ni primjetili kako već prelazimo u postinformatičko doba u doba znanja. Ali, prvo, da se osvrnemo na to kako smo kao društvo, prošavši kroz mnoge periode njegove informatizacije, uopšte došli do ovog današnjeg doba. Periodi informatizacije društva najuže su povezani sa razvojem ljudske vrste i društva. Artikulisani govor predstavlja prvu i najznačajniju informacijsku revoluciju. Kada su naši preci naučili da govore, mogli su da se međusobno sporazumijevaju na jedan suptilniji i energetski ekonomičniji način, nego pokretima ruku i mimikom lica. Gestikulacija je vjerovatno prethodila artikulisanom govoru, jer mi se i danas pri razgovoru često služimo njom bilo nesvjesno, bilo kao podrška onome što govorimo. Drugi izvor znanja je pismenost. Prva informacija koju je čovjek ostavio potomcima, a koja se sačuvala i do današnjih dana, bio je crtež pećinskog čovjeka. Starost tih crteža je oko 200.000 godina. Pismo, kao osnov pismenosti, odnosno sredstvo za bilježenje poruka i zamisli, javilo se relativno kasno, prije oko 5.000 godina. Istoričari po nastanku pisma periode razvoje čovječanstva dijele na period prije njegovog nastanka - praistoriju i na period poslije nastanka pisma - novija istorija. Bez pisma može se govoriti samo o materijalnoj kulturi naroda. Prvo poznato pismo je Sumeransko slikovno pismo, koje je nastalo 3.000 godina prije nove ere1.

1

Pismo Sumerana, Babilonaca, Asiraca i susjednih bliskoistočnih naroda je najstarije pismo sve do pojave, prvo, feničkog, a kasnije grčkog pisma. Nazvano je klinastim pismom po tome šo su mu znakovi sačinjeni od ravnih crta urezanih u obliku klina. Pisalo se (slijeva nadesno) šiljkom od trstike ili metala - stajlusom, na pločicama od gline, koje su se poslije pekle na suncu. Ovim pismom pisalo se 4000 godina, a njime se prestalo pisati 75 godina poslije nove ere.

1

Informacije – Sistemi - Upravljanje

 

    Slika 1. Klinasto pismo, Mezopotamija, 3000 g. p.n.e.

Slika 2. Brojevi u egipatskom pismuhijeroglife, 2000 g. p.n.e.

Pismenost je imala najveći značaj za razvoj informacije i čovječanstva uopšte. Pisani dokumenti su daleko pouzdaniji i precizniji od čovjekovog pamćenja. Oni mogu relativno lako da se kopiraju i umnože, kao i da se prenesu sa mjesta na mjesto. Pismenost je omogućila da se informacija sačuva pouzdano za vrlo dugi niz godina i da se ostvari komunikacija među ljudima koji se nikad nisu ni vidjeli, ni živjeli u isto vrijeme. Početak trećeg perioda informatizacije društva vezan je za njemačkog štampara Johanesa Gutenberga (Johanes Gutenberg: 1400-1468.), koji je izumio štampariju. Do tog vremena postojale su knjige i ostali pisani dokumenti, ali je njihovo korišćenje bilo privilegija malog broja ljudi. Biblija je bila prva knjiga štampana u Gutenbergovoj štampariji. Odštampana je u 200 primjeraka, od kojih je danas sačuvano samo 47.

Slika 3. Prva štampana knjiga u Evropi, 1450. godina

2

Periodi informatizacije društva

Štamparija i pronalazak tehnologije izrade papira omogućili su relativno jeftinu masovnu knjigu. Ovo je znatno uticalo na širenje pismenosti, pa prema tome i znanja. Razvoj civilizacije od tada krenuo je ubrzanim tempom. Konačno, četvrta informacijska revolucija, čiji smo mi svjedoci, donijela je čovječanstvu još jedno blago - masovno uvođenje i primjena računara. Računari su sada prisutni ne samo u kancelarijama, industrijskim pogonima i istraživačkim laboratorijama, nego su ušli i u naše stanove, škole i fakultete. Privrede SAD, Japana i najrazvijenijih evropskih zemalja danas se temelje na informacijama. Godine 1967. u proizvodnji, obradi i distribuciji informacionih dobara i usluga u SAD stvaralo se 25% bruto društvenog proizvoda. Uz to, više od 21% bruto društvenog proizvoda stvaralo se u proizvodnji informacionih usluga javnog i privatnog sektora za interne potrebe. Oko 1/2 radne snage u SAD mogla se klasifikovati u kategoriju informacionih radnika, sa zaposlenjem na području proizvodnje, obrade i distribucije informacija. Oni su zajedno zaradili više od 53% od svih isplaćenih nadnica. Osnovna razlika između poljoprivrednog, industrijskog i informacijskog društva iskazuje se u prebacivanju težišta ekonomske aktivnosti i tehnoloških promjena sa proizvodnje "predmeta" ka obradi informacija. Plug i poljoprivredna znanja bili su nosioci poljoprivredne etape nacionalne privrede, parna mašina i razvoj proizvodne tehnologije preobrazili su, prvo Evropu, a zatim SAD i industrijska društva. Računari i telekomunikaciona oprema, računarske mreže i Internet glavni su faktori transformacije SAD u smjeru informacione ekonomije. Jedna od najznačajnijih i najinteresantnijih karakteristika budućeg ekonomskog razvoja sastoji se u činjenici da informaciona ekonomija nije ograničena prirodnim resursima, kao što je to slučaj s industrijskom ekonomijom. Informacija je potpuno obnovljiv resurs - proces trošenja ne uništava informacioni sadržaj i on se može ponovo upotrebiti, ne samo pojedinačno, nego istovremeno na mnoštvo korisnika. Informacijska revolucija razlikuje se od prethodnih u još dvije bitne stvari. Prvo, uticaj prethodnih revolucija na napredak svakodnevnog života bio je relativno spor. Prolazili su vijekovi, pa i hiljade godina da bi se uočio neki kvalitativni napredak. U ovoj revoluciji stvari se odvijaju daleko brže. Prije više od šezdeset godina proizveden je prvi komercijalni računar, tj. računar koji je mogao da se kupi, odnosno naruči. To je bio UNIVAC 1 (skr. od engl.: Universal Automatic Computer - čitaj: Juniveik 12), proizveden 1951. godine.

2

U našem jeziku ne postoji adekvatna zamjena za mnoge riječi iz engleskog jezika, na primjer za riječ firmware, a ni za niz drugih riječi koje su uvedene u računarstvu i informatici, kao što su hardware, software i slično, pa ćemo ih ubuduće originalno pisati

3

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Drugo, dostignuća prethodnih informacionih revolucija ograničavala su se na razmjenu informacija među ljudskim bićima. Govor, pismenost, štampanje knjiga i dokumenata predstavljaju metode i sredstva za prenošenje informacija među ljudima - za komuniciranje. U ovoj revoluciji stvari stoje drugačije. Ako pogledamo spoznaje dvadesetog vijeka vidjećemo da fizika i hemija suvereno dominiraju tehnološkim promjenama, a u stopu ih prati biologija. Tehnološki vrh su informatička tehnologija i biotehnologija. Ostale nauke još predstavljaju ružno pače iz Andersenove bajke3. Najveći proizvod dvadesetog vijeka je računar. Isprva s elektronskim cijevima, kasnije s tranzistorima, a u najnovije vrijeme s visokointegrisanim krugovima. U početku računar je služio za numeričku obradu podataka, a sada sve više i za nenumeričku. Uz tekst i sliku digitalizira se i zvuk pa je multimedijalni pristup infrastruktura novog načina multimedijalnog učenja.

I PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Navedite informacijske revolucije koje su se desile tokom razvoja društva? 2. Šta je sredinom XV vijeka uticalo na namnožavanje informacija i nagli razvoj znanja? 3. Šta je glavno obilježje četvrte informacijske revolucije? 4. Koji je prvi komercijalni proizvod četvrte informacijske revolucije?

Italic fontom (ukošeno) i najčešće ih upotrebljavati onako kako se one u engleskom jeziku izgovaraju: firmver, hardver, softver, a negdje ćemo u zagradi, prilikom njihovog prvog pominjanja, napisati kako se one (približno) izgovaraju na našem jeziku i/ili kako se pišu na engleskom jeziku i objasnićemo im značenje, a ponegdje ćemo riječi na engleskom samo prevesti na naš jezik. 3 Lauc, A., Metodologija društvenih znanosti, Pravni fakultet Sveučilišta „J. J. Štrosmajer“ Osijek, 2000.

4

Razvoj naučne misli – naučne paradigme

2. RAZVOJ NAUČNE MISLI - NAUČNE PARADIGME Pojavu informatike kao naučne discipline, a potom i pojavu poslovne informatike kao posebne naučne discipline treba posmatrati u sklopu opšteg razvoja nauke i naučne misli, koji iz današnje perspektive predstavlja jedan od najznačajnijih aspekata ljudske istorije. Ako se pod naučnom paradigmom1 podrazumijeva najširi okvir naučnog mišljenja, osnovna misao koja služi kao uzor za sva ostala promišljanja u objašnjavanju svijeta, onda se istorija nauke može uslovno podijeliti u tri perioda u kojima su dominirale slijedeće naučne paradigme: -

filozofijska paradigma

-

mehanicistička paradigma, i

-

entropijska paradigma.

Filozofijska paradigma vezana je za početne korake naučnog pristupa objašnjenju pojedinih problema i pojava. Počeci nauke datiraju u doba antičkih kultura kada su prvi naučnici bili ujedno i filozofi. U metodološkom smislu nauka je bila vrlo skromna. Korištene su opservaciojske metode koje su se sastojale u opažanju pojedinih problema i pojava, te zatim u detaljnom opisivanju i klasifikaciji onoga što je opaženo, bez prave mogućnosti da se stvarno objasne razlozi i zakonitosti koji stoje iza posmatranih pojava. Mehanicistička paradigma dugo vremena je određivala savremenu nauku, odnosno tradicionalnu nauku evroameričkog civilizacionog prostora. Na formiranje naučne misli dominantno su uticali Newton-ovi zakoni mehanike, pa odatle i sam naziv ove naučne paradigme. Osnovno obilježje ovog naučnog uzorka je ideja da se svi procesi u prirodi i društvu smatraju reverzibilnim, odnosno da je sve moguće vratiti u prvobitno stanje. To je posebno vidljivo iz 3. Newton-ovog zakona mehanike: Akcija i reakcija su jednake i suprotnog su smjera. Smjer toka vremena je irelevantan jer sve zakonitosti vrijede i ako vrijeme promijeni predznak. -

Uz mehanicističku paradigmu vežu se analitičke metode u nauke koje se temelje na nekim osnovnim načelima:

-

složeni problem ili pojava koja se izučava, posmatra se kao skup nezavisnih elemenata koji su dovoljno jednostavni da se mogu relativno jednostavno u potpunosti proanalizirati.

1

Paradigma je skup saznanja (misli, ideja, informacija, znanja, vještina, sposobnosti) koja predstavljaju određeni načina razmišljanja o nečemu (fenomenu, događaju ili pojavi).

5

Informacije - Sistemi - Upravljanje

-

nakon što je objašnjeno ponašanje pojedinih dijelova složene pojave, ona se u cjelini objašnjava kao mehanički skup objašnjenja pojedinih njenih dijelova.

-

odnosi između pojedinih dijelova složene pojave se posmatraju uzročno posljedično, zanemarujući pri tome druge uticaje.

-

nastoje se pronaći stroga pravila i definicije koja će striktno opisati i objasniti posmatranu pojavu.

-

analitički pristup posmatra dio po dio sistema ne obazirući se previše na cjelokupnost sistema niti na interakciju njegovih dijelova, što je ujedno i njegov nedostatak.

Pojava sve složenijih problema tokom 20. vijeka ukazala je da mehanicistička paradigma i analitičke metode ne mogu odgovoriti novim izazovima nauke. Entropijska paradigma nastaje na tekovinama razvoja termodinamike, odnosno njenih zakona. Prema 1. zakonu termodinamike energija odnosno toplina se pretvara u rad i obrnuto. Prema 2. zakonu to je moguće samo ako dio energije pređe trajno iz toplijeg u hladniji spremnik topline, odnosno ako dio energije trajno pređe iz iskoristivog u neiskoristivi oblik, što nameće stav o ireverzibilnosti ukupnih procesa u prirodi. To daje poseban značaj pojmu vremena, jer svijet u cjelini nikada ne može biti kao ranije. Uz to se uvodi pojam entropije kao mjere promjene stanja sistema i njegove sposobnosti da poprimi korisna stanja. Entropija je mjera organizovanosti, odnosno reda (negentropija) ili nereda u sistemu, transparentnosti sistema, neizvjesnosti utvrđivanja nastupa nekog budućeg događaja, neizvjesnosti predviđanja ponašanja sistema u budućnosti, mjera količine informacija potrebnih za upravljanje sistemom. Entropija je prirodna težnja svakog sistema da iz stanja reda ili organizovanosti pređe u stanje nereda. Ako je sistem prepušten sam sebi, entropija je mjera neizvjesnosti predviđanja ponašanja sistema u budućnosti. Entropija je suprotna informaciji jer informacija smanjuje neizvjesnost, a time i entropiju. Entropija je i mjera našeg nepoznavanja ishoda nekog slučajnog događaja. Entropijom se mjeri nedostatak informacija o stanju sistema ili postupcima u sistemu. Rekli smo da je entropija je suprotna informaciji jer informacija smanjuje neizvjesnost, a time i entropiju. To znači, ako imamo potpunu informaciju o nekom slučajnom događaju ili o postupcima u nekom sistemu ili o ponašanju nekog sistema, entropija je jednaka nuli i obrnuto, ako nemamo informaciju o ishodu nekog slučajnog događaja ili o postupcima u nekom sistemu ili o ponašanju nekog sistema, onda je entropija maksimalna. Ovu veličinu u informatiku, tj. u teoriju informacija, uveo je Klod Šenon2. 2

6

Claude E. Shannon (1916 –2001).

Razvoj naučne misli – naučne paradigme

Fizika pokazuje da ukupna entropija u prirodi raste, iako se ona u određenim podsistemima može držati minimalnom, ali na uštrb povećanja entropije u njegovoj okolini. Upravo uvođenje pojma entropije i njegovo poimanje obilježava novi okvir naučne misli koji je manje optimističan i stoga teže društveno prihvatljiv. Odnos i zavisnost između entropije i informacije je slijedeći: kao što je količina informacije u sistemu mjera njegovog stepena organizovanosti ili reda, tako je i entropija sistema mjera njegovog stepena neorganizovanosti, odnosno nereda; jedno je negativ drugoga. Entropija kao mjera neizvjesnosti u vezi s ishodom nekog događaja: ako možemo pribaviti dovoljnu količinu informacija o nekom događaju, onda se neizvjestan događaj pretvara u siguran, pa je entropija “nula”. Sredinom dvadesetog vijeka opšta nauka, a ne samo fizika, prihvatila je te zakone i ponudila je novi oblik naučnog promišljanja, nove naučne metode, pa čak i nove naučne discipline. Pojave se počinju posmatrati u njihovoj cjelokupnosti, kao sistemi, pa se govori o sistemskoj eri, sistemskom mišljenju, sistemskom pristupu, sistemskoj analizi, sistemskom inženjerstvu itd. Sistemski pristup posmatra sistem kroz sveukupnost njegovih elemenata i dinamiku njihovih odnosa. Sistemski pristup integriše: opštu teoriju sistema, kibernetiku, teoriju informacija, semiotiku3, informatiku i matematičku teoriju sistema.

II PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4.

Koja su tri karakteristična perioda u istoriji nauke i naučne misli? Koje naučne metode su korištene u okviru filozofijske paradigme? Šta je entropijska paradigma i koje su karakteristike ovog okvira naučne misli? Šta je entropija?

5. Objasnite odnos i zavisnost između entropije i informacije. 6. Po čemu je karakteristična tzv. „sistemska era“?

3

Semiotika (engl. semiotics, semiology) - Izučava znakove i simbole, posebno kao sredstvo u jeziku ili komunikaciji, kao i procese označavanja. Ona obuhvata i to kako se konstruiše značenje znakova i simbola i kako se oni razumijevaju.

7

Informatika – pojam, predmet i cilj

3. INFORMATIKA - POJAM, PREDMET I CILJ Informatika je jedna od najmlađih ali i najsloženijih naučnih disciplina. Razvila se kao samostalna disciplina šezdesetih godina dvadesetog vijeka u SAD i Velikoj Britaniji. Nastala je kao objedinjenje dostignuća iz većeg broja naučnih oblasti kao: formalna logika, matematika, teorija informacija, elektronika i drugih, što je čini kompleksnom. Pošto je informatika relativno mlada nauka, sve prisutnija u djelatnosti čovjeka u vrlo raznolikim sistemima, nužno je spoznati njenu definiciju i područje djelovanja. Pokušaj definisanja informatike ilustrovaćemo nekim od mnogih definicija, kao na primjer slijedeće: 

Informatika je nauka o informacijama ili obavještenjima.



Informatika proučava informacione tehnologije.



Informatika je naučna disciplina koja istražuje informacionih sistema s računarskom podrškom,



Informatika je naučna disciplina koja proučava zakonitosti i djelovanja mješovitog sistema i to prvenstveno čovjek-računar. Bavi se proučavanjem, razvojem i upotrebom postupaka i uređaja za obradu podataka.

dizajniranje

Navedene definicije informatike su samo neke od postojećih, ali više ilustruju problem definisanja složenih pojava analitičkim pristupom, nego što određuju pojam. Informatika je vrlo složen, slojevit i interdisciplinaran fenomen, te ga treba sagledavati u njegovoj cjelokupnosti. Danas se može reći da informatika kao interdisciplinarna naučna disciplina ima temelje u tri naučna polja: -

računarska nauka (Computer Science),

-

informacione nauka (Information Science),

-

telekomunikaciona nauka (Telecomunication Science).

Počeci razvoja informatike vezani su za prva dva naučna polja jer je vrlo teško povući jasnu crtu razgraničenja među njima zbog vrlo često zajedničkog predmeta istraživanja. S vremenom im se nerazdvojno pridružuje i telekomunikaciona nauka. Posebne poteškoće su u razgraničenju na nivou tehnologija i njihove primjene. Zbog navedenog, te iz pragmatičnih razloga, ustanovljena je informatika kao posebna naučna disciplina. Informatika doživljava uspon šezdesetih godina 20. vijeka. U periodu između šezdesetih i sedamdesetih godina informatika nalazi primjenu u mnogim privrednim i društvenim djelatnostima. Poseban rast primjene informatike ogleda 9

Informacije - Sistemi - Upravljanje

se u poslovnim sistemima, te se zbog toga razloga i potrebe iznalaženja novih specifičnih rješenja za potrebe poslovnih sistema, sedamdesetih godina informatika počinje dijeliti prema područjima primjene, te tako nastaje poslovna informatika. Osnovni cilj primjene informatike je da se na viši nivo podigne individualna i kolektivna efikasnost i to putem efikasnijeg upravljanja. Dobro upravljanje poslovnim sistemom je osnova njegovog opstanka i razvoja. Izraz „informatika“ koristi se u različitim zemljama s različitim tumačenjem te otuda i šarolike definicije. Pojam „informatika" kako ga i danas upotrebljavamo, stvorio je 1962. godine francuski inženjer Filip Drejfis (Philippe Dreyfus) tako što je sastavio prva dva sloga francuske riječi information (čit. enformasijon) i posljednja dva sloga riječi automatique (čit. otomatik). Njegova ideja bila je da se ovim pojmom dopuni pojam automatske obrade podataka (AOP), tj. da bude njen sinonim, čime su povezana dva pojma: informacija i automatski uređaji (računari). Isti pojam, samo u ruskoj ćirilici i s ruskim izgovorom, pojavio se godinu dana kasnije u Rusiji. Prof. Fjodor E. Temnikov predložio je 1963. godine termin "informatika" za označavanje integralne nauke o informacijama "... koja se sastoji iz tri glavna dijela: teorije informacionih elemenata, teorije informacionih procesa i teorije informacionih sistema...". Prije toga, 1961. godine, na "Konferenciji o obrazovanju kadrova za informacionu nauku" u Atlanti (SAD), na univerzitetu Georgia Institut of Technology, definitivno je odbačen raniji termin "dokumentaristika", koji je još dugo korišten u Evropi, a usvojen je termin "informaciona nauka" (Information Science). U Njemačkoj, informatika (die Informatik) označava računarstvo, ono što se danas u SAD naziva nauka o računarima (Computer Science, čit. kompjuter saijans). Prva definicija oblasti informatike, koju je 1966. godine dala Francuska akademija nauka, glasi: "Informatika je nauka sistematskog i efikasnog (dakle, racionalnog; prim. L.R.) obrađivanja informacija kao medija ljudskog znanja i medija za komuniciranje u području tehnike, ekonomije, društvenih i drugih nauka (dakle u svim oblastima ljudskog života i rada; prim. L.R.), a sve to uz pomoć savremenih tehničkih sredstava". Ovaj termin se uglavnom udomaćio u Evropi. Opšta enciklopedija (1966) definisala je informatiku kao naučnu disciplinu koja proučava strukturu i svojstva (ali ne i sadržaj) informacija, te zakonitosti informatičke djelatnosti, njenu teoriju, istoriju, metodologiju, organizaciju i efiksanost. U SAD i Velikoj Britaniji su definisana dva osnovna pravca informatike i to: -

10

računarske nauke (Computer Sciences) i

Informatika – pojam, predmet i cilj

-

informacione nauke (Information Sciences).

Prva oblast bavi se proučavanjem računara kao složenog tehničkog uređaja i razmatra način njegove konstrukcije, osnovnu građu i principe njegovog rada, postupke koji se primjenjuju na računarima, te njegovu primjenu; matematička logika, teorija računanja, algoritmi, strukture podataka, programski jezici, programsko inženjerstvo, arhitektura računara, komunikacija i drugo. Računarstvo obuhvata teoriju, metode, analizu, projektovanje i konstrukciju, primjenu i djelovanje računarskih sistema. Centralni objekat proučavanja u računarstvu je cjelokupnost računarskog sistema, koji se sastoji od hardvera i softvera, te postupaka i načina primjene računara. Teoretski aspekti računarstva obrađuju se u naučnom području računarskih nauka (engl. computer science, njem. Theoretische Informatik), a implementacijski na hardverskom nivou, temeljeno na metodama računarske nauke i projektantsko-inženjerskom pristupu, u području računarske tehnike (engl. computer engineering, njem. Technische Informatik). U drugoj oblasti – informacionih nauka, računar se posmatra samo kao sredstvo za obradu informacija i pri tome se vrši razrada optimalnih metoda i sredstava primanja, čuvanja, prenosa, obrade, pronalaženja i upotrebe informacija. Naše, a i evropsko poimanje (izuzev Vel. Britanije), pod informatikom podrazumijevamo ravnopravno objedinjenu i jednu i drugu oblast. Norbert Viner (Norbert Wiener), tvorac kibernetike1, zajedno sa Klod Šenonom (Claude E. Shannon), Ričardom Hartlijem (Richard V. Hartley) i Andrejem N. Kolmogorovom2, tvorac teorije informacija, tumačeći "povratnu spregu" kao princip veza i regulacije koji je zajednički za mašine, životinje i ljude, tj. za 1

Biografija prof. Norberta Vinera veoma je zanimljiva. Rođen je 1894. godine. U 19. godini života završio je doktorsku tezu na Harvardskom univerzitetu. Već u najranijem dobu ispoljio je izvanrednu inteligenciju, tako da je postao poznat kao vunderkind. Pred kraj života, 1963. godine, objavio je autobiografski spis Bivše čudo od djeteta - Moje djetinjstvo i mladost. Otac mu je bio profesor slavistike tako da se i sam dosta interesovao za probleme jezika. Poznat je kao poliglota. Govorio je 10 jezika. Sa 25 godina počeo je da predaje matematiku na MIT-u u Bostonu. 1958. godine objavio je čuveno svoje djelo Kibernetika - ljudska upotreba ljudskih bića. Umro je u Amsterdamu 1964. godine. Bavio se uglavnom izučavanjem bioloških sistema sa aspekta matematike i teorije automatskog upravljanja. Prvi je sagledao potrebu zaokreta tehnike (teorije automatskog upravljanja i teorije informacija) od neživih stvari ka izučavanju bioloških sistema. 2 Andrej N. Kolmogorov - jedan je od najvećih matematičara dvadesetog vijeka. Baveći se 13-tim Hilbertovim problemom, 1957. godine publikovao je fascinantnu teoremu, koja tvrdi da je svaku neprekidnu funkciju f od n varijabli iz intervala 0,1 moguće predstaviti uz pomoć funkcije samo jedne varijable. Kasnije će se pokazati da je ovo možda najznačajnija teorema vezana za neuronske mreže - jedan ogranak primjene vještačke inteligencije.

11

Informacije - Sistemi - Upravljanje

tehničke, biološke i društvene sisteme, naglašavao je značaj "interdisciplinarnog pristupa" kao najekonomičnijeg i najproduktivnijeg sredstva za brže proširivanje granica ljudskog saznanja. Informatika ili informatička nauka je nauka koja istražuje svojstva i ponašanje informacije, te metoda i tehnika pomoću kojih se upravlja protokom informacija i sredstvima za obradu informacija radi njihove optimalne dostupnosti i upotrebljivosti. Ti procesi uključuju nastajanje, diseminaciju, prikupljanje, organizaciju, čuvanje, pretraživanje, interpretaciju i upotrebu informacija i njihovu zaštitu od destrukcije i uništenja. Preovladava mišljenje da se informatike treba baviti proučavanjem opštih zakona svih komunikacionih procesa, od neformalnih (usmenih i pismenih) do formalnih (razmjena naučne literature između naučnika tj. naučnih zajednica). Prema jednoj definiciji “informacione nauke” obuhvataju sve one nauke koje se bave proučavanjem postupaka prikupljanja, selekcije, obrade, strukturisanja, memorisanja, pretraživanja, odašiljanja, prenošenja, diseminacije, interpretacije, upotrebe i zaštite informacija kao i postupcima društvenog komuniciranja u svim njegovim oblicima3. Polazeći od toga možemo dati slijedeću definiciju informatike: Informatika je interdisciplinarna nauka koja se bavi savremenim načinima i metodama pronalaženja, prikupljanja, memorisanja, obrade i upotrebe informacija. Nastala je postepenim spajanjem dostignuća većeg broja autonomnih i priznatih nauka, kao što su: formalna logika, neka poglavlja matematike, teorija informacija, elektronika i neke druge naučne discipline. Pri tome, interdisciplinarnost se ne ostvaruje na nivou znanja, nego na nivou koncepta i metoda, principa i aksioma. Interdisciplinarni karakter informatike kao nauke podrazumijeva korišćenje nekih opštih naučnih metoda (analiza, sinteza, indukcija, dedukcija, statističke metode itd.) i univerzalnih naučnih metoda, među kojima su dominantne: a) metoda dijalektičkog materijalizma4, b) metoda sistemskog pristupa - polazi od toga da rezultat funkcionisanja sistema je sinergetski efekat djelovanja svih elemenata sistema. To znači da je 3

Definiciji Sveučilišta u Zagrebu (1985). Dijalektika (grč. dialektiké téchne) je vještina ispitivanja ili raspravljanja i metoda mišljenja kojom (po Platonu) spoznajemo svijet ideja i određujemo veze i odnose tog svijeta sa svijetom pojavnih predmeta i naše svijesti. Po Kantu, dijalektika je "logika privida", umovanje koje se, prelazeći granice mogućeg (iskustvenog) saznanja, bavi onim što se ni na koji način ne može empirijski utvrditi kao nešto što po sebi jeste. Dijalektički materijalizam je filozofski sistem nastao u Rusiji krajem XIX vijeka (zaslugom Plehanova) kao posebna interpretacija stvarnosti. Prema njemu, sve manifestacije realnosti svode se na jedinstvenu osnovu u materiji, koja se kreće po imanentnim dijalektičkim zakonima. 4

12

Informatika – pojam, predmet i cilj

efekat sistema veći od efekata svakog pojedinačnog elementa, što se može iskazati na slijedeće načine: -

sinergetski efekat postoji samo ako postoji harmonija imeđu elemenata sistema.

-

sinergetski efekat je donošenje zaključaka dedukcijom (od opšteg ka pojedinačnom)

-

cjelina se ne može rastaviti na sastavne dijelove, a da pri tome ne izgubi svoje osobine.

-

optimum cjeline = zbir suboptimuma, i

-

matematički : f(a,b,c) > f(a) + f(b) + f(c).

c) metode kibernetskog pristupa (metoda povratne sprege i metoda "crne kutije"). Dakle, informatika je naučna disciplina koja proučava strukturu i svojstvo informacije, njeno kreiranje, prenošenje, registrovanje, obrađivanje i korišćenje. Kako je nastanak i razvoj informatike tijesno vezan uz primjenu računara, informatiku i njen predmet možemo definisati kao naučnu disciplinu koja istražuje sastav, funkcije, kreiranje, projektovanje, izgradnju i funkcionisanje informacionih sistema sa računarskom podrškom. Cilj informatike je razvoj optimalnih metoda i sredstava pronalaženja, prenosa, prijema, memorisanja, obrade i korišćenja informacija.

III PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Šta je to “informatika“ i kako je taj pojam nastao? 2. Kako je pojam „informatika“ 1966. godine definisala Francuska akademija nauka? 3. Šta je predmet i cilj informatike? 4. 5. 6. 7.

Šta je predmet proučavanja informatike? Da li oblast informatike obuhvata samo proučavanje računara? Šta se podrazumijeva pod „računarstvom“? Za šta je zaslužan Norbert Viner sam, a zašto on zajedno sa Klod Šenonom, Ričardom Hartlijem i Andrejem Kolmogorovom? 8. Šta je to „sinergetski efekat“ kod sistema i kako se on iskazuje matematički? 13

Informacija – Poruka - Znak

4. INFORMACIJA - PORUKA - ZNAK Reklo bi se da je metodološki najjednostavnije početi od pitanja: šta je informacija. Ali, teškoća je u tome da u literaturi na to pitanje još uvijek nema jedinstvenog odgovora, kao ni na to šta je informatika ili kibernetika. Postoji u literaturi mnogo različitih definicija šta je to informacija, od kojih strogo uzevši nijedna nije pogrešna, ali ni jedna nije prihvaćena od strane svih; svaka je iz svog ugla, iz ugla određene nauke i prakse, tačna, ali ne zadovoljava i sve ostale "uglove". Ako se pođe od etimološkog značenja riječi informacija dolazi se do latinskog "Informatio", čije je značenje formiranje nečeg, uobličavanje ili podučavanje. To znači da moraju da postoje u krajnjoj liniji dva sistema koji međusobno djeluju jedan na drugi. Tim dejstvima - uticajima možemo dodijeliti određeni smisao koji zovemo informacija. Ovo se slaže i sa formalnom definicijom informacije o kojoj će biti riječi kasnije. Intuitivni odgovor na pitanje šta je informacija, glasi: saopštenje. U svakodnevnom životu pojam informacija poistovjećuje se sa pojmom saopštenje. Neko nekome, nešto nečemu ili nešto nekome - nešto saopštava, pri čemu nije važan fizički oblik, ni tehnika tog saopštavanja. Recimo, ljudi međusobno prenose uzajamna saopštenja na ogroman broj načina. Čitava priroda prosto kipti od mnogobrojnosti veza i najrazličitijih prenosa informacija, odnosno saopštenja. Ali, ne samo živa, nego i neživa priroda (primjer fizike, hemije, termodinamike), tj. čitav materijalni svijet prožet je bezbrojnim informacijama, nešto slično kao što je prožet neprekidnim kretanjem materije i energije. Međutim, bilo bi pogrešno samo na osnovu intuitivnog odgovora izvesti zaključak da je informacija sinonim saopštenja jer, kao što ćemo vidjeti, svako saopštenje ni približno nije informacija, ali svaka informacija je ujedno i saopštenje. Iz definicije informatike koju je dala Francuska akademija nauka, informacija se definiše kao medij ljudskog znanja i komuniciranja, što je dosta dobro filozofski rečeno, međutim nas interesuje malo pragmatičnija definicija tog pojma, pa ćemo to malo detaljnije objasniti. Sami znakovi ili signali (od latinske riječi "signum" - znak) nemaju neko određeno značenje nego se pomoću njih konkretizuju (prenose) pojmovi, poruke, podaci, vijesti i informacije. Oni su osnovni nosioci informacije i materijalne su ili

15

Informacije - Sistemi - Upravljanje

energetske prirode. Stoga kažemo da je znak ili signal materijalni nosilac informacije. U društvenim sistemima signali mogu ići u obliku napisanih ili izgovorenih riječi, slika, muzike, formula itd., u biološkim sistemima - u obliku gena i kiselina, raznih biotokova itd.; u tehnici - u obliku raznih fizičkih pojava, kao što je pritisak, temperatura, tok struje i sl. Međutim, nisu svi znakovi nosioci informacije, nego samo oni čija se slika nalazi u memoriji korisnika (na primjer: dogovoreni ili propisani znaci). Prema tome, znak je nosilac informacije samo za onog primaoca koji taj znak (signal) ima na popisu u svojoj memoriji. Znakove koji nisu na popisu naše memorije ne razumijemo i oni stoga ne mogu biti nosioci informacije. Komunikacija među pojedinim jedinicama u računaru odvija se pomoću signala. To su električne veličine, najčešće napon, koje se prenose preko spojnih linija. Znakovi u informatici su standardizovani i sistematizovani, a to su: mala i velika slova azbuke ili abecede, cifre od nula do devet (0-9), znakovi matematičkih operacija (+ - * /), znakovi razdvajanja (: ; . , ) ( ] [ \ } { itd.), zatim znakovi interpunkcije (! " ? ' itd.) i razni specijalni znakovi i simboli koji služe kao aritmetički i logički operatori (˅ ≤ Σ ≈ ≠ ≡ = > < ^ | itd.) i neki posebni znakovi za označavanje dimenzije i tipa podataka (• ° ® € ∞ @ © itd.). Opšteprihvaćeni standard za razmjenu digitalno kodiranih znakova je ASCII (skr. od American Standard for Coded Information Interchange, čit. “aski”). Kod po ovom standard je 7-bitni (slova su dužine 7 binarnih cifara). ASCII kod ima 256 znakova od kojih je svaki predstavljen binarnim brojem od 0 do 255. ASCII skup sadrži sva slova, brojeve, većinu znakova interpunkcije, neke matematičke simbole i druge cifre. Puno ASCII znakova ima upravljačko značenje, pa ovi kodovi služe i kao jezik za komunikaciju između različitih dijelova računarskog sistema (na primjer, za komunikaciju sa štampačem), na primjer znak LF - Line Feed, je znak štampaču da preskoči jednu liniju. Poruka ili saopštenje (obavjest) je skup znakova sastavljenih prema određenim (dogovorenim) pravilima između komunikatora (onih koji međusobno komuniciraju). Kao i znakovi i poruke, da bi bile razumljive primaocu, moraju se nalaziti na popisu u memoriji primaoca, a pored toga one moraju biti vezane uz određene konkretne ili apstraktne pojmove. Možemo kazati da su poruke ili saopštenja skup znakova koje smo mi spoznali rođenjem, učenjem ili čuvenjem (čuli smo to nekada, negdje i od nekoga, pa nam je stoga postalo poznato).

16

Informacija – Poruka - Znak

Poruka uvijek ima neko značenje, ali sama za sebe ne govori nam mnogo. Na primjer, poruka "87" ne govori nam nešto posebno, ali ako taj broj povežemo s nekim predmetom, onda ima određeno značenje i ispunjava određenu svrhu, na primjer: "87 komada proizvoda A". Skup poruka koje imaju određenu svrhu predstavlja podatke odnosno vijesti. Prema tome, podaci su skup poruka koje za primaoca imaju određeno značenje. Riječ "informacija" je izraz koji potiče od latinske riječi informatio, što bukvalno znači razjašnjenje, izlaganje, osvjedočenje. Iz razloga interdisciplinarnosti informatike, do sada je otkriveno mnogo komponenata pojma informacije, pa postoje teškoće u formiranju dovoljno opšte definicije ovog filozofskog, dakle apstraktnog, pojma. Otuda danas postoje brojne definicije informacije od kojih se ni jedna ne može uzeti kao opšta. Svjesni te činjenice mi ćemo se, za sada, koristiti slijedećom definicijom: informacija je skup poruka i podataka (jednim imenom - sadržaj poruka) koji prijemniku u procesu komuniciranja služe za otklanjanje nedoumice ili smanjenje neizvjesnosti ili za preduzimanje određenih akcija. Ovo bi bila definicija informacije s obzirom na njene osobine. Dakle, informacija za prijemnika ima karakter novosti, otklanja mu neizvjesnost ili nedoumicu u pogledu ishoda neke aktivnosti ili događaja i služi mu kao podloga za donošenje odluka. U navedenom primjeru, "87 komada proizvoda A", možemo zaključiti da je to poruka ili saopštenje, jer ne otklanja nikakvu neizvjesnost, koju možemo otkloniti jedino primitkom informacije. Dakle, informaciju možemo stvoriti ako uz navedenu poruku dodamo još i kontekst poruke, tj. podatak o tome gdje se nalaze tih 87 proizvoda A i čemu ili kome su namijenjeni - na primjer: "87 komada proizvoda A su na skladištu, a 54 komada su rezervisana za kupca K". Primjer 4.1. Informacija nastaje u glavi čovjeka, to je značenje i vrednovanje podataka. Informacija je protumačeni i vrednovani podatak sa ciljem da se preduzmu upravljačke akcije u sistemu. Na primjer, 39,2 °C je vrijednost obilježja temperatura bolesnika i preduzima se akcija - terapija u ambulanti, bolnici za izliječenje pacijenta . Uglavnom, možemo reći da je informacija apstraktan pojam, a njena fizička predstava obično se naziva podatak. Da bi informacija mogla da se upotrebi ona mora da bude prikazana preko realnih elemenata, kao što su: slova, brojevi, vrijednosti nekih fizičkih veličina i slično. Informacije predstavljaju činjenice o pojmovima kao što su ljudi, biljke, životinje, predmeti i pojave. Da bismo bolje

17

Informacije - Sistemi - Upravljanje

objasnili razliku između pojma podatak i pojam informacija i definisali njihovo značenje, poslužićemo se slijedećim primjerom. Primjer 4.2: Podatke o komponentama stanja sistema “fakultet”, kao realnog sistema, predstavljaju: -

podaci o svakom studentu,

-

broj upisanih studenata,

-

podaci o nastavnicima,

-

podaci o godinama studija,

-

podaci o predmetima,

-

ocjene studenata iz predmeta, i slično.

Na primjer, neki student može biti opisan na slijedeći način: “Indira Marković je student treće godine Fakulteta poslovne informatike u Travniku. Ona stanuje u Vlašičkoj ulici broj 17 u Vitezu”. Ovakav opis sadrži posredno informaciju koju mi razumijemo na osnovu iskustva, ali ona je informacija u kontekstu u kojem podaci figurišu. Dakle, nismo rekli ni da je to Petar Petrić, niti Ana Lovrenović, nego Indira Marković. Nismo rekli ni da je student IV, II ili I godine, nego III godine. Nismo rekli ni da studira na Fakultetu kozmetologije i zdravstvene njege, niti na Filozofskom fakultetu, već smo rekli da je to Fakultet poslovne informatike, i on se nalazi u Travniku, a nije ni u Bihaću, ni u Livnu, ni u Sarajevu. Takođe nismo rekli da joj je ulica stanovanja Bašćaršijska, niti Kralja Alfonsa XIII, već smo rekli da je ulica u kojoj student stanuje Vlašićka ulica. Takođe, broj kuće je 17, a nije ni bb, ni 23, ni 116. Rekli smo da je Vitez grad u kojem student stanuje, a nismo rekli ni da je to Kiseljak, Tuzla ili Bugojno. Pa šta to onda, eventualno, u prethodnoj rečenici, za koju smo rekli da je informacija, može nekome da bude nejasno ili da bude nepoznato nakon što mu ista bude saopštena. Naravno, ništa s obzirom na kontekst saopštenja i podataka u toj rečenici. Ali, hajde sada da tu informaciju (rečenicu) kažemo na malo drugačiji način, ali da pazimo da ne promijenimo ni sadržaj (podatke) niti značenje (kontekst) informacije koju ta rečenica nosi: “Indira Marković je ime i prezime studenta, treća je godina studija. Fakultet poslovne informatike, je naziv fakulteta koji student pohađa, Travnik je grad u kojem se fakultet nalazi, Vlašička je naziv ulice u kojoj student stanuje, broj 17 je broj kuće stanovanja studenta, a Vitez je grad u kojem student stanuje”.

18

Informacija – Poruka - Znak

Iz prednjeg primjera može se uočiti da je informacija o studentu, obilježju njegovog studija i adresi stanovanja sastavljena iz najmanje dva dijela: podataka i konteksta. Da bismo bolje uočili razliku između podataka i konteksta, u gornjoj rečenici podatke smo ispisali kosim slovima, a kontekst je ostao u nizmjenjenom obliku slova. U informatici i računarstvu je, pored toga, važno da znamo i u kakvom fizičkom obliku su podaci predstavljeni. Prema tome, informaciju o nekom biću, predmetu, stvari ili pojmu u informatici čine: -

kontekst,

-

podaci i

-

način ili medij fizičkog predstavljanja podataka.

Kao što iz našeg primjera vidimo, kontekst je definisan pomoću niza veličina i isti je za sve slične pojave. Kontekst informacije određuje se tako što se napravi lista veličina koje ga definišu i čije će vrijednosti biti zapisane podacima. U našem primjeru, to su: prezime i ime, godina studija, naziv fakulteta, sjedište fakulteta, i adresa stanovanja (ulica, broj, mjesto-grad). Takva lista veličina u konceptu baza podataka naziva se opis logičkog zapisa ili logičkog sloga. Informacija mora tačno odgovarati činjeničnom stanju i njen sadržaj je relevantan za donošenje odluka. Količinu informacije kao apstraktnog pojma nije tako jednostavno izmjeriti, jer ne postoji ni dužinski metar, niti decimalna vaga, ni zapreminski litar, ni termometar, ampermetar i slično mjerilo kojim bi se njena količina izmjerila. Količina informacije, kao što ćemo kasnije vidjeti, utvrđuje se prema stepenu u kojem ona (njen prijem) otklanja neizvjesnost ili nedoumicu ili nas nagoni na preduzimanje neke akcije. Tako je izmišljen “bit” kao osnovna jedinica za mjerenje količine informacije. Jedan bit je ona količina informacije koja se dobije saznanjem da se od dva podjednako vjerovatna (slučajna) događaja desio jedan. Ili, na drugi način rečeno: mjera za količinu informacije, koja se naziva BIT (BInary digiT = binarni broj), je količina informacije 50% slučajnog događaja. Ukoliko je neka poruka vjerovatnija utoliko ona sadrži manje informacija. Tako, na primjer, neko izlaganje je više naučno (pruža više informacija) ako je manje izričito. Veću količinu informacija nosi, odnosno više je naučno, mišljenje da je “vjerovatno da će svemir doživjeti svoju toplotnu smrt” nego ako se izričito tvrdi da će to “sigurno” tako biti. Primjer 4.3: Poruka može i ne mora da sadrži informaciju. Na primjer, osoba 'A' posmatra kako osoba 'B' baca kamen u dalj. Zatim, osoba 'B' poručuje osobi 'A' da

19

Informacije - Sistemi - Upravljanje

je kamen „pao na zemlju“. Osobi 'A' ova poruka ne donosi nova saznanja o događaju, jer oko pada kamena na zemlju nema dvojbe, nema neizvjesnosti ni nedoumice. Rezultat događaja je osobi 'A' 100% poznat i vjerovatan (siguran je), jer drugačije ne može biti. Takva poruka u sebi ne sadrži informaciju. Količina informacije u njoj jednaka je nuli. Ako takođe osoba 'A' u vazduh baci novčić i zatim poruči osobi 'B' da je novčić pao na zemlju „na jednu od strana“, tada ta poruka takođe ne sadrži informaciju jer osobi 'B' ne otklanja neizvjesnost i nedoumicu oko rezultata. 50% je moguće da novčić padne na jednu stranu, odnosno 50% je moguće da novčić padne na drugu stranu. Ali poruka da je novčić po padu pokazao „pismo“ sadrži novo saznanje o događaju i u sebi sadrži informaciju, jer je poruka otklonila svaku neizvjesnost oko toga na koju stranu je pao (pokazao) novčić. Količina informacije u poruci sada je veća od nule. Poruka ili saopštenje koja egzaktno opisuje rezultat neizvjesnog događaja, sadrži u sebi određenu količinu informacije. Primjer 4.4: Ovaj primjer uzet je iz prakse onako kako je autor (R.L.) studentima na času demonstrirao šta je to 1 bit informacije, odnosno šta je i kolika je količina informacije od jednog bita. U sali u kojoj se nalazi grupa studenata pronađimo tačno određenu osobu po imenu i prezimenu i mjerimo koliko bit-ova informacije nam je potrebno da tu osobu nađemo. Zamolimo nekoga od prisutnih da nam kaže (ali ne da pokaže), imenom i prezimenom, neku osobu koja je tu, među nama. Zatim, studenta/studenticu zamolimo da nam samo sa “da” ili sa “ne” odgovara na naša pitanja koja će se odnositi na to da li se tražena osoba nalazi sa lijeve ili desne strane rukom pokazane, ravnomjerno (po sredini) podijeljene grupe studenata. Logično, tražena osoba može biti samo sa jedne strane strane ravnomjerno podijeljene (pokazano rukom) grupe. Odgovor na prvo pitanje daje nam 1 bit informacije, jer smo saznali da se od podjednake mogućnosti da se tražena osoba nalazi sa jedne od dviju strana, saznali jednu stranu na kojoj se tražena osoba nalazi. Traženje nastavljamo sa istim pitanjem, ali tako što sada preostalu polovinu grupe studenata, za koju je odgovor bio “da” se tražena osoba nalazi na toj strani, opet (od oka) podijelimo na dvije, otprilike, ravnomjerne grupe - lijevo od naše ruke i desno. Opet studenta/studenticu zamolimo da nam samo sa “da” ili sa “ne” odgovori na naše pitanje koje se odnosi na to da li se tražena osoba nalazi sa naše lijeve ili sa desne strane rukom pokazane, ravnomjerno (po pola) podijeljene preostale grupe. Nakon odgovora, bilo “da” ili “ne”, dobićemo još 1 bit informacije. Do sada smo dobili 2 bita informacije, ali mi još ne znamo ko je tražena osoba. Očigledno je da nam nedostaje još bita informacije. Zato, ovaj postupak nastavljamo sve dok ne preostane poslednja moguća podjela na pola 20

Informacija – Poruka - Znak

preostale grupe. Kada od studenta/studentice dobijemo odgovor na osnovu kojeg saznamo na kojoj strani se nalazi tražena osoba, tada je on/ona ta tražena osoba. Taj 1 bit dobivene informacije pribrojimo prethodnom zbiru bitova i dobijemo izmjerenu količinu informacije koju smo dobili da bi došli do tačno određene osobe, odnosno koja nam je bila potrebna da bi entropiju problema “traženja tačno određene osobe u grupi osoba” sveli na nulu. Ova količina informacije se može tačno izračunati i to po formuli za entropiju, ali o tome će više riječi biti u jednom od narednih poglavlja. Primjer 4.5: Prilikom bacanja kocke i kuglice ruleta, bacači su gledaocima saopštili slijedeće poruke: a) kocka je pokazala jedan od šest brojeva, b) kocka je pokazala broj tri, c) kocka je pokazala broj sedam, d) kuglica je stala na jedan od brojeva, e) kuglica je stala na broj sedam. Pojedinim porukama ćemo pridružiti slijedeće opise sadržaja informacije: a) Poruka ne sadrži informaciju jer će bačena kocka sigurno pokazati jedan broj. Događaj opisan na navedeni način 100% je siguran i nije neizvjestan. Vjerovatnoća pokazivanja bilo kojeg broja je: p=1 (100%) b) Poruka sadrži informaciju jer otklanja dvojbu oko rezultata bacanja kocke. Kako kocka ima šest jednakih strana, vjerovatnoća pokazivanja navedenog broja je: p=1/6 (16.66%) c) Poruka sadrži potpuno nemoguć opis. U ovom slučaju radi se o degradaciji informacije, tj. događaj je nemoguć i vjerovatnoća njegovog nastanka jednaka je nuli, p=0 (0%) d) Poruka ne sadrži informaciju jer je sigurno da će kuglica stati na polje s jednim od brojeva. Događaj je po opisu identičan događaju a). p=1 (100%) e) Kako rulet ima ukupno 37 polja, znači da je zaustavljanje kuglice na navedenom broju jedan od 37 mogućih rezultata događaja. Vjerovatnoća pokazivanja za jedan broj je:

21

Informacije - Sistemi - Upravljanje

p=1/37 (2.70%) Primjer pokazuje da neizvjesnost događaja utiče na količinu informacije sadržane u poruci. Količina informacije je veća što je događaj neizvjesniji. Saznanje o rezultatu slučajnog događaja otklanja neizvjesnost ili nedoumicu, odnosno odstranjuje dvojbu, odnosno neodređenost događaja. Povećanjem količine informacije smanjuje se entropija.

IV PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4. 5.

Šta su „znakovi“ u informatici? Šta je poruka ili saopštenje? Šta je informacija? Da li je svaka poruka ili saopštenje ujedno i informacija? Koji dijelovi (obavezno) čine informaciju o nekom biću, predmetu, stvari ili pojmu? 6. Od slijedećih pojedinačnih saopštenja (davanjem konteksta podacima) napravite neko saopštenje koje će biti informacija: 127, cm, drvene, GP „Gradnja“, Mrkonjić Grad, letve, Jajačka, 14, komada, 22, dužine. 7. Šta u vašem primjeru informacije, onako kako ste je vi sačinili na osnovu pojedinačnih saopštenja iz prethodnog pitanja (6), pripada kontekstu, a šta 8. 9. 10. 11.

22

su podaci? Navedite neki skup znakova koji nije saopštenje, onako kako smo ga mi definisali. Čime se mjeri količina informacija? Šta je ASCII? Čemu služe informacije?

Fenomenologija pojma informacija

5. FENOMENOLOGIJA POJMA INFORMACIJA Informacija je postala interdisciplinarni fenomen, a svaka je naučna oblast pokušala, i još pokušava, protumačiti samo jedan dio ili oblik te složene pojave. Nikada nije bilo sporno da je informacija (saopštenje, obavijest, poruka) kompleksan fenomen, s mnoštvom različitih fizičkih, bioloških i društvenih svojstava. Još su Šenon i Viver (Weaver) upozoravali da se saznanje (saopštenje, obavijest ili poruka) može tumačiti na (a) tehničkoj, (b) semantičkoj i (c) biheviorističkoj osnovi. Pojam egzistencije informacija, oko koje se, za koju se i sa kojom se, cijelim svojim bićem, bavi informatika i kao fenomenom i kao resursom informatičkog društva, tj. njenu fenomenalnost1 objasnićemo na dva načina: egzistencija informacije kao fenomen odraza i kao fenomen raznovrsnosti. Informacija kao fenomen odraza. Ako bismo htjeli da damo definiciju pojma informacije na dijalektički način, onako kako ona suštinski egzistira, onda to možemo učiniti na slijedeći način. Neka je A bilo koji realni sistem (predmet, stvar, koncept, problem, itd.). Tada sistem B koji obezbjeđuje informaciju J o A zovemo informacioni sistem (slika 1).

xn

x1

y1 B

A

y2 y3



x8 x7

s

y4

x2 x3 x6 x5 x4

y5 ym… y7

y6

Slika 4. Objašnjenje pojma informacije pomoću odraza

U slučaju sprege dva proizvoljna objekta A i B (ma kakvi oni bili) jedan od njih uvijek odražava (oslikava, reflektuje, modelira) onaj drugi. Pri tome, odraz je (po riječima ruskog filozofa A. D. Ursul-a) reprodukovanje sadržine jednog objekta u drugoj formi - u drugom objektu i to u procesu njihovog uzajamnog djelovanja. Dakle, za pojavu odraza nužno mora da egzistira sprega ( - ro) dva objekta 1

Fenomenologija (engl. Phenomenology) je metoda filozofskog istraživanja koji je razvio Edmund Huserl (Husserl). Sama riječ doslovno znači proučavanje ili opisivanje pojava. Cilj fenomenologije je da obuhvati totalitet ili suštinu opažanog objekta.

23

Informacije – Sistemi - Upravljanje

objekta A koji se odražava i objekta B koji ga odražava. To se može objasniti i time da ne može realni sistem da bude, na primjer, školska table, a odražavajući sistem, na primjer, neka biljka ili životinja. Pored toga, odraz posjeduje semantiku (smisao) i intenzitet (jasnost). To znači da se u fenomenu odraza krije jedna logička veličina J, koja se može definisati uređenom četvorkom: J = ( A, B, S, I ). Ovu veličinu zovemo informacija. Pri tome, komponente informacije su: A - objekat odražavanja ( realni sistem, npr. preduzeće, čovjek, biljka, životinja, organizacioni problem itd.), B - objekat koji saopštava odraz (model sistema A), S - skup znakova čije značenje definiše smisao odražavanja, a I - intenzitet odražavanja. Ako nedostaje bar jedna od navedenih komponenata, tada ne može biti riječi o informaciji. Iz ovakve definicije informacije može se zaključiti, da je ona objektivna veličina kao sadržaj odražavanja, da se uvijek odnosi na prvi objekat, a saopštava je drugi, da ima svoj smisao (značenje, semantiku) i da ima svoj intenzitet (količinu).2 Ovdje smo nabrojali samo dvije komponente informacije: semantičku (kao relaciju znakova prema označenom objektu) i kvalitativnu. Pod semantičkim jedinicama podataka podrazumijevamo jedinice podataka koje se prenose u razmjeni informacija između ljudi, na čovjeku prihvatljivim nosiocima podataka. Najmanja semantička jedinica podataka je znak, a zatim pojam, segment, slog i datoteka. U literaturi se često uz pojam informacija koriste prilozi, kao na primjer: logička, naučna, upravljačka, ekonomska, medicinska, socijalna, itd. Definicija pojma informacije koju smo naprijed naveli dovoljno je opšta da su sve nabrojane karakteristike obuhvaćene gornjim izrazom, zavisno od toga kakve je prirode objekat A. Naučna istraživanja pokazuju da je informacija neodvojivo povezana sa odrazom. Ali, informacija je samo jedan aspekt - jedna strana odraza, ona je odraz raznovrsnosti. To znači da je pojam odraza širi pojam od pojma informacije. Koristeći sliku 1. za objašnjenje pojma informacije pomoću odraza, možemo dati slijedeću definiciju pojma informacionog sistema.

2

Interesantno je da u engleskom jeziku ne postoji množina od riječi informacija i podatak, dakle ne postoje izrazi Informations i datas, nego uvijek i samo izrazi Information ( informacija/e) i data (podatak/ci).

24

Fenomenologija pojma informacija

Neka je A bilo koji realni sistem, sistem koji obezbjeđuje informaciju J o A zvaće se informacioni sistem, ili kraće IS sistema A. Iz ovakvog opisa IS-a slijede veoma važni zaključci: -

na osnovu dijalektičog principa sveopšte povezanosti i djelovanja slijedi, da za jedan isti realni sistem A može se naći, ili konstruisati, više (teoretski bezbroj) informacionih sistema. Zaista, svaki sistem koji je u stanju da obezbijedi informaciju o B, koji je u nekakvoj vezi sa A, predstavlja IS sistema (ili objekta) A.

-

informacioni sistem objekta A (sistema A), koji obezbjeđuje informaciju J (sistem B), međutim, nije jednoznačno određen. Postoji više informacionih sistema koji obezbjeđuju istu informaciju J u odnosu na isti sistem A.

Ovako kompleksna definicija informacionog sistema zahtjeva i svoju konkretizaciju. Stoga, u svim našim daljim izlaganjima realni sistem (sistem A) biće neki organizacioni sistem - preduzeće, neki biološki (živi) sistem (čovjek, biljka, životinja), neki problem ili neki model (ekonomski, organizacioni, matematički, itd.), a sistem B njihov informacioni sistem. Informacija kao fenomen raznovrsnosti. Wiljem Ros Ešbi (William Ross Ashby, 1956.) dao je nešto širi pristup objašnjenju pojma informacije. On je dokazao da je pojam informacije neodvojiv od pojma raznovrsnosti, što se samo po sebi nadovezuje na odraz. Dakle, informacija postoji samo ako postoji i raznovrsnost (elemenata, mogućnosti, varijanti, izbora, poteza, aktivnosti itd.). To se tumači na ovaj način: zamislimo skup sastavljen od slijedećih elemenata: a, b, c, a, c, c, a, b, c, b, b, a. Kao što se vidi, gornji skup ima dvanaest elemenata. Izostavljajući redoslijed rasporeda tih elemenata, kao i njihove moguće kombinacije, vidimo da taj skup sadrži svega tri različita elementa: a, b, c. Po R. Ešbi-ju taj skup ima "razliku od tri elementa", a količina informacija izražava količinu (broj) raznovrsnosti. Prema tome, skup u kome su svi elementi različiti ima maksimalan broj raznovrsnosti i u tom slučaju količina primljenih informacija ima maksimalnu vrijednost. Nasuprot tome, skup u kome su svi elementi jednaki sadrži minimalan broj raznovrsnih elemenata, to jest svega 1, pa je količina informacije u takvom skupu jednaka nuli. Iz ovoga se izvlači zaključak o tome da se informacija u skupu pojavljuje onda kada se elementi razlikuju jedan od drugog - kada ima više alternativa, više mogućnosti. Podatak – informacija – znanje. Pojmovi kao što su podatak, informacija i znanje su objašnjeni na više mjesta u stručnoj literaturi. Svugdje u objašnjenjima postoji semantička razlika između podatka, informacije i znanja.

25

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Možemo reći da je podatak: broj, pojedinost, nevrednovana činjenica, koncept, opis, pojava. Najprostiji prilaz u objašnjenju pojma podatak naglašava da je on zapis neke konkretne činjenice na proizvoljnom medijumu (papiru, magnetskom medijumu, CD-u, itd.) nezavisno od njegove dalje sudbine, tj. nezavisno od toga da li će biti upotrebljen za donošenje poslovnih odluka i/ili upravljanje ili ne. A mi još dodajemo: podatak je neobrađena ili neobjašnjena činjenica, ili činjenica koja nema konteksta. Možemo reći da je informacija: “obrađeni” podatak; podatak u kontekstu; ima značenje novosti za korisnika. Takođe, ako se podatak upotrebi za upravljanje, tj. u procesu odlučivanja, on se transformiše u informaciju. Zapis zadržava svojstvo podatka sve dok postoji vjerovatnoća da će se na neki način transformisati u informaciju, a poslije gubi to svoje svojstvo. Takvo shvatanje pojma podatka i informacije u današnje vrijeme više ne može da opstane. Opšte prihvaćen je danas stav, da je podatak konkretizacija pojave (ili pojavnog oblika) informacije, grupa simbola koja se može obraditi na računaru, ali sa užim značenjem i manjim značajem od informacije. Informacija je bogatija u semantičkom smislu od podatka. Podatak je neprotumačeno saznanje koje se može protumačiti. Podatak je, znači, takav neprotumačeni niz simbola ili znakova koji opisuje karakteristike (obilježja) stanja objekata ili uopšte promjena u realnom sistemu sa ciljem kasnijeg korišćenja i/ili obrade, a obuhvata se u formi pogodnoj za memorisanje i prenos. Informacija je protumačeni podatak. Podaci nose u sebi informaciju, ali količina informacionog sadržaja podatka je takođe relativan pojam, jer u velikoj mjeri zavisi od primaoca saopštenja. Isti podatak, naime, za jednog primaoca ostaje samo podatak (znači on ga nije mogao protumačiti), a za drugog primaoca postaje informacija (ako za njega predstavlja novo saznanje). Informacija kao skup podataka sa značenjem, postaje znanjem tek kada je primijenjena – kada njena upotreba dodaje vrijednost. Možemo još reći: znanje su informacije i podaci vezani uz spoznajni proces i iskustvo; to je sposobnost za iskorištenje informacije. Protumačenje saznanja je u stvari povezivanje novodobijenog podatka ili iskaza sa ranijim saznanjima. Ako ne postoje ranija saznanja sa kojima bi se mogao povezati podatak, informacija naravno neće nastati. Informacija se neće “roditi” ni tada, ako se povezivanje već jednom dogodilo. Informacija nastaje u trenucima kada razmišljamo o samom sadržaju podatka, kad donosimo neki sud u vezi tog

26

Fenomenologija pojma informacija

iskaza, kada pronađemo mjesto tog podatka u nekoj ili nekim klasifikacijama, kada formiramo neku misao, kada formulišemo neki zaključak3. Upravo iz prethodnih razloga na računaru uvijek smještamo “samo” podatke, koje poslije po potrebi i obradimo. Informacija, onako kako smo je mi definisali, rađa se samo u glavama ljudi, a obrada podataka na računaru je samo onda odgovarajuća ako obezbjeđuje takve nizove podataka da ljudima olakšava i ubrzava proces njihovog protumačenja. I da zaključimo oko toga šta se može smatrati informacijom s obzirom da postoje brojne definicije pojma informacije. Da bi se nešto smatralo informacijom, neophodno je da: a) kazuje nešto što je prethodno nepoznato primaocu, b) govori o nečemu što je prethodno manje nesumnjivo za primaoca, c) utiče na količinu ili strukturu znanja primaoca, d) bude upotrijebljeno u primaočevom odlučivanju, e) proizvodi zamišljene, razmatrane ili stvarno preduzete akcije primaoca, f) primaocu redukuje neizvjesnost, g) primaocu pomaže da identifikuje kontekstualna značenja riječi u rečenici, h) isključuje neka od alternativnih stanja stvari i i) mijenja vjerovanja primaoca, posebno s obzirom na distribucije vjerovatnoća s primaočeve tačke gledišta.

V PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Kako se pomoću fenomena odraza na dijalektički način objašnjava pojam informacije? 2. Kako se na dijalektički način objašnjava egzistencija informacionog sistema? 3. Kako se po Ros Ešbiju objašnjava egzistencija pojma informacije? 4. Da li su podatak i informacija sinonimi, odnosno da li je to jedno te isto? 5. Kada informacija kao skup podataka sa značenjem, postaje znanje? 6. Šta je neophodno da bi se nešto smatralo informacijom? 7. Šta se obrađuje u računaru - podaci ili informacije ili bitovi ili šta još..?

3

Ekonomiste osuđuju da nisu u stanju da se odluče. Naročito su osuđivali sjajnog Johna Maynarda Keynesa za prevrtljive stavove. Kada je kraljevska komisija zamolila petoro ekonomista za mišljenje, rečeno joj je da će dobiti šest odgovora - dva od gospodina Keynesa. Sam gospodin Keynes se nije nimalo kajao zbog toga. Obično bi kazao: “Kad se moje informacije promijene, ja promijenim svoje mišljenje. A šta Vi u tom slučaju radite, gospodine?” On nije želio da bude poput zaustavljenog sata koji pokazuje tačno vrijeme samo dva puta u danu. (P.A.Samuelson)

27

Enomenologija pojma znanje

6. FENOMENOLOGIJA POJMA ZNANJE O znanju ima nekoliko različitih teorija, pa je i izraz znanje, baš kao i izraz informacija, višeznačan. Navešćemo niz definicija znanja nanizanih po vremenu kada su nastale: "Znanje je informacija u kontekstu". Ova definicija ima korijene u racionalističkom shvatanju prema kojem se neko tvrđenje smatra valjanim znanjem ako ne sadrži kontradikciju i ako se koherentno uklapa u širi okvir znanja. (1970) "Znanje obuhvata implicitna i eksplicitna ograničenja postavljena nad objektima (entitetima), operacijama i odnosima zajedno s opštim i specifičnim heuristicima i procedurama zaključivanja uključenim u situaciju koja se modeliraju." (1984) "Znanje je informacija koja je organizovana i analizirana da bi bila razumljiva i primjenljiva u rješavanju problema ili u odlučivanju." (1992) "Znanje se sastoji od istina i vjerovanja, perspektiva i pojmova, rasuđivanja i očekivanja, metodologija i know-how." (1993) "Znanje je rezonovanje o informacijama i podacima radi aktivnog omogućavanja performanse, rješavanja problema, donošenja odluka, učenja i učenja drugih." (1997) "O znanju sastavljenom od podataka i informacija može se misliti kao o znatno većem razumijevanju situacije, odnosa, uzročnih fenomena, i kao o teorijama i pravilima (eksplicitnim i implicitnim) koje leže u osnovi datog domena ili problema." (2000) "Znanje je informacija koja je kontekstualna, relevantna i djelotvorna." (2005) „Znanje je aktivnost koja manipuliše, transformiše ili stvara rezultat iz nečega. Čak šta više, znanje djeluje kao mehanizam koji iz podataka i informacija kreira odluke i definisane postupke.“ (2011) Znanje je ukupnost svega što je bilo spoznato, otkriveno ili izvedeno zaključivanjem. Znanje je neophodno za dobro odlučivanja, tj. za prepoznavanje i razumijevanje uzročno/posljedičnih odnosa koji utiču na poslovanje organizacije, a time i na sposobnost predviđanja njene budućnosti. Saznanja o realnom svijetu vezana za njegove pojave i procese kroz iskustva i učenje omogućuju formulisanje zaključaka, analizu uzročno-posljedičnih veza, apstrahovanje – izvlačenje bitnih crta – atributa, kao i sposobnost sticanja novih saznanja i označavaju sistem na višem nivou apstarkcije koji se naziva znanjem.

29

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 5. Slijed pretvorbe podatka u znanje

Znanje je, prema tome, pojmovna slika realnosti u svijesti ljudi o stvarima, objektima, činjenicama, pojavama i procesima zajedno sa svim njihovim međusobnim i uzročno-posljedičnim vezama. Jedna druga definicija glasi: znanje predstavlja razumijevanje određene oblasti, koja u sebi sadrži potencijal za praktičnu primjenu informacije. Neosporno je stanovište da je znanje nematerijalni resurs. Ali, iako nematerijalno, ono može se skupljati, skladištiti i prenositi kroz različite medije (govorom, vizualno- tekstom, slikom) te prikazivati na različite načine uz različite tehnike i sredstva. Neki autori pojam znanja prvenstveno, a neki isključivo, vežu uz čovjeka i organizaciju, međutim autori koji su bliži tehnologiji, posebno iz područja vještačke inteligencije, govore o bazama znanja. Na primjeru ekspertnih sistema, u kojima se znanje prvo prikuplja od stručnjaka, može se uočiti da se znanje može uskladištiti, a potom koristiti iz tehnoloških sredstava. U novije vrijeme u propulziji je ekonomija zasnovana na znanjima kao efikasnom faktoru proizvodnje i upravljanja znanjima (managing knowledge) do sredine 80-ih godina, a kasnije knowledge management1) na svim nivoima. Područje interesovanja naučnika iz menadžmenta znanja, sada, ili upravljanja znanjem, ranije, razmatra se kao proces u kojem se znanje kreira, osvaja, čuva, dijeli i primjenjuje, i s tog aspekta predstavlja oblast u kojoj se znanje primjenjuje efikasno u svim situacijama odlučivanja. Odnos podatka, informacije i znanja. Mnogi shvataju razlike između podataka, informacije i znanja, kao postepene, različite nivoe istog objekta, pri čemu samo čovjekova interpretacija stvara razliku. Na narednoj slici simbolički je prikazan “put” i “okolina” (dakle “infrastruktura”) kojim se od podataka dolazi do znanja, inteligencije i mudrosti. 1

Upravljanje znanjem (knowledge management) je nastojanje da pravo znanje dospije do pravih procesora (obrađivača), u pravo vrijeme, u pravim prezentacijama, uz prave troškove, sve s ciljem da se uspostave (potspješe) pravi odnosi, odluke i aktivnosti uz uvažavanje uloge entiteta. Ta nastojanja iskazuju se u različitim kontekstima, kao što su kreiranje, komuniciranje, istraživanje i odlučivanje.

30

Enomenologija pojma znanje

Podaci predstavljaju opažanja ili činjenice izvan konteksta, te stoga sami po sebi ne prenose značenje. Podatak postaje informacija kada mu se doda odgovarajući kontekst. Informacija se preobražava u znanje ako joj ljudi dodaju svoje iskustvo, rasuđivanje, vrijednosti i uvjerenja.

 

Slika 6. Odnos podaci-informacija-znanje-mudrost

Znanje predstavljaju naša vjerovanja i vrednovanja koja se zasnivaju na smisleno organizovanom skupu informacija (poruka) do kojih dolazimo iskustvom, komunikacijom ili zaključivanjem. Inteligencija2 se obično definiše kao sposobnost snalaženja u novim situacijama. U stvarnosti inteligencija ne postoji odvojeno od znanja i svih ostalih karakteristika koje čine jednu osobu. Inteligencija je često neophodna, ali ne i dovoljna za uspjeh. Osim sposobnosti važne su okolnosti, osobine ličnosti i motivacija. Postoji nekoliko grupa definicija inteligencije, a obično se navode slijedeće sposobnosti kao osnova inteligencije:

2



brzina adaptacije na postojeće i novonastale uslove



brzina i lakoća učenja



apstraktno mišljenje



brzina osjetljivosti za zadati problem



shvatanje matematičkih problema



sposobnost korištenja riječi prilikom govora i pisanja, razumijevanje ideja



opšta sposobnost osobe uključujući svrsishodnu primjenu svih iznad navedenih sposobnosti, i



znanje u kontekstu; sposobnost iskorištenja znanja u datom kontekstu.

Riječ inteligencija potiče od latinske riječi inteligere i znači razumijeti, shvatiti.

31

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Teorija višestruke inteligencije H. Gardnera3 pretpostavlja da postoje više različitih inteligencija koje svaka osoba ima više ili manje razvijene. Sedam vrsta inteligencije koje je Gardner inicijalno predstavio su: jezička, logičkomatematička, tjelesno-kinestetička, prostorna, muzička, interpersonalna i intrapersonalna. Naknadno je dodata i osma vrsta inteligencije – prirodnjačka. Jezička inteligencija omogućava čovjeku da dobro verbalno forumuliše svoje misli i komunicira – da govori, čita, piše. Logičko-matematička inteligencija “odgovorna” je za logičko razmišljanje, usvajanje pojmova, analizu procesa i građenje naučnih teorija (rješavanje matematičkih problema i naučnih zakonitosti, klasifikaciju činjenica, uzročnoposljedičnu analizu procesa…) Vizuelno-prostorna inteligencija odgovorna je za shvatanje prostora i vizuelno izražavanje, manipulaciju i komunikaciju (slikanje i crtanje, organizaciju informacija kroz planove, šeme, mape, za orijentaciju u prostoru..). Medijum komunikacije informacija kojim se izražava muzička inteligencija su upravo melodija i ritam (reprodukcija melodije i ritma i razumijevanje odslušanog). Tjelesno-kinestetička inteligencija omogućava precizno i koordinisano pokretanje svih dijelova tijela u cilju rješavanje problema ili manipulaciju predmetom (sport, ples, manuelno pravljenje ili popravljanje različitih predmeta …). Interpersonalna inteligencija omogućava razumijevanje osjećaja i poriva drugih ljudi, te ponašanja pojedinaca i grupa ljudi (sklapanje prijateljstava i saradnja sa drugima, uticaj na mišljenje drugih ljudi, saosjećanje..). Intrapersonalna inteligencija (emocionalna) je odgovorna za razumijevanje sopstvenih potreba i formiranje realne slike o sebi samom i svojim težnjama (introspekcija4, realistična samoprocjena, kontrola emocija i navika…). Naknadno 3

Hauard Gardner, američki psiholog, dugogodišnji profesor i direktor Harvardskog Pedagoškog Fakulteta, zastupa (pedagošku) teoriju da nastava i učenje treba da budu tako osmišljeni da kod učenika podržavaju razvoj više različitih načina recepcije i razmišljanja, tj. da podržavaju razvoj više inteligencija. Učenik treba da bude u poziciji da može da razvija dominantnu vrstu inteligencije (svoje talente) što mu se omogućava uključivanjem u nastavne aktivnosti koje podržavaju različite inteligencije (i pravom da bira pristup) i tako što se ocjenjivanje rezultata učenja sprovodi tako da se mjeri napredak u razvoju više inteligencija (a ne samo verbalne i matematičko-logičke). 4 Introspekcija je promatranje vlastitih misli i osjećaja; tehnika samopromatranja. Samoopažanje ili introspekcija je sistematsko opažanje vlastitih psihičkih procesa. Ta psihološka metoda primjerena je samo psihologiji. Čovjek je svjestan svojih doživljaja i u stanju je da opaža i opisuje, bilo u trenutku samog doživljavanja ili naknadno u sjećanju.

32

Enomenologija pojma znanje

je dodata i osma vrsta inteligencije – prirodnjačka, koja omogućava raspoznavanje, klasifikovanje i razumijevanje prirode, ekosistema, životinje i biljaka (gajenje i proučavanje biljaka i životinja, poimanje strukture ekosistema, interesovanje za ekologiju...). Mudrost je pametna upotreba znanja i odlučivanje na osnovu sinteze znanja i iskustva, baziranih na moralnim normama. Vrste znanja. Znanje prema formalnosti možemo klasifikovati na: -

Eksplicitno znanje. Ono je po svojoj prirodi jasno, formalno, sistematsko, lako za komunikaciju i prenošenje.

-

Implicitno (tacitno) znanje. To je lično, neformalno, nedokumentovano znanje i čine ga vještine, prosuđivanje i intuicija koju ljudi posjeduju i koju ne mogu jednostavno objasniti i predstaviti, a zasnovano je na ličnom obrazovanju i stečenom iskustvu.

Jedan od načina transformacije znanja (pretvaranja jedne vrste znanja u drugo) je eksternalizacija, kojom se ono iz neformalizovanog oblika prevodi u formalizovani. Eksternalizacijom implicitno znanje transformišemo u eksplicitne forme (riječi, koncepte, slike, grafove, tabele). Ovim načinom transformacije znanja nastaje konceptualno znanje. Taj proces zovemo još i formalizacija. Suprotno od eksternalizacije je internalizacija5, način kojim se eksplicitno znanje transformiše u implicitno znanje. Ovim načinom transformacije znanja nastaje operacionalizovano znanje. Znanje može biti posmatrano kao subjektivno ili objektivno. -

Subjektivno znanje dijelimo na:

-

individualno, kada se posmatra kao stanje uma

-

distribuisano po članovima grupe kroz praksu.

-

Objektivno znanje se posmatra:

-

kao objekat (istinsko vjerovanje)

-

kao pristup informacijama (kako pristupiti i koristiti informacije)

-

kao sposobnost (strateška sposobnost koja može biti primjenjena za dobijanje kompetitivne prednosti).

Pred kraj XX vijeka, kada se počela razvijati moderna psihologija, introspekcija je bila njena glavna metoda. 5 Internalizacija je pojam koji označava prenošenje izvjesnih spoljašnjih normi, standarda, odnosa i akcija na unutrašnji, mentalni plan, koji se tako doživljavaju kao vlastiti.

33

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Znanje se može podijeliti još i na: -

Proceduralno (izraženo kao niz koraka ili akcija za dobijanje rezultata) – odgovori na pitanja „kako”.

-

Deklarativno (vezano između varijabli) - odgovori na pitanja „zašto”

Imamo i narednu podjelu znanja, na: -

Opšte (generalno) koje ima veliki broj individua i lako se prenosi između njih,

-

Specifično koje posjeduje vrlo ograničen broj individua i njegovo prenošenje je skupo. Ovo znanje možemo podijeliti na:  

tehničko, koje predstavlja veliko znanje o specifičnom području kontekstualno znanje, koje se odnosi na specifičan kontekst (vrijeme, prostor u kome se vrši neki rad).

Jedna druga podjela znanja je na: -

Makroskopsko - nejasno, neodređeno, bez detalja, neizraženih ciljeva i ograničenja, suštinski interdisciplinarno, kvalitativno i sugestivno, dopušta se kontradiktornost u konceptima i referencama, fleksibilno i adaptibilno na promjene okoline i njena evoluciona pravila.

-

Mikroskopsko znanje - solidno, čvrsto, precizno i tačno, fokusirano na jednu oblast u kojoj gotovo nema kontraindikacija, često za osobe sa iskustvom „očigledno”.

Prema strukturi prikupljanja, čuvanja i predstavljanja, znanje možemo da razvrstamo i na: -

deklarativno (deskriptivno, deklaraciono),

-

proceduralno (imperativno),

-

konceptualno,

-

semantičko,

-

strateško, i

-

epizodno.

Deklarativno znanje, je znati ŠTA. To znanje je sastavljeno od memorijskih šema koje su međusobno povezane pojmovima i mislima. Deklarativno i/ili konceptualno znanje odnosi se na činjenično i pojmovno znanje, u koje se ubrajaju osnovni elementi koji se moraju znati da bi bili upoznati sa disciplinom, kao i organizovanje cjeline znanja, pojmova, principa itd. Ovo znanje poznato je još i

34

Enomenologija pojma znanje

kao deskriptivno znanje, ali i kao propoziciono znanje. To je vrsta znanja koje je po samoj svojoj prirodi, iskazano u deklarativnim rečenicama ili indikativnim tvrdnjama. Primjer 6.1: Računarski programi sadrže deklarativno i proceduralno znanje. Primjer deklarativnog znanja kod programiranja su definicije relacija, dok je proceduralno znanje sadržano u algoritmima pretraživanja struktura podataka kojima se relacije interno predstavljaju. Primjer 6.2: Navodimo primjere nekih pitanja u testovima znanja, kojima se provjerava deklarativno znanje. -

Pitanja u kojima se traži izdvajanje, ili grupisanje podređenih u okviru nadređenog pojma

-

Da se povežu na odgovarajući način riječi koje se nalaze na lijevoj strani sa riječima koje se nalaze na desnoj strani

-

Pitanja u kojima se traži obilježavanje pravilnog redoslijeda kojim se odvija neki process.

Proceduralno znanje, znati KAKO nešto napraviti ili uraditi, odnosno znanje koje u sebi uključuju znanja kriterijuma koji su potrebni da bi se različite procedure završile do kraja. Sastavljeno je iz jednostavnih i složenih misaonih procesa i u mislima su sačinjeni u obliku sistema sastavljenih od niza koraka u kojima uslovu slijedi aktivnost, na primjer „ako je“- „tada“. Ponekad je to fiksiran redoslijed koraka, a ponekad treba donijeti odluku koji korak treba slijedeći načiniti. Ti produkcioni sistemi zasnivaju se na nizanju misaonih koraka. Proceduralno znanje poznato je još i kao imperativno znanje, to je znanje stečeno iskustvom u izvođenju nekog zadatka. Primjer 6.3: Prema C. Borgman (1996; 2000), za pretraživanje online kataloga postoje tri nivoa potrebnih znanja: konceptualno, semantičko i strateško. Konceptualno znanje odnosi se na prevođenje informacione potrebe na upit za pretraživanje, npr. “Koje pojmove upotrijebiti ako tražim građu o osobama s posebnim potrebama”. Semantičko znanje je ono koje se primjenjuje pri odabiru mogućnosti sistema za traženje, npr. “Trebam li koristiti naredbu Find ili Browse?”.

35

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Strateško znanje, znati KADA, GDJE i KAKO NEŠTO upotrebiti. O strateškom znanju možemo da govorimo onda kada, na primjer, učenici savladaju misaone operacije i edukativne strategije, koje mogu prenositi na nove situacije i znaju kada, gdje i kako da upotrebe to znanje. Još jedna klasifikacija znanja je na tri osnovne vrste: 1. Činjenično znanje (npr. baze podataka) 2. Metodološko znanje (npr. računarski program) 3. Konceptualno znanje (npr. baza znanja, ekspertski sistemi).

Slika 7. Vrste znanja prema jednoj klasifikaciji

Primjer 6.4: Slikoviti prikaz raznih vrsta znanja dat na slici 4, demonstriraćemo na jednom praktičnom primjeru, na primjeru recepta za puding, koji je, čini nam se, većini, manje ili više, veoma blizak. Recept za puding (Proceduralno znanje) Pripremite 0,5 l mlijeka. Odmjerite 1dl hladnog mlijeka, dodajte sadržaj kesice i miješajte dok masa ne postane glatka. Preostalu količinu mlijeka zasladite sa tri kašike šećera i zagrijte do ključanja. Sklonite sa vatre, umiješajte pripremljenu masu i kuvajte dva minuta uz neprestano miješanje. Vrelu masu sipajte u vlažne posude i ostavite da se puding stegne i ohladi. Recept za puding (Deskriptivno znanje) Masa je glatka kada je smjesa za puding razložena u masi mlijeka, tj. kada je rastopljena i ne postoje granule. Miješanje pripremljene mase sa mlijekom znači da

36

Enomenologija pojma znanje

rastvorenu masu pudinga u hladnom mlijeku treba miješati u toplom mlijeku, dok smjesa ne postane jedinstvena. Vrela masa se sipa u vlažne posude da se puding ne bi zalijepio za ivice posude u koju se sipa. Recept za puding (Semantičko znanje) Postoji veza između efikasnosti miješanja mlijeka i temperature mlijeka. Prah se bolje rastvara u hladnom mlijeku. Postoji veza između efikasnosti kuhanja mase pudinga i temperature mlijeka. Masa za puding se bolje kuva u već toplom mlijeku. Postoji veza između vlažnosti posuda i ljepljenja pudinga za zid. Recept za puding (Epizodno znanje) 1. Razdijeli u dijelove Problem: Prah za puding ne može se rastvarati u toplom mlijeku. Puding masa ne može se kuvati u hladnom mlijeku. Rješenje : Podijeli mlijeko na dva dijela, topli i hladni. 2. Korak po korak Problem : Ako se čitav prah stavi odjednom u mlijeko ne može se dobro promiješati. Dosadno je stavljati male količine u mlijeko. Rješenje : Odrediti količine koje mogu jednostavno da se pomiješaju sa pudingom. 3. Napravi prelaz Problem : Puding ne može da se kuva u hladnom mlijeku. Ako se topla i hladna masa spoje odjednom, moguće je da će nastati problemi. Rješenje : Dodati malo toplog mlijeka u hladno mlijeko da bi nastalo prilagođavanje. Poslije staviti cijelu masu za puding u toplo mlijeko. 4. Podijeli u porcije Problem : Puding će se stegnuti ako se ostavi da se hladi u šerpi. Rješenje: Podijeliti puding na jednake porcije. Recept za puding - kompletan (Proceduralno znanje) Odmjeriti 0,5 l mlijeka. Podijeliti mlijeko na dva dijela. Jedan dio zagrijati. Dodavati prah postepeno u hladno mlijeko. Prije nego što se doda naredna kašika, provjerite da li se prah sjedinio sa mlijekom.

37

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Dodati 3 male kašike šećera u toplo mlijeko i zagrijati do ključanja. Dodati malu količinu toplog mlijeka u hladnu masu da bi se napravio prelaz. Nakon toga cijelu hladnu masu dodati u toplo mlijeko i kuvati 2 minuta uz konstantno miješanje. Vrelu masu raspodjeliti u vlažne sudove i ostaviti puding da se ohladi. Proizvodnja informacija kao generator razvoja. Poznata je činjenica da se ljudsko znanje razvija vrlo velikom brzinom. Prije 20-tak godina I. Auerbach u svom poznatom izvještaju naveo je slijedeće odnose: ako se cjelokupno ljudsko znanje na prelazu iz Starog u Novi vijek označi sa 1, udvostručenje te količine znanja desilo se oko 1750. godine, a na slijedeće udvostručenje znanja trebalo je čekati samo 150 godina, dakle, ono se desilo oko 1900. godine, a slijedeće oko 1950. godine. Međutim, tek tada dolazi do prave eksplozije razvoja i primjene novog znanja, tako da se danas ono udvostručuje svakih 5-7 godina. Tako, danas živimo u svijetu u kojem je oko 90% svih dosadašnjih dostignuća čovječanstva nastalo u zadnjih 30 godina. U ovim odnosima sadržane su 3 krupne poruke: (1) razvoj ljudskog znanja je eksponencijalnog karaktera, (2) akceleracija razvoja znanja je sve veća i (3) sve je veći krug znanja i neznanja, ukoliko nismo u stanju da savladamo emisiju novih informacija. Nauka je proces proizvodnje novog znanja, a tehnologija proces pretvaranja znanja u inovacije - nove proizvode i usluge. Kao posljedica razvoja nauke je pojava sve veće količine informacija. Brzina razvoja neke zemlje jako zavisi od njene sposobnosti da proizvodi nove informacije, pretvara ih u nove ideje i realizuje u vidu novih proizvoda i usluga. VI PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Šta je znanje? 2. Navedite jednu od mnogobrojnih definicija znanja. 3. Kakav je odnos u semantičnosti (značenju) između podatka, informacije i znanja. 4. Da li se znanje, iako je nematerijalni resurs, može kreirati, prikupljati, skladištiti (čuvati), prenositi, prikazivati i koristiti? 5. Čime se znanje može kreirati i prenositi? 6. Kako se znanje može klasifikovati prema njegovoj formalnosti? 7. Navedite neke vrste znanja kako se ono klasifikuje prema strukturi njegovog prikupljanja, čuvanja i predstavljanja. 8. Koje vrste znanja su iskorištene (prikazane) u računarskim programima?

38

Informacija i znanje kao resursi

7. INFORMACIJA I ZNANJE KAO RESURSI Informacija1 je resurs, u osnovi različit od bilo koje materijalne supstance. Ona je u suštini apstraktna, nema ni težinu, ni veličinu ni obim. Ali, ne može sama da postoji. Potreban joj je fizički "nosač" - medijum u koji je ona utisnuta. U principu bilo koja materijalna struktura ili energija može da bude nosilac informacije: svjetlost, zvuk ili radio talasi, električna struja ili napon, magnetna polja, trag tinte ili olovke na papiru, pa i mreža neurona2 u našem mozgu ili razni biotokovi ili kiseline u stablima biljaka i u drveću. Specifična karakteristika informacije kao resursa, za razliku od materije i energije, je u slijedećem: -

informacija se upotrebom ne troši, a raspodjelom ne smanjuje. Ako nešto znamo, možemo to naučiti i druge, a da pritom ne gubimo naše znanje. Primjenjujući znanje, ne samo da ga ne trošimo, nego ga kroz praksu još i oplemenjujemo, nadopunjavamo i produbljujemo,

-

informacija može biti upotrebljavana više puta i od različitih korisnika. Proces trošenja ne uništava informacioni sadržaj i ona se može upotrebiti ne samo pojedinačno nego istovremeno od mnoštva korisnika,

-

ne zahtijeva mnogo materije i energije za pružanje informacionih usluga,

-

informacija posjeduje fundamentalnu vrijednost, kao novac, roba, rad ili sirovine,

-

ima karakteristike koje se mogu identifikovati i mjeriti, kao što su: metoda i cijena dobijanja, svrha u kojoj se koristi (korisnost), različite oblike i sredstva kojima se stvara i principe kojima se ona obrađuje,

1

Peter F. Drucker (1909-2005) poznat je kao tvorac modernog menadžmenta. Bio je uticajni pisac, predavač i konsultant iz oblasti menadžmenta i, kako je sam sebe volio opisivati, socijalni ekolog. 2 Neuron (riječ grčkog porijekla) je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica nervnog sistema - nervna ćelija. Sastoji se od tijela ćelije i nastavaka: aksona i dendrita. Nervne ćelije se međusobno razlikuju po veličini, obliku i građi, što je povezano sa razlikama u funkcijama pojedinih tipova neurona. Nervne ćelije imaju ulogu provodnika (konduktora) nadražaja od receptora (ćulnih ćelija-ćelija koje primaju nadražaje iz spoljne ili unutrašnje sredine) i zatim ih senzitivnim neuronima prenose do odgovarajućih centara centralnog nervnog sistema, od centralnog nervnog sistema do odgovarajućih ćelija i organa (efektori) koji će odreagovati na nadražaj i ulogu prenosa i skladištenja informacija u nervnom sistemu.

39

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

informacija postoji u različitim stepenima “čistoće” i korisnosti. Ona se može “prečistiti” i obraditi da bi joj se povećala vrijednost,

-

ulaganje za pribavljanje informacije kao resursa može se uobičajeno teretiti kao trošak, a ponekada - u zavisnosti od ciljeva kompanije, i kao kapitalna investicija.

Poređenje troškova i koristi je moguće i poželjno (Cost-Benefit analiza), -

njena proizvodnja ne zagađuje čovjekovu okolinu, a zadovoljava one čovjekove potrebe koje nije moguće zadovoljiti alternativno materijom ili energijom.

Pored toga: -

-

informacija kao resurs je: (1) osnova za odlučivanje i (2) za stvaranje dodate vrijednosti, informacija kao imovina ima pojavni oblik kao: (1) zapisi o proizvodnim procedurama (patenti, licence i druga intelektualna imovina) i (2) softverska rješenja, informacija kao potrošna roba ima pojavni oblik kao: komercijalni informacijski servisi.

Osnovne razlike između informacije i znanja kao resursa su3: -

-

-

-

3

kad se informacija jednom proizvede, može postati dostupna širokom krugu korisnika, koji je usvajanjem (prijemom i predajom) ne otuđuju od ostalih korisnika; drugačije je sa znanjem, koje ne postoji u objektiviziranom obliku, tako da je u autentičnom obliku dostupno isključivo svom kreatoru i nije otuđivo, a kada se predaje, mijenjaju se njegova prvobitna svojstva, informacija je tiražna, može se umnožavati, a troškovi proizvodnje svake slijedeće kopije opadaju i teže nuli uporedo s tehničkim progresom; stvaranje novih znanja zahtijeva sve više informacija, veće napore i veće troškove, dobivene informacije su dostupne i demokratične; znanja su rijetka, a rezultat su stvaralaštva ingenioznih pojedinaca visokog intelektualnog nivoa, informacije mogu biti objekt svojine (engl. property), dok se znanja pojavljuju kao objekt vladanja (engl. possession) i informacija ima karakteristike javnog dobra, dok se znanje tretira kao lično dobro.

Prema: Inozemcev, Vladislav (2000), „Paradoksi postindustrialnoj ekonomiki“, Mirovaja ekonomika i meždunarodnije otnošenija, No 3, s. 4.

40

Informacija i znanje kao resursi

VII PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Koje su opšte karakteristike informacije kao resursa? Koje su specifične karakteristike informacije kao resursa? Koje su osnovne razlike između informacije i znanja kao resursa? Da li se upotrebom znanje može potrošiti? Da li se informacija upotrebom može potrošiti i raspodjelom smanjiti? Da li se ulaganje u pribavljanje informacije može tretirati kao investicija? Koji je odnos troškova proizvodnje informacije u odnosu na troškove proizvodnje znanja?

41

Komuniciranje – Model i proces

8. KOMUNICIRANJE - MODEL I PROCES Komunikaciju čine procesi slanja i primanja poruka/informacija u cilju izazivanja nekog ponašanja. Kažemo da je za egzistenciju informacije potrebno uvijek dvoje, tj. onaj/ono koji informaciju saopštava i onaj/ono koji je percipira. Dakle, svaka informacija ima svoj izvor odakle potiče, kao što ima i svoje odredište - kome je namijenjena. Proces prenošenja informacije od jednog subjekta koji šalje informaciju do subjekta koji je prima nazivamo komuniciranje. Pri tome, subjekt u procesu komuniciranja može da bude čovjek, životinja, biljka, računar, knjiga, pismo itd. Organizacije (preduzeća, ustanove, udruženja itd.) ne postoje bez ljudi, a odnosi među ljudima ne postoje bez komunikacije. Sve organizacije su stvorene i organizovane putem komunikacionog procesa i održavaju ih ljudi koji međusobno komuniciraju. Ljudi moraju da komuniciraju da bi uopšte mogli da se organizuju, a zatim moraju da komuniciraju kako bi sprovodili koordinaciju i kontrolu svojih aktivnosti. Za uspostavljanje informacione veze služe različiti mediji i sredstva, koji omogućuju rezličite oblike prenosa informacija. U medije za prenos informacija možemo svrstati npr. električnu struju - čijim impulsima se informacije prenose po određenom kódu, vazduh - vibracijom prenosi akustične signale, tinta - kojom se ispisuju znakovi na papiru, nervni impulsi - koji cirkulišu u nervnim sistemima živih bića, a po svom materijalnom sastavu predstavljaju električno odašiljanje strujnih impulsa u kombinaciji sa fizičko-hemijskim izmjenama i mehaničkim kretanjem molekula unutar nervnih struktura, skupovi odgovarajućih gena - u sistemima nasljeđivanja fizički nosioci informacije su skupovi odgovarajućih gena - skupovi molekula određenih kiselina), itd 1 . Sve dok se ne pojavi signal (napisana ili izgovorena riječ, slika, muzika, formula, gen, temperatura, pritisak, el. signal itd.) koji je materijalni nosilac informacije, informacija postoji samo potencijalno. Na primjer, u cvijetu jabuke sadržana je informacija oplođavanja, koja će se ispoljiti tek pošto se cvijet razvije u plod sa sjemenkama. I tek sjemenka je aktivni nosilac informacije o tome da će iz nje zaista izrasti stablo jabuke, a ne, recimo, stablo bora, i da će davati iste onakve

1

Nauka je utvrdila da novi organizam dobija od predaka naslijedne informacije, koje su kodirane u hemijskoj strukturi molekula DNK (deziribonukleinske kiseline). Pokazalo se da u procesu individualnog razvoja organizma geni uslovljavaju makroskopske crte organizma u cjelini. Pomoću kibernetskih metoda, zasnovanih na teoriji informacija i kodiranja, genetika je danas u stanju da uspješno proučava procese nasljednosti i evolucije raznih oblika živih bića.

43

Informacije – Sistemi - Upravljanje

plodove kakav je bio i onaj plod iz koga je ispao nosilac informacije - dotična sjemenka, a ne šišarke bora. Komunikacija ima svoj medij/kanal i, na žalost, šumove i prepreke koji je ometaju. Stanje određenog medija, tj. medij i signal čine informacioni kanal, tj. kanal prenosa signala. Kao i signali, kanali su različite prirode. Najjednostavnije ih možemo podijeliti na dvije grupe: kanale veze koje izgrađuje čovjek i kanale veze koje je izgradila priroda (bilo da su nastali kroz dugotrajnu evoluciju bioloških sistema, ili je to prostor, vazduh, materija i njena kretanja. Kanal je elemenat za uspostavljanje veze između komunikatora, tj između pošiljaoca i primaoca. Primjer 8.1: I biljke komuniciraju. Džek Šulc i Jan Boldvin, sa državnog univerziteta u Pensilvaniji (SAD), otkrili su u svojim eksperimentima (1994. godine) da je drveće u stanju međusobno da komunicira i to u cilju da jedno drugo upozori o pojavi napasnika. Kada su primjetili da su jednu grupu mladog drveća napali insekti ili glodari, zapazili su da je to drveće počelo da ispušta jednu vrstu hemijske materije, čiji hemijski sastav nisu uspjeli da utvrde, na šta je drugo drveće u njihovoj blizini počelo da ubrzava proizvodnju veće količine tanina, otrova u lišću koji kod insekata izaziva loše varenje. Ova dvojica naučnika su još zapazili da je proizvodnja tog otrova bila u srazmjeri sa trajanjem i intenzivnošću napada insekata, vašiju ili glodara. Dvojica istraživača su svoja istraživanja prvo izvodila u proljeće, kada drveće počinje da buja i dobija mlado lišće, a zatim i u kasnu jesen kada se sprema za zimski san. Zanimljivo je bilo da se pomenuto komuniciranje između drveća u kasnu jesen nije uopšte dešavalo, pa u vezi s tim ni povećana proizvodnja tanina. Primjer 8.2: I životinje komuniciraju. Smatra se da pauci spadaju u najranije grabljivice u svijetu i da za svoje preživljavanje treba da zahvale svojim svilenim nitima. Tajna njihovog ispredanja svilenih niti leži u jednom privjesku od žlijezda i i skupu cjevčica i slavina na zadnjem dijelu njihovog tijela. Zahvaljujući tom malom organu oni svoje žrtve hvataju u mrežu od svilenih niti, svoja jajašca štite u svilenim vrećicama, putuju na svilenim nitima i do visina od blizu hiljadu metara, i što je najzanimljivije oni međusobno komuniciraju preko svilenih niti, a mužjaci udvarači ritmično udaraju u niti ženkinih svilenih mreža, pozivajući ih na ljubavnu igru. Pojavu paukova naučnici smještaju u period od prije najmanje 600 miliona godina. Smetnje i otpori (šumovi) su izvor smetnji prenosa informacija, koji se takođe prenose kanalom za prenos informacija i negativno utiču na sadržinu signala i dovode do iskrivljavanja sadržaja saopštenja. Jedan od prvih naučnika koji se detaljnije bavio procesom komuniciranja i koji je pokušao da definiše neke njegove osnovne matematske koncepte bio je Klod

44

Komuniciranje – Model i proces

Šenon2, koji je 1946. godine postavio prvu razrađenu teoriju procesa komuniciranja. Njegov model tog procesa prikazan je na slici 8. Smetnje i otpori Smetnje i otpori Izvor

Koder

Saopšenje

Komunikac. kanal

Signal Prijemni

Dekoder

Saopštenje

Primalac

Signal

Slika 8. Šenonov model komuniciranja

Navedena šema ukazuje, prvo, na izvor informacije - svaka informacija ima svoj izvor odakle potiče, kao što ima i svoje odredište - primaoca. Između toga informacija prolazi kroz čitav splet, čitavu hijerarhiju izvora i odredišta, tako da i sama odredišta postaju njezin izvor. Kód (engl. Code) je pravilo za transformisanje poruke ili saopštenja iz jednog simboličkog oblika u drugi bez gubitka informacije. Kodiranje (engl. Encoding) je proces transformisanja poruke iz jednog simboličkog oblika u drugi, a obrnuti postupak je dekodiranje. Ovaj proces podrazumijeva određenu operaciju šifriranja saopštenja, koja saopštenje pretvara u signal. Kodiranjem se općenito naziva prevođenje jednog sistema znakova ili signala u drugi sistem znakova ili signala. U prenosu informacija između komunikacionih partnera (čovjek - čovjek, čovjek - računar, ili računar - računar, itd.) nastaju raznovrsne smetnje (tehničke, semantičke i pragmatičke) koje mogu ugroziti ispravan prijem poslatih signala ili mogu spriječiti da neki signali budu primljeni na pravom mjestu. U komunikacionim tehničkim sistemima uvijek se radi o prenosu fizičkih signala (akustičkih, optičkih ili električnih) koje formira pošiljalac, a na osnovu njih primalac rekonstruiše fizički sadržaj poruka pošiljaoca - čovjek rekonstruiše misaoni sadržaj. U društvenim sistemima to može biti u obliku napisanih ili 2

Klod Elvud Šenon (Claude Elwood Shannon; 1916 - 2001) je američki naučnik i inženjer. Među njegova najznačajnija otkrića spadaju teorija informacija i dizajn digitalnih računara i kola. Šenon je poznat kao utemeljivač informacione teorije sa svojim naučnim radom objavljenim 1948. godine. Takođe se smatra utemeljivačem teorije digitalnog računara i teorije dizajna digitalnih kola, kada je kao 21-godišnji student MIT-a, napisao tezu gdje dokazuje da je primjenom Bulove algebre na digitalna električna kola, moguće riješiti bilo koji logički ili numerički problem.

45

Informacije – Sistemi - Upravljanje

izgovorenih riječi, slika, muzike, formula, a u biološkim sistemima - u obliku gena, kiselina, raznih biotokova itd. U današnje vrijeme komunikacionim procesom bave se stručnjaci iz mnogih oblasti. Jedan novinar ili jedan inženjer telekomunikacija zainteresovani su za različite aspekte komunikacionog procesa, pa ljudima često izgleda da su informacije kojima se bavi novinar i inženjer sasvim različite. U stvari, za njih važi isti koncept procesa komuniciranja, pa i pojma informacije, samo su različiti aspekti sa kojih se ovaj proces posmatra. U teoriji informacija definisana su tri aspekta posmatranja komunikacionog procesa, mada ni među njima nema oštre granice. To su: a) tehnički aspekt, b) semantički aspekt, i c) aspekt efektivnosti. Šenonov koncept procesa komuniciranja prikazan na slici 5. pogodan je kod analize tehničkog aspekta posmatranja, koji se bavi problemom količine i tačnosti prenosa poruke komunikacionim kanalom od informacionog izvora do prijemnika. Ovaj nivo najviše je razrađen u teoriji informacija i to zaslugom Šenona, koji je dao jednu zaokruženu matematsku interpretaciju ovog aspekta posmatranja. Semantički aspekt posmatranja procesa komuniciranja bavi se problemom da li prenesena poruka ima ili nema određeno značenje za subjekta koji je primio poruku - za primaoca. Na primjer, na tehničkom nivou posmatranja, poruke "AAB1VG2GDĐ" i "ČOVJEK JE ŽIVO BIĆE" se jednako tretiraju, odnosno najbitnije je da se one pravilno prenesu do prijemnika. Semantički nivo posmatranja procesa komuniciranja, međutim, razlikuje karakter ovih poruka. Poruka "AAB1VG2GDĐ" nema nikakvo značenje, bar sa stanovišta subjekta koji očekuje poruku na našem jeziku, dok poruka "ČOVJEK JE ŽIVO BIĆE" ima određeno (smisleno) značenje za subjekta koji prima poruku. U principu, sadržaj informacije (u nekoj poruci) može se utvrditi ukoliko se informacija shvati kao mjera ukidanja neizvjesnosti, s obzirom da djelovanje primaoca informacije nije samo posljedica količine informacije koju primi, već, prije svega, njenog sadržaja. Ričard Hartli (Richard Hartley) je još 1928. godine, u svom radu pod naslovom "Prenos informacije", postavio osnov za formulisanje mjere informacije. Nakon toga, za oznaku i obilježje količine informacija uveden je poseban termin "bit" kao skraćenica od engleskog izraza "binary digit" (čit. bajneri didžit), što znači

46

Komuniciranje – Model i proces

binarni kód ili binarni znak. Hartli ilustruje (semantičku) mjeru informacije rečenicom "jabuke su crvene". Riječ "jabuke" isključuje sve ostale predmete osim jabuke. Riječ "crvene" isključuje sve ostale boje osim crvene. Na ovaj način rečenica "jabuke su crvene" u svojstvu informacije, isključuje sve mogućnosti osim jedne, tj. sadrži najveću mjeru informacije. S druge strane, rečenica "jabuke imaju svoju boju" sadrži neuporedivo manje informacije. Na osnovu toga Hartli zaključuje da je količina informacije proporcionalna broju mogućih izbora. O tome smo već diskutovali u poglavlju “Informacija kao fenomen raznovrsnosti” po Ros Ešbiju. U slijedećim primjerima poruke: "ČOVJEK JE ŽIVO BIĆE" i "ČAS JE ZAVRŠEN", na tehničkom i semantičkom nivou imaju isti efekat, dok po efektivnom aspektu imaju različitu interpretaciju: Poruka "ČOVJEK JE ŽIVO BIĆE" - sa stanovišta efektivnog nivoa nema svoju vrijednost, jer ne doprinosi donošenju nikakve odluke, niti preduzimanju neke aktivnosti nakon njenog prijema. "ČAS JE ZAVRŠEN" - ovo je poruka koja učeniku ili studentu, koji je prijemnik u procesu komuniciranja, govori mnogo više. Na osnovu ove poruke on donosi odluku da spremi svoje stvari, izađe iz predavaonice, pođe kući,..., itd. Komuniciranje korisnika sa računarom. Komuniciranje je osnovna ljudska potreba i aktivnost, kontinualna u prostoru i permanentna u vremenu, usmjerena prema spoljnjem svijetu i prema njegovom unutrašnjem biću. Ona je jedan od najvažnijih teorijskih i empirijskih konstrukata u razuđenom polju naučnih disciplina koje čovjeka analiziraju kao biće koje govori (lingvistika), želi i osjeća (psihoanaliza), proizvodi i troši (ekonomija i tehnologija), živi u grupi (sociologija), upravlja ili je u fokusu upravljanja (menadžment, organizacija, političke nauke), uči ili podučava (psihologija, pedagogija, tehnologija obrazovanja), istražuje i eksperimentiše (statistika, metodologija, biohemija, biofizika), kreira, dizajnira (arhitektura, urbanizam, marketing) i razvija materijalnu i nematerijalnu imovinu (inženjering i primijenjene nauke) izvodeći manje ili više kompleksne socijalne, ekonomske, tehnološke i interpersonalne ili komunikacione interakcije. Korisnik. Pod ovim pojmom podrazumijevamo individualnog korisnika, grupu korisnika koja zajedno radi ili čak niz korisnika u organizaciji. Korisnik je bilo koja osoba koja pokušava da završi neki posao ili postigne cilj koristeći tehnologiju. Korisnici mogu komunicirati i komandovati računaru korištenjem nekog ulaznog uređaja a za prikazivanje rezultata obrade koriste izlazne uređaje. Ulazni uređaji prihvataju podatke i instrukcije od korisnika i konvertuju ih u formu koju računar može razumjeti. Svaki ulazni uređaj prihvata specifičan oblik podataka. Na primjer tastatura prenosi kucane karaktere (slova, brojeve, simbole), a table za prepoznavanje pisanja rukom ''čitaju'' napisani tekst. Korisnici zahtijevaju 47

Informacije – Sistemi - Upravljanje

da komunikacija sa računarom bude jednostavna, brza i bez greški. Sve to je uticalo na postojanje različitih ulaznih uređaja koji izlaze u susret potrebama korisnika i aplikacija. Izlazni uređaji podatke predstavljaju u formi razumljivoj za korisnika. Korisnički interfejs. U ovom dijelu razmatraju se problemi komuniciranja čovjeka sa računarom, koje se odvija putem korisničkog intefejsa3, kako se naziva posrednik između čovjeka i računara. U računarskoj nauci i interakciji čovjekračunar, korisnički interfejs upućuje na grafičke, tekstualne i auditorne informacije koje program prezentira korisniku, i kontrolne sekvence (kao što je kucanje na računarskoj tastaturi ili pokretanje miša) koje korisnik upotrebljava pri kontroli programa. Pored korisničkih, postoje i drugi interfejsi, kao što su fizički interfejsi i softverski interfejsi. “Posrednici” u komunikaciji između hardverskih komponenti nazivaju se fizički interfejsi. Softverski interfejsi postoje između odvojenih softverskih komponenti i obezbjeđuju programski mehanizam pomoću kojeg ove komponente mogu komunicirati. Pod korisničkim interfejsom u užem smislu, podrazumijeva se izgled ekrana koji korisnik nekog programa vidi na svom monitoru. Međutim, u širem smislu, korisnički interfejs predstavlja bilo koji način na koji čovek interaguje sa računarom. Korisničkim interfejsima se poklanja velika pažnja, jer od toga kakav je korisnički interfejs zavisi upotrebljivost programa ili lakoća sa kojom čovjekkorisnik može da koristi neki softver. Dobar korisnički interfejs olakšava korisniku da obavi posao koji mu je potreban. Često se ispred riječi korisnički interfejs stavlja i riječ “grafički” kojom se označava da softver sadrži grafičke prikaze (forme, slike, ikone, itd.) pomoću kojih se olakšava korišćenje programa. Grafički interfejsi se označavaju sa GUI4. Naša definicija GUI-a, grafičkog korisničkog interfejsa je da je to „metoda interkacije korisnika sa računarom kroz manipulaciju uz pomoć hardvera (miš, tastatura, ekran, ekran osjetljiv na dodir-touch sensibile screen, itd.) i softvera u obliku grafičkih elemenata i dodacima uz pomoć tekstualnih poruka i obavještenja”. Prema tome, GUI čine i softver i hardver. Softver GUI-a čine vizuelni elementi, kao što su: 3

Interfejs (engl. Interface), misli se na korisnički interfejs, za razliku od fizičkog i softverskog interfejsa, je pojam koji opisuje postupke i metode pomoću kojih korisnik izvršava računarski program. To mogu biti meniji, obrasci za unos podataka, poruka o greškama i postupci putem tastature. Grafički korisnički interfejs je interfejs koji koristi ikone (male sličice) i korisniku omogućuje da opcije menija izabere mišem. Za grafički korisnički interfejs upotrebljavaju se dvije kratice: GUI ( Graphical User Interface ) ili WIMP (koji može biti skraćenica za Windows, ikone (Icons), meniji (Menus), pokazivači (Pointers), ili za Windows, ikone (Icons), miš (Mouse), padajući meni (Pull-down menu). 4 GUI-Izgovara se približno kao gooey na engleskom jeziku, tj. gui, na našim jezicima (S/B/H).

48

Komuniciranje – Model i proces

-

pointer – simbol koji se pojavljuje na ekranu i koji se pomjera da bi se selektovali objekti i komande,

-

desktop – područje na ekranu gdje su ikone grupisane,

-

ikone – u obliku sličica na desktopu, tj. pozadini koja prikazuje komande, fajlove ili prozore. U Windows OS-u imamo četiri vrste ikona: ikone fajlova, ikone foldera, ikone hardverskih komponenti i ikone prečica (engl. shortcuts),

-

prozori (u Windows OS) – podjela ekrana u različita područja. U svakom prozoru može se prikazivati ili pokretati (engl. run) različiti program,

-

meniji – dozvoljavaju korisniku izvršavanje komandi izborom opcije iz menija,

-

dugmadi sa tekstom i/ili slikama (engl. buttons),

-

okviri za unos i/ili komunikaciju (engl. communication boxes),

-

kvadratići, kružići za izbor tipa (engl. check boxes, radio buttons, combo boxes, itd.), i drugi.

Prvi put GUI je iskoristila firma Apple na svojim Macintosh računarima i operativnim sistemima, dok je kasnije Microsoft iskoristio Apple-ove ideje u njihovim prvim verzijama Windows operativnog sistema. Primjeri nekih grafičkih interfejsa su: Mac OS, Microsoft Windows, NEXTSTEP i X Window System, od kojeg su kasnije nastali KDE, GNOME i CDE. Prije pojave GUI-a korišteni su interfejsi na bazi komandne linije, tzv. CLUI interfejsi (engl. Command Line User Interfaces), kod kojih je korisnik zadavao komande kucanjem na tastaturi tekstualnog niza na komandnoj liniji i funkcionisali su u DOS, Unix, Linux, VAX/VMS, Xenix i drugim DOS-abilnim operativnim sistemima. Pomoću grafičkog interfejsa korištenje današnjih računara postalo je mnogo jednostavnije nego u doba DOS operativnog sistema, koji je bio prilično negostoljubljiv prema novim korisnicima računara. Većina današnjih operativnih sistema se upravlja preko grafičkog interfejsa, dakle pomoću kursora, ikona, prozora i drugih elemenata. Danas se grafički interfejs ne koristi samo u računarima, već ga iskorištavaju i razne govorne mašine, informacioni kiosci kao i monitori u industrijskim postrojenjima koje pokreću operativni sistemi u realnom vremenu (RTOS-Real Time Operating Systems). Najnoviji mobilni telefoni takođe imaju grafičke interfejse sa ekranima osjetljivim na dodir.

49

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Jedna druga vrsta korisničkog interfejsa su web-bazirani korisnički interfejsi koji primaju input i obezbjeđuju output pomoću generisanih web stranica koje se prenose preko Interneta i vidljive su korisniku koji koristi pregledač web-a. Pored prethodne tri vrste korisničkog interfejsa postoje još i tzv. heptički interfejsi (engl. haptic interfaces). Oni dopunjuju ili zamjenjuju ostale oblike outputa sa heptičkim (engl. haptic) metodama feedback-a5. Heptika se bavi proučavanjem kako da se spoji ljudski osjećaj dodira sa računarski generisanim svijetom. Peta vrsta korisničkog interfejsa su interfejsi dodira (touch screen sensibile) su grafički korisnički interfejsi koji koriste displeje dodirnog ekrana (ekrana osjetljivog na dodirni kontakt) kao kombinaciju ulaznog i izlaznog uređaja. Koristi se u mnogim industrijskim procesima i mašinama, samouslužnim mašinama i sl. Komuniciranje računara sa računarom. Preduzeće kao složen, dinamičan organizacioni sistem, da bi moglo da opstane, mora neprestano da razmjenjuje podatke sa okolinom. Informacije o tržištu, konkurenciji, novim proizvodima, ostalim granskim organizacijama i organizacionim jedinicama stižu u preduzeće preko različitih komunikacionih kanala. Obrada tih podataka i priprema esencijalnih, obrađenih podataka u što kraćem vremenskom intervalu za potrebe upravljača je zadatak informacionog sistema. Oblik generisanog izvještaja od strane informacionog sistema mora biti prilagođen grupi korisnika kojoj je on namijenjen. Rad komunikacionog sistema u cjelini danas ne može da se zamisli bez računara, odnosno računarske tehnike. Osnovne funkcije u klasičnoj i bežičnoj telefoniji realizuji računari: uspostavljanje veze, evidencije poziva, obračun telefonskih i raznih ostalih usluga, itd. Funkcionisanjem manjih mreža računara na istoj geografskoj lokaciji (LAN, od engl. Local Area Network – mreža lokalne oblasti), srednjih mreža računara postavljenih na bliskim geografskim lokacijama (Intranet), kao i raširenih mreža računara (WAN) upravljaju takođe računari. Korisnicima se danas nudi jedan od pet stepena povezanosti računara. 

5

Prvi stepen povezanosti: Slučaj kada je više računara direktno povezano sa centralnim računarom. Povezani računari se ponašaju u mreži kao terminali koji se sastoje samo od monitora i tastature i neophodnih priključnih uređaja.

Pojam Feedback (odziv) opisuje situaciju kada output od nekog događaja ili fenomena (ili informacija o njegovom rezultatu) koji se desio utiče na neku pojavu ili sam događaj u sadašnjem ili u budućem vremenu.

50

Komuniciranje – Model i proces



Drugi stepen povezanosti: Slučaj kada je više autonomnih računara međusobno povezano sa jednim ili više centralnih računara. To je lokalna mreža - LAN. Ovo je jedan od najčešćih oblika povezivanja računara u organizacijama (preduzećima, ustanovama, zajednicama, društvima i dr.).



Treći stepen povezanosti: Gradska računarska mreža, skraćeno MAN (od engl. Metropolitan Area Network – gradska računarska mreža). Obuhvata jednu računarsku mrežu ili više lokalnih računarskih mreža. Često ima dodatu specijalnu telekomunikacionu opremu, kao što su mikrotalasne i satelitske relejne stanice, koje služe i za prenos govornih i TV signala.



Četvrti stepen povezanosti: Više gradskih i lokalnih mreža međusobno povezanih u mrežu na širem području, tzv. WAN mrežu (od engl. Wide Area Network - mreža šire oblasti). Velike kompanije i poslovni sistemi koriste WAN mreže za povezivanje svojih udaljenih fabrika i poslovnih jedinica.



Peti stepen povezanosti: Ovo je najviši stepen povezivanja koji omogućava uspostavljanje veza velikog (neograničenog) broja mreža i udaljenih računara svih tipova i snage (veličine). Internet je taj peti stepen povezanosti - mreža petog stepena i danas najčešći oblik povezivanja računara i računarskih mreža u svijetu. Internet nije mreža računara, on je mreža računarskih mreža, on je globalna računarska mreže.

  Slika 9. Lokalna računarska mreža (LAN)

Slika 10. Regionalna računarska mreža (WAN)

Razvoj komunikacija, znači, zavisi i od razvojnog nivoa računarske tehnike. Kao konkretni rezultati čisto komunikacionog razvoja mogu se naznačiti samo slijedeća tri: digitalizacija mreža, bežični prenos podataka i prenos podataka pomoću širokog spektra (DSL). Prve dvije sfere su poznate, a za treću treba malo

51

Informacije – Sistemi - Upravljanje

objašnjenja: pomoću širokog spektra se realizuje brzi prenos velike količine podataka. Prenos zvuka, slike, animacije i filmova vrši se na ovaj način. DSL (Digital Subscriber Line - digitalna pretplatnička linija) je jedna od savremenijih tehnologija prenosa podataka. To je modemska tehnologija koja koristi postojeću telefonsku bakrenu paricu za širokopojasni prenos podataka velikom brzinom koristeći neiskorišteni dio frekventnog pojasa. xDSL je akronim za različite izvedbe DSL-a, među kojima je najčešća i najpopularnija ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - asimetrična digitalna pretplatnička linija. Upravo ova karakteristika (asimetričnost) je čini najzanimljivijom DSL izvedbom za kućne i male poslovne korisnike. Asimetričnost, zapravo, znači mogućnost mnogo bržeg protoka podataka u ''downstreamu'' odnosno protoku podataka od mreže ka korisniku, nego što je to u ''upstreamu'' odnosnu u odašiljanju podataka od korisnika ka mreži. Većina najzanimljivijih aplikacija za korisnike na mreži su asimetične (video on demand-video na zahtjev, pristup udaljenim lokalnim mrežama LAN, pristup Internetu, multimedijalni pristup, home shopping-kupovina iz kuće...), gdje puno više informacija korisnik ''skida'' s mreže nego što ih u nju ''šalje''. Ta asimetričnost čini ADSL idealnim za ove aplikacije. Sve ostalo je zajednički razvoj komunikacije i računarske tehnike: primanje i slanje poruka sa računara, mobilnog računara ili mobilnog telefona (E-mail), EDI – (Electronic Data Interchange) - razmjena poslovnih informacija direktno između računarskih sistema bez tvrde kopije tj. papira, WWW, Gopher ili WAP aplikacija na mobilnim telefonima, interaktivna razmjena podataka: IRC, prenos glasa i slike preko Interneta u okviru telekonferencije, kao i druge mogućnosti: servisi ili usluge Telnet, Finger, Ping itd. Za zadovoljavanje pojedinačnih zahtjeva korisnika razvijeno je više različitih tipova usluga kao što su teleshopping (trgovina na daljinu), teleteaching (nastava na daljinu), teleworking (rad na daljinu), telecooperation (saradnja na daljinu), eLearning (elektronsko učenje), e-Business (elektronsko poslovanje), e-Banking (elektronsko bankarstvo), e-Health (elektronsko zdravstvo), e-Medicine (elektronska medicina), e-Hospital (elektronska bolnica) itd. Broj razvijenih mrežnih i Internet aplikacija je iz dana u dan sve veći. Bez ovih vidova prenosa podataka poslovanje danas postaje nezamislivo. Tehnologije za mrežne komunikacije. Tu spadaju: komunikacioni kanali, mrežni hardver i mrežni softver. Komunikacioni kanali. Tri glavne vrste komunikacionih kanala su:

52



iznajmljeni komunikacioni kanal (zakupljeni vod),



javna telefonska mreža, i

Komuniciranje – Model i proces



prostor (ostvarenje veze vrši se pomoću bežičnih tehnologija a podaci se prenose radiotalasima).

Komunikacija u mreži računara (međusobno povezivanje uređaja unutar mreže) fizički se odvija putem medija kao što su kablovi ili bežični prenosni sistemi. Osnovna mjera kvaliteta komunikacionog kanala je brzina prenosa. To je fizička karakteristika komunikacionog kanala koja se mjeri brojem bita koji se mogu prenijeti u jednoj sekundi (bit/s). Brzina prenosa se dakle mjeri brojem elementarnih informacija koje mogu da proteknu u jednoj sekundi. Uzimajući u obzir aktuelne tehnologije prenosa u računarskim mrežama, češće se koristi jedinica Megabit (milion bita) u sekundi (Mbps), ili Gigabit (milijarda bita) u sekundi (Gbps). Komunikacioni kanali se mogu podijeliti na žične i bežične medije. Žičani medij su: upredena parica, koaksijalni kabl i fiber-optički kabl. Najviše korišten način žičane komunikacije je upredenim paricama. Upredena parica (engl. twisted-pair wire) - predstavlja par bakarnih žica i najrasprostranjeniji je oblik povezivanja jer se koristi za sve telefonske instalacije. Žice se uparuju i uvijaju kako bi se smanjile smetnje u komunikaciji. Razlikuju se obično kablovi kategorije 3 koji se koriste u telefoniji i kablovi kategorije 5 koji se koriste u povezivanje računara.

Slika 11. Medijum za brzine 2 Mbps

Slika 12. Medijum za brzine 100 Mbps

Ovaj medij je jeftin i lak za poslovanje. Koaksijalni kablovi se obično koriste za televizijske kablovske sisteme, a koriste se i u LAN mrežama. Kablovi se sastoje od centralne jezgre od bakarne ili aluminijumske žice obmotane savitljivim izolatorskim slojem, oko kojega je opet obmotan provodni sloj tankih žica, sve obmotano spoljašnjom izolacijom. Ovakav medij je skuplji i teži za rad.

53

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 13. Koaksijalni kablovi omogućuju brzine do 200 Mbps

Optički kablovi – su komunikacioni medij velikog kapaciteta, sastavljen od mnogobrojnih tankih staklenih nit koji umjesto električnog nosi svjetlosni signal koji putuje kroz unutrašnjost fiber-optičkog kabla. Optički kablovi se prave od velikog broja (stotina, hiljada) veoma tankih staklenih vlakana umotanih u zaštitni sloj. Podaci se prenose svjetlosnim talasima koje emituje mali laserski uređaj. Na ovakve kablove ne utiču smetnje prouzrokovane elektromagnetnim zračenjima. Nedostatak je što su skupi i komplikovani za instalaciju, pa se uglavnom koriste za osovinski (kičmeni) dio mreže (backbone), na koji se onda koaksijalnim kablovima ili upredenim žicama povezuju pojedinačni uređaji.

Slika 14. Optički kablovi se najčešće koriste za brzine od 10 Gbps

Prednosti: veliki kapacitet, brzina, bezbijednost, a mane: visoka cijena i teško se postavlja. Bežične tehnologije. Bežični prenosni sistemi ne koriste kablove za prenos podataka. To je posebno praktično u slučaju prenosivih računara, mobilnih uređaja ili relativno udaljenih lokacija za koje bi uspostavljanje kablovske mreže bilo nedopustivo skupo. Umjesto kablova koriste se radio talasi, mikro talasi, infracrveni zraci. Podaci se prenose moduliranjem amplitude, frekvencije ili faze

54

Komuniciranje – Model i proces

talasa. Tehnologije bežičnog prenosa koje se danas najčešće koriste su mikrotalasni sistemi, satelitski prenos i radio prenos. Mikrotalasni sistemi - koriste mikrotalase koji putuju površinom zemlje i obezbjeđuju prenos između različitih lokacija. Nedostatak ovih sistema je što zahtijevaju da između predajne i prijemne strane postoji optička vidljivost, zatim smetnje (snježna oluja i jaka kiša). Bluetooth – Bežična tehnologija koja se koristi za komunikaciju na veoma malim razdaljinama (do deset ili do sto metara u zavisnosti od klase uređaja). Brzine prenosa idu do 3Mbps. Koristi radio talase i može da prođe i kroz čvrste prepreke. Koristi se uglavnom za komunikaciju računara sa periferijskim uređajima kao i u mobilnoj telefoniji. Bežični LAN - Wireless LAN (WLAN, WiFi) je tehnologija koja koristi radio talase za bežičnu komunikaciju više uređaja na ograničenom rastojanju (nekoliko desetina ili stotina metara). U zavisnosti od standarda, brzina prenosa ide od 10Mbps do 50Mbps (u najnovije vrijeme i do 600Mbps). Ćelijski sistemi - Način prenosa podataka veoma sličan onom koji se koristi u mobilnoj telefoniji. Za komunikaciju se koriste radio talasi i sistemi antena koje pokrivaju određenu geografsku oblast, pri čemu se signal od odredišta do cilja prenosi preko niza antena. Zemaljski mikrotalasi - Koriste antensku mrežu na Zemlji, pri čemu se za komunikaciju koriste mikrotalasi niske frekvencije koji putuju površinom zemlje. Nedostatak ovih sistema je što zahtijevaju da između predajne i prijemne strane postoji optička vidljivost tako da se one obično smještaju na visoke tačke (vrhove brda, tornjeve, nebodere). Antene mogu da budu udaljene i do pedesetak kilometara. Radio prenos - prenosi informacije bežično, koristeći radio-talase koji su nižih frekvencija od mikrotalasa. Prednosti: laka instalacija i niska cijena uređaja, a nedostaci su: mogućnost prisluškivanja (zbog eventualno iste frekvencije). Komunikacioni sateliti – Koriste mikrotalase za komunikaciju tako što se prenos između dvije tačke koje nemaju optičku vidljivost ostvaruje popriječnom komunikacijom preko komunikacionih satelita. Kod njih se signal koji emituje zemaljska stanica prenosi ka satelitu, koji ga ponovo emituje ka drugoj zemaljskoj stanici. Danas se sateliti postavljaju na tri vrste orbita: 

Sateliti u geostacinarnoj zemaljskog orbiti - nalaze se na orbiti udaljenoj od ekvatora 35.800 km, i imaju nepromjenljiv položaj u odnosu na površinu Zemlje. Na ovaj način se pored računarske komunikacije obično prenose televizijski i telefonski signal. Brzina

55

Informacije – Sistemi - Upravljanje

komunikacije je relativno mala (reda 100Mps) u poređenju sa optičkim kablovima, ali ipak ima nekoliko scenarija u kojima je korišćenje satelitske komunikacije pogodnije. Ovakvi sateliti su skupi i veliki i u ovu orbitu ne može da se postavi više od 150 ovakvih satelita. 

Sateliti u srednoj zemaljskoj orbiti - nalaze se na oko 10.000 km iznad površine Zemlje u orbitama koje su nagnute prema ekvatoru.



Sateliti u niskoj zemaljskoj orbiti - nalaze se mnogo bliže Zemlji, smanjuju ili eliminišu kašnjenje signala. Oni koriste manje energije i njihovo lansiranje je jeftinije, nego drugih satelita.

Ostali mrežni hardver. U hardver koji je instalisan u većini mreža, spadaju: mrežne kartice (Network Interface Card - NIC), sklopovi za ožičenje – koncentrator ožičenja (wiring hubs), mostovi - premosnici (bridges), habovi (hubs), ruteri (routers) i preklopnici (switch-evi). Most (bridge) je uređaj čija je glavna funkcija proslijeđivanje i izdvajanje skupova podataka, zavisno od njihove odredišne adrese. Most sadrži tabelu s popisom adresa radnih stanica u LAN-u. On provjerava svaki skup podataka. Ako se odredišna adresa nekog skupa podataka podudara sa adresom neke od radih stanica u lokalnoj mreži, onda most ovaj skup izdvaja i proslijeđuje ga do tog lokalnog odredišta. U suprotnom, skup podataka biva usmjeren ka mostu na drugoj, vanjskoj mreži. Mostovi veoma brzo rade jer ne vrše nikakvu funkciju izmjene formata podataka. Samo provjeravaju odredišne adrese i vrše izdvajanje ili usmjeravanje skupova podataka. Ruteri (engl. routers) obavljaju funkcije mrežnog sloja OSI modela6. Njihova glavna prednost je ta što mogu formirati “odbrambeni zid” (firewall), koji mrežu štiti od podataka nastalih u drugoj mreži. Da ne bi došlo do zagušenja mreže (što je i osnovna namjena rutera), oni mogu biti programirani da proslijeđuju samo one skupove podataka koji zadovoljavaju određene uslove. Ruteri, za razliku od mostova, mogu prije slanja skupa podataka provjeriti trenutno stanje na mreži i, prema odredišnoj adresi skupa podataka, odrediti najbolji put kojim bi se podataka trebao kretati. Ruteri, takođe, vrlo lako mogu preusmjeriti skup podataka ako dođe do kvara nekog drugog rutera na mreži. 6

OSI referentni model – Sve mreže koje su danas u upotrebi baziraju na neki način svoj izgled prema standardu OSI (Open Systems Interconnection). OSI je 1984. godine razvila ISO organizacija (International Organization for Standardization), koja je krovna federacija nacionalnih organizacija za standarde, u koju je učlanjeno oko 130 zemalja. Srž ovog standarda je OSI referentni model, koji čini skup od sedam lejera (slojeva) od kojih svaki definiše različite stepene (nivoe) preko kojih moraju proći podaci na putu od jedne do druge jedinice u mreži. Jedan od sedam slojeva je tzv. mrežni sloj.

56

Komuniciranje – Model i proces

Rutere je neophodno koristiti kada je potrebno povezati mreže (LAN-ove) koji koriste različite protokole i različite operativne sisteme. Ruteri imaju mogućnost prepoznavanja različitih protokola i formata podataka te mogu vršiti i pretvaranje formata skupova podataka prije njihovog slanja u odredišnu mrežu, da bi ta odredišna mreža mogla „pročitati“ podatke koje joj ruter šalje. Habovi (engl. Hubs) su jednostavni uređaji koji povezuju grupu korisnika. Habovi proslijeđuju sve pakete (uključujući e-mail, tekstualne dokumente, grafike, zahtjeve za štampanje i slično) koji dođu do njih. Najčešće se koriste u topologiji zvijezde i njena su glavna odlika. Preklopnici (switches) Svičevi su "pametniji" od habova i nude više mogućnosti korisnicima i grupama korisnika. Kada jedan korisnik pošalje podatak drugom korisniku, podatak koji dođe do sviča direktno se proslijeđuje upućenom računaru i to na odgovarajući port za određenog primaoca, što je ugrađeno u informaciji koja se nalazi u zaglavlju (header) paketa podataka. Da bi spriječio prenos sa drugih portova, svič ustanovljava privremenu konekciju između izvora i odredišta pa konekciju završava kada je prenos izvršen. Glavna prednost svičeva nad habovima je to što omogućavaju da više korisnika komunicira istovremeno. Svičevi mogu da se koriste u mreži računara topologiji zvijezde, ali to je rijetkost jer su dosta skuplji od haba koji je dovoljno dobar za tu topologiju.

Slika 15. Izgled 16-portnog sviča

Slika 16. Mjesto sviča u mreži računara topologije zvijezde

Mrežni softver. Sve navedene hardverske komponente i proizvodi vezani za mreže računara predstavljaju podlogu ili kostur na koji dolaze mrežni operativni sistemi (OS) i mrežni softver, kako onaj čisto aplikativni, tako i komunikacioni softver, polazeći od tabličnih kalkulatora, tekst-procesora, preko programa za 57

Informacije – Sistemi - Upravljanje

upravljanje bazama podataka (DBMS) i knjigovodstvenih programa, do klijenata elektronske pošte ili programa za direktnu razmjenu poruka (chat). Mrežni softver je softver koji omogućava povezivanje više računara i komunikaciju između njih. Kako bi se savladala kompleksnost računarskih mreža, mrežni softver se organizuje hijerarhijski. Na primjer programer pregledača web-a ne treba da misli o tome da li će web stranice primati preko bežične mreže ili preko žičane mreže (Ethernet). On treba da se koncentriše samo na aspekte značajne za njegovu konkretnu aplikaciju, a da sve niže detalje mrežne komunikacije prepusti nižem sloju mrežnog softvera (prisutnom u okviru operativnog sistema, ili čak samog mrežnog hardvera). Najgrublje posmatrano, mrežni softver može da se podijeli na dva nivoa: softver niskog nivoa i softver visokog nivoa. Mrežni softver koji omogućuje korišćenje različitih mrežnih uređaja, npr. mrežnih kartica ili modema, je mrežni softver niskog nivoa. Ova vrsta softvera nalazi se obično u jezgru operativnog sistema računara, uglavnom u obliku upravljača perifernim uređajima, tzv. drajvera (eng. driver). Drajveri su programi koji omogućavaju odnosno olakšavaju komunikaciju između hardvera (periferijskog uređaja) i korisničkih programa, tj. korisnika. On upravlja računarskim hardverom i komunikacionom opremom. Korisnik računara nikada ne koristi ovaj softver direktno, u opštem slučaju on nije ni svjestan da taj softver postoji. Osnovni zadatak ovog softvera je da pruži usluge mrežnim aplikacijama (tj. njihovim programerima) koje korisnici koriste. Ove aplikacije čine mrežni softver visokog nivoa i pružaju različite usluge i servise korisnicima na mreži, kao što je slanje i prijem elektronske pošte, pregledanje web-a i sl. Raspon mreže. Jedan od kriterijuma za klasifikovanje mreža, pa tako i mrežnih komunikacija, je i njihova fizička veličina, tj. geografski raspon koji mreža pokriva. Ova klasifikacija je izrazito bitna zbog činjenice da raspon mreže direktno određuje tehnologije komunikacije pogodne za korišćenje u okviru te mreže (npr. bežična Bluetooth komunikacija je pogodna za male lične mreže, dok je kod velikih mreža koje povezuju cijele države pogodno koristiti satelitsku komunikaciju ili optičke veze). PAN - Personal area network - mreže koje su namijenjene za jednog čovjeka. Na primjer, bežična mreža kojom su spojeni računar, miš i štampač je PAN. Ovakve mreže obično pokrivaju raspon od nekoliko metara i koristi bilo žičanu bilo bežičnu komunikaciju. HAN - Home area network – kućna mreža. LAN - Local area network - mreža koja povezuje uređaje na relativno malim udaljenostima, najčešće nekoliko kancelarija u okviru jedne poslovne zgrade,

58

Komuniciranje – Model i proces

odnosno mreža kojom su povezani računari koji su fizički blizu, unutar neke firme, organizacije ili domaćinstva. Ovakve mreže se tradicionalno vezuju na žičanu komunikaciju kroz mrežne kablove, iako nove tehnologije daju mogućnost korišćenja postojećih kućnih instalacija (koaksijalnih kablova, telefonskih linija i električnih linija) za komunikaciju kao i korišćenja bežične komunikacije. CAN - Campus area network - Ove mreže povezuju više lokalnih mreža u okviru ograničenog geografskog prostora (npr. u okviru jednog univerziteta, kompanije, vojne baze, itd.). Na primjer, više mreža zasebnih fakulteta (departmana) u okviru jedne lokacije univerziteta (kampusa) se povezuje u jedinstvenu cjelinu. Tehnologija koja se koristi za povezivanje je obično ista kao i u slučaju LAN. U novije vrijeme, između odvojenih zgrada se obično uspostavlja bežična komunikacija. MAN - Metropolitan area network - Ove mreže povezuju veće geografske prostore (najčešće nivoa grada ili jako velikog kampusa). MAN obično povezuje više lokalnih mreža (LAN) korišćenjem veoma brze kičme komunikacije (eng. backbone), najčešće izgrađene od optičkih veza. WAN - Wide area network - ove mreže povezuju izrazito velike geografske prostore, često šire od granica jednog grada, oblasti i često i države. U današnje vrijeme, WAN mreže su obično u sastavu Interneta. WAN infrastrukturu obično održavaju komercijalne kompanije (obično telefonske i telekomunikacione) i iznajmljuju usluge korišćenja. Za povezivanje u okviru kičme koriste se brze veze, najčešće optičke i satelitske. Internet - svjetska mreža umreženih računara; tj. povezanih WAN i LAN mreža. Svim mrežama koje čine Internet zajedničko je to što koriste isti skup protokola - TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Računar je povezan na Internet ako izvodi TCP/IP protokole, ima IP adresu i može slati IP pakete svim ostalim računarima na Internetu. Internet nije u vlasništvu nijedne osobe, organizacije ili vlade i nije geografski smješten na jednom mjestu. Cjelokupni internetski prostor u fizičkom i informacijskom smislu se popularno zove sajberspejs (engl. Cyberspace). Organizacije koje omogućavaju priključak korisnika na Internet zovu se davaoci internetske usluge (engl. ISP - internet service provider) ili Internet provajderi. TCP/IP je protokol koji je u osnovi Interneta i modernih komunikacija, a bazira se na sjeckanju informacije na segmente i pakovanju segmenata u neku vrstu digitalnih koverata - paketa sa naznačenim pošiljaocem i zaglavljem, kao i numeracijom segmenta. Na taj način postaje nebitno kojim će putem paket stići

59

Informacije – Sistemi - Upravljanje

kroz mrežu na odredište - odredišni računar će sam sklopiti početnu informaciju iz sakupljenih paketa. TCP/IP komunikacioni protokol je zaslužan za potpunu decentralizovanost mreže, zbog čega je moguće mrežu unapređivati razvojem i izmjenom krajnjih tačaka - korisničkih tehnologija - a ne cjelokupne već postojeće mreže. Bitan segment TCP/IP protokola su IP adrese, odnosno jednoznačni brojevi dodijeljeni svakom javnom korisniku. Dodjela IP adresa je zapravo jedan od izvora prihoda na Internetu, jer se posjedovanje IP adrese plaća provajderima, koji segmente adresa otkupljuju od Regionalnih Internet Registara (RIR). Plasiranja informacija na Internetu ja nametnuto od strane razvijenih zemalja koje su prihvatile ovaj način komuniciranja kao najprihvatljiviji u ovom momentu razvoja komunikacija. Prednosti koje nudi ovaj način poslovnog komuniciranja su: kvalitetna komunikaciju, jeftin način komuniciranja, jednostavan pristup, multimedijalna prezentacija, brza komunikacija, mogućnost "mjerenja" interesantnosti plasirane informacije itd. Uzimajući u vidu sve veći zamah poslovnog komuniciranja na Internetu, on je sve više prisutan. Jednostavno, svaka ideja koja se može realizovati ne elektronskim medijumima može se vrlo uspješno prezentirati na Internetu. Ovu vrstu komunikacije (spajanja ljudi i informacija), koja predstavlja zaokret u svijetu komunikacija, možemo nazvati i „komuniciranje softverom“. U nju ubrajamo brojne servise (usluge) koje se nude. Komuniciranje servisima Interneta. Kao dio svakodnevnice i uticajem na istu, Internet je od tehničke inovacije postao civilizacijska inovacija. Iako je u prvim fazama svog razvoja služio nauci, vladama i vojnoj industriji, danas je njegova glavna karakteristika sveprisutnost informacija i komunikacije. Po svojoj definiciji on jeste globalna računarska mreža, ali ako govorimo o Internetu kao novom mediju i njegovoj specifičnosti u odnosu na tradicionalne medije, ono što ga čini različitim u odnosu na televiziju, radio i štampu (elektronske i pisane medije), je njegova decentralizovana7 struktura i interaktivnost8. Internet koji je dizajniran kao tehnologija slobodne komunikacije, omogućava i tzv. „virtuelno komuniciranje“ kao splet tokova između različitih publika.Komuniciranje putem Interneta (putem bloga, chat-a, društvenih zajednica i sl.), može se okarakterisati 7

Decentralizovanost - pod tim se podrazumijeva da ne postoji nikakva Internet korporacija koja bi stajala iza mreže medija.Nijedna centralna organizacija ne kontroliše događaje na Internetu. 8 Interaktivnost podrazumijeva da korisnici informacija nisu samo njeni primaoci već i njeni kreatori. Stvara se digitalni most, povezivanjem dva računara i svi tu imaju jednake mogućnosti..

60

Komuniciranje – Model i proces

kao globalno novomedijsko komuniciranje, a ono podrazumijeva prenos informacija i vrijednosti preko državnih ili regionalnih granica u jednu novu stvarnost, tj virtuelnu stvarnost (engl. virtual reality)9. Virtuelne zajednice H. Rejngold10 definiše kao „kulturne skupine koje nastaju onda kada se dovoljno ljudi dovoljno često susreće u sajber prostoru11“, dok Liklajder i Tejlor smatraju da je virtuelna zajednica, zajednica onih koji dijele zajedničke interese, a ne zajednički prostor, a osnovna karakteristika ovakvih zajednica je mogućnost imaginarnog i ostvarivanje svih potreba za druženjem, uz pomoć računara. Osnovna svrha jeste međusobno komuniciranje stanovnika virtuelnog prostora. One nemaju geografske granice i u njima mogu učestvovati ljudi iz svih dijelova svijeta. Kao tehničko sredstvo ostvarivanja komunikacije i razmjene podataka, Internet je najdemokratičniji i istovremeno najanarhičniji medij. Uz pomoć računara i telefonske linije možemo stupiti u kontakt sa bilo kojom osobom u bilo kojem dijelu svijeta. Preko tako stvorene veze prenose se podaci, razmjenjuju se stavovi, diskutuje se. Pravo učestvovanja, ili bolje rečeno „uključivanja“ na Internet, imaju svi. Broj različitih servisa koje nudi Internet vremenom raste. Osnovni servisi prisutni još iz doba ARPANET-a12 su elektronska pošta, diskusione grupe, upravljanje računarima na daljinu i prenos datoteka. Navešćemo najvažnije servise na Internetu i opisaćemo vrstu „usluge“ koju oni omogućuju. Elektronska pošta (engl. e-mail). Elektronska pošta predstavlja jedan od najstarijih servisa Interneta. U današnje vrijeme, elektronska pošta ima tendenciju da skoro u potpunosti zamijeni klasičnu poštu. Elektronska pošta funkcioniše tako 9

Termin virtuelan nastao je od latinske riječi virtus (snaga, hrabrost, vrlina, kao i skriven, zamišljen, a i moguć u budućnosti), a kovanica je Vilijam Gibson-a 1984 godine, i ukazuje na to da se čovjek emotivno i kognitivno preseljava u neku drugu stvarnost, tzv. prividnu stvarnost. 10 Rheingold, H. Virtual Community: Homesteading on the Electronic Frontier, AddisonWesley, New York, 1993. 11 Pojam cyber (čit. sajber) potiče iz riječi kibernetika (cybernetics) i starogrčkog kybernao (upravljam, vladam). Kada se ne koristi u izvornom obliku, termin cyberspace se u našem jeziku rjeđe zamjenjuje sa rječju kiber-prostor ili češće sa kovanicom sajber-prostor. Prostor on-line sfere u kojem se dešava komunikacija (putem Interneta) naziva se sajberspejs (cyberspace), a vrijeme u kome se ona odigrava je realno. 12 ARPANET je preteča Interneta – To je bila velika WAN mreža koju je napravila United States Defense Advanced Research Project Agency (ARPA). Izgrađena 1969. godine, ARPANET mreža je služila za testiranje novih mrežnih tehnologija, povezujući mnoge univerzitete i istraživačke centre. Prva dva čvora koji su formirali ARPANET bili su UCLA i Stanford Research Institute, nakon čega je vrlo brzo uslijedilo priključenje i University of Utah.

61

Informacije – Sistemi - Upravljanje

što svaki korisnik posjeduje svoje „poštansko sanduče” (eng. mailbox) na nekom serveru. Sanduče jedinstveno identifikuje elektronska adresa koja obavezno sadrži znak @ (izgovara se kao „et“ ili „majmunče“, ili „manki“ - monkay) koji razdvaja ime korisnika, od domena servera elektronske pošte. Na primjer, [email protected] je elektronska adresa jednog autora ove knjige. Sandučići se nalaze na serverima na Internetu i obično ih obezbjeđuju kompanije, univerziteti i dobavljači (provajderi) Interneta, ali takođe postoje i javni, besplatni serveri elektronske pošte. Poruke koje se šalju su u tekstualnom formatu (bilo u obliku čistog teksta, bilo u obliku hiperteksta označenog jezikom HTML), ali mogu da obuhvate i priloge u proizvoljnom formatu (koji se iz istorijskih razloga takođe kodira i šalje u obliku teksta). Uz svaku poruku, poželjno je navođenje teme poruke (engl. subject) i, naravno, obavezno, jer u suprotnom pismo neće nikuda otići, navođenje elektronske adrese primaoca. Slanje i primanje pošte korisnik obično obavlja preko klijenta - programa za slanje i primanje elektronske pošte, instalisanog na svom računaru. Najpoznatiji klijenti za elektronsku poštu danas su Microsoft Office Outlook, Microsoft Outlook Express, Apple Mail, Mozilla Thunderbird, Lotus Notes, Eudora. Sve više na značaju dobijaju i klijenti za mobilne uređaje u kojima prednjači iPhone/iPod Touch. Značajan obim elektronske pošte se odvija preko javnih servisa elektronske pošte vezanih za web koji ne zahtijevaju korišćenje posebnog klijenta elektronske pošte, već se rad sa elektronskom poštom obavlja korišćenjem web aplikacija (webmail). Korišćenje ovih servisa obezbjeđuju velike kompanije, obično besplatno. Najznačajniji servisi ovog tipa su Yahoo! Mail, Microsoft Hotmail, Google Gmail, itd. Diskusione grupe (eng. usenet). Diskusione grupe predstavljaju distribuisani Internet sistem za diskusije koji datira još od 1980. godine. Korisnici mogu da čitaju i šalju javne poruke. Poruke se smještaju na specijalizovane servere (engl. news server). Diskusije su podijeljene u grupe (eng. newsgroups) po određenim temama, i grupe se imenuju hijerarhijski. Tako, na primjer, sci.math označava grupu za diskusije na temu matematičke nauke, dok je alt.binaries.boneless grupa Giganews13 servisa usenet sa najvećim saobraćajem koja se prvenstveno koristi za razmjenu sadržaja podataka u binarnom obliku, a ne u obliku formatiranog teksta. Pristup diskusionim grupama se vrši korišćenjem specijalizovanog softvera (engl. newsreader). Obično su klijenti elektronske pošte istovremeno i klijenti za

13

Giganews, Inc. je provajder servisa Usenet/newsgroup. Korporacija je osnovana 1994. godine i na bazi outsourceing-a prema provajderu, po modelu pretplate na web sadržaje i dokumente, pruža usluge individualnim korisnicima na 10 svjetskih jezika, za preko 10 miliona korisnika u 180 zemalja svijeta .

62

Komuniciranje – Model i proces

korišćenje diskusionih grupa. Iako u današnje vrijeme web forumi predstavljaju alternativni način diskusija, diskusione grupe se i dalje koriste u značajnoj mjeri. Prijavljivanje na udaljene računare (eng. remote login) – servis telnet. Prijavljivanje i korišćenje udaljenih računara je jedan od najstarijih servisa Interneta. Ovaj servis omogućuje korisnicima (tj. klijentima) da se korišćenjem Interneta prijave na udaljeni računar (server) i da nakon uspješnog prijavljivanja rade na računaru kao da je u pitanju lokalni računar. Korisnik na ovaj način dobija (postaje) terminal kojim upravlja udaljenim računarom zadavajući komande najčešće putem nekog komandnog interfejsa14. Udaljeni računar prima komande i izvršava ih korišćenjem svojih resursa, a rezultate šalje nazad klijentu koji ih korisniku prikazuje u okviru terminala. Predaja poruke digitalnog računara korisniku najčešće je u vidu grafičkog prikaza nama već poznatih znakova (slova, brojevi, tačka itd.) na ekranu monitora. Tastatura i monitor, dva osnovna uređaja za komunikaciju s računarom, nazivaju se konzola ili terminal, zavisno od načina na koji komuniciraju s računarom. Pod konzolom se podrazumijeva monitor i tastatura priključeni direktno na računar i pod tim pojmom se danas smatra da se radi o neposrednom pristupu i radu na nekom centralnom ili zajedničkome računaru (serveru) preko njegovog vlastitog monitora i tastature. Pod terminalom se podrazumijeva pristup udaljenom računaru preko računarske mreže, gdje su tastatura i monitor vezani za drugi računar (klijent) s kojim se preko komunikacionog kanala pristupa udaljenom računaru (serveru) na način da je na monitoru klijenta slika koju šalje server. Nekada su terminali bili fizički elektronski uređaji bez samostalne programske podrške (softvera); imali su samo dio za uspostavljanje komunikacije i prikaz slike na ekranu koju mu je slao udaljeni računar. Danas se pojam terminal koristi kada se s udaljenog personalnog računara emulira - 'glumi' rad nekadašnjeg fizičkog terminala adekvatnim softverom. Telnet je program koji omogućuje povezivanje sa računarima na Internetu i upotrebu mrežnih baza podataka, kataloga, servisa za ćaskanje itd. Da biste to uradili morate znati adresu. Ona može da sadrži riječi (npr. apeiron-uni.eu) ili brojeve (npr. 140.147.254.3). Neki servisi zahtijevaju da se korisnik poveže sa određenim portom na udaljenom računaru. U tom slučaju treba da se upiše broj porta nakon Internet adrese. Na primjer: telnet nri.reston.va.us 185. Telnet je dostupan na World Wide Webu. Najpoznatiji izvori bazirani na Webu su katalozi dostupni preko Telneta. Veza sa Telnet izvorom može da izgleda kao bilo koja druga veza, ali će ona, da bi ostvarila vezu, pokrenuti Telnet sesiju. Da bi Telnet program radio morate ga instalisati i konfigurisati sa Web pregledačem. 14

Prema načinu zadavanja komandi interfejsi se dijele na komandne (CLUI) i grafičke (GUI), taktilne i kontaktne.

63

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Prenos datoteka (engl. file transfer) - servis ftp. Prenos datoteka predstavlja jedan od klasičnih servisa Interneta i datira još od ranih 1970-tih. Prenos datoteka se vrši između klijentskog računara i serverskog računara u oba smjera (mogu se preuzimati i postavljati datoteke na server). Ovaj servis danas se obično koristi za postavljanje datoteka na web servere kao i za preuzimanje velikih binarnih datoteka (za manje datoteke, obično se koristi HTTP protokol15). Serveri koji čuvaju kolekcije datoteka obično se identifikuju adresom koja počinje sa ftp (slično kao što se web serveri identifikuju adresom koja počinje sa www). Za prenos datoteka koristi se FTP protokol. Na klijentskim računarima za prenos datoteka obično se koriste programi poput ftp (komandni program koji direktno implementira FTP protokol), komanda scp (program - komanda Unix-a koja kopira datoteke i direktorije između udaljenih host računara bez startovanja ftp sesije i koja koristi SSH16 za transfer podataka, te stoga zahtijeva password za autentifikaciju - provjeru autentičnosti-valjanosti), zatim web pregledači koji omogućavaju preuzimanje datoteka sa FTP servera, klijenti poput GnuFTP, Windows Commander i slično. Časkanje (engl. chat, čit. čet) Čet je jedan od najpopularnijih servisa na Internetu. Sama riječ „chat“, može se prevesti kao ćaskanje, neformalna komunikacija i sl. Omogućava on-line komunikaciju između korisnika najčešće tekstualnim putem, preko kucanja poruka na tastaturi koje se vide trenutno, odnosno komunikacija se odvija u realnom vremenu između dva ili više korisnika.Časkanje korisnicima Interneta omogućava uspostavljanje kontakata i „priču” na razne teme kucanjem uživo (eng. on-line). Korisnici pristupaju sobama za ćaskanje (eng. chat room) i time mogu da se uključe u grupnu ili privatnu komunikaciju. U pojedinim čat-sobama, definišu se posebne teme o kojima se razgovara. Moguće je takođe voditi i privatne razgovore sa nekom osobom. Mana četa je što se veliki broj korisnika skriva iza pseudonima i ne otkriva svoj pravi identitet i namjere. Časkanje je u današnje vrijeme zasnovano ili na specifičnim protokolima (npr. IRC) i aplikacijama (npr. Xchat, mIRC) ili se koriste web zasnovane sobe za ćaskanje.

15

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - protokol za razmjenu dokumenata pisanih HTML-om. HTML (HyperText Markup Language) je veoma jednostavan jezik koji služi za izvršavanje programa na daljinu. Ovaj jezik predstavlja standard za Internet dokumente. 16 SSH – (Secure Shell-sigurnosna ljuska) je mrežni protokol koji omogućuje bezbijednu komunikaciju između dva umrežena računara: servera (koji pokreće program SSH serverprogram koji koristi SSH protokol da bi prihvatio konekciju od udaljenih računara) i klijenta (koji pokreće program SSH client- program koji koristi SSH protokol da bi prihvatio konekciju na udaljeni računar), koji se povezuju preko sigurnog kanala u nesigurnoj mreži.

64

Komuniciranje – Model i proces

Instant poruke (engl. instant messaging) Instant poruke takođe mogu da se podvedu pod ćaskanje. Osnovna razlika je da se instant poruke uglavnom razmjenjuju „oči-u-oči” između poznanika, tj. daju direktnu privatnu komunikaciju između dva učesnika, dok ćaskanje u užem smislu obično podrazumijeva grupnu komunkaciju u sobi za ćaskanje. Preteča instant poruka je UNIX komanda (program) talk koja je omogućavala komunikaciju korisnika ulogovanih na isti server. Najpoznatiji servisi koji nude razmjenu instant poruka danas su Windows Live Messenger, Yahoo! Messenger, AOL Instant Messenger (AIM), Google Talk, Skype, ICQ, . . . Klijentske aplikacije neophodne za slanje instant poruka su specijalizovane aplikacije koje odgovaraju navedenim servisima (npr. Microsoft MSN Messenger). Postoje i aplikacije koje daju mogućnost korišćenja različitih sistema instant poruka (npr. Pidgin) a one se danas mogu razmjenjivati i preko weba (npr. GMail Chat, Facebook chat). Web servis (eng. World Wide Web), nastao je ranih 1990-tih godina, međutim veoma brzo je stekao ogromnu popularnost i postao je najznačajniji Internet servis današnjice. World Wide Web (WWW) - odnosi se na pregledavanje i pretraživanje sadržaja u obliku Internet stranica. WWW nije tehnologija, već koncept, to je pogled na podatke, a ne organizacija podataka. WWW je informatički svijet koji korisnicima omogućuje jednostavan pristup podacima, kao i objavljivanje vlastitih podataka. Dva osnovna načina korištenja WWW-a su za: prikupljanje informacija i nuđenje informacija. To je sistem međusobno povezanih dokumenata poznatih kao web stranice koje mogu da sadrže tekst, slike, video snimke i druge multimedijalne materijale. Web stranice su dokumenti pisani HTML jezikom. HTML jezik su komande u obliku „tag“-ova (engl. tags). Tagovi su tekst pisan u „špicastim“ zagradama (npr. … je tag za ispis boldovano teksta unutar taga – za boldovanje teksta). Web stranice su povezane korišćenjem veza (linkova), tj. predstavljaju hipertekst, novu vrste dokumenata nastalu razvojem Interneta. To je tekst koji sadrži veze ili linkove ka drugim dokumentima ili na samog sebe. Preciznije, hipertekst je skup stranica u obliku datoteka, međusobno povezanih linkovima koje su umetnute u stranice. Na ove linkove se može kliknuti. Za razliku od običnog teksta, koji se čita linearno (slijeva na desno, odozgo naniže), hipertekst se čita prateći hiper-veze u tekstu, dakle, ne nužno na linearan način. Korisnici aktivirajući veze (obično jednostavnim klikom mišem) prelaze sa jedne stranice na drugu. Stranice se čuvaju na specijalizovanim web serverima i na zahtjev klijenata se prenose na klijentske računare gdje ih specijalizovani programi prikazuju. Ovi programi nazivaju se pregledači weba (engl. Web browsers). Najpoznatiji pregledači danas su Microsoft Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrome, Safari, Opera, itd. 65

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Sistem imena domena (Domain Name System - DNS) bavi se jedinstvenim internetskim adresama (URL-Universal Resources Locator) u obliku intuitivnih adresa (kao što je www.google.com) i pretvara ih u IP brojeve. Bilo bi prilično zamorno pamtiti IP broj Google servera svaki put kad se on poziva. Radi lakšeg korišćenja uveden je DNS - sistem intuitivnih imena - poput www.google.com, kao i posebne mašine - DNS serveri - sa zadatkom da svaki naš poziv putem imena prevede u IP broj koji stoji iza tog imena. Pojednostavljena šema ovog procesa predstavljena je grafički na narednoj slici. DNS se sastoji od osnovnih servera, servera domena najvišeg nivoa (TLD) i velikog broja DNS servera koji se nalaze širom svijeta.

Slika 17. Princip rada DNS-a17

Servis za ime domena (Domain Name Service - DNS) raspoređen je među stotinama hiljada servera imena za različite domene. Na primjer, postoje serveri imena za ORG, a zatim postoje serveri imena za MIDS.ORG. Pretpostavlja se da svaki domen ima najmanje dva nezavisna servera imena i najčešće ima (ovo je 17

Izvor: Jovan, Kurbalija: Uvod u upravljanje internetom, DiploFondacija, 2010. www.diplomacy.edu/isl/ig/

66

Komuniciranje – Model i proces

druga instanca redundantnosti). U svakom slučaju destrukcija u jednom serveru imena može učiniti da određeni domen bude privremeno nedostupan, ali to neće imati šireg uticaja na Internet. Komunikacija uživo - unutar Weba postoji tekstualna, zvučna i video komunikacija. Ova sposobnost omogućuje korisnicima da prave konferencije i uživo sarađuju. Uopšteno, što je brža Internet veza to je uspješnija komunikacija. Najjednostavniji chat program omogućuje da više korisnika komunicira uživo. Internet Relay Chat (IRC) i AOL Instant Messenger su primarni primjeri ove vrste programa. Razvoj protokola poruka je u toku. Ovi protokoli bi obezbijedili ekspanziju ove sposobnosti Interneta. Naprednija živa komunikacija nudi zvučnu i/ili video komponentu. Najpopularniji program ove vrste je CU-SeeMe (često se piše i kao CUseeMe ili CUSeeMe). To je jedan Internetov klijent za videokonferenciranje (engl. videoconferencing). Ovim programom može se vršiti video pozivanje računara tipa P2P bez servera ili praviti višestruki poziv pomoću serverskog softvera u početku zvanog "reflektor" a kasnije nazvanog "konferencijski server" ili MCU (Multipoint Control Unit). Još napredniji su programi koji omogućuju saradnju uživo (engl. real-time collaboration). Neki od primjera su Microsoftov NetMeeting i Netscape-ov Conference (dio Communicator-a). Ovi programi sadrže alate koji podržavaju: 

audio: telefonski razgovor na Webu



video: posmatranje publike



prenos datoteka: slanje datoteke od pošiljaoca do pošiljaoca



chat: kucanje na tastaturi uživo



whiteboard: crtanje, obilježavanje i čuvanje slike na dijeljenom prozoru ili ploči



razmjena dokumenata/aplikacija: prikazuje i koristi program na tuđem računaru



saradnja u Web pretraživanju: korisnici zajedno posjećuju Web stranice.

Peer-to-peer (P2P) servisi - Popularizacija P2P servisa desila se 1999. kada je servis pod imenom Napster iskorišćen za razmjenu velike količine muzičkih MP3 datoteka između velikog broja korisnika širom svijeta. S obzirom na kršenje autorskih prava Napster je već 2001. zabranjen, ali je nastao veliki broj P2P protokola i aplikacija. Za razliku od većine Internet servisa koji funkcionišu po klijent-server modelu komunikacije, P2P servisi se zasnivaju na direktnoj razmjeni

67

Informacije – Sistemi - Upravljanje

podataka između različitih klijenata, pri čemu serveri samo služe za koordinaciju komunikacije, bez direktnog kontakta sa samim podacima koji se razmjenjuju. U P2P mrežama – mrežama računara istog prioriteta (engl. Peer-to-peer Network) svi računari su ravnopravni. Ovdje ne postoje namjenski serveri, kao ni hijerarhija računara. Računari mogu da komuniciraju svaki sa svakim pod uslovom da im je dozvoljen pristup. Svaki računar funkcioniše i kao server i kao klijent, i ne postoji administrator mreže koji je za nju odgovoran. Korisnik svakog računara sam određuje koji se resursi na njegovom računaru mogu dijeliti preko mreže. Ove mreže se nazivaju i radne grupe, koriste se za manje od 10 korisnika u istom prostoru, one su vrlo jednostavne i jeftinije od serverskih mreža. Mreže ovog tipa češće su u manjim preduzećima, projektantskim biroima ili u zasebnim odjeljenjima velikih preduzeća. Na narednoj slici prikazana je mreža ravnopravnih korisnika u kojoj svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server.

  Slika 18. Klijent-server arhitektura

  Slika 19. P2P (peer to peer) aritektura

P2P tehnologija povezivanja računara nudi jednostavan pristup povezivanju računara radi zajedničkog korišćenja resursa i međusobne komunikacije. Ovakvu mrežu najčešće čini 10 ili manje računara. Mreže ravnopravnih računara su relativno jednostavne. U situaciji kada svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server, ne postoji potreba za moćnim centralnim serverom, ili drugim komponentama svojstvenim mrežama velikog kapaciteta. Stoga su ove mreže jeftinije od serverskih mreža. U ovim mrežama mrežni softver ne mora da ima isti nivo performansi i bezbjednosti kao mrežni softver namijenjen namjenskim serverima. Mogućnost umrežavanja u mrežu ravnopravnih korisnika ugrađena je u mnoge operativne sisteme. Zbog toga nije potreban nikakav dodatni softver. P2P sistemi su se pokazali sposobnim za distribuciju velike količine podataka na Internetu. Radi toga se koriste za razmjenu velikih datoteka (obično video i

68

Komuniciranje – Model i proces

audio sadržaja). U novije vrijeme razvojne i istraživačke aktivnosti na ovom polju pomjeraju su se od diobe fajlova (file sharing) ka prenosu „u živo“ multimedijalnih sadržaja (multimedia streaming of live content), kao što je prenos uživo TV-a preko P2P mreža (P2P IPTV). Počevši od 2009. godine P2P aplikacije čine najveći dio Internet saobraćaja. Najkorišćeniji P2P servisi i protokoli na Internetu danas su BitTorent, eDonkey, DC++, Gnutella, G2, E-mule, KaZaA (FastTrack), Tribler. Socijalne mreže - Iako su sastavni dio Weba u posljednje vrijeme socijalne mreže doživljavaju izrazitu ekspanziju i imaju sve veći društveni značaj. Najkorišćenije socijalne mreže današnjice su Facebook, Tweeter i MySpace. Govor putem Internet protokola (Voice over Internet Protocol - VoIP) je opšti termin za familiju tehnologija za prenos govora preko IP mreže kao što je Internet. Ostvaruje se digitalizacijom govora u pakete, koji se prenose nezavisno preko mreže, umjesto tradicionalnih načina putem javne telefonske mreže (Public Switched Telephone Network – PSTN). Ostali termini koji se često koriste kao sinonimi za VoIP su IP telefonija, Internet telefonija, Voice over Broadband (VoBB), Broadband telephony ili Broadband phone. Internet telefonija vrši prenos govora preko Interneta, za razliku od javne telefonske mreže (PSTN). Postupak se obavlja konverzijom analognog govora u digitalni format i kompresijom signala u IP (Internet protocol) pakete za prenos preko Interneta. Na kraju prijema signala, vrši se obrnut proces. VoIP uključuje protokole koji kontrolišu uspostavljanje poziva, kao i razne audio kodeke za kodiranje govora dopuštajući tako prenos preko IP mreže. Videokonferencija (Videoconference), poznata i kao videotelekonferencija (Videoteleconference, VTC) je skup interaktivnih telekomunikacionih tehnologija, koje omogućavaju da dvije ili više lokacija istovremeno korespondiraju preko dvosmjernog video i audio prenosa. Naziva se i vizuelna saradnja (Visual Collaboration) i jedna je od vrsta grupnog rada (Groupware). Razlikuje se od videotelefona (Videophone) po tome što je namijenjena konferencijama, a ne pojedincima. Koristi daljinski prenos audio i video signala kako bi osobe koje se nalaze na različitim mjestima mogle da održe sastanak. To može biti samo razgovor dvije osobe koje se nalaze u svojim kancelarijama (tačka-tačka, point-topoint), ali može obuhvatiti i nekoliko lokacija (multi-point) sa više osoba u velikim salama na više lokacija. Pored daljinskog prenosa govora i slike osoba (audio i video signala), mogu se koristiti za razmjenu dokumenata, računarski prikazanih informacija itd. 90-tih godina prošloga vijeka pojavile su se IP (Internet Protocol) zasnovane videokonferencije, a razvijene su i mnogo efikasnije tehnologije kompresije, koje su omogućavale video konferencije upotrebom desktop računara ili PC-a. Videokonferencije postaju dio besplatnih servisa. Pojavljuju se softveri, kao NetMeeting, MSN Messenger, Yahoo Messenger, SightSpeed, Skype itd. 69

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Ključna tehnologija je digitalna kompresija audio i video signala koji se prenosi u realnom vremenu. Softver koji obavlja kompresiju naziva se kodek (engl. Codec (coder/decoder), ili kompresor-dekompresor. Postižu se stepeni kompresije do 1:1500. Rezultujući niz “0” i “1“ (nula i jedinica) označava se kao paketi, koji se zatim prenose kroz neku vrstu digitalne mreže (obično ISDN ili IP). Nekomprimovani video ili audio sadržaj traži veliku količinu prostora. Često ga zbog toga nije moguće pohraniti na dostupne medije (prije svega prenosne) ili u prihvatljivom vremenu prenijeti preko mrežnih resursa. Potrebno ga je na neki način sažeti (komprimovati) kako bi zauzimao manje prostora, odnosno zahtijevao manji propusni opseg. Tu funkciju kompresije video i/ili audio sadržaja vrši kodek. Neki od video kodeka su MPEG-1, MPEG-2 i MPEG-4. Primjer 8.1: Nekomprimovani 4:3 video signal veličine 720x576 piksela u formatu 4:2:2 sa 8 bita po uzorku zahtijeva propusnost od 216 Mb/s što bi za dva sata video zapisa značilo kapacitet od 181 GB, što je prilično veliko sa stanovišta kapaciteta današnjih medija. Skype je softverska aplikacija koja omogućava korisnicima da obavljaju razgovore preko Interneta, razmjenjuju fajlove i tekstualne poruke. U početku je nosio naziv "Sky peer-to-peer", koji je skraćen na "Skyper". Međutim, neki od naziva domena pridružen riječi "Skyper" je već bio zauzet, pa je izbačeno slovo "r", za čiji je ostatak domen bio slobodan, pa se tako i došlo do sadašnjeg naziva ovog, jednog od najpopularnijih programa danas. Internet pretraživač (engl. Search Engine) je klijentski softver koji pretražuje informacije na Web-u i vraća sajtove koji sadrži te informacije. Specijalni sajtovi na Web-u koji su napravljeni da pomognu ljudima da pronađu informacije na Webu. Rezultat se obično predstavlja preko liste pogodaka (Hits), i mogu biti u vidu Web adresa, slika, ppt prezentacija, PDF dokumenta i mnogih drugih fajlova. Klasifikacija pretraživača može se izvršiti na osnovu načina indeksiranja Web strana. Ako je neka strana indeksirana od strane pretraživača to znači da je njen dio ili čitav sadržaj, ubačen u bazu tog pretraživača i da će iz nje biti pozivan, prilikom upita koji odgovara indeksiranom sadržaju. Najpoznatiji pretraživač danas je Google. Intranet je manja, zatvorenija verzija Interneta u kojoj je pristup omogućen samo zaposlenim u firmi ili organizaciji za koju je mreža izrađena. Intranet je privatna mreža računara, koji koriste internetske protokole i mrežno povezivanje za sigurnu razmjenu organizacionih informacija i postupaka sa svojim zaposlenim. Ukratko, intranet možemo da shvatimo kao posebnu. Intranet otuda znači uvođenje protokola Interneta u informacioni sistem preduzeća. Može biti komponovan od

70

Komuniciranje – Model i proces

većeg broja međusobno povezanih lokalnih mreža (LAN-ova), lokalnih računara, web stranica i portala i sistema elektronske pošte (e-mail). Intranetska stranica se otuda razlikuje od internetske strane prije svega u dejstvu jer su web stranice usredotočene prvenstveno na javne pregledače mreže i ne koriste identifikacije za pregled sadržaja. S obzirom da su intranet stranice privatne, to se za svaki pristup njima traži identifikacija. Ekstranet je verzija intraneta u kojoj je pristup mreži dozvoljen i vanjskim osobama (saradnicima) radi izvođenja zajedničkih radova i projekata. Prema tome, intranet od ekstraneta razlikujemo po pravu pristupa. Oba servisa zahtijevaju identifikaciju prava pristupa korisnika, s tim što je intranet usmjeren na zaposlene u organizaciji, dok ekstranetu mogu da pristupaju različiti registrovani korisnici, stranke, dobavljači i drugi.

Slika 20. Ekstranet i intranet

Na Internetu postoje i druge usluge kojima se možemo koristiti: Zvučne komunikacije preko Interneta (VoIP - Voice over Internet Protocol) omogućava prenos zvučne komunikacije preko internetske mreže, u većini slučajeva omogućava besplatno telefoniranje s računara na računar te jeftinije telefoniranje s računara na mobitele i fiksnu liniju. Stvarno jednostavne vijesti (RSS - Really Simple Syndication) – olakšana mogućnost prenosa neke informacije (vijesti, unosa u blog i sl.) objavljene na web stranici na standardizovan način (obično: naslov, rečenica ili dvije, članka, te link

71

Informacije – Sistemi - Upravljanje

na stranicu na kojoj se nalazi cijeli članak). Pretplatom na RSS sa različitih web stranica, korisnici su obaviješteni o novostima bez odlaska na dotične stranice. Web dnevnik (web log – blog). Blog18 je tip web stranice ili dio web stranice koji se povremeno dopunjava novim sadržajem. Tipičan blog je kombinacija teksta, slika i linkova prema drugim blogovima, web stranica i ostalih medija vezano za temu bloga. Ipak, većina blogova je primarno tekstualnog tipa, mada se neki fokusiraju na umjestnost (art blog), fotografije (photoblog), video (video blogging ili vlogging), muziku (MP3 blog) i audio (podcasting19). Blogove obično održavaju pojedinci sa unošenjem komentara, opisima događaja, ili drugim materijalima u obliku grafike ili videa. Unosi se općenito ispisuju obrnutim hronološkim redoslijedom. Iako nije obavezno, većina kvalitetnih blogova su interaktivni, tako što dopuštaju posjetiocima da ostave svoje komentare pa čak i poruke jedni drugima, čime je ostvarena interaktivnost koja ih razlikuje od ostalih statičkih web sajtova. Na dan pisanja ovog teksta (16.02.2011.) na Internetu bilo je evidentirano preko 156 miliona javnih blogova. Sigurnost upotrebe Interneta. Prilikom priključivanja na Internet, korisnikov računar postaje dijelom Interneta i dodjeljuje mu se IP adresa20 po kojoj je u tom trenutku dostupan sa svih drugih računara na Internetu, kao što su i svi drugi računari dostupni njemu. IP adresa jedinstvena je za svaki računar i predstavlja identifikacioni podatak. S udaljene lokacije običan korisnik ne može saznati tačno o kojem računaru se radi samo po njegovoj IP adresi, ali taj podatak dostupan je pružaocu internetskih usluga. Ono što nije toliko jako izraženo kod drugih oblika komuniciranja kao putem mrežnog komuniciranja i komuniciranja putem Interneta, je opasnost od destrukcije i uništenja sadržaja i sigurnost tih oblika komunikacije. Računari priključeni na Internet izloženi su različitim vrstama rizika. Najznačajniji su pri tome problemi sa

18

Često se termin web log koristi za oznaku hronološke publikacije (dnevnik) ličnih pretraga web stranica i web linkova, što je različito od pojma blog kako ga mi definišemo. 19 Podcasting – Automatsko dovlačenje na korisnikov računar digitalnih datoteka koje sadrže audio ili video zapis. Te datoteke se mogu preslušavati ili pregledati na računaru ili transformisati u datoteke za prenosivi MP3 ili video plejer. 'Podcast' se općenito odnosi na distribuciju audio fajlova, dok se 'Video Podcast' (ili 'Vodcast') odnosi na distribuciju video fajlova na isti način. 20 TCP/IP protokol (ili popularno IP grupa protokola) svoje ime je dobio po dvije riječi od kojih je sastavljen: TCP (Transmission Control Protocol), IP (Internet protocol). TCP protokol je osnovni protokol IP grupe protokola, a koristi se da bi se napravila virtuelna konekcija od jednog hosta prema nekom drugom hostu u određenoj računarskoj mreži. IP protokol, je oznaka za prenos podataka od jednog prema drugom računaru u određenoj mreži više računara.

72

Komuniciranje – Model i proces

zaštitom podataka, zaštitom autorskih prava i zaštitom od zlonamjernih i neželjenih računarskih aplikacija. Sajber kriminal (Cyber criminal) je korišćenje ICT i računarskih mreža u cilju realizacije kriminalnih aktivnosti. Definicija sajber-kriminala jedno je od glavnih pitanja sajber-prava, budući da će ona podržati praktičan pravni rezultat, vršeći i uticaj na praćenje sajber-kriminala. Ako je riječ o prekršajima počinjenim protiv računarskih sistema, sajber-kriminal bi uključivao: neovlašćen pristup; oštećenje računarskih podataka i programa; sabotažu u cilju sprječavanja funkcionisanja nekog računarskog sistema ili mreže; neovlašćeno presretanje podataka ka, od ili unutar nekog sistema ili mreže; kao i kompjutersku špijunažu. Definicija sajberkriminala kao ‘svih nedjela počinjenih preko interneta i računarskih sistema’ podrazumijevala bi širi dijapazon nedjela, uključujući i ona navedena u Konvenciji o sajber-kriminalu: kompjutersku podvalu, povrede autorskih prava, dječiju pornografiju i mrežnu bezbijednost. Sajber forenzika (Cyber forenzika)obuhvata: -

Prepoznavanje situacija u kojima se primjena ICT i računarskih mreža transformiše u kriminalne aktivnosti, i

-

Obezbjeđivanje dokaza neophodnih za krivično gonjenje počinilaca sajber kriminala.

Problemi sa zaštitom podataka. Internet otvara mogućnost za neautorizovani pristup podacima, kako za čitanje tako i za mijenjanje podataka ili čak njihovo uništavanje. To se odvija u slijedećim oblicima: -

neovlašten pristup podacima pohranjenim u računaru,

-

prisluškivanje ili krađa podataka u prenosu,

-

infekcija računarskim virusima,

-

aktivni napadi na računare radi njihovog onesposobljavanja,

-

napadi na privatnost vlasnika odnosno korisnika računara.

Apsolutna zaštita nije moguća, ali na administratorima je sva odgovornost održavanja integriteta podataka i njihova zaštita u najvećoj mogućoj mjeri. Zaštita autorskih prava. To je vrlo ozbiljan problem koji će teško biti riješen u bližoj budućnosti. Pored neovlašćenog umnožavanja licenciranog softvera, postoji i problem sprječavanja prepisivanja tuđih rezultata koji su objavljeni u elektronskom obliku, jer zbog velikog rasta broja informacija niko nema potpuni uvid u sadržaje svih dokumenata.

73

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Zaštita od zlonamjernih i neželjenih računarskih aplikacija. Zlonamjerni računarski programi su virusi (eng. virus), crvi (eng. worms) i trojanski konji (eng. trojan horse). Ti programi nanose štetu računaru, usporavaju vezu s Internetom i koriste računar za širenje na računara drugih korisnika Interneta. Posljedice napada mogu biti greške u radu programa, ispisivanje određenih poruka na računaru, ometanje rada računara, brisanje određenih podataka, formatiranje diska, korupcija podataka. Postoje četiri osnovna načina zaštite od zlonamjernih programa: -

-

ne otvarati priloge u porukama od nepoznatih pošiljalaca odnosno otvoriti ih tek nakon što ih se pregleda antivirusnim programom, ne otvarati priloge u porukama poznatih osoba ako se ne zna šta je u njima; kod slanja programa i drugih datoteka u prilozima (engl. attachments) elektronske pošte, u popratnom tekstu treba dovoljno opisati šta se šalje da bi primalac znao o čemu se radi, nadograditi antivirusni program i redovno ga ažurirati, skenirati antivirusnim programom svaku disketu, USB stik, datoteku i program s Interneta prije nego se instališe na računar.

Antivirusni program. Zadatak antivirusnog programa je da prepozna zlonamjerne aplikacije, spriječi infekcije i očisti zaražene datoteke. Program provjerava datoteke tako što u njihovom kôdu traži kôdove poznatih virusa. Kad prepozna zlonamjernu aplikaciju koja se želi aktivirati, obično postavlja pitanje korisniku šta želi da preduzme: "obrisati", "očistiti", "poslati u karantin" i "ignorisati". Personalni vatrozid (engl. Firewall). To je aplikacija koja nadzire komunikaciju između računara i mreže i zadatak joj je da kontroliše i ograniči pristup računaru s Interneta. Neželjene aplikacije su dialeri, spyware i adware. Njih se može riješiti uz pomoć tzv. čistaća neželjenih aplikacija (engl. anti-spyware, anti-adware). Ti čistaći djeluju na sličnoj osnovi kao i antivirusni programi – prepoznaju unaprijed određene definicije poznatih neželjenih aplikacija; štite privatnost korisnika i zaštićuju njegovu e-mail adresu od neželjenih poruka. Kao i antivirusne programe, i čistaće neželjenih aplikacija potrebno je redovno ažurirati. Prevarantski softver. Veliki problem korisnicima elektronske pošte može predstavljati prevarantski softver u obliku lančanih pisama, hoax-i i spam-a, koji zatrpavaju sandučić elektronske pošte. Prevarantski softver su programi koji se pretvaraju da su nešto što nisu. Najozloglašenija su lažna antivirusna rješenja - programi koji objavljuju poruke da je predmetni računar zaražen, čak i ako nije. Ovi programi niti skeniraju niti čiste računare, i u stvari su i pravljeni sa ciljem da ubijede korisnike da su im računari izloženi opasnosti i preplaše ih dovoljno da kupe „antivirusni“ program.

74

Komuniciranje – Model i proces

Hoax progami (čit. hoks) su jedna vrsta prevarantskog softvera: oni su stvoreni sa namjerom da ubijede korisnike da im je potreban download čudesno djelotvornog antivirusnog rješenja, a glavna funkcija im je instalisanje lažnog antivirusnog rješenja na ciljanom računaru čak i ako korisnik odbije ponudu. Hoax programi bivaju download-ovani na ciljane računare bilo korišćenjem backdoor-a, bilo iskorišćavanjem ranjivosti na web sajtu. Čim se takav program instališe, pojavljuje se upozorenje o navodnom postojanju višestrukih grešaka, oštećenom registru ili se pak pojavljuje navodna poruka da su vam ukradeni povjerljivi podaci. Načini zaštite od lažnih antivirusnih programa: Infekcija lažnim antivirusnim programom neće oštetiti ciljani računar, ali sajber - kriminalci koriste ove programe sa namjerom da iznude novac od neiskusnih korisnika. Ubjedljiv interfejs, nekoliko zabrinjavajućih poruka o infekciji i podsticaj da se kupi „proizvod“, lako mogu ubijediti nekoga da potroši novac. Postoji nekoliko jednostavnih pravila koja, ukoliko ih se držite, bi trebalo da vas obezbijede od situacije da završite plaćajući lažni antivirusni program. Ukoliko pronađete nepoznati antivirusni program na svom računaru, provjerite da li proizvođač/prodavač ima svoj zvanični sajt i tehničku podršku. Ako to nije slučaj, možete biti sigurni da je riječ o lažnom antivirusnom programu. Legalni programi pravljeni za suzbijanje štetnog softvera nikada neće najprije skenirati vaš računar a potom tražiti novac za svoju aktivaciju. Nemojte nikad plaćati program koji radi slijedeće: instališe "autentično" antivirusno rješenje "poznate" antivirusne kompanije i koristi ga za navodno skeniranje i čišćenje vašeg računara. Kod lančanih pisama i hoax-a važno je ne proslijeđivati poruke prije nego se provjeri njihova istinitost ili razmisli o mogućnosti događaja koji su opisani u njima. Neželjena pošta ili spam (čit. spem) je nusprodukt Interneta sa kojim se svakodnevno sreće skoro svaki korisnik Interneta. Osim ugrožavanja privatnosti i uzimanja dragocjenog radnog vremena i prostora u Inbox-u korisnika, spam zapravo čini i mnogo veću štetu: ogroman broj spam poruka zagušuje svjetsku mrežu i čini nepotreban protok koji plaćaju baš oni koji ovakve poruke najmanje žele. S obzirom da spam dolazi sa najrazličitijih lokacija, količina spama koje primaju razvijene i nerazvijene zemlje se ne razlikuje, ali je zato cijena koju zbog spam-a plaćaju zemlje u razvoju veća i zbog generalno veće cijene Interneta ali i zbog nižeg standarda i platežne moći. Prema statistici iz 2009. godine, 81% saobraćaja elektronske pošte predstavljao je spam i u odnosu na 2008. godinu obim spama se povećao za 24%. Pored 75

Informacije – Sistemi - Upravljanje

činjenice da je neugodan za korisnike, spam uzrokuje znatne ekonomske gubitke, kako u pogledu korišćenog propusnog obima tako i u pogledu izgubljenog vremena na njegovoj provjeri/brisanju. Spam je možda najbolji primjer globalnog problema na Internetu, jer se ne može riješiti lokalnom legislativom uslijed nemogućnosti primjene mjera na servere i pojedince u drugim zemljama. Protiv spama se može boriti tehničkim i pravnim sredstvima. Što se tiče tehničke strane, na raspolaganju se nalaze mnoge aplikacije za filtriranje poruka i otkrivanje spema koje mogu donekle pomoći u otklanjanju stresa, ali spam i dalje nastavlja da kruži i proizvodi troškove. Glavni problem kod sistema za filtriranje jeste da su poznati i po brisanju poruka koje ne spadaju u spem. Antispem industrija je sektor u naglom razvoju, sa sve više prefinjenih aplikacija koje su sposobne da razlikuju spem od pravih poruka. Glavno pravilo kod rukovanja spam-om je ne vjerovati dobivenoj poruci. Ništa ne garantuje stopostotnu sigurnost računara jer, bez obzira na sve linije odbrane koje se mogu instalisati, uvijek postoji mogućnost upada u sistem. Ali stalnim ažuriranjem programa za zaštitu računara može se poboljšati sigurnost računara. Tehničke metode borbe protiv spam-a imaju samo ograničen efekat i zahtijevaju dodatne zakonske mjere. Što se tiče pravne strane, mnoge su države reagovale uvođenjem zakona protiv spema. U SAD, zakon Can-Spam uključuje finu ravnotežu između promocije zasnovane na elektronskoj pošti i sprječavanja spema. Iako ovaj zakon propisuje stroge kazne za distribuciju spema, uključujući i zatvor do pet godina, neke od njegovih odredbi, po mišljenju kritičara, tolerišu ili čak podstiču spem aktivnosti. Početna, pogrešna pozicija iznijeta u ovom zakonu glasi da je spem dozvoljen dok primalac spem poruka ne kaže ‘stop', tj. koristi se klauzula ili-ili. Od usvajanja ovog zakona 2003, statistika korišćenja spema ne pokazuje smanjenje broja spem poruka. U julu 2003, EU je uvela sopstveni antispem zakon kao dio uputstva o privatnosti i elektronskim komunikacijama. Zaštita privatnosti. Jedno od glavnih sigurnosnih pitanja kada je riječ o komuniciranju putem Interneta, je prikupljanje ličnih podataka korisnika. Na Internetu se podaci mogu prikupiti u vrlo kratkom roku i iz velikog broja različitih izvora. Tehnologija omogućuje prikupljanje podataka i bez znanja korisnika – koje web stranice korisnik posjećuje, gdje živi, koliko vremena provodi na određenim web stranicama ili na Internetu. Na osnovu takvih informacija stručnjaci mogu vrlo brzo kreirati reklamnu poruku po mjeri korisnika. Baze podataka omogućuju oglašivačima da se uz pomoć prikupljenih ličnih podataka približe ciljanoj skupini korisnika i privuku njihovu pažnju. Podaci koje 76

Komuniciranje – Model i proces

razne firme putem Interneta prikupljaju o korisnicima mogu se podijeliti u tri grupe: -

praćenje interesa korisnika ili grupe korisnika i prikupljanje demografskih podataka, ustupanje podataka koji omogućuju identifikaciju korisnika trećim osobama, korisnici dobrovoljno ili automatski putem tehnologije daju svoje lične podatke. Dobrovoljno davanje podataka odnosi se na ispunjavanje obrazaca u kojima se takvi podaci traže – najčešce za pretplatu, nagradnu igru i sl.

VIII PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Šta je komuniciranje? Opišite Šenonov model komuniciranja? Šta je kód? Šta je to “kodiranje”? Koja tri aspekta posmatranja komunikacionog procesa su definisani u teoriji informacija? Koji aspekt posmatranja procesa komuniciranja se bavi problemom da li preneseno ima značenje za primaoca? Kako se (skraćeno) naziva mreža računara kojom autonomni računari komuniciraju na istoj geografskoj lokaciji? Koja je razlika između tradicionalnih medija za komuniciranje (pisani i elektronski mediji) i Interneta kao “medija” za komuniciranje? Za koji računar se može smatrati da je povezan na Internet? Šta je to “sajber prostor”? Da li je za slanje i primanje pošte putem webmail-a potrebno da na računaru korisnika, izuzev web pregledača, bude instalisan poseban klijentski softver (i koji)?

12. Šta su provajderi Interneta (navedite vašeg)? 13. Šta je to TCP/IP? 14. Šta podrazumijevamo pod „komuniciranje softverom“?

77

Informacije – Sistemi - Upravljanje

78

15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.

Nabrojte najmanje četiri servisa Interneta koje znate ili ih koristite? Šta je to ftp servis Interneta? Koja je očigledna razlika između ftp i web servisa Interneta? Koja je očigledna razlika između chat i telnet servisa Interneta? Koja je razlika između intraneta i ekstraneta? Koja je razlika između web-a i intraneta/ekstraneta? Šta je funkcija Web servisa Interneta? Šta je web stranica? Šta je to HTML? Šta je to hipertekst? Kako se zovu programi za prikazivanje web stranica? Nabrojite najmanje tri poznata programa za prikazivanje web stranica. Koja je osnovna karakteristika P2P komuniciranja? Šta je web dnevnik (blog)?

29. 30. 31. 32. 33.

Šta je DNS? Šta je podcasting (podcasting)? Kojim rizicima su najčešće izloženi računari priključeni na Internet? Šta je to “prevarantski softver”? Koje su preporuke za zaštitu od prevarantskog softvera i lažnih virusa?

Elementi teorije informacija

9. ELEMENTI TEORIJE INFORMACIJA Teorija informacija je grana primijenjene matematike koja se bavi kvantificiranjem količine informacija u sistemima, s ciljem da se komunikacija1 među sistemima odvija pod najboljim uslovima. Ona proučava matematička svojstva informacija kao što su: količina informacije, prenos informacija kroz komunikacioni kanal i gubitak informacije. Mjerenje količine informacija izvodi se izračunavanjem entropije. Osnivačem ove discipline smatra se Klod Šenon2. Šenon je definisao mjernu jedinicu za količinu informacije 1 bit (binary digit). Slučajnost i vjerovatnoća. Sve pojave u prirodi možemo svrstati u determinisane (determinističke) i vjerovatne (slučajne, stohastičke). Za analizu determinisanih pojava koristimo matematske, a za analizu slučajnih pojava statističke modele. U biološkim naukama (vjerovatni sistemi) posmatramo pojave nastale zbog mnoštva uzroka od kojih najčešće poznajemo samo jedan dio i često se služimo pojmom "slučaja" ili slučajnosti. Pod slučajem (slučajni događaj, vjerovatni događaj) podrazumjevamo događaj koji se pod datim uslovima u nekom trenutku može ali ne mora dogoditi. Mogućnost njegovog nastupa mjerimo vjerovatnoćom. Prema tome, vjerovatnoća je mjera slučajnosti (šanse) da se neki događaj desi, a može imati vrijednost između 0 i 1 (0
1

Komunikacija - Communication: Uspostavljanje informacione veze između dva sistema koji imaju sposobnost primanja, slanja, obrađivanja i skladištenja fizičkih, hemijskih ili bioloških signala. Između pojedinih sistema mogu se uspostaviti različiti komunikacioni odnosi u zavisnosti od smjera kretanja signala, partnera u komunikacionom procesu (čovjek-čovjek, čovjek-računar, računar-računar) i vrsti informacija koje se prenose (podaci ili naredbe). 2 Klod Šenon je 1948. godine objavio članak pod nazivom A Mathematical Theory of Communications.

79

Informacije – Sistemi - Upravljanje

šansa 50:50% 0,5 0 sigurno nemoguć događaj

1 siguran događaj Slika 21. Skala vjerovatnoće svih događaja u prirodi

Događaji koji nisu ni sigurni ni nemogući su slučajni događaji. Dakle, između apsolutne sugurnosti (P=1) i apsolutne nemogućnosti (P=0) nalaze se svi ostali slučajevi manje ili veće vjerovatnoće. Vjerovatnoća kao mjera slučajnosti nastupanja nekog događaja uvedena je da bi se svi događaji mogli međusobno upoređivati. Vjerovatnoća nekog događaja izračunava se na taj način da se broj povoljnih ishoda podijeli sa brojem ukupno mogućih ishoda: P=

m n

gdje su: P - vjerovatnoća, m - broj povoljnih ishoda, n - broj svih jednako mogućih ishoda. Dakle, da bismo izračunali vjerovatnoću nekog događaja potrebno je unaprijed znati dva broja: broj ukupno mogućih ishoda, koje smo označili sa n, i broj povoljnih ishoda, koji smo označili sa m. Takva vjerovatnoća se zove apriorna ili matematska vjerovatnoća. Međutim, u društvenim, biološkim i zoološkim istraživanjima najčešće nisu unaprijed poznati elementi za izračunavanje apriorne vjerovatnoće. U tom slučaju jedini izlaz je da se eksperimentisanjem, ili na drugi način, dakle naknadno, dođe do potrebnog znanja za izračunavanje vjerovatnoće. Tako izračunata vjerovatnoća je aposteriorna vjerovatnoća, odnosno empirijska ili statistička vjerovatnoća. U prirodnim i društvenim naukama primjenjujemo aposteriornu vjerovatnoću, a do nje dolazimo posmatranjem ispitivane pojave, eksperimentisanjem, odnosno iskustvom. Ona nam kaže slijedeće: ako smo izvršili određeni broj eksperimenata (pokušaja) od kojih je jedan dio dao određeni povoljan rezultat, onda je vjerovatnoća tog povoljnog rezultata jednaka količniku broja povoljnih i broja ukupno izvršenih eksperimenata.

80

Elementi teorije informacija

Prema tome, aposteriorna vjerovatnoća se izračunava po istoj formuli kao i apriorna, s tim što su: m - broj povoljnih ishoda eksperimenta ili ispitanika, n - ukupan broj eksperimenata ili ispitanika na kojima posmatramo događaj čiju vjerovatnoću pojavljivanja mjerimo. Ovakav odnos (u statistici) naziva se još i relativna frekvencija. Osnovna veza između apriorne i aposteriorne vjerovatnoće je zakon velikih brojeva. Zakon velikih brojeva. Zakon velikih brojeva je pravilo koje pokazuje da ukoliko se broj jedinica posmatranja u jednom ispitivanju poveća, utoliko više dolazi do izražaja ono što je u posmatranoj pojavi opšte i zakonito. Djelovanje ovog zakona objašnjava se činjenicom da slični uticaji koji dolaze do izražaja u malom broju jedinica posmatranja, u velikom broju se međusobno potiru, jer djeluju u suprotnim smjerovima. S obzirom da se statistička ispitivanja zasnivaju na masovnom posmatranju pojava i da je osnovni cilj statistike iznalaženje opštih, tipičnih osobina posmatranih pojava, zakon velikih brojeva ima veliki značaj i primjenu u statističkoj teoriji i praksi. On, drugim riječima, kaže da ista pojava posmatrana u velikom broju slučajeva pokazuje određenu zakonomjernost, koja u malom broju slučajeva nije mogla da se uoči. Slučajni karakter posmatrane pojave prelazi u zakonitost. U biološkoj statistici to znači da: ako, na primjer, procijenimo vjerovatnoću povoljnog ishoda liječenja od neke bolesti na malom broju bolesnika, ne znači da je to ujedno stvarna vjerovatnoća izliječenja od te bolesti. Međutim, kada se radi o iskustvu na velikom broju ispitanika, tada je takva procjena vjerovatnoće daleko bliža stvarnoj vjerovatnoći izliječenja. Zakon velikih brojeva se matematički objašnjava na slijedeći način: Neka se u nizu od n eksperimenata događaj A, koji ima stalnu vjerovatnoću p, pojavi m puta. Tada vjerovatnoća da će razlika

m p n po svojoj apsolutnoj vrijednosti biti manja od proizvoljno malog pozitivnog broja  (teži ka 0), kada broj eksperimenata n neograničeno raste. Ova teorema se naziva zakon velikih brojeva. Zakon velikih brojeva iskazuje da kod vrlo velikog broja eksperimenata, odnos broja povoljnih ishoda eksperimenata m i broja izvršenih eksperimenata n teži vjerovatnoći p događaja A, tj.

81

Informacije – Sistemi - Upravljanje

m p n  n

lim

Primjer 9.1: Prema zakonu velikih brojeva, prosječna vrijednost rezultata dobivenog iz velikog broja pokušaja treba da bude blizu očekivane vrijednosti3 i težiće da postane sve bliža što se broj pokušaja bude povećavao. Bacanje kocke rezultira podjednakom vjerovatnoćom padanja na svaku od šest strana. Radi toga, očekivana vrijednost jednog bacanja kocke je: ଵାଶାଷାସାହା଺ ଺

= 3.5

Prema zakonu velikih brojeva, ako se kocka baci dovoljan broj puta, prosječna vrijednost (nekad se naziva sredina uzorka) će težiti da bude to bliža 3.5, što se bude povećavao broj bacanja kocke. Zakoni vjerovatnoće. Račun vjerovatnoće se zasniva na dva osnovna zakona: zakonu adicije (sabiranja) i zakonu multiplikacije (množenja). Zakon adicije kaže: vjerovatnoća da se dogodi jedan od dva ili više događaja koji se međusobno isključuju (može se desiti "ili" jedan "ili" drugi, a nikako i jedan i drugi) jednaka je sumi pojedinačnih vjerovatnoća tih događaja. tj. ako su događaji A i B međusobno isključivi, vjerovatnoća da će nastupiti jedan od ta dva događaja jednaka je zbiru njihovih pojedinačnih vjerovatnoća, P(A ili B) = P(A) + P(B). Riječima: vjerovatnoća da će se desiti događaj A ili događaj B jednaka je zbiru vjerovatnoće da će se desiti događaj A i vjerovatnoće da će se desiti događaj B. Međutim, ako događaji A i B nisu međusobno isključivi, tj. može se desiti „i„ jedan „i“ drugi događaj nezavisno, vjerovatnoća nastupanja jednog od tih događaja jednaka je: P(A ili B) = P(A) + P(B) –P(A i B). Riječima: vjerovatnoća da će se desiti događaj A ili događaj B koji nisu međusobno isključivi jednaka je zbiru vjerovatnoća događaja A i događaja B, umanjenom za vjerovatnoću da se dese i događaj A i događaj B. Primjer 9.2: U nekoj populaciji vjerovatnoće boje kose su: svijetla 0.10, smeđa 0.40 i crna 0.20. Vjerovatnoća da jedna slučajno odabrana osoba iz te populacije ima svijetlu ili smeđu kosu je: 0.10 + 0.40 = 0.50 ili 50 %. 3

Očekivana vrijednost- Ako je poznata vjerovatnoća p i ukupan broj događaja n, onda se očekivani broj povoljnih događaja m naziva matematičko očekivanje i računa kao m  n p .

82

Elementi teorije informacija

Vjerovatnoća da slučajno odabrana osoba nema ni jednu od navedenih boja je: 1 – 0.10 – 0.40 – 0.20 = 0,30 ili 30 %. Primjer 9.3: Ako je za neku populaciju vjerovatnoća fenotipa4 krvne grupe A1 =28%, a A2 = 14 %, onda je, prema zakonu adicije, vjerovatnoća da će jedan stanovnik iz te grupe imati fenotip A1 ili A2 jednaka: 28 + 14 = 42 %. Primjer 9.4: Osiguravajuća kuća iz distribucije broja šteta ukupno osiguranih vozila želi utvrditi kolika je vjerovatnoća da na putničkom vozilu, od svih osiguranih vozila, ne nastane ni jedna šteta ili da nastanu tri štete? Označimo sa: P(A) – vjerovatnoća događaja sa 0 šteta na putničkom vozilu, P (B) – vjerovatnoća događaja sa 3 štete na putničkom vozilu. Broj šteta 0 1 2 3 4 5 6 Ukupno

Vrsta vozila Putničko vozilo Teretno vozilo 300 198 248 184 231 170 184 113 55 63 11 42 5 0 1034 770

Ukupno 498 432 401 297 118 53 5 1804

Rezultat: P(A ili B)=P(A) + P(B) P(A ili B)=(300 / 1804 + 184 / 1804) * 100 P(A ili B)= (0,16629 + 0,10199)*100 P(A ili B)= 26,82% Primjer 9.5: Osiguravajuća kuća iz navedene distribucije5 šteta ukupno osiguranih vozila (u tabeli iz Primjera 3) želi da utvrdi kolika je vjerovatnoća da šteta nastane na putničkom vozilu ili da nastanu 3 štete?

4

Skup svih gena (nosilaca nasljednih osobina) jednog biološkog organizma sačinjavaju njegov genotip, a skup svih nasljednih i nenasljednih svojstava i sposobnosti čini njegov prividni tip ili fenotip. Fenotipu mogu pripadati i različiti genotipovi, a i osobe istog genotipa ne moraju pripadati istom fenotipu.

83

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Označimo sa: P(A) - vjerovatnoća da nastane šteta na putničkom vozilu, P (B) - vjerovatnoća da nastanu 3 štete. Rezultat: P(A ili B) = P(A) + P(B) –P(A i B) P(A) = (734 / 1804) * 100 = 40,69% P(B) = (297 / 1804) * 100 = 16,46% P(A i B) = (184 / 1804) * 100 = 10,19% P(A ili B) = (40,69% + 16,46%) – 10,19% P(A ili B) = 46,96%. Zakon multiplikacije kaže: vjerovatnoća da se dogode dva ili više događaja koji su međusobno nezavisni (može da se desi "i" jedan "i" drugi) jednaka je umnošku pojedinačnih vjerovatnoća tih događaja6. a) tj. ako će se dva ili više nezavisnih događaja dogoditi istodobno ili u sekvencama, vjerovatnoća njihovog nastupa može se utvrditi tako da se njihove pojedinačne vjerovatnoće pomnože: P (A i B) = P(A) * P(B), u suprotnom, b) vjerovatnoća dvaju međusobno zavisnih događaja data je izrazom: P (A i B) = P(A) * P(B│A), gdje P (B│A) označava (uslovnu) vjerovatnoću nastupa događaja B kada smo sigurni da je prethodno realizovan događaja A.

5

Ako se rezultati mjerene veličine (varijable) poredaju po veličini od najmanjih do najvećih (šteta), i odredi se broj pojedinih rezultata mjerenja (automobil, vozilo, itd.), dobija se distribucija frekvencija te varijable. 6 Evo jedne intersantne digresije preuzete iz knjige Hajnc fon Ferster (Heinz von Foerster) "Sokrat kibernetike": Bio sam u gostima kod neke porodice, u Bostonu, ako se ne varam, čekali smo dugo da se njihov dječak vrati iz škole. Stigao je sa satom zakašnjenja, očiju punih suza, još jecajući. Pitali smo ga: „Šta se dogodilo, zašto plačeš?" „Morao sam da stojim u ćošku jedan sat!" „Ali, zašto?!" „Zato što je učiteljica rekla da sam bio bezobrazan. " Roditelji su pitali: „Pa, šta si uradio?" „Učiteljica je pitala koliko je 2 puta 3 i ja sam se javio i rekao da je to 3 puta 2, i onda su se sva djeca smijala, i učiteljica je bila jako ljuta i povukla me je za uho i rekla da sam bezobrazni mangup i da moram da idem u ćošak jedan sat, i da 2 puta 3 nije 3 puta 2, nego 6." Onda sam mu rekao: „Ali, ti si bio potpuno u pravu! 3 puta 2 jeste 2 puta 3. Možeš li ti to da dokažeš?" „Naravno!", rekao je on, uzeo olovku, nacrtao tri tačke, ispod njih još tri tačke i rekao: „To je 2 puta 3. A kada okreneš papir, onda je 3 puta 2." To mi kaže šestogodišnje dijete, a učiteljica ne razumije da je tu već shvaćen komutativni zakon multiplikacije (tj. zakon komutacije kod množenja dva broja, odn. da važi a • b = b • a; op. L.R.). koji ona, draga učiteljica, još nije shvatila!

84

Elementi teorije informacija

Primjer 9.6: Na osnovu podataka vitalne statistike poznato nam je da je letalitet7 od neke bolesti 10%. Na liječenju imamo dva bolesnika od te bolesti. Vjerovatnoća da umru i jedan i drugi je: 0,10 x 0,10 = 0,01 ili 1 %. Primjer 9.7: Evo još jednog primjera8: Vjerovatnoća da će neki roditelji, koji planiraju četvoro djece, dobiti 4 kćeri, iznosi 1/2 *1/2*1/2*1/2 = 1/16. To ne znači da ćemo u prosjeku na 16 brakova s djecom naći jedan brak s četvoro ženske djece, nego to znači da ćemo na 16 brakova s četvoro djece naći u prosjeku 1 brak s 4 kćeri (a takođe i 1 brak s 4 sina, pa prema tome na 16 brakova s četvoro djece naći ćemo u prosjeku dva braka u kojima je sve četvoro djece istog pola. Primjer 9.8: Kolika je vjerovatnoća da od ukupno osiguranih vozila, putničkom vozilu nastane 5 šteta i na teretnom vozilu 1 šteta?

na

P(A i B) = P(A) * P(B) P(A i B) = (11 / 1804) * (184 / 1804) *100 P(A i B) = 0,00609 * 0,1019 * 100 P(A i B) = 0,062% Primjer 9.9: Kolika je vjerovatnoća da od svih osiguranih vozila, na putničkom vozilu nastane barem 1 šteta? P(A) = 1 ili više šteta na putničkom vozilu P(A) = 40,69% Broj šteta 0 1 2 3 4 5 6 Ukupno

Putničko vozilo 300 248 231 184 55 11 5 1034

Teretno vozilo 198 184 170 113 63 42 0 770

Ukupno 498 432 401 297 118 53 5 1804

Primjer 9.10: Kolika je vjerovatnoća da, od svih osiguranih vozila, na putničkom vozilu nastane pet šteta ili da na putničkom vozilu nastanu dvije štete?

7

Letalitet - procenat smrtnosti oboljelih od neke bolesti, koji se računa kao 100 * broj umrlih od neke bolesti / broj oboljelih od te bolesti. 8 http://croatica.botanic.hr/~ztadic/behaviour/Vjerojatnost.pdf

85

Informacije – Sistemi - Upravljanje

P(A) = 5 šteta na putničkom vozilu P (B) = 2 štete na putničkom vozilu P(A ili B) = P(A) + P(B) P(A ili B) = (11/1804 + 231/1804) *100 P(A ili B) = 0,006098 + 0,1280) *100 P(A ili B) = 13,41%. Entropija. Teorija informacija je jedna od teoretskih osnova kibernetike. Jedna od njenih zasluga za razvoj kibernetike je i ta što je pronašla praktičnu mjeru za proračun entropije i količine informacija. Pojam "entropije" preuzet je iz tzv. drugog zakona termodinamike, kojeg je 1850. godine uveo njemački fizičar-termodinamičar Rudolf Klauzius (Clausius), ali u kontekstu teorije sistema postaje opšta metodološka kategorija koja označava tzv. mjeru "haosa", odnosno dezintegracije jednog sistema. Entropijom se označava stepen tzv. rušilačkog dejstva okruženja na sistem, odnosno mjera i stepen "raspada" sistema usljed dejstva energetskih, materijalnih i informacionih tokova iz okruženja. Sistem se "raspada" ukoliko su mu komunikacioni kanali "zakrčeni", tj. ukoliko ne može uspostaviti i usklađivati informacione i druge tokove, kako između svojih dijelova (elemenata), tako i sa svojim okruženjem. Kako smo naveli, Ričard Hartli je predložio način određivanja kapaciteta informacije nekog sistema, logaritmom broja njegovih mogućnosti. Za mjeru kvantiteta informacije određuje entropiju kao mjeru neodređenosti koja se primanjem informacija otklanja u većoj ili manjoj mjeri, i tako izražava količinu dobivene informacije. Najjednostavnije rečeno, entropija predstavlja mjeru neorganizovanosti nekog sistema, odnosno izražava težnju sistema da s vremenom pređe u stanje najveće vjerovatnoće (haosa). U slučaju veće entropije, stoga, kažemo da je ponašanje sistema manje organizovano. Ta neorganizovanost smanjuje se primanjem informacija. Za razliku od drugih fizičkih veličina, tipa tempereture i pritiska, entropiju nije moguće neposredno predstaviti i lako izmjeriti. Ona se predstavlja metematičkim izrazom i zbog toga ona je apstraktna, a ne iskustvena veličina.

86

Elementi teorije informacija

Entropija skupa9 od n događaja xi (i=1,2,...,n) sa vjerovatnoćama p(xi) predstavlja očekivanu ili srednju vrijednost količine informacija pojedinačnih događaja. Entropija se izračunava po formuli: n

E ( x )   p( xi )  Ii i 1

Pri tome, količina informacija Ii jednog događaja xi iz n događaja sa vjerovatnoćama p(xi) jednaka je logaritmu recipročne vrijednosti vjerovatnoće pojavljivanja tog događaja, tj.:

Ii  log 2 [

1 ]   log 2 p( xi ) p( xi )

Nakon uvrštavanja u prethodni izraz, slijedi izraz za entropiju kao mjeru nesigurnosti ishoda događaja: n

E ( x)   p( xi )  log 2 p( xi ) i 1

gdje su: E(x) - entropija, p(xi)- vjerovatnoća pojave informacije ili nastupanja nezavisnog događaja n - ukupan broj događaja. Ako se na osnovu gornjeg izraza za izračunavanje entropije nekog eksperimenta A odredi E(A) = t [bit] , kažemo da je eksperiment A u prosjeku t puta neodređeniji od eksperimenta A0 (izbora između dva podjednaka moguća stanja koja su isključiva odnosno disjunktna (ako se desi jedan ne može se istovremeno desiti i drugi). Entropija može imati vrijednosti od nula (0) do log2 n (čit. logaritam s bazom 2 od n), to jest:

0  E ( x )  log 2 n Ako je vrijednost entropije nula, tada je stanje sistema potpuno sređeno (organizovano, poznato), odnosno neki događaj će se sigurno desiti ili se sigurno

9

Treba uočiti da postoji razlika između skupa i sistema. Skup čine elementi koji imaju neko zajedničko obilježje. Sistem čine različiti elementi koji imaju svoju strukturu i svoju funkciju, ali doprinose i bitni su za funkcionisanje cjeline. Za sistem nije bitno da li elementi imaju neko zajedničko obilježje, ali je bitno da su elementi međusobno povezani.

87

Informacije – Sistemi - Upravljanje

neće desiti, tj. nema nikakve neodređenosti u ponašanju nekog sistema ili ishoda nekog događaja. Na primjer, kod događaja da će između ponoći i sutrašnjeg podneva izaći sunce, moguć je samo jedan ishod n = 1, pa količina informacija koja se dobije tom porukom ili saopštenjem je:

I  log2 1  0 Entropija ima maksimalnu vrijednost ako su jednako vjerovatni svi mogući događaju ili sve moguće vrijednosti stanja sistema. Ponašanje skupa mogućih događaja, pa tako i ponašanje nekog sistema, možemo prikazati šemom parova događaja i njihovih vjerovatnoća:

 x1 X   p1

x2

x3

p2

p3

... x n   ... pn 

Pri tome, (x1 x2 .x3 . . xn ) je skup disjunktnih događaja ili stanja sistema. Na primjer, količina proizvoda u nekoj vremenskoj jedinici, broj studenata u predavaonici na trećem času predavanja iz informatike, itd. Skup (p1 p2 p3 . . . pn ) je skup vjerovatnoća pojavljivanja pojedinih nezavisnih događaja. Ako je  p(x ) = 1, onda je to potpuni skup mogućih događaja ili stanja u kojima se sistem nalazi, ili se može naći. Izračunavanje entropije prikazaćemo na nekoliko primjera. Primjer 9.11: Sigurno je da će u "Ratarstvu" određenog dana biti raspoloživi jedna od dvije mašine za obradu zemlje. Od dva moguća stanja: x1 - raspoloživ i x2 - zauzet, sigurno je stanje x1. U tom slučaju p(x1)=1, a p(x2)=0. Prema tome, sistem je potpuno određen, a njegovo stanje može se prikazati šemom:

 x1 X  1

x2   0

Entropija će u ovom slučaju iznositi: 2

E ( x)   p( xi )  log 2 p( xi )  1  log 2 1  0  log 2 0  0 i 1

Primjer 9.12: Istu vrijednost entropije kao i u prethodnom primjeru dobićemo, na primjer, ako smo sigurni da u pet radnih dana (xn = 5) neće biti redukcije napajanja električnom energijom. Varijabla xi teoretski može primiti vrijednosti: 0,

88

Elementi teorije informacija

1, 2, 3, 4, 5., tj. da struje uopšte neće biti (xi =0), ili da će je biti 1 do 5 dana (xi =1,2,3,4,5). Stanje tog sistema može se opisati šemom:

0 1 2 3 4 5 X   0 0 0 0 0 1 To znači da u pet radnih dana uvijek ima struje, pa je p(5)=1, a p(0) do p(4) jednako je 0. U tom slučaju entropija E(x)=0, tj.

E ( x)  (0  log 2 0  0  log 2 0  0  log 2 0  0  log 2 0  1  log 2 1)  0 Primjer 9.13: Entropija prije bacanja "poštene" kocke je 2,58 bita, što se, prema Hartliju, izračunava na slijedeći način. Broj različitih stanja u "slučaju kocke", ili broj događaja, je 6. Vjerovatnoće p(x) su sve jednake i iznose 1/6, jer je svaki ishod bacanja od šest mogućnosti jednako vjerovatan. To je slučaj kod kocke potpuno pravilnog oblika i idealnih karakteristika (“poštena kocka”). Šema stanja sistema (mogućih događaja i njihovih vjerovatnoća) je: 2 3 4 5 6 1 X   1 6 1 6 1 6 1 6 1 6 1 6

Sada imamo elemente da izračunamo entropiju kao: 6

E ( xi )  1 6 log 2 1 6  6 1 6  log 2 1 6   log 2 1 6  2,58bita i 1

Logaritmi sa bazom 2 označavaju se uobičajeno kraticom "ld" koju čine prva slova od latinskih riječi "logaritmus dualis". Logaritmom A broja N za bazu 2 (oznaka je A = log2 N ili A=ld N) nazivamo eksponent s kojim treba potencirati bazu 2 da dobijemo N, tj.:

N  2 A A  log 2 N Ako znamo dekadne logaritme nekih brojeva (baza logaritma 10), možemo odrediti logaritme tih brojeva i za bazu 2 i to po formuli za konverziju:

log 2 N 

log 10 N log 10 2

89

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Dakle, dualni logaritam nekog broja dobijemo tako da dekadni logaritam broja čiji se dualni logaritam traži podijelimo sa dekadnim logaritmom od broja dva, tj. sa 0,30103. Prema tome, logaritam broja 1/6 sa bazom 2, koristeći pravilo logaritmiranja količnika dva broja i prethodnu formulu, računa se na slijedeći način:

log2 1 6  log2 1  log2 6 

log10 1 log10 6 0 0,77815     2,58496 log10 2 log10 2 0,30103 0,30103

Na osnovu toga, entropija u ovom primjeru je:

E ( x )  ( 2,58496 )  2,58496  2,58bita Tolika je entropija "poštene kocke" prije bacanja kocke. Kada bacimo kocku, vidimo jednu njenu stranu i saznajemo ishod bacanja. Primanjem ove informacije, odstranjujemo neodređenost koja je vladala prije njenog bacanja i entropija je jednaka nuli, tj. nema neizvjesnosti, jer mogućnost izbora je samo jedna. Količinu predate informacije izračunavamo tako da od entropije sistema prije primanja informacije odbijemo entropiju nakon primanja informacije. Pretpostavimo da je nakon prvog bacanja kocke pala jedinica (1), a nakon drugog bacanja šestica (6). Nakon ta dva bacanja, stanje sistema, u slučaju idealne kocke (kocka potpuno pravilnog oblika i idealnih karakteristika), odnosno šema mogućih (jednako vjerovatnih) ishoda (stanja sistema) koji se još mogu desiti (koji se još nisu desili), bila bi:

3 4 5 2 X   1 4 1 4 1 4 1 4  pa je sada entropija smanjena na: E ( x)  4 1 4  log2 1 4  2bita Takvom informacijom smanjili smo entropiju sistema (u slučaju idealne "poštene kocke") sa 2,58 na 2 bita, i time je on postao predvidljiviji (organizovaniji). Drugim riječima, sa dva bacanja kocke dobili smo informaciju od 0,58 bita, odnosno za toliko smo smanjili entropiju sistema. Ako sistem ima entropiju veću od jednog bita, onda to označava koliko puta veću entropiju taj sistem ima od sistema sa dva jednako vjerovatna stanja. U svakom slučaju, veću entropiju će imati sistem sa većim brojem stanja. Entropijom se, dakle, mjeri nedostatak informacije o stanju i procesima nekog sistema ili o ishodima nekih događaja.

90

Elementi teorije informacija

Veličina vrijednosti informacije izražava se kroz priraštaj vjerovatnoće postizanja cilja - prije i poslije primitka informacije. Ako je prije primanja informacije vjerovatnoća postizanja cilja bila P1 , a poslije primanja postala je P2 , onda se vrijednost primljenih informacija može utvrditi kao:

P2 P1

I  log 2 P 2  log 2 P1  log 2

Količina predate informacije iskazuje se razlikom logaritma vjerovatnoće poslije ostvarenja informacije P2 i logaritma vjerovatnoće prije ostvarenja informacije P1. Entropija složenih događaja. Ako su dva događaja koji su međusobno nezavisni (ako se desi jedan, može se, ali ne mora, desiti i drugi), na primjer AB, tj. kada se istovremeno posmatra realizacija i događaja (eksperimenta) A i događaja B, kao realizacija jednog jedinstvenog događaja i ako su A i B nezavisni, tj. realizacija jednog dešava se potpuno nezavisno od drugog, logično se nameće zahtjev da mjera neodređenosti AB (entropija) bude jednaka zbiru mjera neodređenosti A odnosno B. Ovo se može izraziti matematički: E(AB) = E(A) + E(B) Vjerovatnoća predstavlja objektivnu šansu realizacije ishoda eksperimenta, nezavisno od toga da li se ona računa na osnovu velikog broja eksperimenata, ili se usvaja kao hipoteza koja se eksperimentom provjerava. U slučaju složenog eksperimenta AB, entropija se izražava kao: E(AB) = E(A) + EA(B) = E(B) + EB(A) gdje je:

E

B

(A) 

n



p ( bi ) E

b

i

(A)

i1

uslovna entropija, tj. očekivana vrijednost entropije eksperimenta A nakon realizacije mogućih ishoda b1, b2, ... , bn eksperimenta B. To znači da je entropija složenog eksperimenta AB jednaka zbiru entropije jednog i uslovne entropije, tj. entropije drugog nakon realizacije prvog eksperimenta. Za proizvoljan eksperimenat A važe nejednačine:

0 ≤ E(A) ≤ E0(A) tj. entropija eksperimenta uvijek je ograničena na zatvoreni interval {0 , E0(A) }, gdje je 91

Informacije – Sistemi - Upravljanje

E

0

(A)  

n



i1

1 ld n

1  ldn n

Drugim riječima, od svih eksperimenata sa n mogućih ishoda, najveću entropiju ima onaj koji ima ravnomjernu raspodjelu vjerovatnoća na sve moguće ishode.

Za dva proizvoljna međusobno nezavisna eksperimenta A i B važi relacija:

EB(A) ≤ E(A) Ova relacija, poznata kao nejednačina Šenona, ima suštinski značaj u teoriji informacija. Njena valjanost i formalno potvrđuje dijalektičku činjenicu, da se neodređenost (naše nepoznavanje ishoda) proizvoljnog eksperimenta, sprovođenjem bilo kakvog pomoćnog eksperimenta ne može uvećati. Čak šta više, pomoćni eksperiment može samo saopštiti "nešto", na osnovu čega se stiče izvjesno saznanje o primarnom eksperimentu. Ako su ti eksperimenti (glavni i pomoćni) međusobno nezavisni, tada pomoćni eksperiment ništa ne saopštava u odnosu na primarni, te njegova entropija ostaje neizmjenjena. Navodimo jedan primjer. Primjer 9.14: Neka se eksperiment A sastoji od primjene srednjoročnog plana u privrednom preduzeću, sa dva moguća ishoda na kraju posmatranog perioda: a1 - preduzeće će poslovati rentabilno, i a2 - preduzeće će poslovati nerentabilno. S obzirom na slab stručni kvalitet kadrova u planskoj službi, dioničari preduzeća nemaju povjerenje u plan i procjenjuju da je p(a1) = p(a2) =1/2, tj. da su podjednako moguća oba ishoda poslovanja preduzeća na kraju planskog perioda. Znači, entropija ishoda poslovanja preduzeća na kraju planskog perioda E(A) = 1 bit. Da bi smanjili entropiju, tj. da bi omogućili efikasnije odlučivanje, odgovarajući organi preduzeća odlučuju se za pomoćni eksperiment B, koji se sastoji u simuliranju poslovanja preduzeća po predloženom planu i pri pretpostavljenim uslovima u planu. Mogući ishodi eksperimenta B su takođe: b1 - rentabilno poslovanje i b2 - nerentabilno poslovanje. Rezultat simulacije, tj. ishod eksperimenta B je b1 , tj. rentabilnost. S obzirom na ne naročito veliku rentabilnost i relativno nestabilne tržišne uslove, dioničari

92

Elementi teorije informacija

preduzeća procjenjuju da su uslovne vjerovatnoće događaja a1 i a2 nakon realizacije događaja b, jednake: p ( a1/b1) = 0.7 i p ( a2/b1) = 0.3. Dakle, preostala entropija eksperimenta A, nakon realizacije eksperimenta B iznosi (prema formuli za uslovnu entropiju): Eb1 (A) = - 0.7 ld 0.7 - 0.3 ld 0.3  0.88 bit. Znači, entropija je smanjena i u odnosu na ranije uslove, lakše se dioničari mogu odlučiti za usvajanje plana, iako je rizik još uvijek dosta veliki, ili se izvode još neki pomoćni eksperimenti koji će još više umanjiti preostalu entropiju eksperimenta A.

PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Kako se sve pojave u prirodi mogu klasifikovati? Šta je to “slučaj” ili “slučajni događaj”? Šta je to “vjerovatnoća”? Kako se izračunava vjerovatnoća? Koja je razlika kod izračunavanja apriorne i aposteriorne vjerovatnoće? Šta su siguran a šta nemoguć događaj? Kako se objašnjava djelovanje zakona velikih brojeva? Kako glasi zakon adicije vjerovatnoća? Kako glasi zakon multiplikacije vjerovatnoća? Čime se mjeri stepen rušilačkog dejstva okoline na sistem? Kako se zove mjera stepena raspada sistema usljed dejstva energetskih, materijalnih i informacionih tokova? 12. Kako se zove mjera neorganizovanosti nekog sistema? 13. Kako glasi formula za izračunavanje entropije kao mjere nesigurnosti ishoda slučajnih događaja? 14. Šta nam kazuje Šenonova nejednačina?

93

Elementi opšte teorije sistema

10. ELEMENTI OPŠTE TEORIJE SISTEMA Teorija sistema je skup naučnih metoda koje imaju neka zajednička obilježja. To je skup teorija koje imaju zajedničko objašnjenje, obilježja za analiziranje tih sistema. Osnovni zadatak teorije sistema je da objasni zakone postanka, organizacije, ponašanja i razvoja realnih sistema. Ovaj problem je moguće realizovati korištenjem apstraktnog sistema, koji nastaje kao rezultat matematičkog opisa realnog sistema. Apstraktnim sistemom se sa dovoljnom preciznošću može adekvatno iskazati struktura, ponašanje ili razvoj realnog sistema. Proučavanje realnog sistema uz pomoć apstraktnog sistema treba da omogući da se dođe do saznanja o svojstvima koja posjeduje dati sistem. Začetnikom ove teorije smatra se američki biolog mađarskog porijekla Ludvig fon Bertalanfi (Ludvig von Bertalanffy), koji je još 1937. godine na Univerzitetu u Čikagu, na seminaru iz filozofije, prvi put objavio svoje ideje o potrebi i mogućnostima stvaranja jedne opšte teorije koja bi vrijedila za sve sisteme, a 1954. godine osnovao je i Društvo za opštu teoriju sistema. "Opšti" sistem je objekat istraživanja opšte teorije sistema. Pri tome, sistem je apstrakcija na kojoj se izgrađuje jedan univerzalan i dijalektički način mišljenja. Bertalanfi tvrdi da se termin sistem najvjerovatnije prvi put spominje u radovima statističara A.J. Lotka 1925. godine. U principu sve je sistem i podsistem nekog sistema1. Zbog toga što je sve sistem trebalo je naći neku nauku, metodologiju koja će sve sisteme tretirati jednako i upravljati na jednak način za sve te sisteme. Osnovni cilj opšte teorije sistema je naučno upravljanje poslovnim sistemima. Opšta teorija sistema predstavlja naučnu oblast koja se bavi izučavanjem sistema i zakonitosti koje u njima nastaju. Zasniva se na kibernetici - nauci o upravljanju složenim dinamičkim sistemima i njen je integralni dio. Prvi začetnik kibernetike je Norbert Wiener2, koji je zasnovao upravljanje sistemima na bazi informacija. Kibernetika u vrijeme svog nastanka ne samo da je postala nešto „novo" u svakodnevnom rječniku savremenog čovjeka, već je postala i ogromna inovacija u naučnoj i metodološkoj misli. Wiener određuje kibernetiku kao „naučnu disciplinu koja se bavi opštim principima procesa upravljanja kod 1

Sistem raščlanjujemo na podsisteme tj. sisteme nižeg nivoa. Podsistem je skup elemenata sistema koja ima zajedničku strukturu (neposredne veze) i zajedničku funkciju koja je dio funkcije sistema. Sistemi nižeg nivoa su uvijek manji od početnog sistema. Podsistem nije samostalni sistem, već je funkcionalni dio početnog sistema. 2 Norbert Wiener (1894-1964), američki matematičar i fizičar, zvani „otac kibernetike“.

95

Informacije – Sistemi - Upravljanje

živih bića i strojeva". Wiener svoju koncepciju kibernetike, kao osnov za proučavanje procesa upravljanja složenim biološkim i mehaničkim sistemima, proširuje i na „društvo", tj. na socijalne sisteme. U svojoj drugoj čuvenoj knjizi Kibernetika i društvo3, koja nije više bila „tehničkog" karaktera, već je predstavljala jednu filozofsko-metodološku osnovu razvoja naučne misli, obrađuje tezu da se društvo može razumjeti samo proučavanjem poruka i sredstava komunikacija kojim raspolaže i da će u budućnosti razvoj poruka i sredstava komunikacija, poruka između čovjeka i mašine, mašina i čovjeka, kao i između mašine i mašine, igrati sve značajniju ulogu. Jedna od najvažnijih karakteristika teorije sistema je u pristupu rješavanju problema, u okviru koga se svaka cjelina posmatra kao dio neke veće cjeline. Ona se ne bavi konkretnim sistemima, već zajedničkim svojstvima svih sistema. Ovaj naučni pristup posmatra složene predmete i pojave, njihovu cjelovitost i dinamičnost, i na osnovu tako stečenih znanja upravlja ponašanjem i razvojem sistema, težeći ka optimizaciji njegovih procesa u cilju što efikasnijeg ostvarivanja postavljenih ciljeva. Cilj opšte teorije sistema je da služi kao jedinstveni metodološki i pojmovnokategorijalni okvir za sporazumijevanje ljudi različitih specijalnosti i za stvaranje metoda i reda u proučavanju i rješavanju problema. Takođe, njen cilj je da obuhvati i objedini fundamentalne pojmove koji važe u svim specifičnim sistemima i teorijama koje se njima bave. Osnovni princip teorije sistema je da se sve pojave, stvari, predmeti, zamisli, koncepti, problemi, itd., mogu posmatrati kao sistem, i onda se oni kao takvi (“zamišljeni” kao sistem) svrsishodno dijele na elementarne dijelove (elemente) koji se zatim podvrgavaju detaljnijem (stepenastom) posmatranju i mjerenju. Osnovni ciljevi kibernetike su: -

ustanoviti opšte principe funkcionisanja,

-

ustanoviti apstraktne granice i zakone funkcionisanja,

-

korišćenje činjenica i modela radi praktičnosti teorije.

Kibernetička nauka upućuje na samoregulaciju, odnosno na povezanost između sistema i sredstava prenošenja saopštenja, informacija unutar sistema, jer komuniciranje u kibernetici znači i prenošenje poruka između sistema ili između podsistema a prenesene poruke imaju obilježje informacije samo ako primaocu otkrivaju nešto novo.

3

Viner, N. (1964): Kibernetika i društvo, Beograd

96

Elementi opšte teorije sistema

Ako bismo htjeli da istaknemo razliku između teorije sistema i kibernetike, onda možemo reći da teorija sistema izučava sistem kao cjelinu, teži formalizaciji i matematičko-logičkoj apstrakciji realnog svijeta, a kibernetika izučava kompoziciju, funkcionisanje i posljedice sistema upravljanja. Pojam sistema. Riječ "sistem" svakome znači nešto drugo. Jedan ljekar ili biolog će je upotrebiti govoreći o njemu vrlo bliskim pojmovima, kao što su nervni ili mišićni sistem, sistem kože ili sistem kostiju. Jedan inženjer će govoriti o sistemu za prenos električne energije, drugi, mašinski, o sistemu vješanja točkova na automobilu. Političari ili sociolozi će se vrlo dobro razumjeti kada govore o nekom društvenom sistemu, ekonomisti ili organizatori će spominjati ovaj ili onaj privredni ili organizacioni sistem. U svakoj od ovih oblasti nauke riječ sistem ima drugačije značenje. Analizi svakog od ovih sistema pristupa se preko veoma različitih teorija i metodologija. Zato, kada neko kaže "sistem", a ne specifikuje na koji sistem misli, znači da govori o nekom opštem sistemu, pa tada mora dati i definiciju tog "opšteg" sistema. Navodimo nekoliko takvih definicija: -

"Sistem je skup objekata, relacija između objekata i relacija između atributa objekata". Pod objektima ova definicija podrazumjeva dijelove ili komponente sistema, a atributi su neka svojstva objekata.

-

"Sistem je konačan skup ideja, funkcija, materijala, živih bića ili njihovih skupova, povezanih po određenoj koncepciji u zaokruženu relativno nezavisnu cjelinu",

-

"Sistem je sprava, organizam, procedura ili šema koja se ponaša po utvrđenim zakonima."

-

"Sistem je cjelina, konceptualna ili fizička, koja se sastoji od međusobno zavisnih dijelova".

-

„Sistem je cjelina sastavljena iz dijelova i njihovih karakteristika, matematički ili prirodno integrisana radi ostvarivanja određenog cilja, odnosno promjene stanja sistema“.

-

„Sistem je definisana cjelina uređena zbirom elemenata i njihovih funkcija s ciljem funkcionisanja“.

U svim ovim definicijama spominju se elementi, objekti, komponente. Opet se ne kaže koji elementi, koje komponente, koji objekti. Znači, bilo koji. Cilj ovakvih opštih definicija je da pred teoriju sistema postave, kao predmet istraživanja, jedan opšti (bilo kakav) sistem komponovan od većeg broja raznovrsnih objekata (elemenata, komponenata).

97

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Pojam sistem star je koliko i evropska filozofija. Može se reći da se izvori ideje o sistemima nalaze u razmišljanjima i djelima starogrčkih mislilaca Aristotela (384. do 322. god. p.n.e.), Platona, Demokrita i drugih, koji su spoznali da u svijetu oko njih postoji neki red koji je razumljiv i kojim se može upravljati. Iako ni do danas nije razvijena jedna formalna teorija sistema, osim u posebnim slučajevima, mi ćemo dati jednu opštu definiciju sistema koja je u skladu sa tzv. “teorijom globalnog razmišljanja”. Sistem je skup objekata koje nazivamo dijelovima, koji su međusobno povezani na neki način (nalaze se u interakciji). A tu je sve: od atoma, žive ćelije i individualnog proizvođača, pa do čitave vasione. I tu svaka nauka ima neki svoj objekat istraživanja, neki svoj sistem kojim se bavi. Stoga, normalno je da fizičar za atom kaže da je sistem, kao što astronom kaže za Sunce i njegove planete. To isto će hemičar reći za molekulu, biolog za ćeliju, ekonomista za preduzeće, lingvista za rečenicu, matematičar za formulu, filozof za određeni način mišljenja, kibernetičar za objekat upravljanja ili pojavu (čija je suština neka informaciona struktura, izražena na nekom jeziku ili skupu jezika). Autorova (L.R.) definicija sistema je: sistem je svaka cjelina koja se sastoji iz misaono uočljivih (zamišljenih) ili konkretnih, dodirljivih i/ili vidljivih (očiglednih) dijelova i njihovih karakteristika, međusobno povezanih na neki način (mehanički, misaono, estetski, električnim vezama, matematički, funkcionalno, itd.) i koji su u međusobnoj interakciji, a svi ti dijelovi za sebe, svojim funkcionisanjem, djeluju ka ostvarenju cilja ili svrhe cjeline. Sistem je relativna cjelina koju mi sami određujemo. Sistem ne možemo do kraja opisati zbog mnogobrojnosti pojava i problema u sistemu, te neizvjesnosti i dinamike. Zato treba da naučimo pojednostavljivati kompleksne sisteme za svrhu jednog dovoljnog posmatranja. Kod fizičkih sistema objekti su međusobno povezani fizičkim spojevima, dok se u matematskom modelu sistema veze između objekata pojavljuju kao relacije. Iz toga implicira da je jedan matematički model nekog sistema sam po sebi sistem. Da bismo opisali neki sistem potrebno je odrediti: 1. Koji elementi pripadaju sistemu, 2. Koje veze postoje između elemenata unutar sistema, te između sistema i okoline, 3. Kakvo je ponašanje ili funkcionisanje sistema. Posmatraćemo sisteme sa tačno određenim smislom i svrhom djelovanja kao što su: živi organizam (čovjek, biljka, životinja), parni kotao, visoka peć u željezari,

98

Elementi opšte teorije sistema

mašina za veš, tvornica, itd. To su cjeline iz dva različita i zasebna sistema: proizvodnog sistema, kojem je svojstvena prerada materije i energije, te sistema za upravljanje, koji prati i usmjerava tok prerade dajući joj smisao i svrhu. Živim sistemima je svojstvo upravljanja urođeno. Svi oni, od najjednostavnije ćelije do najzamršenijeg fiziološkog sistema, moraju svoju životnu sposobnost održavati neprestanim suprotstavljanjem neživoj prirodi. Oni energiju dobavljaju izvana i unutar svoje strukture upravljaju njenim trošenjem. Vještačkim, tehničkim sistemima smisao i svrhu odredio je njihov stvaralac povjerivši im određene zadatke i cilj djelovanja. Ti sistemi, poput živog, svoje djelovanje ostvaruju dobavljanjem materije i energije iz vana, a usmjeravanjem i upravljanjem njihove prerade iskazuje svoju djelotvornost. U biologiji se pod sistemom podrazumjeva skup organa koji zajedno obavljaju neku funkciju (npr. nervni sistem). U zoologiji sistem je skupina životinja koja se zadržava na određenoj teritoriji. Očito da je sistem, s jedne strane, objektivna realnost, odnosno dio stvarnosti oko nas, a s druge strane, slika te realnosti u svijesti posmatrača. Ta slika je više ili manje kvalitetan odraz objektivne stvarnosti, zavisno od uspješnosti percepcije i refleksije (razmišljanja) posmatrača. Možemo reći da sistem sačinjava i skup njegovih elemenata i priroda njihove povezanosti, odnosno da sistem čine skup elemenata koji su međusobno povezani tako da stvaraju sređenu cjelinu. Zajednička karakteristika svih sistema je da se sastoje od dijelova koji uzajamnim djelovanjem daju neke rezultate. Pojedini dijelovi sistema nazivaju se elementi. Elementi su sastavni dijelovi sistema i to su pojave koje namjerno više ne raščlanjujemo. Gotovo svaka pojava može biti elemenat nekog sistema i ona je takođe sistem, a da li ćemo neku pojavu posmatrati kao elemenat ili kao samostalni sistem zavisi od našeg posmatranja i našeg stanovišta prema problemu. Elementi koji čine sistem mogu biti materijalni, ideje, funkcije, živa bića, i njihove kombinacije. Danas još ne postoji objektivna metodologija za podjelu sistema na dijelove koja bi generalno odredila kako treba podijeliti neki (bilo koji) sistem na podsisteme. To se sada radi iskustveno, po “odokativnoj” metodi. Da bi se nešto definisalo kao sistem moraju biti ispunjeni uslovi: 1. postojanje sadržaja (elemenata i činilaca) 2. postojanje veza – relacija 3. postojanje zajedničke svrhe (cilja) 4. postojanje granica (unutrašnjeg i spoljašnjeg okruženja) 5. funkcioniše po određenim pravilima 6. relativno izolovana cjelina.

99

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Pojedini elementi sistema posjeduju određena svojstva i funkcije koje su u direktnoj ili indirektnoj vezi sa svojstvima ili funkcijama drugih elemenata sistema. Veze između pojedinih elemenata sistema mogu se uspostaviti direktno ili preko nekih trećih elemenata. Te veze mogu biti materijalne, energetske ili informacione. Skup svih veza između elemenata sistema čini strukturu sistema. Postoje svojstva koja su specifična za funkcionalnu cjelinu i koja se razlikuju od pojedinačnih svojstava dijelova koji čine tu cjelinu. Takva svojstva nazvali smo sistemskim svojstvima. Primjer 10.1: Čovjek, čije se tijelo sastoji od niza organa i dijelova koji svi zajedno čine čovjeka. Svaki od tih organa i dijelova predstavlja elemenat sistema i ima neka svoja svojstva i funkciju koja je za njega specifična. Međutim, čovjek ima i takva svojstva i funkciju koju, posmatrano posebno, nema ni jedan od njegovih organa ili dijelova. Ta svojstva i ta funkcija uslovljena je svojstvima i funkcijom dijelova i organa, ali ona predstavlja jedan viši kvalitet i viši sadržaj od funkcija dijelova posmatranih posebno. Svaki sistem ima granice, koje su utvrđene prirodno ili proizvoljno (pojmovno). U toku vremena te se granice mogu mijenjati, zavisno od interakcije sistema s drugim sistemima oko njega. To može dovesti i do strukturnih promjena u sistemu, a ponekad i do prestanka rada jednog sistema i formiranja novog. Sve što se nalazi izvan granica sistema, tj. drugi sistemi i njihovi elementi, nazivamo okolinom sistema. Okolina sistema može uticati na funkcionisanje sistema, a isto tako sistem može uticati na strukturu i djelovanje svoje okoline. Na račun svoje okoline, sistem crpi materiju, energiju i informacije, a to mu omogućuje opstanak i razvoj. Da bismo nešto definisali kao sistem, ono mora sadržavati najmanje dva elementa. Podrazumijeva se da na sistem djeluje okolina i da sistem djeluje na svoju okolinu. Dejstvo okoline na sistem okarakterisano je "ulazom", a dejstvo sistema na okolinu "izlazom". Jedan opšti sistem definisan kao skup objekata, relacija između objekata i relacija između atributa, na koga okolina djeluje preko ulaza, može se šematski prikazati kao na slici 13. Ovakav sistem može predstavljati mrežu puteva ili ulica, sistem za prenos električne energije, grupu ljudi na kojoj se vrši neko ispitivanje psiho-socioloških problema i njihovih međusobnih komunikacija, cirkulaciju dokumenata unutar organizacionog ili administrativnog sistema, kretanje materijala koji se obrađuje itd.

100

Elementi opšte teorije sistema

kj

k2

Ulaz

Izlaz

k3

K1 kn Okolina Okolina

km-

1

Slika 22. Šematski prikaz opšteg sistema

Objekti mogu biti veoma različiti, a relacije između objekata unutar sistema i veze sistema sa okolinom mogu se ostvarivati, najopštije rečeno, razmjenom metarije, energije i informacija. Pojam sistema nije apsolutni pojam. Svaka individua može, a ponekad i mora da određuje, da definiše za sebe sistem. Čak šta više ista osoba, u zavisnosti od njenog interesovanja, može ili mora formirati raznovrsne sisteme o istoj stvari, o istom predmetu. O relativnosti sistema B. Langefors, kaže: “Svaki sistem koji je podvrgnut uticaju svoje sredine je podsistem nekog većeg sistema i svaki dio sistema je potencijalno neki sistem”.4 Da bi se teorija sistema i sistemski pristup mogli upotrebiti u velikom broju slučajeva i problema, potrebno je slučaj odnosno problem definisati kao sistem. Prvi korak u tom definisanju predstavlja definisanje granica sistema, tj. treba se odlučiti koje objekte ili pojave ćemo smatrati elementima sistema, a koje elementima okoline. To činimo na taj način da svaki relevantni objekat ili pojavu podvrgnemo početnom testiranju prema tri osnovna kriterija: a) da između elemenata (objekta, pojave) i ostalih dijelova koji bi trebali sačinjavati naš sistem postoji neka bitna veza, b) da postojanje i funkcija posmatranog elementa utiče na ostojanje i funkciju zamišljenog sistema kao cjeline, c) da funkcija i postojanje zamišljenog sistema utiče na neki način na postojanje i funkciju posmatranog elementa. Da bi neka pojava bila elemenat sistema ona mora zadovoljiti sva tri navedena kriterija. Pojava koja zadovoljava samo neki od navedenih kriterija najvjerovatnije ne pripada našem sistemu i ona je bliži ili daljnji elemenat okoline sistema.

4

Langefors, Börje: Theoretical Analysis of Information Systems, Studentlitteratur, Auerbacher, 1973

101

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Iskustvena metoda utvrđivanja granica nekog sistema. U praksi, odluku o tome da li je neki objekt, predmet ili pojava dio sistema, ili pripada okolini sistema, možemo donijeti na osnovu razmatranja dva faktora, tj. odgovoriti na dva pitanja: -

da li je posmatrana pojava (objekt) relevantna za sistem i njegovo funkcionisanje, tj. da li ona direktno utiče na stanje i funkcionisanje konkretnog sistema ?

-

da li je posmatrana pojava (objekt) pod kontrolom sistema ?

Ako je odgovor na prvo pitanje "da", a na drugo "ne", tada se radi o elementu okoline sistema. Ako je odgovor na oba pitanja "da", tada se radi o objektu koji je sastavni dio sistema. Ako je odgovor na prvo pitanje "ne", onda takav objekt ili pojavu ne treba u analizi uopšte uzimati u obzir, jer predstavlja nebitan dio, bilo sistema, bilo okoline. Kako da utvrdimo elemente sistema može se opisati i na algoritamski način. Treba odgovoriti na slijedeća pitanja: 1. Postoji li konkretna veza između elementa i jezgre sistema? DA – dalje NE – eliminacija elementa 2. Utiče li posmatrani element na funkciju i postojanje jezgre sistema? DA – dalje NE – element ne pripada sistemu ali može pripadati okolini 3. Utiče li postojanje i funkcija jezgre sistema na funkciju posmatranog elementa? Ako su odgovori: DA – DA – DA: element pripada sistemu DA – DA – NE i DA – NE – NE: element pripada okolini. Zadatak 10.1: Nadam se da bi svi oni koji su proučili ili će proučiti materiju datu u u ovoj knjizi u poglavlju “Metoda tabele odlučivanja”, iz ove “priče” gore, odnosno riječima opisanog algoritma iskustvene metode za određivanje pripadnosti okolini ili sistemu elemenata nekog problema ili pojave, posmatrane kao sistem, lako bi mogli da naprave tabelu odlučivanja ili dijagram toka. Zatim bi oni iskusniji onda mogli napraviti i mali računarski program za testiranje sistema na elemente okoline i elemente sistema. U svakom slučaju, neke od vas, čitalaca ove knjige, će ovaj zadatak dočekati na pismenom testu ili usmenom ispitu! Stanje sistema. Karakteristično za savremeni pristup izučavanja raznih prirodnih fenomena je da se objekti posmatranja tretiraju kao određeni "sistemi", koji ulaze u određene "procese" , pri čemu se u svakom trenutku tokom procesa može govoriti o "stanju" sistema. Funkcionisanje sistema tokom vremena sastoji se

102

Elementi opšte teorije sistema

u zauzimanju određenih stanja, pri čemu se pretpostavlja da se u svakom momentu može karakterisati stanje sistema. U egzaktnim naukama stanja sistema opisuju se pomoću brojeva. Svakom mogućem stanju pridružen je određeni broj ili određeni skup brojeva (konačan ili beskonačan). Tako, na primjer, konkretnu osobu možemo tretirati kao određeni biološki sistem. Uobičajeno je da se govori o dobrom ili lošem zdravstvenom stanju dotične osobe, što naravno nije egzaktno opisivanje zdravstvenog stanja te osobe. Međutim, zdravstveno stanje te osobe u datom trenutku može se opisati pomoću niza parametara (brojeva): (x1 , x2 , . . . , xn ), gdje, na primjer, x1 označava njegovu tjelesnu težinu, x2 - visinu, x3 - krvni pritisak, x4 - puls, x5 - broj crvenih krvnih zrnaca u jedinici zapremine krvi, itd. Ako u posmatrani niz uključimo sve parametre koje današnja medicinska nauka može mjeriti, onda dobivamo egzaktno opisano zdravstveno stanje posmatrane osobe (biološkog sistema) u skladu sa savremenim naučnim dostignučima. Općenito, pretpostavlja se da se svako stanje sistema može karakterisati pomoću određenog skupa parametara. Promjena stanja sistema ogleda se u promjeni makar jednog od parametara s kojima je definisano stanje sistema. U realnim sistemima parametri koji opisuju stanje sistema redovno su međusobno zavisni, tako da promjena jednog parametra utiče na ponašanje ostalih parametara, pa postoje određene veze (zakonitosti) koje uzrokuju da promjena jednog parametra implicira određene promjene nekih drugih parametara. Jedan od glavnih ciljeva naučnog istraživanja u egzaktnim naukama je upravo otkrivanje tih veza između pojedinih parametara. To omogućava da se na osnovu poznavanja trenutnog stanja sistema prognoziraju njegova buduća stanja (modeliranje i simulacija). Utvrđivanje ciljeva sistema . Prirodni sistemi nastaju pod uticajem prirodnih zakona. Ako uzmemo npr. biološke sisteme, onda je sigurno jedan od osnovnih ciljeva ovih sistema: opstanak, razvoj i razmnožavanje. Proces ostvarivanja ovih ciljeva je određen prirodnim zakonima koji se ogledaju u adaptaciji sistema spoljašnjim uslovima. Proces spoznaje ciljeva i načina djelovanja sistema, usmjerenih na ostvarenje tih ciljeva, pomaže nam da svojim djelovanjem podspješimo realizaciju ovih ciljeva, ili utičemo na izmjenu ciljeva u zavisnosti od vrste sistema. Što se tiče vještačkih sistema, tj. sistema koje je stvorio čovjek, onda se problem ciljeva ovih sistema rješava na drugi način. Ciljeve vještačkih sistema određuje čovjek. Opšta klasifikacija sistema. Jedna od poznatih klasifikacija sistema polazi od toga da postoje svega tri bitne karakteristike svakog sistema, i to:

103

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

dinamičnost (ili statičnost), tj. promjena strukture i funkcionisanja sistema u vremenu,

-

postojanje (ili nepostojanje) cilja funkcionisanja,

-

organizmičnost (ili mehaničnost), tj. svojstvo sistema da se ne može rastaviti na dijelove, a da pri tom ne izgubi karakteristike cjeline (organizam nasuprot mehanizma).

Sisteme možemo klasifikovati prema slijedećim osnovnim karakteristikama: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

stepenu apstrakcije (konkretni, apstraktni) obliku postojanja (realni-materijalni, socijalni, apstraktni) prirodi nastanka (prirodni, vještački, kombinovani) složenosti (jednostavni, složeni, vrlo složeni) ponašanju u vremenu (pasivni – statički, aktivni – dinamički) predvidljivosti (deterministički, stohastički) stabilnosti (stabilni, labilni, indiferentni) odnosu sa okolinom (otvoreni, zatvoreni) usmjerenosti (ciljne, besciljne) načinu dizajniranja (mehaničke, organizmičke)

Sa stanovišta oblika postojanja, odnosno sastavnih elemenata nekog sistema razlikujemo: -

materijalne sisteme (čovjek, biljka, životinja, računar, mašine), i

-

socijalne sisteme (grupe ljudi, studenti, radnici, poljoprivrednici,

-

analitičari, pravnici i sl.)

-

apstraktne sisteme (brojevni sistemi, računarski programi, ljudski govor),

Prema stepenu apstrakcije razlikujemo:

104

-

konkretne sisteme (stvarne, realne) - imaju svoju fizičku pojavnost; npr. svemir, računar, biljke. Karakteristika svih konkretnih sistema je da se njihove veze sa okolinom uspostavljaju pomoću realnih elemenata i što se karakteristike tih veza ne mogu proizvoljno mijenjati. Sve veze i odnosi unutar takvih sistema zadati su prirodnim zakonima i oni se mogu mijenjati samo u onom obimu koji postojeći prirodni zakoni dopuštaju. Zbog toga je za strukturisanje tih sistema potrebno poznavanje prirodnih zakona, i

-

apstraktne sisteme - rezultat su ljudske mašte ili promišljanja; npr. periodni sistem elemenata, brojevni sistem, abeceda, sistem jednačina, računarski program, itd.

Elementi opšte teorije sistema

Prema prirodi nastanka proizvoda, (konkretne) sisteme možemo podijeliti na: -

prirodne - one koje nije stvorio čovjek. Prirodni sistemi su svi oni sistemi koji nastaju i funkcionišu bez svjesne akcije ljudi. To su svi biološki sistemi i mnogi drugi koji nastaju bez našeg svjesnog djelovanja, npr. mreža rijeka.

-

vještačke (umjetne) - one koje je stvorio čovjek, koji su ljudsko djelo, npr. gradski vodovod,

-

kombinovane - mješavina prirodnih i vještačkih, npr. kanali za navodnjavanje.

Prema složenosti, sisteme dijelimo na: -

jednostavne - relativan pojam jer zavisi od broja elemenata te o složenosti veza između njih npr. igra ruleta,

-

složene – na primjer, nacionalno tržište akcija (dionica),

-

vrlo složene – na primjer, svjetska trgovina.

Prema ponašanju u vremenu, sisteme dijelimo na: -

statičke - ne doživljavaju promjene tokom vremena; npr. sunčev sistem, atom kisika. Praktično nema statičkih sistema na dugi rok

-

dinamičke - stalno se mijenjaju npr. personalni računar, tržište novca.

Prema predvidljivosti ponašanja, sisteme dijelimo na: -

determinističke - njihovo ponašanje se može sa sigurnošću predvidjeti npr. plima i osjeka, automobil, sat; u njima vladaju strogi uzročno-posljedični procesi tj. isti uzrok izaziva uvijek istu posljedicu,

-

stohastičke - nepredvidljivi su; npr. ljudsko ponašanje, tržište kapitala, poslovanje preduzeća.

Prema stabilnosti, sisteme dijelimo na: -

stabilne - oni koji se ne mogu izbaciti iz ravnoteže npr. planinski masiv

-

labilne - oni koji pod uticajem okoline lako mijenjaju ponašanje i nalaze novo ravnotežno stanje npr. tržište nafte, politički sistem,

-

indiferentne - ne poznaju pojam ravnoteže, za njih je svaka situacija 'stabilna' npr. potoci i rijeke.

Prema odnosu s okolinom, sisteme dijelimo na:

105

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

otvorene - razmjenjuju sa okolinom materiju, energiju i informacije, npr. ljudske organizacije. Otvoren je svaki sistem koji sa svojom okolinom razmjenjuje energiju, materiju i informacije (dakle, komunicira) ili jedno ili drugo ili treće, ili bilo koje od nabrojanih.

-

zatvorene - izolovan od okoline, egzistira sam za sebe; nema ulaza ni izlaza.

Prema usmjerenosti, sisteme dijelimo na: -

ciljno usmjerene - svi ljudski sistemi i većina prirodnih sistema postoje radi ostvarenja nekog cilja,

-

besciljne - zapravo uopšte nije sistem, nego predmet ili pojava koju nije potrebno posmatrati kao sistem.

Prema načinu dizajniranja, sisteme dijelimo na: -

mehaničke - dizajnirani su izvana i ponašaju se po nametnutim pravilima npr. škoska tabla, drvored,

-

organizmičke - rastu i razvijaju se na prirodan način, bez vanjske intervencije i temelje se na samoorganizaciji i procesima organskog rasta i razvoja npr. ljudsko društvo, šuma.

Klasifikacija sistema prema složenosti njihove strukture. Sa stanovišta projektovanja informacionih sistema mnogo je bitnija klasifikacija sistema prema strukturi sistema. Pojam struktura sistema obuhvata elemente sistema i njihove međuzavisnosti. Kenet Bolding5, poznati američki ekonomista, uz Bertalanfija jedan od osnivača Društva za opštu teoriju sistema i jedan od klasika ove naučne discipline, izvršio je klasifikaciju sistema prema složenosti njihove strukture u slijedećih devet nivoa: 1. Nivo statičke strukture. Taj nivo imaju svi sistemi čije ponašanje možemo odgonetati samo pažljivim posmatranjem i statističkom analizom dobivenih podataka. 2. Jednostavni dinamički sistemi sa unaprijed određenim determinisanim kretanjem (npr. satni mehanizam). 3. Upravljački mehanizmi tipa termostata. Ovaj sistem (mehanizam) ima sposobnost održanja stanja ravnoteže i svojstvo primanja i predaje informacija. 4. Samoodržavajuće strukture ili otvoreni sistemi. To je nivo osnovnih ćelija živih sistema.

5

Keneth E. Boulding (1910 – 1993).

106

Elementi opšte teorije sistema

5. Nivo genetičko-društvenih zajednica (botanika). Imaju mogućnost širenja i rasta što može rezultirati i evolucijom sistema. 6. Velike zajednice. Na ovom nivou postoji upravljanje postupcima (npr. životinje i životinjske zajednice). 7. Čovjek - pojedinac. Ovaj nivo ima sva svojstva nivoa od 1. do 6. ali i svojstvo samospoznaje. Čovjek na svoju okolinu i svojim postupcima aktivno i svjesno upravlja. Ima svojstvo prilagođavanja i održavanja u okolini ali i podešavanje okoline svojim potrebama. Obradu informacija obavlja na apstraktnom nivou. 8. Socijalne zajednice. To je najviši nivo. Ovi sistemi imaju u potpunosti svojstvo samoorganizovanja, smišljenom promjenom svoje strukture odnosno organizacije. Mogu mijenjati svoje ciljeve, svoje ponašanje i svoju strukturu. 9. Nivo budućih transcedentalnih6 sistema. To bi bilo stanje kada nema nerješivih pitanja i kada su svi mogući odgovori poznati. Koncept sistemskog mišljenja. Sistemsko mišljenje (engl. system thinking) je posmatranje svega onoga na šta sistem utiče i onoga šta na sistem utiče. To je proces razumijevanja ukupnosti kako jedna stvar utiče na drugu. Primjeri sistemskog mišljenja u prirodi su ekosistemi u kojima razni elementi kao što su vazduh, voda, preseljavanje (premještanje), biljke i životinje djeluju jedni na druge da bi preživjeli ili izginuli. U organizacijama, sisteme čine ljudi, structure i procesi koji djeluju jedni na druge da bi neku organizaciju zdravu ili nezdravu. Sistemsko mišljenje se definiše kao pristup rješavanja problema, pri čemu se "problemi" posmatraju kao dijelovi cjeline, a ne kao reakcija na specifičan dio, ishod ili događaj koji potencijalno mogu doprinijeti daljnjem razvoju neželjenih posljedica. Sistemsko mišljenje je skup navika (običaja) ili prakse unutar okvira u kojem se zasniva na vjerovanju da se komponente kao dijelovi sistema mogu bolje razumjeti u kontekstu veze svakog od njih sa ostalima i sa drugim sistemima, nego u izolovanosti. Koncept sistemskog mišljenja počiva na sedam osnovnih karakteristika: 1. Sve je sistem i sve je podsistem. Def: Sistem je skup elemenata koji su povezani nekim relacijama da bi ostvarili određeni cilj.

6

Transcedentalan (transcedentan): (1) koji prelazi granice iskustva, (2) koji se nalazi izvan granica prirodnog svijeta, (3) koji prelazi područje čovjekove svijesti, (4) nadprirodan, neshvatljiv, nejasan,narazumljiv, koji nadmašuje ljudska shvatanja, (5) u matematici nealgebarski - koji je izražen nealgebarskim jednačinama.

107

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Svaki sistem je sastavljan iz elemenata koji su povezani sa 4 stvari: idejama, materijom, energijom, informacijama. Sistem je relativna cjelina koju mi sami određujemo. 2. Probabilističko shvatanje svijeta. Probabilizam – stanovište vjerovatnoće; teoretski: shvatanje po kome naše saznanje i znanje mogu biti samo vjerovatni (slučajni). Ništa nije sigurno, ne postoji potpuno određen – determinisan sistem. Svi zakoni su pravljeni na bazi pretpostavke da će se nešto sigurno desiti. 3. Kompleksnost prirode i sistema. Sistem ne možemo do kraja opisati zbog mnogobrojnosti pojava i problema u sistemu, te neizvjesnosti i dinamike. Zato treba da naučimo pojednostavljivati kompleksne sisteme za svrhu jednog dovoljnog posmatranja. 4. Sinergizam Sinergija – zajedničko djelovanje, saradnja, pomaganje. Sinergizam je djelovanje dva ili više elemenata sistema u svrhu ostvarenja cilja. Dakle, više elemenata djeluju zajedno. 5. Dinamičko posmatranje pojava Uči nas da pojave koje uključuje jedinstvo vremena i prostora nikada ne posmatramo kao sistem statično, već u vremenu. 6. Holističko posmatranje sistema Holizam7 je univerzalno shvatanje da organizam u fiziološkom, psihološkom i socijalnom smislu može da funkcioniše samo kao cjelina. 7. Relativnost svih pojava Ništa nije apsolutno. Sve je relativno, to proizilazi iz prirodnih zakona.

7

Grč. Holos – cjelina, potpunost, kompletnost. Holizam-posmatranje sistema kao cjeline.

108

Elementi opšte teorije sistema

PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Ko se smatra začetnikom opšte teorije sistema? Čime se bavi opšta teorija sistema? Šta je osnovni princip teorije sistema? Šta je to sistem? Šta nam je potrebno da bi smo opisali neki sistem? Koji uslovi moraju biti ispunjeni da bi smo nešto moli smatrati sistemom? Prema kojim osnovnim karakteristikama možemo klasifikovati sisteme? Kako sisteme klasifikujemo prema obliku postojanja? Kako sisteme klasifikujemo prema stepenu apstrakcije? Kako sisteme klasifikujemo prema prirodi nastanka? Kako sisteme klasifikujemo prema predvidljivosti njihovog ponašanja? Kako sisteme klasifikujemo prema odnosu s okolinom? Kako sisteme klasifikujemo prema načinu dizajniranja? Kako je K. Boulding klasifikovao sve sisteme u devet nivoa prema složenosti njihove strukture? 15. Kako se objašnjava koncept sistemskog mišljenja? 16. Šta je sinergizam? 17. Šta je probabilizam? 18. Šta je holizam?

109

Sistemska analiza

11. SISTEMSKA ANALIZA Analizu općenito možemo definisati kao misaoni postupak kojim se sistem rastavlja na elemente sa ciljem izučavanja pojedinačnih elemenata sistema. Sistemska analiza polazi od definicije problema kao sistema. Na osnovu definicije i analize sistema pronalazi se rješenje koje će poboljšati funkciju sistema u skladu sa postavljenim ciljevima i mogućnostima (opreme, kadrovi, sredstva). Dakle, sistemska analiza nije samo analiza postojećeg sistema (problema), nego i projekat rješenja ili projekat budućeg sistema. Njena najčešća primjena je istraživanja poslovnih sistema, a posebno kod projektovanja i izrade informacionog sistema bilo kojeg realnog sistema. Suština klasične naučne metode posmatranja je da si neku pojavu predočimo kao cjelinu koja se sastoji iz nekoliko dijelova. Ako ne možemo razjasniti pojavu kao cjelinu pokušamo to učiniti tako da razjasnimo najprije njene dijelove i na osnovu tako dobivenog saznanja upoznajemo zakonitosti pojave kao cjeline. U prirodnim naukama ova metoda postigla je veliki uspjeh pošto se dijeljenjem prirodnih pojava moglo doći do takvih dijelova ili elemenata čija su svojstva bila jednostavna i lako uočljiva. Tipičan primjer za takvo ponašanje je hemijska analiza nekog spoja, prilikom čega se nastoji saznati iz kojih elemenata se sastoji taj spoj. Na osnovu broja pronađenih elemenata i njihovih precizno utvrđenih težinskih i zapreminskih odnosa donosimo zaključak o strukturi tj. molekularnom sastavu hemijskog spoja. Međutim, ovo je klasičan način naučnog posmatranja i kada bi se tako posmatralo u biološkim naukama, koje pretežno interesuje fenomen života, ne bi se imalo šta proučavati. Jer, život je prvenstveno fenomen vezan za cjelinu, a ne za dijelove. Prema tome, ako bi biolog želio živo biće proučavati tako da ga, vulgarno rečeno, razreže na dijelove on bi život tog bića uništio pa ne bi postojao osnovni fenomen kojeg se želi proučavati. Saznanja koja bi na taj način stekao o sastavu tih dijelova ne bi bila dovoljna da dobije odgovore na pitanja koja ga zanimaju. Razmišljanja o ovom problemu dala su ključni podsticaj za stvaranje naučne metode koja bi mogla s uspjehom da se primjenjuje i na takve slučajeve, tj. koja bi vrijedila za sve navedene slučajeve na osnovu opštih zakonitosti koje su prisutne kod ovakvih slučajeva. Jako izražena osobina tih slučajeva je da se svojstva cjeline ne mogu identifikovati kao običan zbir svojstava dijelova. Cjelina može imati i takva svojstva koja ni jedan od njenih dijelova, posmatran posebno, nema - tzv.

111

Informacije – Sistemi - Upravljanje

sinergetski efekat1. Takvu cjelinu koja pokazuje upravo spomenuta svojstva nazivamo sistemom, a svojstva cjeline sistemskim svojstvima. Prema tome, osnovna težnja teorije sistema je da proučava zajedničke osobine cjeline ili sistema i utvrdi njihove zakonitosti kako bi se ti zakoni mogli korisno primijeniti za proučavanje i rješavanje najsloženijih problema. U okviru teorije sistema razvila se posebna metodologija naučnog rješavanja problema tzv. sistemska analiza, koja nalazi najčešće svoju primjenu u analizi organizacionih, proizvodnih i ekonomskih sistema. Faze metode sistemske analize; Sistemska analiza obuhvata 5 osnovnih faza: -

analiza ciljeva,

-

analiza elemenata,

-

analiza strukture,

-

analiza (sistemskih) funkcija i

-

analiza relacija sredine u kojoj se objekat (sistem) nalazi.

Postupci u metode sistemske analize; Naučno posmatranje metodom sistemske analize odvija se realizacijom slijedećih 8 koraka (postupaka): 1. 2. 3. 4. 5.

Definiše se predmet posmatranja kao dio neke veće cjeline. Pokuša se definisati svrha ili funkcija tog predmeta u cjelini. Predmet se definiše kao sistem koji je povezan s okolinom. Definišu se veze sistema s okolinom. Definišu se osnovni elementi sistema i njihova međusobna funkcionalna povezanost ili struktura. 6. Rješenje, a to je poboljšanje funkcije cjeline, traži se prvenstveno na osnovu boljeg ili drugačijeg povezivanja elemenata sistema. 7. Ako se rješenja ne postignu na nekom nivou sistema onda se prelazi na niži nivo sistema, što znači da sad elementi predstavljaju sisteme, a čitav raniji postupak (koraci od 1. do 6. ) se ponavlja. 8. Postupci od 1. do 7. se ponavljaju tako dugo dok se ne pronađe rješenje koje bitno poboljšava funkciju cjeline.

Dakle, osnovna razlika između klasičnog naučnog pristupa proučavanja pojava i sistemskog pristupa je u tome što se sistemski pristup, koji predstavlja stvaralački rad, nastavlja tako dugo dok se ne nađe rješenje koje bitno poboljšava funkciju 1

Sinergija = riječ grčkog porijekla (od syn – sa + ergon – djelo) koja izvorno znači "saradnju" nekoliko organa ili mišića u izvođenju nekog pokreta ili aktivnosti.

112

Sistemska analiza

cjeline ili većeg sistema, dok se klasični pristup provodi tako dugo dok se ne pronađu elementi dominantne zakonitosti. Iz tog razloga, sistemska analiza nije zamjena za klasični pristup nego jedna nova viša faza u metodologiji naučnog istraživanja. Analiza poslovnog sistema (radi izrade projekta informacionog sistema) praktično se provodi u slijedećih nekoliko koraka. Prvi korak u analizi sistema je snimak postojećeg stanja. U toj fazi analitičar, konstantnim ispitivanjem, dolazi do informacija o činjenicama egzistirajućeg sistema (problema ili pojave) da bi otkrivanjem razloga njihovog postojanja utvrdio način i svrhu funkcionisanja istog. U toku utvrđivanja činjeničnog stanja analitičar treba da dobije odgovore na pitanja: šta, zašto, ko, gdje i kada. Na primjer, u slučaju istraživanja nekog informacionog sistema, utvrđeno činjenično stanje u osnovi treba dati odgovor na slijedeća pitanja: -

šta (je sadržaj informacije)

-

zašto (je sadržaj informacije tako definisan)

-

ko (daje informacije)

-

gdje (nastaje informacija)

-

kada (nastaje informacija).

Drugi korak. Naredni korak je utvrđivanje postojećeg stanja. Za utvrđivanje postojećeg stanja koriste se uglavnom slijedeće osnovne metode: sastanci, razgovor, analiza statistike, analiza izvještaja, anketiranje ili intervjuisanje, slučajno izabiranje i posmatranje. Koja će metoda u određenom momentu biti upotrebljena zavisi od njene primjenljivosti u određenim situacijama. Treći korak. Nakon što je korišćenjem nabrojanih metoda utvrđeno postojeće stanje funkcionisanja sistema, analitičar prelazi na naredni korak - pristupa sistematizovanju i analizi dobivenih informacija. U ovoj fazi analitičar, koristeći tehnike date u daljem tekstu, pronalazi logiku funkcionisanja konstatovanih činjenica te na taj način utvrđuje "dobre" i "loše" elemente funkcionisanja sistema koji ispituje. Eliminisanjem "loših" i prihvatanjem "dobrih" elemenata funkcionisanja sistema, analitičar formira bazu na kojoj će se bazirati projekt novog sistema. Metode, tehnike i sredstva sistemske analize. Za prikazivanje postojećeg stanja sistema, kao i radi pojednostavljenja analize postojećeg stanja i rješavanje raznih organizacionih problema pri istraživanju, projektovanju i izgradnji sistema, ili u nekom drugom obliku sistemskog istraživanja i analize, uglavnom se koristimo slijedećim metodama i sredstvima sistemske analize, onako kako ih je

113

Informacije – Sistemi - Upravljanje

svrstao autor (L.R.): metoda organizovanog pamćenja, zabilješke, organigram – grafikon, organizaciona šema i šema poslovanja, dijagram toka (Flow Chart), tabela odlučivanja (Decision Structure Table), intervju (Interview), upitnik (Questionnaire), metoda "sijevanja mozgova" (Brainstorming) i kibernetske metode analize i odlučivanja, u koje ubrajamo: metodu povratne sprege i metodu “crne kutije”. Svrha ovih metoda je prikladan način prikupljanja i bilježenja informacija i pojednostavljivanje analize postojećeg sistema ili dobivanje novog rješenja nekog problema ili poboljšanje funkcionisanja postojećeg sistema. Metoda organizovanog pamćenja i zabilješki. Proces ljudskog pamćenja u suštini je veoma komplikovan biloško-hemijski proces koji je za nas još uvijek tajanstven. Procesiranje informacija od strane čovjeka odvija se uz prisustvo i zavisi od: percepcije, mogućnosti, memorije, odlučivanja, pažnje i pogleda, kako je to prikazano na narednoj slici (slika 23).

Slika 23. Procesiranje informacija od strane čovjeka

Psiholozi kažu, a to potvrđuju i eksperimenti, da i najobdarenije osobe više zaborave nego što upamte od radne materije, a pola od onoga što smatraju zapamćenim je uz to netačno. Tako se čitav volumen zapamćene materije u najboljem slučaju svodi na nekih 15 - 20 % od izložene. Ova oštra prirodna ograničenja tjeraju nas neminovno na stvaranje posebnih navika u radu, koje će nas odvratiti od nerazboritih pokušaja da sve činjenice držimo u glavi. Količinu i tačnost materije koju želimo zapamtiti možemo relativno lako povećati. Treba samo da primijenimo nekoliko osnovnih principa koje su već odavno istraživači otkrili.

114

Sistemska analiza

Osnovne praktične preporuke koje je sistematizovao Donald Lejard (Donald A. Laird) su: -

ni u kom slučaju ne smijemo težiti da zapamtimo sve,

-

moramo uvijek vršiti selekciju i sažimanje materije koju namjeravamo zadržati u svojoj glavi. Držati sve i svašta u glavi bilo bi isuviše naporno i neracionalno.

Opšta pravila za sistematizaciju (organizovanje) pamćenja su: 1. Trebamo biti mentalno usmjereni da tačno pamtimo u određenom trenutku. Jednostavno, treba da pokušamo da pamtimo u onom trenutku kada nam se materija saopštava. To znači da je potreban voljni napor, a ne pasivno iščekivanje "da vrijeme prođe". 2. Treba da reagujemo aktivno na doživljaj ili iskustvo koje treba da upamtimo, treba da posmatramo, diskutujemo i razmišljamo o pojavi ili problemu u trenutku kada se ona odigrava. 3. U pogodno vrijeme treba da osvježimo svoje sjećanje ili iskustvo na doživljaj ili problem koji rješavamo, kako bi ga utvrdili i što tačnije zapamtili odnosno da bi spriječili da ono izblijedi i da se raspadne u tragove sjećanja. 4. Treba da upravimo svoje misli na značenje onoga što svjesno želimo da sačuvamo u našoj glavi, kako bi to povezali sa vremenom i prostorom, stvarajući na taj način oslonce za razmišljanje. 5. Najsigurniji, najbrži i najlakši način da poboljšamo kapacitet svoje memorije je organizovanje sistema vođenja podsjetnika i brižljivo zapisivanje svega onoga što nam se čini potrebnim ("Zapiši, pa onda možeš i da zaboraviš..."). Po mogućnosti to "potrebno" treba što više proširiti. Ovo valja dosljedno sprovesti, jer to i predstavlja glavni preduslov za poboljšanje naše efikasnosti u vođenju poslovnih razgovora. Da bi izvukli pouke za budućnost, složene razgovore treba razložite u detalje i analizirati ih metodom sistemske analize, tj. sistematski raščlaniti jedan objekat (sistem) - cjelinu na njegove sastavne dijelove i parcijalne funkcije. To raščlanjenje obično ide u pravcu naših potreba ili našeg interesovanja. Sistemska analiza poslovnog razgovora bi, znači, obuhvatila informacione međuodnose događaja u tom poslovnom razgovoru, a njega bismo tretirali kao istraživački objekat. Zabilješke. U fazi "snimanja postojećeg stanja" sistem-analitičar najveći dio informacija vodi bilježenjem u obliku "zaključka razgovora". Svaka zabilješka mora biti:

115

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

jasna (izražavanje ne smije biti dvosmisleno)

-

koncizna (navodi moraju biti kratki)

-

kompletna (informacije moraju biti potpune)

-

identifikovana (obavezno naznačiti datum i osobu koja unosi informacije)

-

naznačeno porijeklo i izvor (navesti od kuda ili od koga informacija dolazi).

Lejard nam za vođenje zabilješki savjetuje slijedeće -

unosite sistematski pribilješke u podsjetnik,

-

organizujte ih jednoobrazno i dosljedno,

-

nikada ne štedite papir. Propratite ih po mogućnosti što detaljnije komentarom. "Ogoljene" pribilješke često kasnije nemaju neke naročite koristi pa ih često ne možemo ni dešifrovati.

Organigram – grafikon, organizaciona šema i šema poslovanja. Ovaj oblik prikazivanja informacija koristi se uglavnom kod analize poslovnih sistema (proizvodni proces, preduzeće kao sistem, informacioni sistem preduzeća) prilikom izrade projekta informacionog sistema preduzeća. Organigram (grafikon, organizaciona šema) je grafički prikaz organizacione strukture u kojem se pojedini elementi prikazuju posebnim simbolima, a odnosi među njima linijama. To je grafički prikaz individualne pozicije ili pozicije organizacione cjeline u procesu ili preduzeću. Tom šemom želi se prikazati hijerarhijski odnos jedinica i nivo odgovornosti i prikazati funkcionalni odnos pojedinih organizacionih jedinica nekog preduzeća. Organigramima se prikazuje: -

postojeće stanje organizacije,

-

planira se buduće organizacijsko rješenje,

-

objašnjava se organizacijsko rješenje,

-

proučava se organizacijsko rješenje.

Organigrami se dijele na:

116

-

piramidalne,

-

blok dijagramske,

-

kružne, i

-

satelitske.

Sistemska analiza

Piramidalni organigrami upućuju na hijerarhiju, iako ne uzimaju oblik piramide, i mogu biti izraženi vertikalno i horizontalno.

Sl. 24. Vertikalni piramidalni organigram

Sl.25. Horizontalni piramidalni organigram

Blok dijagramski organigram se dobiva tako da se simboli radnih mjesta rasporede po čitavoj širini i visini organizacionih nivoa. Kao i piramidalni organigrami, i blok dijagramski organigram može biti prikazan horizontalno i vertikalno.

Slika 26. Blok dijagramski organigram

Kružni organigram izražava, uz ostalo, vrstu ptičiju perspektive, a nastaje tako da blok dijagramski organigram rotiramo oko središnje ose.

117

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 27. Kružni organigram

Satelitski oblik organigrama analogan je planetarnim prikazima. Prikaz se bazira na rasporedu podređenih mjesta, koja se kao sateliti raspoređuju kružno oko rukovodećih mjesta.

Slika 28. Satelitski organigram

Dijagram toka je metoda za grafički prikaz toka informacija vezan za jedan određeni postupak, bez obzira na kadrove, organizaciju ili materijalno-tehnička sredstva kojima se taj postupak provodi. Konstrukciji dijagrama toka analitičar pristupa onda kada je siguran da je razjasnio sve važne momente analiziranog postupka. Svi postupci koje dijagram toka mora sadržavati moraju mu biti potpuno logični i jasni, što predstavlja osnovu sistemske analize, a analiza može otpočeti tek nakon što je definisana osnova i tok informacija u sistemu. Dijagram toka može da služi za prikaz:

118

-

toka podataka u okviru cjelokupnog sistema,

-

toka programa na nivou logike jednog računarskog programa,

-

ručnih postupaka na nivou sistema.

Sistemska analiza

Dijagram toka obično predstavlja pomoćno sredstvo prenosa informacija među osobama vezanim za rad na analizi i projektovanju nekog sistema. Ova metoda koristi različite grafičke simbole (poligone) za prikaz pojedinog postupka u sistemu, dok se linijama (horizontalnim i vertikalnim) prikazuje tok operacija. Postoje i neke konvencije pri izradi dijagrama toka. 1. Normalan tok operacija u dijagramu toka je (vertikalan) odozgo prema dole i (horizontalan) s lijeva na desno. 2. Veličina simbola može varirati, ali udaljenost među njima ne smije varirati toliko da otežava logičko povezivanje. 3. Linije toka mogu se sjeći, ali u tom slučaju nemaju logičke veze. 4. Ako se dijagram toka proteže na više od jednog lista, sve tačke veze (priključne tačke) moraju biti jednoznačno obilježene. 5. Svi dijagrami toka moraju biti komentarisani tako da njihova svrha bude potpuno jasna. Tabele odlučivanja. Ova metoda, čiji je autor Solomon Polak (Solomon Pollack), razvijena je 1957. godine u SAD kao supstitut dijagramima toka. To je metoda tabelarnog prikazivanja koja opisuje zadatke koje treba uraditi ako se ostvare određeni uslovi. Tabele odlučivanja (engl. Decision Structure Table) koriste se u kompleksnim situacijama odlučivanja, naročito u situacijama brzih promjena uslova privređivanja u poslovnim sistemima. Tabele odlučivanja mogu se koristiti pri izradi računarskih programa, a i u proceduri za pripremanje poslovnih odluka. U suštini, tabela odlučivanja predstavlja metodu prikaza uslova koji se mogu dogoditi u određenoj situaciji i akcije koje zahtijeva određena kombinacija uslova. Drugim riječima, one predstavljaju formalizovani prikaz "ako-onda" (IFTHEN) odnosa u tabelarnom obliku, tj. "ŠTA će se dogoditi AKO se desi određena kombinacija uslova". Pod kompleksnom situacijom odlučivanja podrazumijeva se ona sa većim brojem uslova "ako-onda" koji čine povezanu osnovu odlučivanja. Tabelom odlučivanja se u sistematizovanom obliku prikazuju veze između uslova nekog problema i aktivnosti koje treba preduzeti u slučaju realizacije svake od mogućih situacija, tj. kombinacija uslova. U tu svrhu tabela odlučivanja podijeljena je (horizontalno) na dva osnovna dijela i to: -

dio odluke (gornji dio tabele), tj. područje konstelacije uslova, u kojem se nalazi navod (Uslovi) i specifikacija uslova (Matrica vrijednosti), i

-

dio akcije (donji dio tabele), tj. područje slijeda aktivnosti, u kojem se nalazi navod i specifikacija aktivnosti.

119

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Vertikalna podjela odvaja lijevu stranu tabele, u kojoj je navod uslova i aktivnosti, od desne, u kojoj je specifikacija uslova i aktivnosti.       “AKO”

        “ONDA”

Uslovi

Vrijednosti

O D L U K A

u1  u2  .  .  .  um 

Ostvareni uslovi: matrica vrijednosti “da” “ne” 

A K C I J A

a1   a2   a3   .  .  .  am 

Pokazatelji izabrane akcije: matrica vrijednosti “X” “‐‐“ 

Aktivnosti

Funkcije

 

Slika 29. Opšti prikaz tabele odlučivanja

U dijelu odluke svakom uslovu (ui) dodjeljuju se vrijednosti u okviru matrice vrijednosti. Matrica vrijednosti često puta se naziva i označava kao “ostvareni uslovi”. Uslovi definisani u prvom kvadrantu tabele odlučivanja (u1, u2, ..., um) imaju u drugom kvadrantu tabele odlučivanja simbole o svojim realizacijama ili ostvarenjima. Simboli ostvarenih uslova su najčešće samo “da”, “ne”, ili “Yes”, “No”. Treći kvadranta tabele sadrži moguće aktivnosti za izvršavanje, a četvrti kvadrant predstavlja matricu slijeda aktivnosti, koja se ponekad naziva i izabranim akcijama. Oznake koje se koriste u ovom kvadrantu tabele su X (označava obavezu ili potrebu izvršenja aktivnosti (iz trećeg kvadranta) u čijem redu se oznaka X pojavljuje, ili znak “ - “(minus), što znači da aktivnost iz tog reda, navedena u trećem kvadrantu, ne treba izvršiti. Osnovni simboli koji se koriste kod tabela odlučivanja imaju slijedeće značenje: D - da, uslov je ispunjen, N - ne, uslov nije ispunjen, "-" nije važno, status uslova je neutralan (nije bitno da li je uslov izvjestan ili neizvjestan) tj. ne utiče na rješenje. Ovi simboli koriste se u kvadrantu tabele sa ostvarenim uslovima dok se u kvadrantu izabranih akcija koriste oznake: 120

Sistemska analiza

x - izvršiti imenovanu akciju redosljedom datim u tabeli, "-" blanko, ne izvršiti akciju. Osnovni dio predstavlja desni dio tabele odlučivanja (II i III kvadrant) u vertikalnoj podjeli i taj dio se naziva pravilo odlučivanja. Ono pokazuje neku konstelaciju (međusobni odnos) uslova povezanu sa zahtjevanim akcijama (aktivnostima, operacijama). U ovom dijelu tabele svaka kolona predstavlja jedno pravilo odlučivanja, a njegov član predstavlja komponentu pravila odlučivanja. Pojedine kvadrante tabele odlučivanja odvajamo dvostrukim linijama kako bismo mogli jednostrukim linijama razdvojiti pojedine uslove i aktivnosti te pravila odlučivanja koja nastaju u određenoj konstelaciji uslova. Gornji lijevi kvadrant (I kvadrant) sadrži u pojedinom redu verbalno formulisane uslove - opis uslova. Redovi se popunjavaju tako što se odgovara na pitanje: "koji su uslovi". Gornji desni kvadrant sadrži u pojedinim kolonama simbole (ili kratke verbalne opise) s kojim se označava da li je, ili nije, u gornjem lijevom kvadrantu ispunjena navedena konstelacija uslova. Donji lijevi kvadrant tabele ima u pojedinim redovima opise relevantnih aktivnosti, tj. spisak mogućih aktivnosti koje možemo preduzeti za neku datu kombinaciju ispunjenja uslova. Redovi se popunjavaju odgovorima na pitanje: "koje će akcije uslijediti ako se uslov ispuni". Donji desni kvadrant ima u svakoj koloni pokazatelje aktivnosti koje odgovaraju ostvarenoj konstelaciji uslova iz te kolone - specifikaciju aktivnosti pojedinog slučaja. Kolone se popunjavaju odgovorima na pitanje: "koju vrijednost imaju te aktivnosti". Problemi koje razrješavaju tabele odlučivanja su logički uslovljeni problemi. Na primjer, "Ako je hladno i pada kiša, uzeću kaput i kišobran". Uslovljeni logički problemi sastoje se od tri dijela koji, ilustrovani gornjim primjerom, izgledaju ovako: a) činjenično stanje određene situacije (npr. da li je ili nije hladno i pada kiša), b) kriterij koji se primjenjuje (u ovom slučaju postoji jedan jedini kriterij hladnoća i pada kiša), c) mjere koje se preduzimaju ukoliko činjenice zadovoljavaju kriterij (u ovom slučaju - uzeti kaput i kišobran). Pojedinačni uslovljeni problemi uvijek podrazumijevaju najmanje još jedan, pošto mora da postoji alternativna djelatnost, ukoliko kriterij nije zadovoljen. U navedenim primjerima potrebno je znati šta bi se desilo kada ne bi bilo hladno i

121

Informacije – Sistemi - Upravljanje

kada ne bi padala kiša, itd. Tabelu odlučivanja jasnije ćemo prikazati na narednom primjeru. Primjer 11.1: Ako sa željezničke stanice A želimo otići do stanice E možemo očekivati da pređemo dvije ili tri liste destinacija (A do B, A do C itd.) dok ne ugledamo A do E, koja nam pokazuje na koji peron trebamo otići. Izbor mogućih odluka i potrebne aktivnosti mogu se prikazati na slijedećoj tabeli: A do B A do C A do D A do E Idi na peron 2   Akcije Idi na peron 7 “TADA” Idi na peron 4 Idi na peron 5

 

Uslovi “AKO” 

da ne ne ne x -

ne da ne ne x -

ne ne da ne x -

ne ne ne da x

Ostvareni uslovi

Izabrane aktivnosti Pravilo odlučivanja

Iz tabele načinjene za ovaj primjer odlučivanja može se vidjeti da za voz od A do E moramo otići na peron 5. Ovakva struktura tabele odlučivanja, u kojoj je pokazan svaki uslov, zajedno sa odgovarajućim rezultatom, osnova je svih tabela odlučivanja pa se čak i najkompleksniji problemi mogu svesti na ovakav format. Pokazatelji ostvarenih uslova (engl. condition entry) i pokazatelji izabranih akcija (action entry), zajedno, čine osnovni dio tabele odlučivanja, koji se naziva "pravilo odlučivanja" (decision rule). Jedno pravilo tabele odlučivanja (jedna kolona desne strane tabele odlučivanja) daje vezu između jedne realizacije skupa uslova i odgovarajućeg podskupa akcija (aktivnosti) koje treba izabrati. Primjer 11.2: Navodimo jedan primjer koji ilustruje odlučivanje prilikom ulaska u zgradu, a koji se može predstaviti slijedećom tabelom odlučivanja: vrata otvorena vrata zaključana ulazimo otvaramo vrata zvonimo ponovimo tabelu ulaska u zgradu

da x  ‐  ‐  ‐ 

ne da ‐  ‐  x   x 

da ne x  ‐   ‐  ‐ 

ne ne ‐  x  ‐  x 

Uočimo da u ovom primjeru (namjerno smo tako uradili) imamo redundantnost u navedenim situacijama (uslovima) odlučivanja, pa radi toga i u pravilima 122

Sistemska analiza

odlučivanju (prvo i treće pravilo), jer kada su “vrata otvorena” onda i nije bitan drugi uslov za akciju “ulazimo”, i naravno ako su “vrata otvorena” onda ne mogu istovremeno biti i “vrata zaključana”. Mi smo u prvom pravilu odlučivanja (prva kolona, prvi red, u prvom kvadrantu tabele) za slučaj da su “vrata otvorena”, u ostvarenim uslovima za drugi uslov “vrata zaključana” jednom stavili znak “-“ (kao “nije bitan taj uslov”), a drugi put smo (ponovili) stavili oznaku “ne” u trećem pravilu odlučivanja (treća kolona u drugom i trećem kvadrantu), što je dovelo do ponavljanja situacije odlučivanja i, logično, do istog pravila. Dakle, u takvim slučajevima trebamo da iz tabele uklonimo ponavljanje situacije odlučivanja, a time i suvišnog (ponovljenog) pravila odlučivanja da nam ono ne opterećuje preglednost algoritma odlučivanja sadržanog u tabeli odlučivanja. Osnovna pravila za konstruisanje tabela odlučivanja su: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Tabela može da se sastoji od najmanje jednog pravila odlučivanja. Svako pravilo mora imati makar jednu izabranu aktivnost. Pravila su jedinstvena i nezavisna. Svaka kombinacija uslova mora biti obuhvaćena pravilima. Redosljed uslova u tabeli nije funkcionalno bitan. Redosljed pisanja pravila nije funkcionalno bitan. U okviru pravila podrazumijeva se veza AND (logičko “I”) između uslova kao i između izabranih aktivnosti. 8. Između uslova i aktivnosti podrazumijevamo realizaciju “AKO” “TADA” ili IF-THEN, tj. "ako su ispunjeni uslovi onda slijede aktivnosti".

Zavisno od toga da li je problem odlučivanja koji rješavamo poznat u cjelini ili se tek elaborira, razlikujemo dva prilaza formiranju tabela odlučivanja: a) U slučaju definisanog problema, na primjer tekstom, uočavamo uslove (uzroke) i aktivnosti (posljedice) i formiramo (tzv. "proširenu") tabelu odlučivanja sa svim uslovima i akcijama, a zatim analizom kombinacija uslova (slučajeva) kompletiramo pravila; b) U slučaju kada smo u fazi razmišljanja i razvijanja ideja o rješavanju nekog problema, tada svaki iskaz u sistemu zadaje jedan kriterijum odlučivanja (obično u vidu složenog pravila). Sintezom, uz odgovarajuće prestruktuiranje pojedinačnih iskaza koji se oslanjaju jedni na druge dolazimo do ("ograničene") tabele odlučivanja. Za uspješno formiranje tabele odlučivanja potrebno je nešto više treninga (iskustva) da bi se navikli na drugačiji (vertikalni) način razmišljanja u odnosu na strogo sekvencijalni (horizontalni) način razmišljanja.

123

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Konačni smisao tabele odlučivanja je da se logika rješenja problema prevede u oblik pogodan za računarski program. Prevođenje tabele odlučivanja, stoga, podrazumjeva bilo formiranje nekog ekvivalentnog dijagrama toka programa, bilo samo pisanje programa na osnovu tabele odlučivanja, a takođe i automatizovani postupak, kada neki program prevodilac formira ili interpretira program na osnovu strogog (adekvatnog) zapisa tabele odlučivanja. Problem prevođenja tabele odlučivanja je praktično riješen kada formulišemo mehanizam prepoznavanja pravila, tj. kada možemo da odredimo odgovarajući podskup aktivnosti. Na primjer, programskim iskazom (naredbom) oblika: IF C1 AND C2 AND C3 THEN A1 možemo programirati jedno pravilo odlučivanja (grananja), pri čemu A1 može biti sadržaj, opis i-te aktivnosti ili labela (pozivna) modula (podprograma) A1, a C1 sadržaj, opis i-tog uslova. Svaku tabelu odlučivanja možemo pretvoriti u dijagram toka i obrnuto. Radi ilustracije rečenog prikazaćemo jedan konkretan primjer tabele odlučivanja i njoj odgovarajućeg dijagrama toka. Primjer 11.3: Izrada računa transportnog preduzeća zavisi od tereta koji se prevozi i rastojanja na koje se on transportuje. Ako teret robe prelazi 10 tona i rastojanje je preko 50 kilometara, račun se pravi na slijedeći način: količina puta transportna tarifa minus 5% rabata. Ako transportni teret ne prelazi 10 tona, ali je udaljenost preko 50 kilometara, od vrijednosti transportne usluge odbije se 3% rabata. Isto ovo važi u slučaju ako udaljenost ne prelazi 50 kilometara, ali je teret preko 10 tona. Najzad, ne odobrava se nikakav rabat ako količina ne prelazi 10 tona i rastojanje je manje od 50 kilometara. Za deskriptivno opisanu situaciju tabela odlučivanja ima slijedeći izgled: Transportno rastojanje veće od 50 km Tovar za transport teži od 10 tona Odobrava se rabat 5% Odobrava se rabat 3% Ne odobrava se rabat

da da x -

da ne x

ne da x -

ne ne x

Ova tabela odlučivanja, prevedena u dijagram toka, imala bi izgled kao na narednoj slici.

124

Sistemska analiza Start

Da

Ne K>50

Da

Ne

Da

T>10

Rabat

Ne T>10

5%

Rabat

3%

Rabat

0%

Kraj Slika 30. Dijagram toka kao supstitut tabele odlučivanja

Intervju ima posebno mjesto u metodologiji sistemske analize, naročito kod projektovanja razvoja informacionih sistema. Primjena ove metode je velika jer je lako prilagodljiva velikom broju situacija. Ciljevi intervjua su: a) Spoznati: intervjuista (onaj koji vodi intervju) mora učiti od intervjuisanog (bilo direktno, iz odgovora, bilo iz opažanja) objektivne elemente problema koji se istražuje i brižljivo rekonstruiše saznanja koja intervjuisani o tome posjeduje. b) Izmijeniti: Ako cilj spoznaje nalaže da ispitivač dopusti da ga objekat oblikuje, onda cilj izmjene nameće ispitivaču da doprinese oblikovanju objekta.

125

Informacije – Sistemi - Upravljanje

c) Pribaviti objektu nove elemente: Dati intervjuisanom, naime, svaku informaciju koju još ne posjeduje, a koja bi mogla biti veoma važna za razmatrani problem. d) Kada intervjuisani nema dovoljnu svijest o stvarnoj situaciji u kojoj se nalazi, intervjuist ga mora upozoriti na ta neslaganja ili pomoći mu, koliko je to moguće, da o njoj stekne saznanja. U tu svrhu intervjuista se treba poslužiti i onim što je naučio iz prethodnih intervjua uspostavljajući eventualne veze između raznih intervjuisanih osoba. e) Diskutovati sa intervjuisanim o onome šta je moguće učiniti da bi se počela mijenjati posmatrana situacija. Intervju se može smatrati zaključenim ako se nije pokrenulo pitanje: "Šta sad da se radi ?". Ovakvo vođenje intervjua je društvena djelatnost koja je sasvim različita od ljubaznog razgovora, kako ga opisuje tradicionalna metodologija. Za primjenu intervjua moraju biti ispunjeni slijedeći uslovi: -

lični kontakt intervjuisanog i onog koji intervjuiše,

-

plansko i svrsishodno vođenje intervjua,

-

usmjerenost intervjua,

-

iskrena saradnja između učesnika,

-

nesmetanost razgovora.

Za ovu metodu karakteristično je postavljanje pitanja u vezi određene teme ili problema i bilježenje odgovora i odgovarajućih podataka. Pitanja moraju biti kratka, jasno formulisana, u funkciji prikupljanja podataka po određenim obilježjima, dovoljno usmjerena, da nisu dvosmislena i sugestivna, kao i da nisu formulisana sa riječima koje imaju više značenja. Da bi se to postiglo, prije pristupa intervjuisanju, intervjuist mora izvršiti temeljite pripreme. Obično se u tu svrhu sastavlja podsjetnik koji obuhvata cilj intervjua, plan kako ga treba realizovati, a zatim i uputstvo drugim intervjuistima koji učestvuju u analizi i istraživanju. Podsjetnik ili plan intervjua služi: a) da se spriječi svaka eventualnost da ispitivač zaboravi da utvrdi određene činjenice. Ta bi se zaboravnost mogla odnositi posebno na tzv. objektivne podatke, tj. one podatke kod kojih ne dolazi u pitanje stepen svijesti koju ispitanik o njima posjeduje (stepen str. spreme, visina plate, broj djece itd.) b) da se ispitaniku objasni, prije i za vrijeme intervjua, kompleks problema o kojima se kani raspravljati i ciljeve koji se intervjuom namjeravaju ostvariti.

126

Sistemska analiza

Posebno važan faktor uspješnosti intervjua je sam početak intervjua, odnosno uspostavljanje kontakta sa intervjuisanim. Smatra se da je dobar kontakt uspostavljen onda kada intervjuisani shvati ciljeve istraživanja i bude motivisan da aktivno učestvuje u pružanju podataka i informacija intervjuisti. Cijeli plan intervjua (niz tema koje istraživač predlaže da ih obradi) ili upitnik intervjuista mora najprije opisati intervjuisanom, ne samo da bi ovaj vidio "kako funkcioniše", nego i da se bolje razjasni ono što se namjerava postići upotrebom intervjua. Još je bolje da se kopija upitnika ili nacrt plana intervjua da na uvid intervjuisanom. Ispitivač ne smije prihvatiti nijedan odgovor a da ga ne prodiskutuje, i to ne samo zato da bi bio siguran kako je dobro razumio odgovor ili da je intervjuisani shvatio pitanje, nego i zato da bi provjerio da li je odgovor primjeren stvarnosti. Sve što se piše za vrijeme intervjua - protokol intervjua, mora biti pred očima intervjuisanog. Čak šta više, ono što se piše treba biti sinteza diskusije između intervjuiste i intervjuisanog. Kopiju upitnika ili plan intervjua treba ostaviti intervjuisanom. Podaci koji se prikupljaju intervjuom trebaju se pažljivo evidentirati u protokolu intervjua. Ovo zapisivanje podataka treba da bude takvo da podaci zadovolje osobine značajnosti, informativnosti, tačnosti, pouzdanosti, aktuelnosti, dovoljnosti itd. Ovi podaci se dalje obrađuju i iz njih izlučuju informacije (stiče spoznaja) o problemima i predmetu istraživanja. Upitnik je jedna od metoda koja se često koristi za prikupljanje podataka u vezi sa problemom istraživanja. Primjenjuje se tamo gdje je veliki broj ispitanika i gdje bi intervju bio nemoguć ili neekonomičan. Glavni naglasak metode intervjua je na zahtjevu da se formulišu odgovarajuća pitanja i da se upitnici pošalju respondentima (ispitanicima) da na ta pitanja daju svoje odgovore, odnosno iznesu svoja mišljenja. Ovakav način prikupljanja podataka naziva se anketiranje. Veoma je ekonomičan, ali za razliku od intervjua gube se sve prednosti neposrednog kontakta sa respondentima. Da bi se anketiranjem dobili željeni podaci, upitnik mora biti brižljivo pripremljen. Pitanja moraju biti sastavljena u skladu sa ciljem istraživanja, prethodno brižljivo razrađena i u više eksperimenata provjerena. Ovaj način prikupljanja podataka je jeftin i lak za automatsku obradu, ali i često nepouzdan. Treba posebno voditi računa o slanju, praćenju i osiguranju vraćanja upitnika, ali najvažnije je postići cilj ovakvih istraživanja, dobiti podatke koji su rezultat iskrenih, tačnih i potpunih odgovora. Ograničenja ove metode u odnosu na intervju su:

127

Informacije – Sistemi - Upravljanje

a) Upitnik je isti za sve i svima ga treba dati na isti način, kao da svi kojima je namijenjen posjeduju jednaku senzibilnost, spremnost i zrelost, tj. intelektualne kvalitete o predmetu ispitivanja (problemu, objektu, sistemu), b) Prisustvo upitnika prisiljava intervjuisanog da se spusti ili podigne na dati nivo, tj, intervjuisani ne može svjedočiti o stvarnosti u kojoj živi ni iznad ni ispod nivoa koji dopušta upitnik. Breinstorming - "Sijevanje mozgova" (engl. Brainstorming), često se prevodi i kao “oluja mozgova”, jedna je od najpoznatijih metoda grupnih sastanaka koji mogu biti od neprocjenjive vrijednosti u dobivanju ideja i stavova o problemima i mogućim rješenjima u poslovnim ili informacionim sistemima. To je kreativna tehnika u kojoj mala grupa stručnjaka slobodno izlaže svoje ideje koje dovode do rješenja zadatog problema. Breinstorming omogućava da se na jednom mjestu, na kojem se rađaju prave informacije, koje mogu podstaknuti konstruktivne rasprave, kumulira efekat različitih stavova i mišljenja, što podstiće znatno bolju kreativnost i lakše dovodi do potpuno novih rješenja. Prvi ju je uveo Aleks Ošborn (Alex Osborn – "Applied Imagination") izvršni propagandista, 1953. godine. On je otkrio da su konvencionalni poslovni sastanci bili smetnja za kreaciju novih ideja i preporučio je nekoliko pravila napravljenih tako da pomažu kreacijama tih ideja. On je tragao za pravilima koja će ljudima dati slobodu uma i aktivnosti za isijavanje i objelodanjivanje novih ideja. Proces koji je on razvio izvorno je nazvao "think up" (promišljanje, osmišljavanje, izmišljanje), a sada je to postala fraza koju mi poznajemo kao "breinstorming”. On je breinstorming opisao kao "tehniku sastanka kod koje grupa ljudi pokušava da pronađe rješenje specifičnog problema prikupljanjem ideja spontano od njenih članova". Pravila koja je on postavio su slijedeća: 

Nema kritikovanja ideja



Ići ka što većoj količini ideja



Graditi ideje jedne na drugima



Podsticati divlje i preuveličane ideje.

On je otkrio da kada su se slijedila navedena pravila da je otkriveno mnogo ideja i da veća količina originalnih ideja doprinosi povećanju većeg kvantiteta korisnih ideja. Kvantitet proizvodi kvalitet. Koristeći ova pravila ljudi reduciraju svoja prirodna ograničenja koja ga sprječavaju da iznosi ideje koje bi se smatrale "pogrešne" ili "glupe", a isto tako je otkrio da su luckaste ideje dale vrlo korisne ideje, jer to mijenja način na koji ljudi razmišljaju.

128

Sistemska analiza

Metoda se bazira na ideji da kombinovanje intelektualne snage u grupama ljudi koji rade zajedno može bljesnuti (sijevnuti) više ideja i rješenja nego jedna osoba koja radi usamljeno. Radi se o kratkom i neformalnom sastanku koga vodi sistemanalitičar, a na koji se pozovu svi oni čije bi mišljenje moglo poslužiti u analiziranju postojećeg sistema i koncipiranju novog (boljeg). Svaki sagovornik može izraziti i najluđe ideje, a na sastanku se nastoji izbjegavati njihovo valorizovanje ili eventualna konfrontacija sa idejom. Svrha takvog grupnog sastanka je da se pokušaju prikupiti originalne i neformalne ideje pojedinih korisnika sistema, bez ograničenja koja bi ovakvom skupu nametnula njegova formalizacija (putem dnevnog reda, dobacivanje, replika i sl.). Pravila kojih se treba pridržavati prilikom "isijavanja" ideja su: -

tuđe ideje se ne smiju komentarisati (da li su dobre ili loše, da li će neka ideja funkcionisati ili ne), nema izražavanja čuđenja ili nevjerice niti veselog smijanja,

-

treba razmišljati "divlje", tj. što luđe to bolje,

-

ide se za kvantitetom ideja, a ne kvalitetom, i

-

ideje treba "razmnožavati" jedne od drugih.

Za šta se sve koristi breinstorming? U svakom slučaju, isijavanje mozgova pomoći će nam da dođemo do novih ideja ili do rješenja nekog problema. Ne samo da ćemo doći do novih ideja nego ćemo to uraditi tako lako i bez naprezanja. Breinstorming proizvodi nove ideje lako i to je provjereni i testirani proces. Za šta ćemo primijeniti breinstorming, zavisi od toga šta želimo da postignemo. To možemo da primijenimo kod razvoja novih proizvoda, usluga ili procesa u našem poslu, ili se to može primijeniti za razvoj našeg ličnog života. Metoda breinstorminga koristi se za razvoj slijedećeg:           

reklamnu kampanju marketinšku strategiju i metode procedure istraživanja i razvoja tehnike istraživanja patente materijalne proizvode pisanje dokumenata i članaka usluge procese komponente inženjeringa politike ekonomskog razvoja

129

Informacije – Sistemi - Upravljanje

      

istraživanje potrošnje fabrike metode menadžmenta strukturu kompanije i njenu politiku investicione odluke nove industrije bolje politike osiguranja, itd.

Ovim ni izbliza nije isrpljena sva lista moguće upotrebe ove metode. Mi o ovoj metodi možemo razmišljati kao o holističkom2 iskustvu, ako smo prirodno kreativni, ili ako smo prirodno logični, tada možemo o tome razmišljati kao slijed logičkih pravila koja će stimulisati naš um da razmišlja o problemu iz različitog ugla. Ako slijedimo pravila breinstorminga tada će on funkcionisati bez obzira na naš lični stil. Prirodno, postoje tehnike i okolina koja odgovara nekoj osobi više nego drugoj, međutim breinstorming je u tom pogledu dovoljno fleksibilan da je u stanju da nas zadovolji. Bez obzira da li ćemo breinstorming sesije izvoditi u grupi oduševljenih kolega ili ćemo izvoditi napredni brainstorming sa samim sobom u posebnoj prostoriji, zavisiće od naše lične preferencije i uslova. Tradicionalni breinstorming. Breinstorming je ime dato za slučaj kada se sretne grupa ljudi da bi generisali (proizveli) nove ideje o nekoj specifičnoj oblasti interesovanja ili o rješenju nekog problema. Radi prirode sastanka, okruženje slobodnog razmišljanja pomaže promociji radikalnih ideja i oslobađa nas od normalnog načina razmišljanja. Njima se kaže da se oslobode osječaja nelagode i da nema govora o tome da će biti ocjenjivani za svoje ideje, tako da su ljudi slobodni da izbacuju bilo koje ideje a da se ne osjećaju nelagodno. Koristeći pravilo koje ljude oslobađa nelagode i ograničenosti, oni razmišljaju slobodnije o novom području umovanja i tako kreiraju brojne nove ideje i rješenja. Oni glasnim izvikivanjem “isijavaju“ (“ispucavaju“) ideje onako kako im one nadolaze i tako ih izgrađuju na idejama iskazanim od ostalih. Svrha toga je da se postigne što je više moguće ideja za kasniju analizu. Među mnogim idejama koje su tu sugerisane biće vrlo vjerovatno i neke od velike vrijednosti. Sve ideje se zapisuju ali se ne 2

Holistika - To je teorija po kojoj je određena cjelina veća od sume njenih dijelova. Holistički (cjelovit, integralan) pristup posmatra cijeli sistem a ne njegove pojedinačne komponente. Ukupna suma svojstava može biti veća od jednostavnog zbira pojedinačnih dijelova, jer „sistem“ sam dodaje nešto u dodatku. Drugim riječima sam „sistem misli“. Holistički pristup je posebno važan zato što uvijek moramo posmatrati neki realni sistem (predmet, stvar, problem, misao, koncept i slično) kao sistem koji teži da bude u harmoniji. U medicini: cjelovit pristup čovjeku i njegovom zdravlju - tretman cijele osobe, a ne samo simptoma bolesti.

130

Sistemska analiza

kritikuju. Ideje se ocjenjuju tek kada se završi sesija isijavanja. Ovo je tradicionalni način isijavanja mozga. Kako se tradicionalno “isijava” mozak? Tradicionalni breinstorming se izvodi tako da se fokusiramo na problem i zatim razmišljanjem dolazimo do što više misaono korisnih rješenja i nametanja što više ideja. Jedan od pristupa breinstormingu je da se sesija "započne" (zametne, zasije) sa nekom slučajno izabranom riječi iz riječnika. Ova riječ je onda polazna tačka u procesu generisanja ideja. Za vrijeme trajanja sesije nema kritikovanja ideja - ideje nadolaze što je više moguće i uklanjaju se predodžbe o granicama problema. Kada se to završi, analiziraju se rezultati sesije breinstorminga i najbolje rješenje se može proširiti ili daljim korištenjem breinstorminga ili više konvencionalnim rješenjima. Pravila za uspješan breinstorming: Za uspješan tradicionalan breinstorming važna su slijedeća pravila: 

Rukovodilac sesije mora preuzeti kontrolu sesije, započevši sa definicijom problema koji se treba riješiti uz neki kriterij koji se mora postići, a zatim držati sesiju na tom kursu. On, ili ona, trebaju podsticati jedan entuzijatski, nekritičan odnos između učesnika breinstorming sesije i podsticati učešće svih članova tima.



Sesija se treba unaprijed najaviti i fiksirati vrijeme njenog trajanja, a rukovodilac sesije treba da vodi računa da ni jedno razmišljanje ne traje previše dugo. Rukovodilac sesije treba da pokuša da breinstorming drži u kursu predmetnog problema. On treba da pokuša da je upravi ka razvoju nekih praktičnih rješenja.



Učesnici u breinstormingu treba da dolaze iz što većeg broja disciplina i sa što većim iskustvom u tom području.



Učesnici breinstorminga treba da budu ohrabreni da imaju ugodan (zabavan) breinstorming, da nadođu na što više ideja, od nekih primjenjivih do šire neprimjenjivih u nekoj sredini gdje se traži kreativnost.



Za vrijeme trajanja sesije ideje se ne smiju kritikovati niti ocjenjivati. Kritikovanje bi unijelo izvjesnu dozu rizika za članove grupe da se usmjere prema nekoj ideji. Ono guši kreativnost i osiromašuje slobodan tok prirode dobre breinstorming sesije.

131

Informacije – Sistemi - Upravljanje



Učesnici breinstorminga ne trebaju nadolaziti na ideje u toku sesije već treba da svoje ideje pridružuju sa idejama ostalih učesnika i da razviju ostale ideje učesnika.



Zapisnik sa sesije treba praviti bilo pomoću notesa-zabilješkama, ili audio zapisivanjem pomoću računara. Ovo treba da se kasnije analizira radi ocjene. Može takođe biti korisno da se ideja brzo zapiše na tabli kako bi je vidjeli svi učesnici sesije.

Primjer 11.4: City Corporation, bankarska grupa u Americi, koristi metodu sijevanja mozgova sa komintentima da generišu ideje o novom proizvodu ili usluzi. Rezultat ovakvih sesija bila je mašina za automatske transakcije ATM (engl. Automatic Teller Machine - automat za izdavanje novca-automatski šalter, koji sada ima skoro svaka banka). Treba zapamtiti da, iako se pojavila kao dobra ideja, kada je prvi put sugerisana predlagano je da u banci treba napraviti neki otvor (rupu) tako da stranka u svako doba može dobiti svoj novac i tada je ta ideja ocijenjena kao prilično luckasta! Napredni brainstorming. Ideja tradicionalnog breinstorminga je dobro osmišljena tehnika za generisanje novih ideja i rješenja. Međutim, ideja tradicionalne metode još uvijek ima neke nedostatke. Tradicionalni breinstorming trebao je da omogući ljudima da prenebregnu (potisnu, ignorišu) svoje prirodne inhibicije (sustegnutost, ukočenost), ali, u stvarnosti, to je često teško napraviti. Takođe, vrlo je teško za neke osobe da bez nečije pomoći razmišljaju u novim pravcima. Pogledajmo sada neke od tih različitih problema koj mogu nastati u vezi s tradicionalnim brainstormingom:

132



Nema se dovoljno vremena ili resursa za grupnu sjednicu



Sudionici ne mogu da se oslobode svoje ukočenosti-suzdržani su



Uzastopno se ponavljaju iste ideje



Sjednica ne teče prirodno i sudionici se osjećaju nelagodno



Sudionici se naprežu da stalno misle na nove načine



To treba da izvede grupa osoba a ne možemo to da učinimo sami



Postoji previše neugodan period šutnje i nelagode



Sjednicom dominira jedna ili dvije osobe



Neki sudionici ne daju doprinose

Sistemska analiza



Voditelj treba da daje stalni poticaj sudionicima



Nema uspješnog ishoda ili se rješenje ne postigne.

Poboljšanje (proširenje) tradicionalnog breinstorminga koje cijeli proces isijavanja mozga olakšava i čini ga efikasnijim, i koji se se sve više preporučuje, naziva se „napredni breinstorming“ (engl. Advanced Brainstorming). Napredni breinstorming izgrađen je na važećim metodama i pravilima tradicionalnog breinstorminga da bi proizveo mnogo originalnije ideje na mnogo efikasniji način. Specijalizovane tehnike, bolji procesi i više svijesti, kombinovane sa novim tehnologijama, čine proces breinstorminga manje frustrirajućim procesom. Mnogi od problema koji su pripadali tradicionalnom brainstormingu su nestali kada se počeo koristiti ovaj mnogo efikasniji proces. Napredni breinstorming koristi: 

nove procese i treninge da bi se reducirale smetnje,



tehnike kreativnog i lateralnog3 razmišljanja,



softver za breinstorming,



nove materijale za stimulaciju i snimanje.

Tehnike kreativnog i lateralnog razmišljanja koje se koriste pri isijavanju mozga su:

3

-

Random Word – nasumična (slučajno odabrana) riječ

-

Random Picture – nasumično odabrana slika

-

False Rules-lažna pravila (kada preuzmete pravilo, citat, ideju, ili sugestiju odnekud drugdje i primijenite je na vlastitu situaciju, to se zove "lažno" pravilo zato što valjanost pravila nije prethodno provjerena.

-

Random Website-nasumični web sajt

-

SCAMPER- skr. Substitute, Combine, Adapt, Modify/distort, Put to other purposes, Eliminate, Rearrange/Reverse (prev. zamijeni, prilagodi, modifikuj, stavi u druge svrhe, eliminiši, preuredi/rearanžiraj)

-

Search & Reapply – izaberi i ponovno primijeni

-

Role Play – odigraj ulogu

-

Challenge Facts – izmijenjene činjenice

-

Escape – uklon predlaganjem najdivljije ideje

Lateralno - rješenje problema pomoću očigledno nelogičnih metoda.

133

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

Analogies – analogije

-

Wishful Thinking – poželjno mišljenje.

Najnovije softversko rješenje koje sesiju isijavanja mozga može učiniti bržom, boljom i interesantnijom je komercijalni proizvod poznat pod imenom Brainstorming Toolbox. Na donjoj slici prikazan je uvodni ekran tog programa.

Slika 31. Odzivni ekran programa Brainstorming Toolbox

Interfejs ovog programa (u lijevom dijelu) nudi korišćenje jedne od naprijed nabrojanih metoda kreativnog mišljenja, tako da kada prvi put otvorite kutiju sa alatima za breinstorming ovog programa (Brainstorming Toolbox) u uvodnom ekranu dobijate listu dugmadi da izaberete jednu od ponuđenih metoda. Poslije izbora metode kreativnog mišljenja program nastavlja da pojedinca vodi kroz interaktivni proces isijavanja mozga do rješenja. Kibernetske metode analize i odlučivanja. Kibernetika je, kao i opšta teorija sistema, relativno nova naučna disciplina koja na određeni način sintetizuje dostignuća ostalih naučnih disciplina i na osnovu takve sinteze dolazi do novih naučnih spoznaja. Nastala je nezavisno od opšte teorije sistema, a njen osnivač je Norbert Viner (Norbert Wiener). Kibernetika je nauka o upravljanju i vezi u složenim dinamičkim sistemima, tj. mehanizmima, organizmima i društvima. 134

Sistemska analiza

Etiološki, kibernetika ima porijeklo u grčkim riječima "kibernao" (upravljam) odnosno "kibernetike tehne" (vještina upravljanja, kormilarenje). Kibernetika se može definisati (po V.V. Kafarovu) kao nauka koja se bavi proučavanjem sistema bilo kakve prirode koji mogu primati, prenositi i prerađivati informaciju u svrhu upravljanja. Na taj način kibernetika sadrži pojmove: informacija, prenos i prerada informacija te upravljanje sistemom. Pri tome se kibernetika uveliko služi metodama matematskog modeliranja i teži ostvarenju konkretnih rezultata koji omogućuju analiziranje i sintetizovanje proučavanih sistema. Kibernetske metode mogu se primijeniti na bilo kakav sistem i upravljanje sistemom realizovati uz pomoć računara. Tipičan kibernetski zadatak je rješavanje problema upravljanja procesima sa nepotpunim informacijama o objektu i uz djelovanje poremećaja na njega. Takvo upravljanje naziva se upravljanjem putem povratne veze. Povratna sprega je metoda upravljanja nekim sistemom koristeći se rezultatima njegovog ranijeg djelovanja. Ako se ovi rezultati upotrebljavaju samo kao numerički podaci za regulaciju ponašanja sistema, onda se to zove prosta povratna sprega. Ova vrsta povratne sprege najviše se koristi u automatici. Ako su, međutim, informacije koje se vraćaju iza obavljene aktivnosti takve da izmjene opšti način i stil djelovanja upravljanog sistema, onda imamo proces povratne sprege koji se može nazvati učenjem. Označimo sa S bilo koji samoregulišući sistem, a sa R neki regulator. Tada funkcionisanje takvog sistema možemo predstaviti slijedećom slikom: R

x xul

S

xiz

Slika 32. Šematski prikaz prostog cikličkog regulišućeg sistema

U zavisnosti od toga kako ulazni uticaji djeluju na izlazna dejstva, a naročito kakav je povratni uticaj izlaznih dejstava na ulazne uticaje (x), razlikujemo dva osnovna oblika povratne sprege: a) pozitivnu povratnu spregu, a to je ona povratna sprega u kojoj izlazna dejstva xr djeluju pozitivno na ulazne uticaje, tj. povećavaju ih i b) negativnu povratnu spregu, a to je ona u kojoj izlazna dejstva xr djeluju povratno tako da smanjuju ulazne uticaje xi

135

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Treba napomenuti da ovdje atributi “negativna” i “pozitivna” ne znače ništa ni loše ni dobro za sistem i njegova dejstva, nego je samo rječ o korigovanju ulaza u odnosu na izlaz da bi se ostvario željeni izlaz iz sistema. U prvom slučaju, u slučaju pozitivne povratne sprege, vrše se kvalitativne promjene stanja sistema. Primjere ovakvih sistema nalazimo u organski životnim procesima, u rastenju ćelija, organa i organizama, kao i mijenjanju društvenih sistema. Drugi oblik povratnog dejstva, negativna povratna veza, predstavlja konzervativni proces. Pozitivna povratna sprega ili pozitivna reakcija je vrsta sprege u kojoj se dio izlaznog signala (u informatici i računarstvu) vraća na ulaz sa istim znakom kao i signal koji je već prisutan na ulazu. Ovo dovodi do povećanja signala na izlazu. Negativna povratna sprega ili negativna reakcija je vrsta sprege kod koje se dio izlaznog signala vraća na ulaz sa suprotnim znakom od signala koji je već prisutan na ulazu. Ovo dovodi do smanjenja signala na izlazu. Kibernetska metoda mišljenja je ona koja sve što se dešava u prirodnoj i društvenoj, kao i u fiziološkoj stvarnosti, predstavlja kao samoregulišući dinamički sistem. Navedena šema na slici 23 predstavlja prost ciklični regulativni sistem koji se u rijetko javlja. U stvarnosti se, međutim, uvijek javljaju složeni ciklični regulativni sistemi, tj. takvi sistemi u kojima ima: -

više ulaznih uticaja ( xul ),

-

više regulatora (R1, R2, ...Rn)

Ovakvi sistemi, u stvari, predstavljaju spletove cikličnih sistema. Jedan od najčešćih tipova složenih sistema predstavlja onaj tip regulišućeg sistema u kome su sjedinjene pozitivna i negativna povratna sprega, što smo predstavili slikom 24. -

Rn xul

SS

+ Slika 33. Šema složenog tipa regulišućeg sistema

136

xizl

Sistemska analiza

Primjer ovakvog sistema S predstavlja tržište nekih roba. U tom sistemu ponuda i potražnja predstavljaju dvije uticajne veličine Xul = ( xi, xj ) dok rezultat ovih uticaja predstavlja Xizl, tj. tržišna cijena te robe. Suština funkcionisanja ovakvog sistema, sa jedinstvom pozitivne i negativne povratne sprege, sastoji se u slijedećem: Ako pod uticajem ponude i potražnje ( xi, xj ) cijena ( Xizl ) raste, tada se javlja povratno pozitivno dejstvo na proizvodnju i ponudu, tako da ove rastu, a to je pozitivno povratno dejstvo. Međutim, s druge strane, porast cijene, tj. njihovo povećanje, izaziva smanjenje potražnje, a to je negativno povratno dejstvo, Kao rezultat složenog dejstva ulaznih i izlaznih faktora javlja se određeno uravnoteženje sistema, tj. proizvodnja, ponuda, cijena i potražnja niti beskonačno rastu niti neograničeno opadaju. Slične složene sisteme predstavlja i cijeli ekonomski sistem, ili dijelovi tih sistema, odnosno grane ekonomskih sistema. Oni predstavljaju modele cikličnih sistema sa pozitivnim i negativnim vezama. Na primjer, povećanje cijene električne energije izaziva povećanje troškova u metalnoj industriji, povećanje cijena proizvoda metalne industrije izaziva porast cijena lake industrije, ali i smanjenje potražnje proizvodnje metalne industrije, a smanjenje potražnje izaziva smanjenje proizvodnje itd. Kibernetska metoda upotrebe cikličnih sistema sastoji se u tome da se: 1. Pojava koja se istražuje predstavi odgovarajućim modelom cikličnog sistema, i 2. Ta pojava, na primjer jedan ekonomski proces, se istražuje ispitivanjem modela kojim je on predstavljen, tj. praćenjem ponašanja tog sistema pod određenim uticajima. Metoda "crne kutije": Crna kutija je izraz koji je u nauku uveo čuveni teoretičar Viljem Ros Ešbi (William Ross Ashby) 1956. godine. a označava vrlo složene sisteme o čijoj strukturi i načinu funkcionisanja malo ili gotovo ništa ne znamo. Šta je "crna kutija" zavisi i od subjekta koji posmatra određeni objekat, pojavu ili proces. Za nekoga i radio aparat može biti "crna kutija", dok za drugoga ni jedno tehničko sredstvo to ne može da bude jer u suštini za svakog je poznata struktura i način funkcionisanja. Sasvim je sigurno da se nauka bavi "crnim kutijama", istraživanjem onoga što je nepoznato. Naspram "crne kutije" postoji i pojam "bijela kutija" kojim se označava

137

Informacije – Sistemi - Upravljanje

spoznati objekat, pojava ili proces. Nešto što je jednog trenutka "crna kutija" vremenom može postati "bijela kutija". U kibernetici se izraz "crna kutija" koristi i da bi se označila metoda kojom se istražuje složeni kibernetski sistem. Crnom kutijom se može smatrati bilo kakav objekt (sistem) u kome se odvijaju određene operacije koje su uslovljene dejstvima spoljašnjih ulaznih veličina na objekt, a da pri tome mi ne raspolažemo informacijama na osnovu kojih bi mogli da identifikujemo procese koji se zbivaju u toku realizacije tih operacija. Poznato nam je samo šta ulazi u crnu kutiju i šta izlazi iz nje. Eksperimentator posmatra izlazne veličine i upoređuje ih sa ulaznim veličinama i na osnovu toga zaključuje o unutrašnjoj strukturi i funkcionisanju sistema. Odnosno, eksperimentator manipuliše ulazima (isprobavanjem) mijenjajući ulazne veličine, zatim vrši klasifikaciju izlaznih veličina (vrijednosti) da bi dedukcijom došao do pravila koja vrijede za istraživani sistem. Pravila do kojih je eksperimentator došao izražavaju zakonitosti procesa transformacije ulaza u izlaze sistema. Naziv "crna kutija" nastao je na vježbama studenata elektronike koji su dobijali neki elektronski sklop u crnoj kutiji sa otvorenim ulazima i izlazima i imali su zadatak da otkriju o kakvom sklopu je riječ. Ergonomski sistem čovjek-mašina je veoma složen sistem zbog čovjekove složene prirode. Čovjek je u stvari "crna kutija", a mašina "bijela kutija". Otuda čitav sistem "čovjek-mašina" je crna kutija. Kako funkcioniše metoda? Pri analizi složenih procesa kada, zbog složenosti sistema, nije moguće naći unutrašnje veze u sistemu, primjenjuje se u kibernetici metoda "crne kutije" (engl. Black Box Method). Metoda se sastoji u tome da se zbog nedostatka informacija o suštini, unutrašnjoj strukturi procesa, pri sastavljanju njegovog modela primjenjuje samo zavisnost izlaznih veličina od ulaznih. Bitni postupci kod upotrebe "crne kutije" kao metode istraživanja predmeta, problema ili pojava su: Nepoznata pojava ili predmet se shvata kao dinamički sistem i to nepoznate strukture i funkcije. Djeluje se određenim sredstvima i načinima na "crnu kutiju" Posmatra se ponašanje sistema pod određenim uticajima, Na osnovu ponašanja sistema pod datim uticajima zaključuje se o funkciji i o strukturi sistema koji se istražuje. Prema tome, naš sistem kojeg analiziramo zamislićemo kao neku crnu (neprovidnu) kutiju i prikazati ga pomoću jednog pravougaonika koji ima samo

138

Sistemska analiza

jednu ulaznu i jednu izlaznu vezu. Drugim riječima, mi stvarni sistem prikazujemo kao najjednostavniji tj. elementarni sistem. Nakon toga pokušamo odrediti funkciju sistema, tj. pokušamo razmotriti i utvrditi kakva je uloga odnosno svrha tog sistema u okolini, ili u nekom višem sistemu, ako on predstavlja okolinu posmatranog sistema. Naš zadatak je zatim da tu funkciju poboljšamo. Pojam "crna kutija" spada u osnovne pojmove kibernetike, jer pomaže pri proučavanju ponašanja sistema, tj. reakcija na različita vanjska djelovanja bez ulaženja u njihovu unutrašnju građu. Mnogi sistemi, posebno veliki, toliko su složeni da i onda kada se raspolaže s potpunim informacijama o stanju njihovih elemenata, praktično nije moguće te elemente povezati s ponašanjem sistema u cjelini. U takvim slučajevima predodžba ovakvog složenog sistema u obliku neke crne ("neprovidne") kutije, koja djeluje podudarno, olakšava sastavljanje pojednostavljenog modela. Analizom ponašanja modela i usporedbom s ponašanjem sistema može se izvesti zaključak o svojstvima samog sistema, i pri njihovom poklapanju sa svojstvima modela izabrati radnu hipotezu o pretpostavljenoj strukturi istraživanog sistema. Princip "crne kutije" vrlo je koristan pri zamjeni jednog sistema s drugim, koji djeluje na podudaran način. Tako se pri automatizaciji opasnih (po ljude) procesa ukazuje nužnost zamjene rukovaoca nekim automatskim uređajem koji će moći obavljati sve njegove funkcije. Logiku "crne kutije" možemo ilustrovati i upotrebom računara, gdje određeni skup programskih instrukcija i ulaznih podataka daje, nakon obrade, određene rezultate na izlazu, pri čemu sama struktura računara i način organizacije obrade putem interakcije komponenata računara ima za korisnika karakter suviše složenog sistema. Tipičnu "crnu kutiju" predstavljaju prirodni i društveni sistemi, koji se ne mogu rastaviti, odnosno, realno analizirati. Takav sistem je, na primjer, čovjekov mozak koji mi ne možemo secirati niti seciranjem možemo saznati bilo šta o njegovom funkcionisanju. "Crnu kutiju" predstavljaju i drugi dinamički sistemi u kojima uvijek ostane, makar u izvjesnoj mjeri, nepoznata njihova struktura i funkcija, a prvenstveno zakonitost ponašanja datog sistema. Primjer 11.5: Kolika je entropija igre s "nepoštenom” kockom? Neka je vjerovatnoća pojave broja na suprotnoj strani od teže strane (nepoštene) kocke 50 %, a vjerovatnoća pojave svakog drugog broja kocke 10 %. Kolika je entropija takve igre? Navedene vjerovatnoće dobivene su analizom stvarne igre metodom "crne kutije" koju smo upravo opisali.

139

Informacije – Sistemi - Upravljanje

E(x) = -

6



p i ( x i ) log 2 p ( x i )

1

E(x) = - ( 0.5 log2 0.5 + 0.1 log2 0.1 + 0.1 log2 0.1 + 0.1 log2 0.1 + + 0.1 log2 0.1 + 0.1 log2 0.1 ) E(x) = - ( 0.5 log2 0.5 + 0.5 log2 0.1) = - 0.5 (log2 0.5 + log2 0.1) Koristeći univerzalnu formulu za preračunavanje logaritama sa bilo kojom bazom u logaritme sa bazom 10 (za koje postoje i Brigssove tablice), slijedi da je:

E(x) = - 0.5 ( = - 0.5

0.30103  1 log10 0.5  log10 01 . ) = - 0.5 ( )= 0.30103 log10 2

130103 . = 2.161 bita. 0.30103

PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Od čega polazi sistemska analiza? 2. Kako se odvija naučno posmatranje na klasični način? 3. Kako se odvija (koji su postupci i koraci) naučno posmatranje metodom sistemske analize? 4. Koji su koraci i postupci u praktičnoj provedbi analize poslovnog sistema? 5. Šta je suština (koje su preporuke i opšta pravila) metode organizovanog pamćenja za povećanje količine i tačnosti materije koju želimo da zapamtimo? 6. U kojim situacijama odlučivanja se koristi organigramski način prikazivanja informacija? 7. Koje oblike organigrama poznajete? 8. Šta je dijagram toka? 9. Čemu služe dijagrami toka? 10. Šta se smatra kompleksnom situacijom odlučivanja? 11. Koji su osnovni dijelovi tabele odlučivanja? 12. Šta se u tabeli odlučivanja naziva „pravilo odlučivanja”? 13. Koja su osnovna pravila za konstruisanje tabele odlučivanja? 14. Šta je konačni smisao izrade tabele odlučivanja? 140

Sistemska analiza

15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.

U kojim situacijama se najčešće koristi metoda intervjua? Šta je cilj intervjua i kada je nužno da se on sprovede? Čemu služi podsjetnik ili plan intervjua? Kada se za prikupljanje podataka upotrebljava metoda upitnika? Šta je „breinstorming” i kako se on klasično sprovodi? U kojim razvojnim situacijama ima potrebe da se sprovodi breinstorming? Šta je suština naprednog breinstorminga? Šta je kibernetika? Šta se u kibernetici naziva „crna kutija”?

141

Koncept informacione tehnologije

12. KONCEPT INFORMACIONE TEHNOLOGIJE Široko definisano, informaciona tehnologiju (IT-skr. od Information Technology) označava svu tehniku i tehnologiju koja je zasnovana ili koristi tehnologiju integrisanih kola (mikročipa). Uži pojam obuhvata računarsku i telekomunikacionu tehniku za obradu i prenos podataka, kao i tehnologije na kojima je izgrađena. Pod ovim pojmom podrazumijevamo svaki uređaj ili međusobno povezani sistem, ili podsistem, koji je upotrebljen za automatsku akviziciju, smještanje, rukovanje, upravljanje, premještanje, kontrolu, ispisivanje, prespajanje, razmjenu, transmisiju ili primanje podataka ili informacija. To obuhvata računare, pripadajuće uređaje, softver, firmver1 i slične procedure, usluge - uključujući i usluge podrške i s njima povezane resurse. U užem smislu, u informacione tehnologije spadaju svi uređaji, metode, sredstva i tehnike koji se upotrebljavaju za pribavljanje, obradu, čuvanje, zaštitu, prenos i dostavljanje podataka i informacija na upotrebu. Tu prvenstveno spadaju računari i računarske aplikacije, računarske mreže i Internet kao mreža računarskih mreža. OECD definicija IT (1989) glasi: “tehnologije koje se koriste u prikupljanju, skladištenju, procesiranju i prenosu informacija, uključujući glas, podatak i sliku”. Jedna druga definicija IT je: “Informacione tehnologije opisuju kombinaciju računarske tehnologije (hardver i softver), telekomunikacione tehnologije, netver, grupver i humanver“, pri čemu su: -

hardver (Hardware) – podrazumijeva fizičku opremu kao što su mehanički, magnetski, elektronski ili optički uređaji.

-

softver (Software) – uključuje predefinisane instrukcije koje kontrolišu rad računarskih sistema ili elektronskih uređaja. Softver koordinira rad hardverskih komponenata u jednom informacionom sistemu. Softver uključuje standardne softvere, kao što su operativni sistemi ili aplikacije, softverske procese, vještačku inteligenciju, inteligentne agente i korisnički interfejs.

-

telekomunikacije – podrazumijevaju prenos signala duž različitih distanci koji uključuju i prenos podataka, slika, glasova, koristeći radio, televiziju, telefoniju i druge komunikacione tehnologije.

-

netver (Netware) – podrazumijeva opremu i softver neophodne za razvoj i podršku mreže računara, terminala i komunikacionih kanala i uređaja.

1

Firmware - softver koji je fabrički upisan u hardversku jedinicu, najčešće u ROM memoriju.

143

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

grupver (Groupware) – predstavlja komunikacione alate kao što su e-mail, videokonferencije i dr., koji podržavaju elektronsku komunikaciju i kolaboraciju između grupa.

-

humanver (Humanware) – podrazumijeva intelektualne kapacitete neophodne za razvoj, programiranje, održavanje i rukovanje tehnologijom. Humanver inkorporira znanje i ekspertizu.

Američko društvo za informacione tehnologije (ITAA - Information Technology Association of America) informacione tehnologije definiše kao: “Proučavanje, projektovanje, razvoj, primjenu, podršku ili upravljanje informacionim sistemima zasnovanih na računarima, posebno softverskih aplikacija i računarskog hardvera."2 Informacione tehnologije se bave upotrebom elektronskih računara i softvera za bezbjednu konverziju, skladištenje, zaštitu, obradu, prenos i pretraživanje informacija. Konverzija podataka podrazumijeva pretvaranje računarskih podataka iz jednog u drugi oblik, na primjer, pretvaranje tekst fajla iz jednog u drugi kodni oblik. Skladištenje podataka predstavlja smještanje podataka na određeni medijum radi pamćenja i/ili obrade. Zaštita podataka podrazumijeva sredstva za zaštitu podataka od oštećenja i kontrolu njihovom pristupu. Obrada podataka je bilo koji računarski proces kojim se konvertuju (pretvaraju) podaci u informacije ili znanje. Prenos podataka se često vrši sa jednog mjesta na drugo. Pretraživanje informacija danas je sve zastupljenije, olakšava pristup željenim informacijama i obuhvata pretraživanje informacija u dokumentima, traženje dokumenata, pretraživanje u bazama podataka, na web-u, itd. U posljednje vrijeme termin IT se proširuje da bi se naglasila upotreba komunikacija, posebno elektronskih3. Informacione i komunikacione tehnologije (Information and communications technologies – ICTs) obuhvataju tehnologije kao što su stoni i prenosni računari (desktop, laptop, tablet), pametni telefoni, softver, periferni uređaji i uređaji za povezivanje na Internet koji su namijenjeni za obradu informacija i komunikaciju. Tipovi informacionih tehnologija mogu se klasifikvati na: Tehnologije računarskog hardvera (Computer Hardware Technologies), koje uključuju personalne računare, razne servere, mainframe sisteme i ulazno, izlazne uređaje, te uređaje za čuvanje podataka koji ih podržavaju.

2

http://en.wikipedia.org/wiki/Information_technology Termin ICT postao je aktuelan 2000. godine, kada su promovisani prvi pametni telefoni, ( Smart Phones) u kojima su integrisane i informaciona (računar) i komunikaciona (telefon) tehnologija. Od tada i Evropska Unija u svim svojim komunikacijama je termin IT zamijenila sa ICT. 3

144

Koncept informacione tehnologije

Tehnologije računarskog softvera (Computer Software Technologies), koje uključuju operativne sisteme, web pregledače, softver za poslovno komuniciranje i saradnju, poslovne aplikacije, aplikacije namijenjene upravljanju proizvodnih procesa i operacija itd. Tehnologije mrežnih telekomunikacija (Telecommunications Network Technologies), koje uključuju telekomunikacione medije, hardver i softver potreban za osiguranje žičnih ili bežičnih pristupa, kao i za podršku Internet pristupa, te privatnih mreža, Tehnologije upravljanja izvorima podataka (Data Resource Management Technologies), koje uključuje sistemski softver za upravljanje bazama podataka za razvoj, pristup i održavanje baza podataka firme. Primjena informacionih tehnologija u poslovanju. U preduzećima rukovodioci koriste informacione tehnologije za obezbjeđenje podataka o narudžbi materijala, stanju zaliha, prodaji, plaćanju, budžetu. Veću primjenu imaju sistemi za podršku nadzoru, kontroli, odlučivanju i planiranje. Danas se govorne poruke, fax uređaji i mobilni telefoni primjenjuju u poslovnoj komunikaciji. Državne uprave prikupljaju i analiziraju ogromne količine podataka koristeći informacione tehnologije što dovodi do kvalitetnijeg servisa građanima. Elektronska vlada (eGovernment) zadovoljava potrebe građana, tj. pruža servis garđanima i javnosti, poslovnim subjektima. U zdravstvu informaciona tehnologija je od velike pomoći njenim članovima. Zahvaljujući medicinskim bazama podataka moguće je unaprijediti zdravstvo i olakšati mjere zaštita zdravlja. Poslovanje u bankama je promijenjeno primjenom plastičnih kartica, bankomata ( ATMs –Automatic Teller Machines) i elektronskog transfera novca sa mjesta prodaje ( EFTPOS - Electronic Funds Transfer at Point-of-Sale). Izdavačka i štamparska preduzeća svoje poslovanje ne mogu danas zamisliti bez primjene računara, koristeći softver za obradu teksta i slika. Turističke agencije, velike aviokompanije i veliki hotelski lanci koriste informacione tehnologije u svom poslovanju. Prodavnice koriste POS (Point-of-Sale) sistem za efikasnu obradu transakcija. Bar-kod čitač služi za unos podataka, pri čemu se naziv proizvoda, cijena i količina pokazuju na displeju.

145

Informacije – Sistemi - Upravljanje

XII PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Kako se šire definišu informacione tehnologije? Kako se uže definišu informacione tehnologije? Šta mi podrazumijevamo pod pojmom IT? Šta obuhvataju informacione tehnologije? Šta se podrazumijeva pod skladištenjem podataka? Kako se mogu klasifikovati tipovi IT? Da li školska tabla na zidu učionice spada u IT i zašto? Da li projektor za prikazivanje multimedijalnih prezentacija spada u IT i zašto? 9. Navedite neke primjere primjene IT u poslovanju.

146

Digitalni računar – Epohalni izum

13. DIGITALNI RAČUNAR – EPOHALNI IZUM Čovjek je u svom razvoju otkrio i ukrotio mnoge zakone i sile prirode i primorao ih da mu pomognu u životu i radu. Od velikog broja otkrića neka su tako značajna, da ih zovemo epohalnim izumima, jer iz osnova mijenjaju način života i strukturu društva. Među takva ubrajaju se vatra i točak. Veliko značenje ovih otkrića danas je svima jasno1. Početkom 70-tih godina dvadesetog vijeka dogodio se još jedan pronalazak sa širokim područjem primjene - računar na bazi mikroprocesora ili mikroračunar. Računari se danas ne koriste samo za računanje već su prodrli u mnoge potpuno nove primjene. Računar je uređaj koji je revolucionisao način na koji mi sakupljamo podatke da bi došli do informacije. Malo je strojeva koji su izmijenili ljudski život tako radikalno kao što su elektronski računari. Isto tako, malo je mašina koje su toliko unaprijedile mnoge poslove i ljudski rod u tako kratkom vremenu. Zamislite ovo, da je automobilska industrija tako progresivno napredovala kao industrija računara sada bi mi bili u mogućnosti da najbolji automobil kupimo za desetak američkih dolara. Značenje riječi “računar“ (engl. computer) mijenjalo se s vremenom, ali ono se uvijek odnosilo na sposobnosti mašina za računanje koje su se tada koristile. Izvorno, riječ računar (computer) korištena je da se njome opiše osoba koja je izvodila aritmetička izračunavanja i taj smisao još i danas vrijedi, samo što je aktivnost izračunavanja prenesena na uređaj koji u tome zamjenjuje napore 1

Na tematskom skupu o informacionim tehnologijama, održanog u organizaciji Međunarodnog foruma „Bosna“, u Banjaluci 2004. godine, u prezentaciji prof. dr Safeta Krkića iz Mostara, iznešeni su vrlo interesantni rezultati jednog ad-hoc istraživanja. Analizom podataka o kretanju broja stanovnika na planeti Zemlji od praistorije do danas, iz Enciclopedia Britannica, i ostvarenih naučno-tehničkih i tehnoloških otkrića u pojedinim periodima, došlo se do jedinstvenog zaključka: da je porast stanovništva za približno jednu milijardu gotovo uvijek nametao potrebu stvaranja nekog novog izuma koji je mogao podstaknuti novi globalni rast i opstanak toliko naraslog broja ljudi. Tako, na primjer, u prvoj polovini dvadesetog vijeka broj stanovnika porastao je na 2 milijarde. Preživljavanje tolikog broja ljudi više se nije moglo osigurati bez većeg i bržeg protoka znanja, intenzivnijeg kretanja ljudi, bržeg i efikasnijeg prevoza roba, razmjene ideja, transfera kapitala i tehnologija i tako redom, svega onog, dakle, što su mogle osigurati savremene informacione tehnologije. To se desilo 1930. godine, kada se linija koja označava kretanje zaposlenih u informatici ukrstila se sa linijom kretanja zaposlenih u poljoprivredi, u trenutku kada je broj ljudi narastao na 2 milijarde. Presjecanje linija zaposlenih u industriji sa zaposlenim u informatici desilo se u momentu kada je stanovništvo poraslo na 3 milijarde. To se desilo oko 1960. godine. Internet (Network-Ethernet) se pojavio početkom sedamdesetih godina kada je broj ljudi porastao na blizu 4 milijarde.

147

Informacije – Sistemi - Upravljanje

čovjeka. Smatra se da je ova riječ upotrebljena prvi put 1897. godine i da se tada odnosila na jedan mehanički uređaj za računanje. Kasnije, pa sve do 1940-tih godina, ta riječ imala je (u starim rječnicima engleskog jezika) značenje “čovjeka koji izvodi neka matematska računanja”. Možemo reći da je računar, u širem smislu, bilo koja sprava koja je sposobna da prima, čuva, manipuliše, obrađuje i predaje podatke. Pod ovim se mogu podrazumijevati razne vrste računaljki (abacus-a), logaritamskih računara (logaritmara, šibera), mehaničkih, električnih i elektronskih mašina za računanje, kao i kalkulatori. Računar u užem smislu označava jedno posebno sredstvo koje, pored samog uređaja u fizičkom smislu, uključuje i poseban program, tj. skup instrukcija za automatsko obavljanje računskih i dugih operacija, koji u svojoj integraciji sa hardverom omogućava proces elektronske obrade podataka. Računare još nazivamo i "misaoni alat" ili “pametni alat” (engl. mind tool) jer oni poboljšavaju našu sposobnost da izvodimo zadatke koji zahtijevaju mentalnu aktivnost. Računari su pogodni za izvođenje aktivnosti kao što su: brže računanje, sortiranje velikih lista podataka i pretraživanje ogromnih količina biblioteka informacija. Ljudi mogu izvesti sve ove aktivnosti, ali računar to često može izvesti mnogo brže i mnogo preciznije. Istorija razvoja mehaničkih i elektromehaničkih računara. Računanje za čovjeka postalo je važno kada su počeli razmjena dobara i trgovina. Najranije su se razvila pomagala za pamćenje brojeva (memorija). Primitivni narodi su se prilikom računanja služili dijelovima tijela (posebno prstima) ili predmetima iz svoje okoline. Međutim, prsti nisu bili dovoljni za veće brojeve. Kao i svaka istorija i istorija razvoja elektronskih digitalnih računara ima i svoju praistoriju, tj. pojavi savremenih računara prethodili su mnogi pokušaji da se napravi nekakva mašina sposobna da izvodi jednostavnije ili složenije računske operacije. Abakus (Abacus). Kao prva sredstva za obradu podataka smatramo ručna računska sredstva u obliku različitih vrsta računaljki – nazvanih Abakus, koje su se javile još u starom vijeku, tj. 3.500 – 4000. godina p.n.e. i to na području Kine ili u Vavilonu. Korišćen je u Grčkoj, Egiptu, koristili su ga Azteci2 a koristio se čak i u modernom dobu, naročito u Kini, Rusiji3, Japanu. 2

Azteci (Asteci) - pleme meksikanskih indijanaca-narod koji je i prije dolaska Kristofa Kolumba (1492. god.) živio na području današnje Srednje Amerike. 3 Autor (R.L.) je 1976. godine bio u studijskoj posjeti univerzitetima tadašnjeg SSSR, u Ukrajini (Kijev) i u Rusiji (Moskva i Lenjingrad) i zapazio da se tada u svim trgovinama blagajničko računanje obavljalo na abakusima. Bio je impresioniran brzinom i spretnošću računanja koje su trgovkinje izvodile - kako su brzo i spretno prebacivale drvene kuglice sa

148

Digitalni računar – Epohalni izum

Na standardnom abakusu može se sabirati, oduzimati, dijeliti i množiti. Sastavljen je od različitih vrsta tvrdog drveta i može biti različitih dimenzija. Njegov okvir ima niz vertikalnih štapića po kojima drvene kuglice mogu slobodno da klize. Horizontalna gredica dijeli okvir na dva dijela, gornji i donji.

 

 

 

Slika 34. Razni tipovi računaljki zvanih Abakus (lat. Abacus)

Računanje se obavlja postavljanjem abakusa položeno na sto ili u krilo i premještanjem drvenih kuglica prstima jedne ruke.

Slika 35. Funkcionalni dijelovi abakusa

Svaka drvena kuglica na gornjem dijelu ima vrijednost 5; svaka kuglica u donjem dijelu ima vrijednost 1. Smatra se da su kuglice uračunate kad su pomjerene prema gredici koja razdvaja dva dijela. jedne na drugu stranu drvene table i, naravno, ništa nije razumio, kako ide račun, jer je prvi put i vidio tu spravu, a nije (mogao) ni dobio blagajničkog račun kako bi sve to kasnije eventualno provjerio.

149

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Krajnja desna kolona je kolona jedinica; slijedeća kolona na lijevo je kolona desetica, pa zatim kolona stotina itd. Nakon što je u donjem dijelu uračunato 5 kuglica rezultat se "prenosi" na gornji dio; nakon što su obe kuglice u gornjem dijelu uračunate, rezultat (10) prenosi se na slijedeću kolonu sa lijeva. Računanja sa pokretnim zarezom vrše se tako što se obilježi mjesto između dvije kolone kao decimalni zarez, pa svi redovi sa desna predstavljaju decimale, a svi redovi sa lijeva cijele brojeve. Khipu. Poslije Abakusa, kao sistema za obradu podataka, najstariji uređeni sistem za prikupljanje, čuvanje, obradu i distribuciju podataka poznat je po imenu Khipu (Quipu). Koristili su ga Jevreji, rimski sakupljači poreza u Palestini, bilo je rasprostranjeno i u Indiji i Kini. Međutim, najimpresivnije je bilo njegovo korišćenje kod indijanskog plemena Inka, starosjedilaca Južne i Srednje Amerike, koje potiče iz perioda 1400 – 1532. godine.

Slika 36. Primjeri Khipu sistema čvorova

Kraljevstvo Inka prostiralo se na teritoriji današnjeg Ekvadora i centralnog Čilea, sa glavnim gradom Kosko (Cuzco), u visokim Andima. U dokumentima kolonizatora stoji da su khipu korišćeni za prikupljanje, čuvanje i slanje podataka po trkačima širom kraljevstva. Sačuvano ih je oko 600 u muzejima i privatnim kolekcijama širom svijeta. Inke su koristile decimalni brojevni sistem. Svaki konopac na khipu ima jedan ili više čvorova, koji nose numeričko značenje. Vrsta i boja konopca nose takođe različite informacije4. Kipu se sastojao iz glavnog užeta koje je stajalo horizontalno. Na njega su se vješala dodatna užad tako da vise. Na visećim užadima pravili su se čvorovi na jednakim rastojanjima. Oblik čvora je predstavljao cifru (1,2,3...), dok je rastojanje od glavnog užeta predstavljalo vrijednost cifre (jedinice, desetice, stotine...). Boja užeta je predstavljala osobu ili objekat na koji se podaci odnose. 4

Više o khipu na adresi: http://khipukamayuq.fas.harvard.edu/index.htm.

150

Digitalni računar – Epohalni izum

Mehaničke računske mašine. Ako ne računamo ručna sredstva za obradu podataka Abacus i khipu, možemo reći da je prvu mehaničku računsku mašinu (kalkulator) napravio 1642. godine poznati francuski matematičar i fizičar Blez Paskal (Blaise Pascal, 1623-1662), po njemu nazvana Paskalina (engl. Pascalina Mechanical Calculator, alt. fr. Arithmetique). To je bio mehanički kalkulator sačinjen, u prvoj varijanti od 5 zupčanika, kasnije od 6 i na kraju od 8 zupčanika, pomoću kojeg se mogla obavljati samo operacija sabiranja i oduzimanja (okretanjem zupčanika u suprotnom smjeru). Blez Paskal ju je patentirao kada mu je bilo 19 godina, dok je još bio pomoćnik kod svog oca, koji je bio zaposlen kao poreski činovnik. Namijenjen je bio kao alat za pomoć kod sumiranja ubratog poreza.

Slika 37. Izgled Pascaline mehaničkog kalkulatora

Međutim, trideset godina kasnije, slavni njemački matematičar Lajbnic (Gottfried Wilhelm von Leibnitz, 1646-1716) napravio je računsku mašinu koja je, osim sabiranja i oduzimanja, mogla da izvršava i operacije množenja i dijeljenja. Naravno da je i ova mašina bila u potpunosti mehanička.

Slika 38. Lajbnicova računska mašina

Na ovom polju se ništa nije dešavalo narednih stotina godina, sve dok Čarls Bebidž (Charles Babbage, 1792-1871), profesor matematike na Univerzitetu Kembridž, nije napravio diferencijalnu mašinu. Kod ove mašine je najinteresantnije bilo rješenje izlaza, gdje su rezultati upisivani na bakrenu ploču pomoću čeličnih kalupa, što će nagovijestiti upotrebu medijuma kao što su bile bušene kartice ili optički diskovi, itd. Čarls Bebidž u periodu između 1823–40, konstruisao je automatski kalkulator (Automatic calculating machine) koju nije za 151

Informacije – Sistemi - Upravljanje

života uspio proizvesti i pustiti u rad. Bio je engleski matematičar, analitički filozof, mašinski inženjer, naučnik, izumitelj prvog računara koji je mogao da se programira i profesor matematike na Kembridžu. Zbog uticaja koja su njegova razmišljanja ostavila na kasniji razvoj nauke, nazivaju ga „ocem“ računarstva. Bebidžove mašine bili su prvi računari, doduše mehanički, ali ipak istinski računari. Ustvari njegove mašine nisu bile završene zbog ličnih i finansijskih problema. Bebidž je uvidio da mašine mogu da rade bolje i pouzdanije od čovjeka. Pokrenuo je izgradnju mašine koja je manje-više odrađivala posao i predlagao je da se računanje može mehanizovati do krajnosti. Iako su Bebidžove mašine bile ogromne njihova struktura je bila slična današnjem računaru. Podaci i programska memorija su bili odvojeni, operacije su bile bazirane na instrukcijama koje su davali korisnici. Godine 1822. Bebidž razvija mehaničku mašinu nazvanu diferencijalna mašina. Bebidžova mašina je bila stvorena da automatski izračunava više matematičkih operacija. Zahvaljujući diferencijalnoj metodi moglo je da se izbjegne množenje i dijeljenje. Prva diferencijalna mašina imala je 25.000 dijelova, bila je visoka 8 stopa (≈ 2,44 metra), i teška 15 tona. Mašina je trebala da radi na paru, da automatski izračunava polinome do šestog stepena a + bx + cx2 + dx3 + ex4 + fx5 + gx6 i da ima mogućnost štampanja rezultata. Iako je imao dosta sponzora nije uspio da je završi. Kasnije je izumio poboljšanu verziju diferencijalne mašine nazvane “Diferencijalna mašina 2” (slika 39). Projektovana je između 1847. and 1849. Težila je 2.6 tona i sastojala se iz 4.000 različitih dijelova. Ona nije bila završena tokom njegovog života, ali ju je rekonstruisao njegov sin u periodu od 1989. do 1991. godine koristeći nactre i dijelove pronađene u njegovoj laboratoriji. Radila je bezprijekorno i veoma precizno. Njeno prvo računanje prikazano je u Londonskom muzeju nauke (London Science Museum) i bilo je precizno do 31 decimale, mnogo više nego što je to mogao prosječni moderni džepni kalkulator. Ejda Ogasta Bajron (Ada Augusta Byron) grofica od Lavlejsa (Countess of Lovelace), kćerka pjesnika Bajrona5, veoma talentovani matematičar i jedna od 5

Ejda Bajron (Ada Byron), grofica od Lavlejsa, (često se u literaturi nepravilno navodi kao Ada, engl. Lady Ada Augusta Byron, Countess of Lovelace,( 1815-1852), rođena je kao kćerka engleskog pjesnika lorda Bajrona i Anabele Milbank. Bavila se matematikom i zainteresovala se za projekat analitičke mašine. Pomagala je u dokumentovanju rada ove mašine kao i u radu na njoj - i finansijski i svojim predlozima, od kojih je najznačajniji bio prenos kontrole i rad sa ciklusima, tako da naredbe programa ne bi morale da se izvršavaju redosljedom kojim su date već u zavisnosti od toka programa. Predviđala je i mogućnost ove mašine i za opštije stvari (komponovanje muzike, grafiku) ali i za šire naučne primjene. Predložila je da se pomoću analitičke mašine izračunaju Bernulijevi brojevi. Ovaj plan se

152

Digitalni računar – Epohalni izum

rijetkih koja je razumjela Bebidžove ideje, kreirala je program za analitičku mašinu. Da je analitička mašina ikada imala njen program, mašina bi mogla da računa numeričke nizove poznate kao Bernulijevi brojevi. Ovaj njen opis smatra se prvim programom za računar, a ona prvim programerom. U njenu čast 1979. Ministarstvo odbrane SAD nazvalo je jedan programski jezik Ada. Ubrzo poslije toga 1981. Toni Krap (Tony Krap) u magazinu Datamation u jednom članku satiričnog sadržaja predlaže novi “jezik budućnosti” i daje mu naziv Bebidžov programski jezik.

Slika 39. Bebidžova Diferencijalna mašina 2

Kako su sva pomenuta računska sredstva u to vrijeme bila mehanička, za praktične početke razvoja električnih računara uzimaju se tridesete i četrdesete godine XX vijeka. Prvi veliki korak u razvoju ovih mašina načinio je njemački student tehnike Konrad Cuze (Konrad Zuse) koje je tokom tridesetih godina napravio niz automatskih računskih mašina zasnovanih na tehnologiji elektromagnetnih releja. Elektromehaničke mašine za računanje. Herman Holerit (Herman Hollerith) bio je službenik u statističkom birou i radio je na obradi rezultata popisa u SAD iz 1880. godine. Tako je uočio da je najveći dio odgovora u popisnoj listi bio „da“ ili „ne“. On je napravio elektromehaničku mašinu s brojačima koji su se aktivirali pomoću električnih senzora. Odgovori iz popisne liste prenijeti su na kartonske ujedno smatra i prvim programom, a Ejda Lavlejs prvim programerom. U njenu čast jedan programski jezik dobio je njeno ime (kod nas zvanog Ada).

153

Informacije – Sistemi - Upravljanje

kartice koje su imale 12 redova i 80 kolona. Ha mjestu na kome je u popisnoj listi odgovor bio „da“ ubušena je rupica. Na slici 40. prikazana je bušena 80-kolonska kartica koja ima deset numeričkih redova (označenih sa 0 do 9) i dva tzv. zonska reda (prva dva reda odozgo). Kombinacija ubušenja u jednoj koloni predstavlja jedan znak. Kako se u naslovnom redu kartice (odštampano) vidi, u prvih pet kolona upisana je riječ ALGER, u dvadesetosmoj koloni i tri naredne kolone upisan je broj 3393 itd. Sa slike se čak može jasno razaznati kako su ubušenjima kodirani znakovi A, L, G, E, R (imaju ubušenja i u zonskom i u numeričkom redu) i cifre 1, 2, 3, 4, 6 i 9 (imaju ubušenja samo u respektivnom numeričkom redu). Nakon ovoga, čitaocu nebi trebalo da bude problem da zaključi kako su kodirane preostale cifre koje se ne nalaze na prikazanoj bušenoj kartici (cifre 0, 5, 7 i 8).

Slika 40. Izgled Holerithove bušene kartice

Ove bušene kartice prolazile su kroz ulazni uređaj (čitač bušenih kartica) tako da je kartica razdvajala električne kontakte. Na mjestu gdje je na kartici bila ubušena rupa, elastična iglica je kroz nju dodirnula podlogu i tako ostvarila električni kontakt kojim je aktiviran odgovarajući brojač. Poseban značaj ovog pronalaska je u tome što je unošenje ulaznih podataka razdvojeno od obrade rezultata. Godine 1937. Hauard Ejken (Howard N. Aiken) započeo je izradu doktorske disertacije na Harvardskom univerzitetu. Zbog vrlo dugih proračuna počeo je da radi na konstrukciji računske mašine poznate pod imenom Harvard Mark I. U ovom projektu mu je pomogla firma IBM, kako finansijski tako i stručno. Mašina je bila zasnovana na elektromagnetnim relejima. Završena je 1944. godine. Imala je ulazni i izlazni uređaj, memoriju, aritmetički i upravljački organ. Ulazni podaci i instrukcije unošeni su pomoću bušene papirne trake ili pozicioniranjem prekidača. Radila je sa dvadesetocifrenim brojevima brzinom od 3 operacije u sekundi. 154

Digitalni računar – Epohalni izum

U memorijskoj jedinici moglo je da se uskladišti 60 brojeva. Bila je glomazna (17 m dugačka i 2,5 m široka), i korištena je do 1959. godine. Prilikom jedne demonstracije mašina je prestala da radi. Razlog je bio noćni leptir (moth) koji je ušao u relej. Odatle potiče termin za greške u programima - bag (bug). Ovaj termin uvela je Grejs Hoper. Istorija razvoja digitalnih računara. Prvi digitalni računar projektovan je 1939. godine na univerzitetu Ajova (The University of Iowa). Zvao se ABC (skr. od: Atanasoff - Berry Computer) ali nikada nije kompletiran i projekat je napušten 1942. godine. Tehnička rješenja koja su tada bila korišćena prilikom pravljenja ovog računara veoma mnogo se razlikuju od sadašnjih tehničkih rješenja. Pored toga nivo tehnologije i tehničkih dostignuća iz 1939. godine i tehnologija koja se koristi u današnjim elektronskim digitalnim računarima, gotovo se ne mogu uporediti. Prvi elektronski računar bio je ENIAC, koji je objavljen 1946. godine, a prvi put komercijalno upotrebljen 1951. godine. Bio je ogromnih dimenzija. Težio je oko 30 tona, zauzimao je prostor veličine jedne sportske dvorane, trošio je potoke vode za hlađenje elektronskih vakumskih lampi, koje su se tokom rada računara zagrijavale, a koje su tada bile osnovni poluprovodnički elementi, i zahtijevao je mnogo rukovalaca (operatera) da bi uspješno funkcionisao. Bio je toliko skup da su ga mogle kupovati samo vlade i velike istraživačke organizacije. Za razliku od njega, moderni računari danas su mnogo moćniji, jeftiniji, manjih su dimenzija i dostupniji su korisnicima. Prednost mikroračunara je činjenica da su mikroprocesori, koji predstavljaju njegov osnovni dio, veoma jeftini. Materijal za njihovu izgradnju su željezo i silicij, koji je poslije kiseonika najrasprostranjeniji hemijski elemenat u Zemljinoj kori (u obliku je sivog do mrkog praha - pijesak). Za sada jedini proizvođači mikroprocesora u svijetu su SAD i Japan. Klasifikacija tipova računara Prema namjeni računare dijelimo u dvije grupe: -

opštenamjenski (engl. general purpose), namijenjeni za širok spektar primjena i

-

specijalizovani (engl. spetialized), usmjerene za obavljanje zadataka u uskom specifičnom području, kao što je na primjer računar koji upravlja nekim robotom, mikrotalasnom pećnicom, računar koji čita kreditne kartice sa magnetnim zapisom ili koji reguliše paljenje u automobilskim motorima. Ovi računari su optimalno dizajnirani za određenu namjenu, pa im je i cijena zbog toga svedena na minimum.

155

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Prema principu rada razlikuju se dva osnovna tipa računara, i to analogni i digitalni. Oba tipa obrađuju podatke koji se u samom računaru predstavljaju s naponima. Ovi tipovi se međusobno razlikuju upravo po načinu kako su ti podaci interno predstavljeni. Komponente analognog i digitalnog računara mogu se međusobno kombinovati pa se dobija hibridni računar. Analogni računari se tako zovu jer se temelje na principu analogije matematičkih opisa sa, po prirodi raznovrsnim, fizičko-hemijskim pojavama. Fizičke veličine mogu biti hidraulične, električne, pneumatske, mehaničke i druge. Analogne računare čine jedinice: pojačala, otpornici i kondenzatori. Kombinovanjem ovih jedinica moguće je na računaru sastaviti jednačinu i dobiti njeno rješenje u obliku funkcije izlaznog od ulaznog napona u zadanom vremenskom mjerilu. Kod analognih računara podaci, koji su fizičke veličine, reprezentuju se (simuliraju) u nekim drugim fizičkim veličinama (analogno - u jednakom odnosu) pogodnim za računanje (npr. napon struje, otklon kazaljke i sl.). Oni isključivo rade sa podacima koji su dati u obliku kontinualnih veličina. Svakom podatku odgovara neki napon, koji mora biti u propisanom rasponu, a veličina napona direktno je proporcionalna vrijednosti podatka. U principu, nije im potrebna memorija, a programiranje je jednostavno. Riječ "analogan" potiče iz grčkog jezika i znači "sličan", "podudaran" ili "odgovarajući", a uzeta je za ovu grupu računara jer se podaci o kontinuelnoj veličini (obično je to neka fizička veličina, kao što su temperatura, pritisak, protok tekućine itd.) unose i obrađuju u računaru upoređujući ih sa nekom drugom veličinom - obično strujom, naponom, otporom i sl. (postupak analogije). Ovi računari se upotrebljavaju za praćenje i upravljanje procesa, gdje je potrebna brza reakcija radi regulacije procesa - npr. u radarskoj kontroli leta aviona, da bi se utvrdili parametri leta radi navođenja, kod automatskih vaga za vaganje tereta u procesu proizvodnje, za automatsko doziranje šarže u visokim pečima u željezarama, automatsko regulisanje temperature u pojedinim tehnološkim i hemijskim procesima i slično. Glavni nedostatak analognih računara je ograničena tačnost rezultata obrade i relativno mala brzina izvođenja računskih operacija. Kod ulaznih veličina (podataka) javlja se odstupanje između 0,1 i 1%, a tačnost rezultata obrade obrnuto je proporcionalna broju operacija računanja. Pogreške se kumulišu pa je u složenijim proračunima tačnost manja. Zbog tih nedostataka analogni računari se ne upotrebljavaju za komercijalnu obradu podataka. Među prve analogne računare ubrajaju se astrolab i logaritmar (logaritamski računar, hrv. logaritamsko računalo).

156

Digitalni računar – Epohalni izum

Astrolab je astronomski instrument koji je nastao još u antičko doba. Korišten je tokom više od 2000 godina u svrhe određivanja dijela vidljivog neba, određivanje vremena, bio je neprocjenjiva pomoć pri izradi horoskopa6.

Slika 41. Izgled Astrolaba iz 16. vijeka

Kasnije se javljaju razne mehaničke naprave, kao planimetar. Planimetar je pomoćna alatka za računanje površina direktno sa plana ili karte. Logaritmar (šiber) je sprava za računanje logaritmima koja može da obavlja različite osnovne računske operacije, izuzev sabiranja i oduzimanja. Zamisao o konstrukciji logaritmara pojavila se 1620. (englez Edmund Ganter). Logaritmar koristi dužinu kao fizičku veličinu za pomoć pri proračunu.

Slika 42. Izgled analognog računara tipa logaritmara (logaritamskog računara, šibera)

Nazivi nekih poznatijih komercijalnih analognih računara su: "Umšn", "Dnjepr", "VNIIEM" i "Autodispečer" (u Rusiji), PB-300 (u SAD), "Panelit 609", "Elliot-803" i "Argus" (u Engleskoj), SAAB-D-2 (u Švedskoj), te "Hook 200" (u Japanu). I logaritamski računar (logaritmar) spada u ovu kategoriju računara. 6

Horoskop ili astrološka karta je vrsta dijagrama koji se koristi u astrologiji, a na njemu su prikazani položaji planeta u trenutku nekog događaja ili rođenja neke osobe u odnosu na neki od sistema korišćenih u astrološkim kartama.

157

Informacije – Sistemi - Upravljanje

U današnje vrijeme analogni računari su uglavnom zamijenjeni digitalnim, mada se i danas koriste za posebne namjene. Kod digitalnih računara svaki napon ima samo jednu od dvije moguće vrijednosti, što znatno olakšava izvođenje operacija, jer sve operacije lako možemo prevesti u logičke, koje se električnim vezama - elektronskim logičkim kolima lako realizuju. Možemo reći da je digitalni računar uređaj koji automatski izvršava niz računskih i logičkih operacija nad podacima izraženim u numeričkoj formi. Riječ "digitalan" potiče iz latinskog jezika (digitus=prst) i izvorno ima značenje "odbrojiv poput prstiju". Ovi računari prikazuju informacije pomoću uređenog niza diskretnih (skokovitih) fizičkih stanja, tj. niza signala koji se koriste da bi se predstavili binarni brojevi 0 i 1. (npr. električni impulsi: "isključeno" ili bez napona i "uključeno" ili sa naponom i magnetska polja "magnetisano" i "nemagnetisano" kod računara, ili drvene kuglice kod Abakusa - preteče današnjih računara (koji je još uvijek u upotrebi u zemljama bivšeg SSSR-u i u Kini). Velika preciznost rezultata računanja dovela je do toga da su digitalni računari dobili dominantno mjesto u obradi podataka u preduzećima, jer su prikladni kako za komercijalnu obradu podataka tako i za njihovu naučno-tehničku obradu. Hibridni računari sjedinjuju postupke obrade podataka digitalnih i analognih računara. Oni se sastoje od komponenata oba tipa računara, ali preovladavaju one komponente koje su važnije za određenu primjenu. Zbog toga hibridni računari imaju prednost za određene aplikacije gdje se provode simulacije metodom neposrednog pristupa - simulacije u realnom vremenu (Real-Time). Prema sadržaju ključnih tehnoloških i konstruktivnim komponenata, svi digitalni računari mogu se svrstati u 5 generacijskih perioda, pri čemu “generacije” traju oko 7-10 godina, od kojih se neke vremenski djelimično preklapaju. Generacija "0" obuhvata najranije računare i traje od 1945. do 1953. godine. Ovi računari imali su mnogo mehaničkih kontakata i releja i slični su telefonskim centralama. Najpoznatiji elektromehanički računari su MARK I, koji je razvio Aiken (Aiken) sa Harvardskog univerziteta, i Bell-Model I, čiji je konstruktor Štibic (Stibitz). Generacija "1" traje od 1951. do 1958. godine. Ti računari sastavljeni su od vakumskih cijevi (elektronske - vakumske lampe). Hiljade vakumskih cijevi činilo je računare glomaznim, tražilo je i prilično energije za njihovo zagrijavanje, a zauzimali su prostor velike dvorane. Prvi elektronski računar sa vakum cijevima, koje je koristio za memorisanje brojeva i brojanje električnih signala, poznat je pod imenom ENIAC (čit. Inieik, skr. od: Electronic Numerical Integrator And

158

Digitalni računar – Epohalni izum

Computer). Sastojao se od oko 17.500 vakumskih elektronskih cijevi, a bio je težak preko 30 tona. Imao je 70.000 otpornika, 10.000 kondenzatora, 1.500 releja, 6.000 manuelnih spojeva (kontakata) i 5 miliona čvrstih spojeva.

Slika 43. Prvi elektronski računar ENIAC

Zauzimao je 1800 kvadratnih stopa (oko 167 m2) površine prostora, bio je težak 30 tona, i trošio je 160 kilovata električne snage. ENIAC je bio prvi uspješan elektronski računar opšte namjene. Njegov program nije bio uskladišten u centralnoj memoriji, ali je mogao da izvodi operacije elektronskom brzinom (1000 puta brže nego Mark I). Mašina je programirana da izvršava operacije uključivanjem i isključivanjem kablova i prekidača, a po potrebi i prelemljivanjem žica, što je trajalo i nekoliko dana kada je računar reprogramiran za rješavanje novog problema. Bušene kartice su korišćene za ulaz i izlaz podataka. ENIAC je koristio decimalni brojevni sistema (10 vakumskih cijevi za svaku cifru) i izvršavao 5000 operacija sabiranja u sekundi. Glavni nedostatak bio mu je što nije imao mogućnost memorisanja programa. Programirao se ručno, uz pomoć prekidača i kablova. Programi su bili ugrađeni u logiku (wired programs - čit. vaird programs) i promjena programa je zahtijevala da inženjeri izvrše razna prespajanja pojedinih žica. Ovaj nedostatak otklonjen je kod Fon Nojmanovog (Von Neumann) računara, originalno nazvanog MANIAC (čit. Meiniek), kod kojeg je po prvi put bilo moguće memorisanje programa i podataka. ENIAC je kompletiran u decembru 1945. godine, pošto je rat završen. Njegova prva računanja korišćena su za projektovanje atomskog i balističkog oružja, a kasnije i za mnoge druge primjene uključujući i prvu računarsku prognozu vremena. Bio je u upotrebi do oktobra 1955. godine.

159

Informacije – Sistemi - Upravljanje

       

   

    Slika 44. Elektronska cijev

Slika 45. Tranzistor

Slika 46. Integralno kolo

Generacija "2" traje od 1958. do 1967. Iako je tranzistor otkriven 1948. godine, do 1958. nije bilo tehnologije i proizvodnih metoda za njihovo korišćenje. Ti računari izgrađeni su od poluprovodničkih upravljivih elemenata - tranzistora. Tranzistor je dimenziono mnogo manji, a troši i mnogo manje energije nego vakumske cijevi. Računari ove generacije predstavljaju znatan korak naprijed i s njima započinje širi front primjene računara. Prvi poznatiji računar ove generacije za komercijalnu upotrebu bio je UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer) koji je proizvodila kompanija čiji je osnivač bio Fon Nojman. Računari druge generacije sadržali su oko 10000 pojedinačnih tranzistora koji su ručno pričvršćivani na ploče i s drugim elementima povezivani žicama. Tranzistori su imali nekoliko prednosti nad elektronskim cijevima, bili su jeftiniji, brži, manji, trošili manje električne energije i razvijali manje toplote. Zahvaljujući takvim svojim karakteristikama oni su omogućili da računari postanu manji, brži, jeftiniji, pouzdaniji i da troše manje struje od prve generacije računara. Druga generacija računara se i dalje oslanjala na bušene kartice za unos i ispis podataka. Za programiranje tih računara više se ne koristi samo mašinski jezik već i asemblerski jezik, koji je omogućio programerima da instrukcije zapisuju riječima (a ne brojevima, kao što je to bio slučaj u mašinskom jeziku). Takođe u tom periodu nastaju i tzv. viši programski jezici. Prvi takav programski jezik zvao se je Flow-Matic, a iz njega su se kasnije razvili COBOL, FORTRAN, ALGOL i LISP. Prvi komercijalni računar koji je koristio tranzistore bio je Philco Transac S-2000, ali najveći uspjeh u to vrijeme postigao je IBM sa računarom 1401. Ova mašina se tako dobro prodavala da se broj računara u svijetu udvostručio, a IBM postao vodeći proizvođač. Generacija "3" počinje 1967. godine i traje do 1977. Osnovni materijal za izgradnju računara ove generacije predstavljaju integrisana elektronska kola.

160

Digitalni računar – Epohalni izum

Tranzistori su bili minijaturizovani i stavljeni u silikonski čip (tranzistori su bili napravljeni na istom parčetu silicijuma; zatim bi to parče silicijuma bilo stavljano u jedno kućište i takav sklop je dobio ime integrisano kolo), što je veoma povećalo brzinu i efikasnost rada računara. Integrisano kolo predstavlja minijaturizovanu verziju tranzistora kao osnove za logičke operacije. Logičke operacije su operacije koje se obavljaju nad varijablama u binarnom obliku (0 ili 1, true ili false, yes ili no). Mogu biti unarne (sa jednim operandom), i binarne (sa dva operanda). Integralno kolo veličine 1 inč2 sadržavalo je desetak logičkih elemenata (napomena: 1 inč2 = 2.54 cm x 2.54 cm). Godine 1959. napravljen je prvi planarni tranzistor, sastavljen od jednog elementa; godine 1961. integralno kolo od četiri tranzistora u jednom čipu; godine 1964. integralno kolo za praktične primjene sa pet tranzistora u jednom čipu; godine 1968. napravljen je logički čip sa 180 tranzistora. Niska cijena, visoka pouzdanost, male dimenzije, mali zahtjevi za napajanjem i brzina izvođenja operacija ovih čipova značajno su unapredili razvoj mini računara. Osim toga, u ovoj generaciji magnetni diskovi su zamijenili magnetne trake u skladištenju programa i podataka. Umjesto bušenih kartica ovi računari sada imaju tastature i monitore kao ulazne i izlazne uređaje. U to vrijeme se razvijaju i prvi operativni sistemi, što je po prvi put omogućilo da računar može da izvršava više programa istovremeno jer je sada njih nadgledao jedan centralni program koji je uvijek bio u memoriji. Uslijed pojeftinjenja izrade i komponenti računara, oni po prvi put postaju dostupni i pojedincima.

Slika 47. IBM 360 Main Frame računar iz kasnih 1960-tih

Ovu generaciju obilježila je serija računara IBM 360 (na slici gore). Cijena jednog računara iz ove generacije iznosila je nekoliko miliona dolara. U ovom periodu uveden je i prvi mini računar PDP-1 firme Digital Equipment Corporation. Kada je u novembru 1960. proizveden, po cijeni je bio znatno jeftiniji od drugih

161

Informacije – Sistemi - Upravljanje

računara iz tog vremena. 1970. godine nastaje mikroprocesor - integralno elektronsko kolo kod kojeg je na pločicu poluprovodnika površine nekoliko desetaka kvadratnih milimetara moguće smjestiti sve elektronske elemente potrebne za rad centralne jedinice računara. Generacija "4" počinje 1975. godine. Četvrtu generaciju digitalnih računara karakterišu komponente izrađene na bazi poluprovodničkih sklopova korišćenjem jako integrisanih elektronska kola nazvana "El-es-aj" (LSI) kola (engl.: Large Scale Integrated Circuits) i “Vi-el-es-aj” VLSI (Verry Large Scale Integration) visoko integrisanih sklopova koji omogućava stvaranje mikroprocesora koji predstavlja osnovu današnjih računara. Integralno kolo veličine 1 inč2 sadrži sada nekoliko hiljada logičkih elemenata mikroskopske veličine. Poboljšane hardverskih karakteristika dovodi do smanjenja dimenzija računara, povećanja kapaciteta glavne i periferijske memorije, znatno brže obrade podataka. Računari ove generacije postali su dostupni skoro svima. Operativni sistemi su jednostavniji za upotrebu većem broju korisnika. Novi programski jezici su omogućili lakše pisanje aplikativnog softvera koji se koristi u svim sferama društva. Generacija "5" počinje 1981. godine i traje još i danas. Većina današnjih računara moderne izgradnje pripada ovoj generaciji. Osnovni materijal su visoko integrisana elektronska kola "Vi-el-es-aj" (VLSI - Very Large Scale Integrated Circuits) i “Ju-el-es-aj” (ULSI – ultra visoki stepen integracije). Kod njih je postignut veoma visok stepen integracije logičkih elemenata. Tako je na pločici od silicijuma površine jednog kvadratnog inča7 (1 inč2) integrisano, prvo, nekoliko desetina hiljada logičkih elemenata, a zatim i nekoliko stotina hiljada, pa nekoliko miliona, do nekoliko desetine i stotine miliona tranzistora na jednom čipu. Ostvareni stepen integracije najnovijih logičkih kola (2000. godine) bio je već takav da je na pločicu površine 1 inč2 stalo oko 109 ( jedna milijarda) logičkih elemenata. U okviru nje javljaju se i potpuni računari sastavljeni samo od nekoliko integrisanih kola, te su stoga veoma malih dimenzija. Naravno da je to vodilo ka manjim i bržim računarima. Cijena računara je pala do te mjere da se otvorila mogućnost da svaki pojedinac ima sopstveni računar. Tada je i započela era personalnih računara. Cijena jednog računara iz ove generacije danas je od nekoliko stotina do nekoliko hiljada dolara. Niskoj cijeni doprinose visoke serije proizvodnje. Integralna kola se rade samo u velikim serijama, desetinama, pa i stotinama hiljada identičnih jedinica. Proces proizvodnje je potpuno automatizovan, i sličan je štampanju poštanskih maraka (prema istoj maski). Šta bi trebala biti Generacija “6” računara? Danas smo svjedoci svakodnevne i uobičajene prisutnosti Interneta (mrežna infrastruktura + usluge) i sveopšteg 7

1 kvadratni inč = 2,54 x 2,54 cm

162

Digitalni računar – Epohalni izum

povezivanja računara u mrežu. Za očekivati je još obuhvatniju kompjuterizaciju i ogroman rast računarske snage, i opštu prisutnost 'nevidljive' inteligentne mreže računara koji voze auto prema želji korisnika, prate njegovo zdravlje pomoću osjetila ugrađenih u robi i automatski zovu ljekara ako je potrebno. U toku je eksplozija računarske snage zbog prvenstveno efikasne minijaturizacije osnovnih računarskih komponenti. Sve više se razvija računarska inteligencija i polagano se povezuje s čovjekovim umom. Današnji namjenski računari8 i uređaji koje oni nadziru, kao čovjekoliki roboti, vide i čuju mnogo bolje od čovjeka, ali ne razumiju šta je to što to vide i čuju. Međutim, vještačka inteligencija zasigurno je sve bolja. Već se može uskladiti s čovjekom, što dokazuju razni umetci koji se mogu ugraditi u čovjeka, pa i u mozak, da se, na primjer, dejstva neke zloćudne bolesti umanje, kao epilepsija i slične. Virtualni svijet nam je sve bliži i normalniji bilo od igara pa do “druženja” s rodbinom čiji su članovi udaljeni kilometrima. Virtualna faza je prva faza ovladavanja vještačkom inteligencijom. Rezultati koje bi valjalo očekivati mogli bi biti uređaji koji bi nam ispunjavali svaku želju. Prema kapacitetu, snazi9 ili moći računanja, računari se mogu podijeliti na slijedećih deset grupa: 

Superračunari (Supercomputers)



Veliki računari (Mainframe Computers)



Serverski računari (Enterprise Servers)



Mini računari (Mini-Computers)



Radne stanice (Workstations)



Personalni računari (Personal Computers - PC, Desktop Computers)



Prenosivi računari (Laptop, Notebook, Tablet)



Lični digitalni asistenti (Personal Digital Assistant – PDA)

8

Jedna podjela računara je na: (1) namjenske računare – tj. računare za specijalnu upotrebu, kao što je upravljanje i kontrola procesa i sl. i (2) računare opšte namjene, tj. personalne računari koji su danas u masovnoj upotrebi. 9 Iako ovo nije termin koji se standardno koristi za računare, nego je više u upotrebi za mehaničke i elektro-mehaničke uređaje, snaga nekog računara može se iskazati brzinom rada mikroprocesora, kapacitetom glavne memorije i veličinom sekundarne memorije. Termin „snaga“ računara ima smisla upotrebiti samo za superračunare, jer su oni zaista „snažni“ pošto imaju izvanredno veliku brzinu računanja i veoma veliki kapacitet primarne memorije i sekundarnih memorija (skladišta podataka), dok je za ove „slabije“ računare primjenjeniji termin „kapacitet“ (a misli se na brzinu rada mikroprocesora i kapacitet glavne memorije i eksternih memorija).

163

Informacije – Sistemi - Upravljanje



Džepni, ručni i nosivi računari (Pocket Computers, Palm Top Computers, Wearable Computers)



Inteligentni telefoni (Smart Cell Phones).

Iako postoji deset kategorija računara, kako smo ih prethodno naveli, one se danas preklapaju, tako da nisu jasne i jednoznačne granice između njih, čime se pomalo umanjuje smisao njihovog kategorisanja u toliko klasa. Ta raspršenost kategorija računara direktna je posljedica činjenice da je industrija poluprovodnika proizvodila komponente računara sve većih mogućnosti za sve manje novca, o čemu smo prethodno diskutovali. Neke od kategorija računara koje su ranije postojale, kao što su: veliki računari, mini računari i radne stanice, danas su izgubile smisao da se analiziraju kao posebne kategorije računara navedenih po snazi, jer danas jednostavno ne postoje kao takve. Takođe, često, kada se pojavi novi personalni računar, on je moćniji od nekog računara iz više kategorije, starog godinu dana. Na taj način su veliki računari vremenom gubili prednost pred sve brojnijim korištenjem mikroračunara, posebno kad je riječ o mrežama računara i stvaranju sve boljih serverskih računara. Tako da je gornju skalu od deset kategorija računara (po njihovom kapacitetu i “snazi”) primjerenije svesti na slijedeće tri kategorije: 1. superračunari, 2. računari srednjeg nivoa i 3. mikroračunari. Međutim, radi cjelovitosti pregleda i radi informisanja onih koji nisu bili savremenici i nisu doživjeli neke danas “prevaziđene” kategorije računara, a to se odnosi se na velike računare, mini računare i radne stanice, u narednom dijelu rada ipak ćemo ukratko opisati svaku od prethodno navedenih deset kategorija računara. Superračunari (engl. Supercomputers) predstavljaju posebnu klasu najmoćnijih računara u današnjem informatičkom dobu. Odlikuju se specifičnom namjenom za različita laboratorijska istraživanja kod kojih je karakteristična prevelika količina podataka da bi se savladala korišćenjem računara sa samo jednim procesorom. Manji broj superračunara se namjenski izradi godišnje i uglavnom se koristi za potrebe armija, meteoroloških naučnih institucija, nuklearnih istraživačkih centara i sl. Dugo vremena, vodeći proizvođači superračunara bili su Cray Research i Control Data Corporation, s nizom različitih modela. Tehnologija proizvodnje integralnih kola danas znatno je snizila cijene mikroprocesora tako da je postala prihvatljiva koncepcija izrade računara sa više procesora. Time se povećava kapacitet i poboljšavaju karakteristike računarskog sistema, povećava pouzdanost i veće mogućnosti rada u tzv. "realnom vremenu" (Real Time Processing).

164

Digitalni računar – Epohalni izum

Superračunari imaju najveću snagu (brzinu i kapacitet memorije) procesiranja podataka koja je ikada do sada postojala među svim vrstama računara. Većina aplikacija superračunara spada u tri kategorije: naučne, istraživačke i projektantske. Osnovna primjena im je u naučnim istraživanjima, u vojnim projektima (u SAD) i u velikim simulacionim modelima realnih fenomena gdje se traže kompleksne matematske predstave i izračunavanja. Ove računare koriste naučnici za proučavanje nuklearnih reakcija i za razbijanje kódova ali i za svakodnevne poslove koji su vezani za dizajniranje proizvoda. Na primjer, glavni zadatak superračunara u Jokohami (Japan), kojeg je proizvela kompanija NEC, nazvanog „Simulator zemlje“ (Earth Simulator), je unapređenje ekoloških istaživanja, kao i složena analiza i simulacija životne sredine i uticaja čovjeka na tu sredinu. Zbog toga je i dobio ime zemljin simulator ili simulator zemlje, jer je sposoban da u svojim memorijama i procesorima izgradi prilično vjernu sliku svijeta u kojem živimo. Ovaj računar je u stanju da obradi hiljadu puta više meteoroloških, geofizičkih i ekoloških podataka od računara koji se koriste u meteorološkim laboratorijama. Superračunari se takođe koriste i za simulaciju hemijskih reakcija i za pravljenje računarski generisanih vizuelnih efekata u filmovima. Aplikacije za superračunare su procesorski intenzivne, tj. oni većinom rade sa aplikacijama koje zahtijevaju znatno internog procesiranja ali relativno malo ulaza i izlaza podataka. Arhitektura jednog superračunara bazirana je na paralelnim procesorima (dva ili više procesora koji rade simultano), ne proizvodi se u serijama, nego se svaki izrađuje za specifične zadatke po narudžbi, ima ogromnu fleksibilnost i snagu. Najpoznatiji proizvođači superračunara u svijetu su američke kompanije Cray Research, IBM, CDC (Control Data Corporation) i SGI (Silicon Graphics Inc.). Na rang listi petstotina najbržih računara na svijetu, objavljenoj na konferenciji o superračunarima, održanoj u Njemačkoj u Hajdlbergu, u junu mjesecu 2005. godine, na prvom mjestu i najsnažniji računar bio je računar nazvan „plavi gen“ (BlueGene/L). On se nalazi u Nacionalnoj laboratoriji „Lorens Livermor“ u Kaliforniji (SAD), a zajednički su ga razvili IBM i američka Nacionalna nuklearna sigurnosna administracija (NNSA). U njemu je instalisano 32.000 IBM-ovih Power procesora. Snaga mu je 136,8 TFlop/s (teraflopsa u sekundi)10, tj. hiljada milijardi (triliona, tj. reda 1012) operacija u sekundi. To je brzina koja je stotinu hiljada puta veća od brzine rada prosječnog personalnog računara.

10

TFlop/s-teraflops u sekundi je brzina od jednu hiljadu milijardi (jedan trilion) operacija u sekundi, ili brojka reda 1012 operacija u sekundi.

165

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 48. Izgled jednog superračunara

Slika 49. Superračunar firme SGI

Od prvih deset superračunara na toj rang listi šest je bio proizvod IBM-a i njihova ukupna snaga je preko polovine snage svih računara na popisu prvih petstotina računara. Slijedili su ih proizvođači superračunara Hewlett Packard sa 26,2% ukupne snage i firma SGI (Silicone Graphics Inc.) sa 13,3% od ukupne snage svih superračunara na listi Top500. Od ovih petstotina najbržih računara na svijetu te godine (2005.) u Kini ih je tada bilo instalisano 19. Već te, godine, proizvođači najbržih superračunara na svijetu, među njima su SAD, Japan i Kina, najavljivali su svoje namjere da u narednom periodu investiraju u tehnologiju kojom bi se prevazišla granica od tzv. petafloptne11 obrade podataka. U međuvremenu to se i desilo, stvari su se odvijale munjevitom brzinom. U najnovijem rangiranju, koje se obavlja dva puta godišnje (oktobar 2010. god.), sistem Tianhe-1A u nacionalnom superračunarskom centru u Tianđinu u Kini postigao je brzinu od 2,67 petaflopsa i pretekao dotadašnjeg (2009) brzinskog šampiona, američki sistem Cray XT5 Jaguar, smješten u nacionalnoj laboratoriji Ouk Ridž, koji je u ovoj trci postigao 1,75 petaflopsa. Zauzimanjem prvog mjesta kineskog superračunara prekinuta je šestogodišnja dominacija američkih sistema koja je započela kad je IBM-ov sistem Blue Gene/L američkog ministarstva za energiju (DOE) preuzeo primat japanskom sistemu Simulator Zemlje koji je napravio NEC. Sa 42 sistema na listi u 2010. godini Kina je postala druga najzastupljenija zemlja po broju superračunara u svijetu, ali s velikim zaostatkom u odnosu na SAD koje ih imaju 275. Međutim, valja podsjetiti da su se na junskoj listi u 2010. godini nalazila 24 sistema u Kini. 11

Petaflopt/s (petaflopsa u sekundi) je mjera snage (performansi) računara koja opisuje mogućnost da se izvede hiljadu triliona (1015 FLOPSa - floating-point calculations per second) matematičkih operacija u jednoj sekundi (1.000 teraflopsa= 1 petaflops), što je osam puta više od tadašnjih najbržih superračunara.

166

Digitalni računar – Epohalni izum

Među proizvođačima dominiraju IBM i Hewlett-Packard. IBM na listi ima 200 sistema, a HP 158. Međutim, trka se nastavlja i dalje, jer DOE - nacionalna laboratorija Lorens Livermor u SAD planira da 2012. godine pusti u rad IBM-ov sistem Sekvoja koji treba da premaši 20 petaflopsa. Pored toga, te godine će nacionalna laboratorija Argon pustiti u rad slijedeću generaciju IBM-ovog superračunara Blue Gene, koji će ponuditi 10 petaflopsa. Napredna tehnologija paralelnog procesiranja i softver koji je u mogućnosti da poveže čak stotine hiljada procesora u jednu jedinicu, čini da je brzina budućih superračunara limitirana samo cijenom njihove izrade, adekvatnim električnim napajanjem i mogućnošću hlađenja sistema. Cijena ove vrste računara kreće se od 200.000 USA dolara do nekoliko miliona pa i desetina miliona dolara. Veliki računari ili “glavni računari” (engl. Main Frame – čit. mejnfrejm) su veliki i „skupi“ računari koje uglavnom koriste državne institucije i velika preduzeća za ključne aplikacije, sa velikim brojem podataka koje treba obrađivati, kao što su obračuni taksa, obrada naknada i poreza, statistika industrije i potrošnje i obrada bankovnih transakcija i transakcija prometa lanaca robnih kuća. Veliki računari praktično se koriste za podršku velikim informacionim sistemima. Gotovo istovremeno su uvedeni udaljeni (tzv. „glupi“) terminali koji su imali samo monitor i tastaturu za unos podataka u jednom kućištu ali se obrada podataka i dalje obavljala u glavnom računaru. Kasnije su se pojavili i „inteligentni“ terminali koji su dio operacija mogli da obavljaju sami. Na njih se obično priključuju na stotine i hiljade terminala i ravnopravnih korisnika. Svi oni bivaju opsluženi u kratkom vremenu kao da je priključeno tek dva-tri korisnika istovremeno. To im omogućuje posjedovanje više procesora. Jedan od tih procesora upravlja svim operacijama, drugi procesor obavlja komunikaciju sa svim korisnicima koji traže podatke, a treći procesor pronalazi podatke koje su korisnici tražili. Brzina rada procesora kreće se od deset do nekoliko stotina MIPS-a. Veličina glavne memorija im se kreće od 32 MB (megabajta) do nekoliko GB (gigabajta)12. Veliki računari smještaju su u oklopljena kabinet-kućišta i stavljaju se u prostorije sa podešenim klimatskim uslovima okoline u kojoj rade (klima uređajima i prečistaćima vazduha, duplim podovima, i dr.).

12

bit=skr. od engl. binary digit Byte=8 bita; KB=1,024 bajta; MB=1,024x1,024B=1,048,576 bajta; GB=1,024 MB =1,073,741,824 bajta; TB=1,024 GB=1,099,511,627,776 bajta.

167

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 50. Izgled jednog velikog računara

Slika 51. Veliki računar ViON

U elektronskom smislu Vikipedija (Wikipedia) je danas organizovana na sličan način - glavni računar je u SAD a inteligenti terminali (PC računari) su kod korisnika. Internet ima ulogu „mreže“. U ranim fazama razvoja računarskih mreža većinu računarskih sistema činili su Unix mainframe računari sa priključenim korisničkim terminalima. Iako su korisnički terminali bili povezani komunikacionim kanalima sa mainframe-om takva mreža se ne može u smatrati punom smislu riječi računarskom prije svega zbog nedostatka računske moći terminala - veza između terminala i mainframe-a je imala za zadatak prenos korisničkih instrukcija do mainframe-a i rezultata obrade do terminala. U takvoj situaciji je ekskluzivno pravo na razvoj hardvera, softvera i komunikacionih kanala uglavnom imao samo jedan proizvođač koji je svoja rješenja držao zatvorenim za ostale proizvođače. Komunikacija između rješenja različitih proizvođača je najčešće bila nemoguća usljed nekompatibilnosti između hardverskih interfejsa i formata podataka. Do 2005. godine tržištem velikih računara dominirala je firma IBM (sa računarom zSeries 890) sa 90% ukupnog tržišta velikih računara. Ostali proizvođači velikih računara su Unisys, koji proizvodi računar ClearPath, firma Fujitsu i firma Bull, koja proizvodi računar DPS. Cijena osnovne konfiguracije novih IBM modela kreće se do oko 200.000 USA dolara. Serverski računari (Enterprise Server) su računari koji posjeduju programe koji kolektivno opslužuju potrebe nekog preduzeća a ne samo pojedinog korisnika, odjela ili posebne aplikacije. Server je računarski sistem koji pruža usluge drugim računarskim sistemima koji se nazivaju klijenti. Komunikacija između servera i klijenta odvija se preko računarske mreže. Naziv server najčešće se odnosi na čitav računarski sistem, ali se ponekad koristi samo za hardver ili samo za softver takvog sistema. Ovi računari su posebno napravljeni za određenu vrstu posla, pri čemu se

168

Digitalni računar – Epohalni izum

međusobno razlikuju po broju i jačini procesora, veličini i tehnologiji hard-diskova, količini radne memorije itd. Poboljšani su slijedećim dodacima: 

dodatna RAM memorija,



više procesora,



redundantni sistemi hard-diskova, za ubrzavanje pristupa i propusne moći istih, kao i za obezbjeđenje podataka.

U najširem smislu, server obezbjeđuje neku vrstu mrežne usluge. Server nudi svoje usluge ostalim računarima u mreži, ili drugim procesima. Tako server može da pruža usluge pristupa datotekama, ili uređajima i jedinicama za prenos, zatim usluge prevođenja i druge usluge. U mrežama zasnovanim na serveru, najvažniji hardverski server je server datoteka (fajl-server), koji upravlja pomenutim pristupom datotekama i podacima smještenim na jedan ili više diskova. U većini slučajeva, lokalne mreže (LAN – Local Area Network) imaju računare nivoa personalnih računara kao fajl-servere, iako i računari višeg nivoa takođe mogu biti serveri ovog tipa. Server može biti namjenski ili nenamjenski. Namjenski serveri se koriste samo kao serveri, ne i kao radne stanice. Mreže s namjenskim serverima nazivaju se mreže zasnovane na serverima. Namjenski serveri ne mogu da se koriste za "običan" rad. Zapravo, pristup samom serveru je često ograničen. Klasifikacija servera prema namjeni je na:          

pristupni server – specijalna vrsta komunikacionog servera, aplikacioni server – izvršava aplikacije za radne stanice, odnosno klijent računare, arhivski server, server za snimanje rezervnih kopija, server za paketsku obradu, komunikacioni server, server baza podataka, fajl server, server elektronske pošte, server štampanja dokumenata, server za specijalne namjene itd.

Iz naziva ovih kategorija servera poptuno je jasna namjena svakog od njih. Klijent i server zajedno obrazuju klijent-server mrežnu arhitekturu.

169

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 52. Klijent- server arhitektura

Tipičan server je računarski sistem koji neprestano radi na mreži i čeka zahtjeve drugih računara. Mnogi serveri su posvećeni samo ovoj ulozi, ali neki serveri se uporedo koriste za još neke potrebe. Na primjer,u manjoj kancelariji, malo bolji desktop računar može da se ponaša i kao desktop radna stanica i kao server za sve ostale računare u toj kancelariji. Serveri su danas fizički veoma slični standardnim PC računarima, iako njihove hardverske konfiguracije mogu biti specijalno optimizovane za serverske uloge. Mnogi serveri koriste hardver identičan onome koji možemo naći u desktop PC-u, ali serveri pokreću softver koji se u većini slučajeva dosta razlikuje od onoga koji se koristi na kućnom računaru.Iako server može biti sastavljen od standardnih računarskih komponenti, u većini slučajeva za manje servere (low load), i veliki serveri (high load) koriste specijalizovane hardverske komponente. Serveri često hostuju13 hardverske resurse koji mogu biti dostupni klijentskim računarima preko hardver šering-a (hardware sharing)14, klijenti mogu da pristupe zajedničkom štampaču, skeneru, faksu ili nekom drugom uređaju. Time štedimo hardverske resurse jer više računara može da koristi jedan uređaj. Server (računar) se može sastojati od standardnih hardverskih komponenti koje se ugrađuju u obične desktop računare (PC – personal computer) u slučaju da programi (aplikacije) koji se izvršavaju na serverima nisu složeni odnosno 13

Hosting - udomljavanje, domaćinstvo (može biti: hardvera i/ili softvera -informacionih sistema, web sajta, softverskih aplikacija, e-maila, Power Point prezentacija i dr.) 14 Hardware sharing – dijeljenje korišćenja hardvera.

170

Digitalni računar – Epohalni izum

hardverski zahtjevni. Serveri koji opslužuju složene programe ili veliki broj korisnika zahtijevaju specijalizovan hardver koji je optimizovan za upotrebu u serverima.

Slika 54. Kućište Silverstone Lascala ST-Remote desk-top Enterprise Server

Slika 53. Kućište Antec TITAN 650 Enterprise Server

Slika 55. INTEL® SBCE 7U Server 14-modularno kućište

Poseban hardver podrazumijeva i hard diskove visokih performansi, prvenstveno brzine i pouzdanosti. Procesorska brzina nije od ključne važnosti za servere pošto se većina servera bavi uzlazno/izlaznim (I/O – input/output) operacijama i ne koristi grafički korisnički interfejs (GUI – graphic user interface). Naime, većina serverskih programa radi u pozadini i ne očekuje ulazne podatke od korisnika niti ispisuje informacije na ekranu. Ovo je posljedica toga da serveri komuniciraju samo sa klijent-računarima preko računarske mreže. Zbog toga na serverima vrlo često nema potrebe za postojanjem grafičkog radnog okruženja. A nekorišćenje takvog okruženja značajno oslobađa procesor servera za svoje namjenske zadatke. Serveri - komunikacioni kontroleri u računarskim mrežama, predstavljaju sponu između opreme za upravljanje, obradu i smještanje podataka i transportnog medija. U zavisnosti od lokalne mreže oni mogu biti integrisani u računare (primjer PC-a) ili smješteni u posebnom kućištu. U zavisnosti od funkcije koju obavljaju i interfejsa koji sadrže, razlikujemo slijedeće grupe servera: -

komunikacioni serveri za uključivanje računara i terminala, 171

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

vezni server,

-

serveri za kontrolu mreže.

Vezni serveri – mrežni prolazi (engl. gateway, čit. gejtvej) je hardverski uređaj i/ili softverski paket koji povezuje dva različita mrežna okruženja. On omogućava komunikaciju između različitih računarskih arhitektura i okruženja. On isto tako vrši prepakivanje i pretvaranje podataka koji se razmjenjuju između potpuno drugačijih mreža, tako da svaka od njih može razumijeti podatke iz one druge. Mrežni prolaz je obično namjenski računar, koji mora biti sposoban da podrži oba okruženja koja povezuje kao i proces prevođenja podataka iz jednog okruženja u format drugog. Svakom od povezanih mrežnih okruženja mrežni prolaz izgleda kao čvor u tom okruženju. To zahtijeva značajne količine RAM memorije za čuvanje i obradu podataka. Radi u sloju sesije i aplikativnom sloju. Kako povezuje različite mreže, mrežni prolaz mijenja format poruka da bi ih prilagodio krajnjim aplikacijama kojima su namijenjene, vrši prevođenje podataka (iz ASCII u EBCDIC kod, na primjer) kompresiju ili ekspanziju, šifrovanje ili dešifrovanje, i drugo. Dakle, osnovna namjena mrežnih prolaza je konverzija protokola. On radi između transportnog i aplikativnog sloja OSI modela. Danas u svijetu postoji veliki broj autonomnih mreža, svaka sa svojim različitim hardverom i softverom. Mrežni prolazi nam omogućuju da prevaziđemo ograničenja naših lokalnih mreža, kao što je geografska udaljenost, broj segmenata i vrsta transportnog medija itd. Pomoću ovih servera možemo povezati više udaljenih lokalnih računarskih mreža i za komunikaciju između njih odabrati raspoloživ medij, bilo da je to običan telefonski vod, javna mreža za prenos podataka, CATV kabl, optički kabl ili satelitska veza. Server (program). Pod serverom se podrazumijeva i program koji od klijenta preko mreže prima zahtjeve, obrađuje ih i opet preko mreže šalje odgovore klijentu. Programi koji se koriste na serverima su posebno razvijani za serverske operativne sisteme i potrebe server/klijent okruženja. Primjeri serverskih programa su DHCP, DNS, mail server, ruter i drugo. Serverski operativni sistemi. Najveća razlika između serverskih računara i desktop računara nije u hardveru nego u softveru. Serveri pokreću operativni sistem koji je specijalno dizajniran da obavlja serverske zadatke. Operativni sistemi koji se koriste na serverima su specijalno dizajnirani za servere. Na serverima se najviše koriste Linux15, Solaris i FreeBSD operativni 15

Kreiran 1991. godine od strane Linusa Torvaldsa kao Unix za Intel 80386 procesor. Softver je Open-source licenciran. Distribucije Linux-a: Red Hat Linux, OpenLinux, Corel Linux, Slackware, Debian GNU/Linux, SuSE Linux.

172

Digitalni računar – Epohalni izum

sistemi koji su razvijeni po uzoru na operativni sistem juniks (Unix). Koriste se i serveri za serverske mreže iz Microsoft Windows porodice: Windows NT 4, Windows 2000 (2003, 2008) Server, kao i Novell NetWare 3.x, 4.x, 5.x. Osnovni mrežni operativni sistemi za mreže ravnopravnih korisnika su AppleTalk (MacOS), Windows 95 i 98 i UNIX (uključujući Linux i Solaris). Microsoft Windows operativni sistemi možda jesu dominatni kod desktop računara, ali u svijetu servera, najpopularniji i najpouzdaniji operativni sistemi su Linux, FreeBSD, NetBSD i Solaris , svi ovi operativni sistemi su “UNIX based” operativni sistemi. UNIX je originalno bio operativni sistem za miniračunare (minicomputer), a pošto su serveri u velikoj mjeri zamijenili miniračunare, odabir UNIX-a kao serverskog operativnog sistema je bio logičan izbor. Za operativne sisteme za servere karakteristična je: 

bezbijednost i pouzdanost rada



mogućnost rekonfigurisanja softvera i hardvera bez zaustavljanja sistema (ograničeno) i



fleksibilnost mrežnog povezivanja.

Iako se gotovo svaki savremeni računar može koristiti kao server (Enterprise Server), neki računari su specifično dizajnirani za serverske funkcije ‐ skladištenje i obezbjeđivanje velike količine podataka i dijeljenje drugih resursa umreženim korisnicima. Tako se i veliki računar posvećen samo bazi podataka može nazvati server baze podataka; fajl serveri upravljaju velikim skupom datoteka; web serveri procesiraju web stranice i web aplikacije itd. Miniračunari (engl. Minicomputers) su računari opšte namjene srednje veličine. Oni su u prosjeku moćniji od mikroračunara, a slabiji od velikih računara. Pojavili su se šezdesetih godina, a veoma raširili krajem šezdesetih i početkom sedamdesetih godina zbog rapidno rastućeg tržišta računara i potražnje za njima. Razlozi njihovog velikog uspjeha prvenstveno su vezani za komparativno znatno povoljniju cijenu u odnosu na velike računare, uz još dovoljnu procesorsku moć za zadovoljenje informacionih potreba velikog broja korisnika. Zbog konstruktivnih poboljšanja i smanjenja veličine, otpala je potreba za klimatizacijom i održavanjem temperature, zbog čega su se mogli smjestiti u većinu kancelarija. Rukovanje ovim računarima se moglo povjeriti i obučenim radnicima, bez potrebe kao ranije, za specijalno obučenim osobama, kao što su sistem-inženjeri ili operatori. Danas je naziv “mini računar” pomalo smiješan, jer su "mini" računari zauzimali po dva-tri ormara ili u najboljem slučaju predstavljali stub prepun elektronike i precizne mehanike. Ipak, i dalje su bili znatno manji i jeftiniji od mainframe "dinosaurusa", a uz to obično nisu zahtijevali ni posebnu klimatizaciju. 173

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Naročitu popularnost postigli su DEC PDP računari iz serije 11, na kojima se po prvi put počelo razmišljati o programiranju nezavisnom od hardvera. Sistemski softver za miniračunare uključuje moćne operativne sisteme i sisteme za upravljanje bazama podataka, kao i sve važnije prevodioce programskih jezika (C, FORTRAN, COBOL, Pascal i dr.). Obično je tu i veliki broj aplikacionih programa za razne namjene i gotovih podprograma koje korisnik može uključivati kao sastavni dio svojih programa. Miniračunari su u principu bili namijenjeni opsluživanju većih grupa korisnika, što je nametnulo zahtjev operativnom sistemu ovih računara da izvrši razdiobu vremena (engl. time sharing) između više različitih i odvojenih procesa, odnosno pojedinačnih zadataka obrade podataka (procesiranja). Ovakav način rada bio je razlog da su se miniračunari često koristili za kontrolu proizvodnih procesa. Takođe su se često primjenjivali u računarom podržanoj proizvodnji (CAMComputer Assisted Manufacturing) i računarski podržanom dizajniranju i projektovanju (CAD - Computer Assisted Design). U novije vrijeme važno područje njihove primjene su i distribuisane računarske mreže. Koriste se kao podrška mreži računara preduzeća srednje veličine. Obično imaju priključene desetine terminala i ravnopravnih korisnika. Brzina obrade podataka kreće se od 4 do 20 MIPS-a.

Slika 56. Izgled jednog miniračunara

Slika 57. Miniračunar Aopen XC Cube EZ18

Osnovna cijena miniračunara kreće se od nekoliko desetina do stotinu hiljada USA dolara. Radna stanica (engl. Workstation) je računar namijenjen za visoko zahtjevne zadatke. Mnogi radnom stanicom nazivaju sve desktop i terminalne računare, međutim to su desktop računari visokih performansi, namijenjeni masovnim i intenzivnim proračunima. Grafičke radne stanice kao koncept nastale su početkom osamdesetih godina, iz tada sve veće potrebe naučnika, inženjera, arhitekata i drugih, koji su trebali računare koji će im omogućiti provedbu različitih simulacija, 174

Digitalni računar – Epohalni izum

kao i vizualizaciju njihovih modela i dobivenih rezultata. Simulacije omogućavaju brže rješavanje problema, jer bez izrade prototipa omogućavaju da se utvrdi ponašanje novog proizvoda, djelovanje neke pojave i slično, dok je vizualizacija ta koja simulacije čini vidljivim (3D animacije i slično). Kod grafičkih radnih stanica prisutan je i zahtjev za timskim radom i umrežavanjem, zbog razmjene podataka i rezultata rada. Kod hardverskih zahtjeva, pored ostalog, posebno se ističe potreba za snažnim grafičkim karticama. Radne stanice imaju procesore i grafički displej visokih performansi, lokalno skladištenje velikog kapaciteta, mrežne kapacitete i operativne sisteme za više zadataka (multitasking operating system). Radne stanice obično su bazirane na tzv. RISC arhitekturi procesora (RISC - skr. od: Reduced Instruction Set Computerredukovani skup instrukcija). Na taj način je obezbjeđena veoma velika brzina izračunavanja i velika rezolucija16 kolor monitora. Namijenjene su obimnijoj obradi podataka, a odlikuju se velikom brzinom obrade podataka, znatno većom glavnom i eksternom memorijom od personalnih računara te odličnim mogućnostima grafičkog prikaza podataka. Prema vanjskom izgledu i osnovnoj građi ne razlikuju se bitno od personalnih računara, ali zbog ugrađenih komponenata odlikuju se većom računarskom snagom i znatno većom cijenom od personalnih računara. Imaju široku primjenu u naučnim institucijama, a u zadnje vrijeme i u poslovnim aplikacijama. Radne stanice se najčešće koriste za dizajnirane pomoću računara (CAD – computer‐aided design), intenzivne naučne i inženjerske proračune, procesiranje slika, modelovanje arhitekture, računarsku grafiku za animacije i filmske vizuelne efekte. Međutim, od kako smo ušli u novi milenijum (treći) pitanje šta je radna stanica postaje još nejasnije nego što je bilo u prethodnim godinama. U prošlosti, najveći broj korisnika računara smatrao je da je radna stanica svaki računarski uređaj koji je bio kombinacija više procesora i profesionalnog operativnog sistema, najčešće Unix-a, sa mnogo RAM-a, velikim čvrstim diskovima i mogućnostima za proširenje koja su bila daleko izvan norme za standardni personalni računar. Kako je prosječni stolni računar postajao sve moćniji, linija razgraničenja između radne stanice i mini računara počela je da se gubi. Radne stanice danas zauzimaju mjesto između visoko rangiranih personalnih računara i manjih mejnfrejm računara. Cijene ovih ekstremno moćnih računara približavaju se sve više i brže ka cijenama najmoćnijih personalnih računara. 16

Za svaku tačku na ekranu mogu se odrediti tri karakteristike: pozicija, boja i osvjetljenje. To je tzv. bitmapirani ispis (Bit-mapped display-BMP).

175

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Mikroračunari (engl. Microcomputers) uvedeni sa pronalaskom čipa procesora u LSI (Large Scale Integration – visok nivo integracije) tehnologiji integracije. Po dimenzijama i po kapacitetu to su najmanji računari. U zavisnosti od njihovih dimenzija mogu se podijeliti u šest klasa: desktop, portabl, laptop, notbuk i tablet, palmtop, pametni telefon i nosivi računar. Glavni predstavnik ove grupe računara su personalni računari. Personalni računari - Termin PC (Personal Computer) ima dva značenja: 

IBM kompatibilni lični računar, i



lični računar opšte namjene za jednog korisnika.

Općenito, to su računarski sistemi sa jednim procesorom, jednim ekranom i istovremenim radom na njemu samo jednog korisnika, tj. nisu predviđeni da podržavaju rad više drugih računara povezanih na njega (standalone computers17). Ponekad se mikroračunari koriste za pristup podacima i sistemima mini i velikih računara. Brzina obrade podataka ovih računara kreće se od 0,5 do preko 20 MIPSa, a veličina memorije kreće se od 256 MB do preko 4 gigabajta. S obzirom na izgled i tip kućišta u kojem je smještena glavnina računarskih komponenti, personalni računari se proizvode uglavnom u dva modela: sa desk-top kućištem (desktop case) i sa tauer kućištem (tower case).

Slika 58. Mikroračunar sa desktop kućištem

Slika 59. Mikroračunar sa tauer kućištem

Desktop računar smješta se na površini radnog stola, a monitor mu se obično postavlja na poklopac horizontalnog kućišta. Mana mu je što ima manje unutrašnjeg prostora (po visini) za smještanje ekspanzionih kartica za proširenje. Mikroračunar sa tauer kućištem ima iste komponente kao i standardni desktop računar, izuzev što na radnom stolu po širini zauzima više mjesta. Radi uštede 17

Standalone - slobodno stojeći. Slobodno stojeći (entitet) je nešto što ne zavisi od nečeg drugog, tj. on je “samostalan”.

176

Digitalni računar – Epohalni izum

prostora na radnom stolu kućište se može staviti na pod ispod ili pored radnog stola. Obje ove vrste standalone računara napajaju se isključivo iz električne mreže. Osnovna cijena Pentium IV računara trenutno se kreće od hiljadu KM, pa do nekoliko hiljada KM. Prenosivi računari (Laptop ili Notbook i Tablet PC). Najčešća vrsta prenosnih računara su laptop ili notbuk računari, a u najnovije vrijeme Tablet PC. Laptop računari su lagani za prenošenje, imaju težinu od nekoliko kilograma u zavisnosti od modela. Tablet PC teži svega od 1,3 do 1,8 kilograma. Početna veličina bila je standardnih 8.5x11x2 inča, sa manjim odstupanjima u zavisnosti od modela. Zašto je baš ova veličina bila prvobitni standard laptopova? Pri tim dimenzijama tastatura je bila dovoljno velika da omogući komforan rad, a i veličina ekrana iznosi solidnih 14 inča. Postoje i drugi trendovi po pitanju dimenzija, što manji računar - za lakši prenos, ili što veći - radi većeg komfora pri radu. Za zahtjevne korisnike, danas postoje laptop računari sa ekranima od 17, 19, 21 i više inča. Što se tiče napajanja laptopa, ukoliko je dostupna utičnica, onda se napajanje vrši preko adaptera, a ako nije, onda se vrši preko baterije koja omogućava samostalan rad u trajanju od nekoliko časova. Komunikacija sa računarom može biti, osim preko tastature, i preko Touchpad-ova, Trackball-ova i Trackpoint-a. Za razliku od standardnog desktop računara, notbuk i laptop računari su manjih dimenzija, lakši su i prednost im je što se mogu prenositi sa mjesta na mjesto, a mogu se napajati i iz električne mreže i iz akumulatorskih baterija.

Slika 60. Notbuk (lap-top) računar

Slika 61. Palm-top računar

177

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Tablet računari. Tokom nekoliko prošlih godina porastao je interes i korištenje tzv. “thin client computers” (TCC), ili tankih klijent računara (TKR). Razlozi su u povećanim zahtjevima na održavanje mrežne računarske opreme, sigurnost podataka, povećanja broja korisnika, kao i konstantno smanjivanje cijena uređaja. To su prenosni računari malih dimenzija, opremljeni sa Touchscreen-om (ekranom osjetljivim na dodir) za rad preko digitalne olovke, umjesto tastature ili miša. Ova vrsta računara su u osnovi “osiromašeni” standardni računari bez memorijskih diskova, i koji izvršavaju specijalizirane mrežne i korisničke funkcije koje ne zahtijevaju komplikovane operativne sisteme. Operativni sistem koji koriste su najčešće MS CE 6.0 ili Xpe. Tableti se najčešće koriste tamo gdje su obični laptop računari nepraktični ili ne pružaju traženu funkcionalnost.

Slika 62. HP Compaq tablet PC (izvor: Wikipedia)

Imaju prednosti korišćenja u situacijama kada nije moguće koristiti tastaturu ili miš. Dobri su i zbog mogućnosti snimanja netekstualnih informacija kao što su dijagrami i matematičke notacije. Sa druge strane, tablet PC računari su skuplji, imaju sporiji način unosa teksta i postoji veća vjerovatnoća oštećenja displeja u odnosu na klasične laptop računare. U narednoj tabeli uporedno su sumirani podaci iz kojih su vidljive razlike i prednosti između tablet i laptop računara i njihove primjene. Tablet računari

Laptop računari

lakši su

teži su (oni jeftiniji)

mobilniji su (lakši su, u jednom dijelu su)

nisu mobilni (teži su, u dva dijela su)

duže trajanja bat. napajanja (preko 5 h)

kraće trajanje bat. napajanja (2-3 h)

ekran osjetljiv na dodir

skuplji su (oni lakši)

178

Digitalni računar – Epohalni izum

Tablet računari

Laptop računari

brže uključivanje (5 sekundi)

sporije uključivanje (preko 1 minute)

veća sigurnost za podatke (nema HDD-a, podaci su na serveru/mreži)

manja je sigurnost za podatke (ima HDD, podaci se gube ako se laptop izgubi)

efikasne i fokusirane aplikacije

puno beskorisnih aplikacija na desktopu

manje održavanja (nema pokretnih dijelova, veća prilagodljivost)

mnogo više tastature)

lakše ažuriranje IT (OS-a, drajvera)

teže ažuriranja IT (kompleksan OS)

jednostavnija zamjena (dijelova HW i SW) niži troškovi za vlasnika

održavanja

(HDD-a

i

teža zamjena (gubitak podataka) veći troškovi za vlasnika

Tabela 1: Usporedba karakteristika Tablet PC i Laptop (Notbook) računara

Palm-Top računari - Ručni računari ili računari na dlanu ruke, stručno nazvani hendheld (hand-held) ili palm-top relativno su nova pojava. Ime „palmtop“ potiče od engleske riječi „palm“ što u prevodu znači “dlan“, asocirajući na veličinu ovih računara. Milioni zaposlenih danas su postali gotovo zavisnici od svojih ručnih računara da bi bili u vezi sa svojim kolegama ili izvodili različite zadatke upravljanja ličnim informacijama. Prvi poznati ručni računar bio je PalmPilot. Danas su poznati i popularni još slijedeći palmtop ili hendheld računari: Microsoft Pocket PC, Compaq iPAQ Pocket PC i Handspring Visor. Mogućnosti ručnih računara, posebno njihovih dodataka i proširenja, mijenjaju se gotovo dnevno. Trenutno, preko stotinu hiljada kompanija u svijetu proizvode hardver, softver i dograđuju mogućnosti te vrste računara. Na primjer, veoma lako i brzo se može podesiti da mobilni telefon postane kompanijski ručni računar. Ili, recimo, ovu vrstu računara za vrijeme dok se vozimo željeznicom, autobusom ili sjedimo u biblioteci, restoranu ili kafiću, možemo koristiti za čitanje elektronskih časopisa, novina ili romana. Pametni telefoni –(Smartphones). Smartphone je mobilni telefon koji pruža napredne mogućnosti, često poput PC funkcionalnosti. Ne postoji standard koji precizno definiše Smartphone. Prema jednom tumačenju, Smartphone je telefon sa punim operativnim sistemom i pruža platformu za izvršavanje raznih aplikacija. Prema drugom, Smartphone je jednostavno telefon sa dodatim funkcionalnostima kao što su mejl, Internet, E-book čitač i dr. Na slikama dole prikazana su dva pametna telefona najnovije generacije

179

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 63. Apple-iPhone

Slika 64. Google-Android-Phone

Operativni sistem koji se može naći kod Smartphone-a uključuje Symbian OS, i Phone OS, RIM's BlackBerry, Windows Mobile, Linux, Palm WebOS i Android. PDA uređaj (Personal Digital Assistant) je računar koji se drži u ruci ili na dlanu dok se koristi (Handheld računar), često nazivan i Palmtop računar. Ovo su računari malih dimenzija, mnogo manji od standardnih računara. Mana ovakvih računara je što je otežan unos i pregled podataka jer imaju manju preglednost i komfor. Sa druge strane, prednost je što je prenos i transport daleko jednostavniji i lakši. Personalni digitalni asistent (PDA-Personal Digital Assistant), kao i palm-top računar (računari na dlanu ruke) su lakši za nošenje od notbuk računara jer nemaju neke standardne komponente koje imaju notbuk računari, kao što su tastatura i LCD ekrani od 12, 15 ili 17 inča18. Na PDA računaru bez tastature ekran osjetljiv na dodir (engl. touch-sensitive screen) prihvata karaktere koji se dodirnu prstom na ekranu isto kao da su otkucani sa tastature (Slika 61). PDA računari se lako mogu konektovati na desktop računare da bi sa njima razmjenili ili ažurirali informacije. Prvi računari ovog tipa su sadržali samo neke osnovne funkcije poput telefonskog imenika, planera, kalendara, digitrona i sl. Noviji PDA uređaji imaju kolor displej i audio mogućnosti pa se često koriste i kao mobilni telefoni, veb pregledači i prenosni media plejeri. Mnogi PDA uređaji ostvaruju Internet vezu preko Wi-Fi ili Wireless Wide Area Networks i koriste Touchscreen tehnologiju. 18

palm = u prev.: dlan ruke, palma. Palm je jedna od najvećih američkih kompanija za proizvodnju mobilnih multifunkcionalnih uređaja.

180

Digitalni računar – Epohalni izum

Razlika između Palmtop-ova i klasičnih računara je i što Palmtopovi ne sadrže klasičan operativni sistem, već zahtijevaju posebne verzije operativnog sistema koje su prilagođene hardveru samog uređaja. Kao prvi PDA smatra se Casio PF-15115-36 iz 1983. godine. Danas, velika većina svih PDA uređaja su tipa pametnih telefona (Smartphones). Tipični pametni telefoni su RIM BlackBerry, Apple iPhone i Nokia N-Series. Tipičan PDA uređaj ima Touch screen za unos podataka, memorijsku karticu za smještanje podataka i najmanje jednu od slijedećih konekcija: Infrared Data Association (IrDA), Bluetooth ili WiFi. Od osnovnih funkcionalnosti, PDA pruža mejl i veb podršku, kalendar sa mogućnošću zakazivanja, To-do listu, adresar kontakata i neku vrstu programa za bilješke.

Slika 65. PDA uređaj

Nosivi računari (Wearable Computers) - Nosivi računar je mali prenosivi računar koji je predviđen da se za vrijeme korišćenja nosi uz tijelo. Razlikuje se od personalnog digitalnog asistenta (PDA) po tome što su ovi napravljeni da se koriste u ruci (na dlanu) dok su nosivi računari obično ili umetnuti (ušiveni) u garderobu korisnika, nose se kao ručni sat, drže se rukom kao svaki alat ili mogu biti kao opasač prikačeni na tijelo.

181

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 66. Nosivi računar Fossil Wrist FX2008 u obliku ručnog časovnika

Slika 67. Casio Protrek ručni računa r- GPS u obliku časovnika

Slika 68. Nosivi računar u Warehousing sistemu

Oni takođe mogu biti integrisani u razne predmete, kao časovnik na ruci, sistem za pozicioniranje u prostoru (GPS uređaji) ili kao hendsfri (hands-free)19 mobilni telefon.

19

Hendsfri (hands-free) –oslobođeno od držanja rukom.

182

Digitalni računar – Epohalni izum

XIII PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Kada i gdje se javljaju prva pomagala koja se mogu smatrati računarskom mašinom? Kako se ona zovu? 2. Ko je i u kojem vijeku izumio prvu računarsku mašinu koja je mogla da izvršava operaciju sabiranja? 3. Po čemu je značajna Lajbnicova računarska mašina? 4. Zašto se kaže da je Čarls Bebidž “otac računara”? 5. Kakvu računsku mašinu je izumio Herman Holerit i za koje potrebe je konstruisana? 6. Po čemu je poznat njemački naučnik Konrad Zuse? 7. Kako se zove prvi elektronski računar i ko su njegovi konstruktori? 8. Zbog čega je za razvoj računarstva značajan američki naučnik mađarskog porijekla Fon Nojman? 9. Koja tehnologija je omogućila proizvodnju mikroračunara? 10. Navedite tipove računara koji se svrstavaju u grupu mikroračunari. 11. Koje godine je proizveden prvi personalni računar i kako se zvao? 12. Šta je kompatibilnost računara? 13. Kako smo klasifikovali sve digitalne računare prema kapacitetu odnosno prema “snazi”? 14. Gdje se u praksi koriste superračunari? 15. Šta su to serverski računari ? 16. Koje vrste namjenskih servera poznajete ? 17. Da li enterprise serveri obavezno koriste GUI? 18. Šta danas – koje kategorije računara klasifikujemo kao mikroračunare? 19. Navedite neku razliku i prednost ili nedostatak između tablet i laptop računara. 20. Šta je najveća prednost tzv. hendsfri računara?

183

Logičke osnove računara

14. LOGIČKE OSNOVE RAČUNARA Kako se svi podaci u digitalnom računaru predstavljaju s naponima koji ima samo dvije moguće vrijednosti, prvo ćemo se upoznati sa logičkim i aritmetičkim osnovama binarnog predstavljanja podataka, a zatim sa strukturom i principom funkcionisanja digitalnih računara. Digitalni računar u suštini obavlja dvije vrste operacija: logičke i aritmetičke. Svaka logička operacija ima svoju interpretaciju u vidu šeme strujnih krugova, odnosno logičkih kola ugrađenih u elemente računara. Logički elementi u digitalnoj elektronici predstavljaju osnovne sklopove koji upravljaju tokom podataka i obradom standardnih signala. Svaki logički elemenat opisan je tzv. Bulovom funkcijom i tabelom istinitosti, koji su poznati iz računa iskaza i Bulove algebre Račun iskaza (izreke, izjave), koji se još naziva i algebrom propozicija, dio je matematike (matematičke ili simboličke logike) koji obuhvata teoriju izkaza koji sadrži nenumeričke varijable. Svi iskazi koji se posmatraju u ovom računu su rečenice ili dijelovi rečenice kojima se nešto iskazuje i za koje se može ustanoviti da li su istinite ili lažne. Dakle, iskazom podrazumijevamo bilo koju rečenicu za koju se zna da može biti samo tačna ili samo netačna, tj koja ima samo jednu istinitosnu vrijednost. To znači da rečenica za koju se ne može ustanoviti da li je istinita ili je lažna nije iskaz. Takođe, iskaz nije ni tekst koji ima svojstvo da je istovremeno i istinit i lažan ili tekst koji ima svojstvo da istovremeno nije ni istinit ni lažan. Pojam iskaza objasnićemo na nekoliko primjera: "Četiri je manje od šest" (ili "4 < 6"). "Moj pas je žaba". "Banja Luka nije veća od Beograda". "Broj dva je manji od broja tri" (ili "2 < 3"). "4=8" "Poznavanje informatike danas je pitanje pismenosti". "X = 4". "Identitet i negacija". "Vožnja čamcem".

185

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Kada je ispit iz Uvoda u informatiku ? Kako se ti zoveš ? "Ovo je ulaz za lica starija od 70 godina ili za invalide". Za dvije KM možete dobiti čašu soka ili porciju sladoleda. Ko živi u Travniku živi u Srednjobosanskom kantonu. Ima li išta ljepše od mirisa lipe ? Prvih šest primjera su iskazi dok 7), 8), 9), 10), 11) i 15) nisu iskazi. Rečenica pod 7) je primjer jedne matematske formule koja nije iskaz. Istinitosna vrijednost te rečenice zavisi od toga koju vrijednost ima varijabla x, pa je jasno da ne možemo reći da li je ona tačna ili nije. Za rečenice 8) i 9) ne možemo reći ni da je istinita ni da je lažna. Rečenice 10), 11) i 15) su upitne rečenice našeg jezika o čijoj istinitosti, odnosno lažnosti ne možemo ni govoriti. Rečenice 12), 13) i 14) su složeni iskazi. Pri izricanju elementarnih iskaza, kao i pri povezivanju više iskaza u jedan složeni iskaz, koriste se najčešće slijedeće riječi: jeste, nije, ne, neki, svaki, i, ili te još neke druge. U računu iskaza uveden je pojam varijable iskaza koje se najčešće označavaju simbolima p, q, r, s, t ... ili p1 , p2 , ... q1, q2 . Pojedina varijabla može primiti vrijednost nekog iskaza iz nekog određenog skupa iskaza, a ako nije zadato nikakvo ograničenje onda može primiti vrijednost bilo kojeg iskaza. Vrijednost varijable zavisi od "uvrštene" vrijednosti iskaza i može biti ili istina ili laž. Dakle, ako neki iskaz (po obliku) sadrži jednu ili više varijabli iskaza povezanih logičkim operacijama, tada ga nazivamo funkcijom iskaza. Funkcije iskaza, kao što smo rekli, mogu imati, kao i varijable, dvije vrijednosti (istina, laž), a prikazuju se matricama koje se zovu tabele istinitosti ili tabele stanja. Bulova algebra je dio matematičke logike - algebarska struktura koja sažima osnovu operacija I, ILI i NE kao i skup teorijskih operacija kao što su unija, presjek i komplement. Bulova algebra je dobila naziv po tvorcu, Džordžu Bulu (George Boole , 1815 - 1864.) engleskom matematičaru. Džordž Bul sredinom 19. vijeka (1847. godine) razradio je savršen matematsko-logički aparat uspjevši da logičke operacije predstavi na algebarski način. Svoje najznačajnije djelo Bul je objavio 1854. godine pod naslovom: "Ispitivanje zakona mišljenja, na kojima su zasnovane matematske teorije logike i vjerovatnoće". Ovo poglavlje knjige sadrži onaj dio koji, kako je u prethodnom poglavlju prikazano, nazivamo "račun iskaza. Istina,

186

Logičke osnove računara

račun iskaza neznatno se razlikuje od Bulove interpretacije. Bul je prvi matematičar u svijetu koji je razmatrao sisteme slične algebri skupova te se danas takvi sistemi i nazivaju Bulova algebra. Bulova algebra bavi se međusobnim odnosima elemenata u skupu i između skupova. Bulova algebra predstavlja matematičko sredstvo koje je izuzetno pogodno za opisivanje događaja u kojima strukturni elementi mogu poprimiti dvije vrijednosti: 0, 1. Bulova algebra je definisana skupom elemenata, skupom operacija nad elementima i skupom zakona koji definišu osobine operacija i elemenata Osnovne operacije su: negacija, konjunkcija, disjunkcija i još su tu implikacija i ekvivalencija. U konvencionalnoj algebri, neki izraz kao što je p + q = r je opšti izraz koji se sastoji od varijabli p, q i r, koje mogu imati numeričku vrijednost, i simbola za matematske operacije kao što je sabiranje. U Bulovoj algebri koristi se ista vrsta izraza ali varijable ne označavaju brojeve nego iskaze, a matematički simboli predstavljaju logičke operacije "I" i "ILI" koje se odnose na taj iskaz. Prema tim pravilima, bilo kakvu kompleksnu logičku funkciju moguće je svesti na tri elementarne logičke operacije "I" (logičko množenje), "ILI" (logičko sabiranje) i "NE" (negaciju). Prema definiciji, Bulovu algebru čine: skup logičkih iskaza i operacije: disjunkcije ("sabiranje"), konjukcije ("množenje"), negacije i implikacije. Možemo reći da je Bulova algebra sistem: B =  (0,1) , + ,  ,  ,   kojeg čini skup od dva elementa u kome su definisane dvije binarne operacije: + ("sabiranje") i  ("množenje") i jedna unarna operacija ("negacija") kao i binarna relacija među parovima toga skupa  (implikacija). Ovdje važe slijedeći postulati1, pravila, tautologije2 i zakoni (pri tome smo operator  koji se koristi u računu iskaza, zamijenili sa "+", a operator  iz računa iskaza, sa ""): postulati: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1 1 2

00=0 00=0 10=0 11=1

0 = 1 1 = 0

Postulat-matematičko pravilo koje se prihvata bez provjere. Tautologija-pravilo koje uvijek važi i koje se ne može negirati.

187

Informacije – Sistemi - Upravljanje

pravila: A+0=A A+1=1

A0=0 A1=A

A+A=A

AA=A

A + A = 1

A  A = A A  A = 0

zakon komutacije: A+B=B+A AB=BA zakon asocijacije: A + (B + C) = ( A + B) + C A  (B  C) = (A  B)  C zakon distribucije: A  (B + C) = ( A  B) + ( A  C) A + (B  C) = (A + B)  (A + C) zakon involutivnosti:  A = A De Morganovi zakoni:  (A + B) =  A   B  (A  B) =  A +  B zakon implikacije: AA Ako A  B i B  C, onda A  C Ako A  B i B  A, onda A = C

188

Logičke osnove računara

tautologija: (A  B)  (A + B) Bulova algebra je, osim kao dio apstraktne algebre, izuzetno uticajna kao matematički temelj računarskih nauka. Dokazano je da su zakoni kojima se definišu različite kombinacije dva moguća (binarna) stanja u osnovi isti sa zakonima odnosa logičkih iskaza koji mogu biti "istiniti" ili "lažni".

XIV PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Koje dvije vrste operacija obavlja svaki digitalni računar? Šta je iskaz u računu iskaza? Da li je slijedeće iskaz?: “Po magli se poznaje jutro”. Da li je slijedeće iskaz?: “Je li vani maglovito?” Da li je slijedeće iskaz?: “Pazi, snima se!” Da li je slijedeće iskaz: “Matematički, sinergizam se može iskazati formulom: f(a+b+c)>f(a)+f(b)+f(c)”?. 7. Odredite istinitosne vrijednosti iskaza (“Tačno” ili “Netačno”): (1<2)  (2<5) 8. 9. 10. 11.

(1<3)  (-3<-2). Šta je Bulova algebra? Navedite osnovne operacije u Bulovoj algebri. Koji postulati važe za logičku operaciju ILI? Koji postulati važe za logičku operaciju I?

189

Algebarske osnove računara

15. ALGEBARSKE OSNOVE RAČUNARA Računarska aritmetika se razlikuje od aritmetike koju koriste ljudi: 

računari izvršavaju operacije na brojevima čija je preciznost konačna i fiksna



računari brojeve predstavljaju u binarnom a ne u decimalnom brojevnom sistemu



aritmetičke operacije u računaru obavljaju se u binarnom brojevnom sistemu, a njihova interpretacija je u heksadekadnom brojevnom sistemu



binarna cifra zove se bit.

Sistemi brojeva - brojevni sistemi. Još u stara vremena Rimljani i Grci imali su svoje sisteme brojeva u kojima su računali. Međutim, ti brojevni1 sistemi bili su vrlo složeni i neprikladni za izvođenje složenijih matematičkih operacija. Ni brojevni sistem indijanskog plemenskog naroda Maye2, koji su bili poznati po odličnom računanju, nije bio prikladan za složenija računanja. Oni su imali vlastiti brojevni sistem sa samo tri znaka: tačka za jedinicu, crta za broj 5; znak u obliku izdužene školjke znači “odsutnost vrijednosti” ili nula. Naredna slika prikazuje brojeve od 0 do 19 u trocifrenoj notaciji plemenskog naroda Maje.

Slika 69. Brojevi od 0 do 19 u trocifrenoj notaciji kod plemena Maje 1

Koristimo termin “brojevni sistemi”, u smislu sistema brojeva, a ne “brojni sistemi”, kako to rade neki autori, jer bi to onda značilo da nečega ima veći broj - da su brojni, mnogi, tj. da ih (sistema) ima više. 2 Maye - Meksički indijanski plemenski narod koji je prije dolaska Kristofa Kolumba (prije1492. godine) živio na području današnje Srednje Amerike.

191

Informacije – Sistemi -Upravljanje

Pretpostavlja se da su tek hindusi3 u Indiji (u jedanaestom vijeku) prije svih otkrili da se neki proizvoljan skup različitih stvari može preslikati na jedan apstraktan ali uređen skup znakova. Ovaj referentni skup sastavljen je od deset različitih znakova koji se nazivaju cifre (engl. digit). Pri tome cifre su se mogle pisati jedna do druge i time bi se dobile različite vrijednosti. Na taj način nastao je dekadni brojevni sistem kojim se i danas služimo. Pomoću dekadnih brojeva mogu se izraziti veoma različiti podaci: broj stanovnika, broj leukocita, površina zemljišta, ostvareni društveni proizvod, broj učenika i studenata, udaljenost planeta, itd. Pri tome smo veoma vješti u radu sa ovim brojevima. Djeluje nam kao da je dekadni brojevni sistem jedini mogući i jedini prirodan sistem u kome možemo da računamo. Razlog takvom prividu je u tome što smo na ovaj sistem navikli još od najranijih dana i što se on ukorijenio u sve pore našeg života. Međutim, dekadni brojevni sistem nije i jedini sistem u kojem se mogu izraziti brojevi. Postoji čitav niz drugih brojevnih sistema. Na pitanje da li se služe još nekim brojevnim sistemom mnogi bi ljudi odgovorili odrečno, iako znaju da sedmica ima 7 dana, dan 24 časa i čas 60 minuta. “Tuce” se sastoji od 12, a “par” od 2 komada. Dakle, prisutnost drugih sistema brojeva, osim onog s bazom 10, je očigledna iako se pri bilježenju pojedinih dijelova takvih veličina služimo isključivo dekadskim zapisom. Jer, ne možemo jednostavno zapisati podatak: 6 godina, 11 mjeseci, 12 dana i 17 časova kao dekadni broj 6111217, iako su godine (6), mjeseci (11), dani (12) i sati (17) pisani u dekadnom brojevnom sistemu. Taj broj ne pišemo ni kao: 5 godina, 22 mjeseca, 40 dana i 65 časova, iako je to tačno, nego ga najčešće pretvorimo u časove, tako da njime možemo jednostavnije računati (kao monomom), ako nam je potrebno. Brojevni sistem je način označavanja ili izražavanja brojeva, nizova znakova ili naziva. Uporedo s razvojem pisma kroz čovjekovu istoriju razvijali su se i različiti brojevni ssistemi koji se po strukturu dijele na: -

nepozicione ili aditivne,

-

pozicione ili aditivno-multiplikativne.

Nepozicioni ili aditivni brojevni sistem je niz znakova u kojima je broj jednak zbiru znakova od kojih je sastavljen, npr. kao kod starih Rimljana: XXXVII = 10 + 10 + 10 + 5 + 2 = 37 Ovakvi sistemi nisu omogućavali računske operacije kao što omogućavaju pozicioni ili aditivno-multiplikativni brojevni sistemi, kod kojih pozicije cifre u

3

Hindusi i Siki su narodi koji čine većinsko stanovništvo današnje Indije. Hinduizam je glavna religija u Indiji.

192

Algebarske osnove računara

broju predstavljaju veličinu pojedinih grupa datog niza s kojom se pomnože i sve grupe saberu: "stotinu četrdeset i pet" = 1 * 100 + 4 * 10 + 5 * 1 = 145 Primjer nepozicionog brojevnog sistema je sistem rimskih brojeva. U ovom sistemu cifre uvijek imaju istu vrijednost, bez obzira na kojoj poziciji se nalaze u broju. Cifra Vrijednost

I 1

V 5

X 10

L 50

C 100

D 500

M 1000

Slika 70. Cifre rimskog brojevnog sistema

Brojevi i cifre rimskog brojevnog sistema koriste se za obilježavanje spratova, književnih poglavlja, istorijskih epoha i sl. ali ne i u matematici. Izvođenje aritmetičkih operacija sa rimskim brojevima bilo bi nepraktično. Zbog toga se ovaj sistem nije ni razvio u tom smjeru nego je tu ulogu preuzeo pozicioni brojevni sistem. Primjer 15.1: Usporedba oznaka cifara i brojeva u dekadskom i rimskom brojevnom sistemu. Dekadski Rimski Dekadski Rimski Dekadski Rimski

101 CI

11 XI

1 I 19 IX

119 CXIX

2 II

3 III 20 XX 190 CXC

4 IV 21 XXI 200 CC

5 V

6 VI

30 XXX 300 CCC

7 VII 40 XL 400 CD

8 VIII 50 L 500 D

9 IX

60 LX

10 X 90 XC

501 DI

100 C

900 CM

1000 M

Pozicioni (težinski, aditivno-multiplikativni) brojevni sistemi. Kod pozicionih brojevnih sistema cifra na različitim pozicijama ima različitu težinu.

Slika 71. Težine cifri u pozicionom brojevnom sistemu

Vrijednost svake cifre zavisi od njene veličine i njene pozicije u broju. Najpoznatiji pozicioni brojevni sistem je dekadski (decimalni brojevni sistem). U računarstvu se još koriste binarni, oktalni i heksadekadni (heksadecimalni) brojevni sistem. U principu moguć je brojevni sistem na bilo kojoj bazi, ali je pitanje čemu bi on praktično služio. 193

Informacije – Sistemi -Upravljanje

Svaki brojevni sistem karakterišu baza (osnova) i skup simbola, tj. cifre (alfabet). Broj cifara azbuke sistema čini njegovu osnovu. U dekadnom sistemu postoji 10 cifara (0,1,2,...9) koje čine azbuku dekadnog brojevnog sistema, pa kažemo da je baza dekadnog sistema B=10. U zavisnosti od broja različitih cifara u nekom brojevnom sistemu moguće je prikazati ograničeni broj različitih brojeva. Taj kapacitet izračunava se po slijedećoj formuli: K=Bn . Pri tome B je baza brojevnog sistema (npr. 2, 8, 10, 16), a n je broj različitih cifara brojevnog sistema. Brojevni sistem

Baza

Cifre

Najveći element

Binarni

2

0,1

1

Oktalni

8

0,1,2,3,4,5,6,7

7

Dekadni

10

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

9

Heksadekadni

16

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

F

Slika 72. Cifre u brojevnim sistemima i njihov najveći element

Primjer 15.2: Izračunavanje kapaciteta brojeva u zavisnosti od broja cifara i baze brojevnog sistema. Sa 5 cifara u dekadskom brojevnom sistemu (osnova 10) moguće je prikazati K=105=100.000 različitih brojeva. Sa 3 cifre u binarnom sistemu (osnova 2) moguće je prikazati K= 23=8 različitih brojeva (nabrojimo ih): 000 001 010 011 100 101 110 111 Sa 8 cifara u oktalnom sistemu (osnova 8) moguće je prikazati K= 88=64 različita broja. Sa 2 cifre u heksadekadnom sistemu (osnova 16) moguće je prikazati K= 162=256 različitih brojeva. 194

Algebarske osnove računara

Dekadni brojevni sistem konstruiše se sabiranjem umnožaka njegovih cifara i vrijednosti njihovih pozicija - mjesnih vrijednosti, na primjer, hiljada, stotina, desetica i jedinica – za četverocifreni decimalni broj, na primjer to je: 576=5*100+7*10+6*1 Mjesne vrijednosti su potencije broja 10, a cifre (ima ih deset) su cijeli brojevi od nula (0) do devet (9). Brojčane veličine u dekadnom sistemu prikazujemo slijedom cifara pisanih u nizu s lijeva na desno. Najvrijednije ili najznačajnije cifre su na lijevoj strani, da bi vrijednost opadala udesno, tako da su krajnje desno najmanje vrijedne ili najmanje značajne cifre. 8

0

5

1

7

2 2 x 100 = 2 x 1

=

2

7 x 101 = 7 x 10

=

70

1x 102 = 1 x 100

=

100

5 x 103 = 5 x 1000

=

5000

0 x 104 = 0 x 10000

=

0

8 x 105 = 8 x 100000 =

800000 805172

Slika 73. Dekadni zapis broja

Posmatramo li dekadni zapis broja 805172, vidimo da je on sažeti zapis ovoga što se vidi na slici 18: Brojevi 100 , 101 , 102 , 103, . . . itd. su težine, dok cifre 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 određuju količinu pojedinih težina u cijelom broju. Najmanja veličina koju možemo prikazati na ovaj način je 0 x 10 =0. Prikazivanje brojeva manjih od nula omogućeno je uvođenjem posebne oznake - kod nas zapete (zareza), a u engleskom govornom području tačkom, kojom se označava da su brojevima desno od tog znaka pripisane težine manje od nula (npr. 357,821). Težine iza zapete (tačke) su: 10-1 , 10-2 , 10-3 , . . . itd. Binarni brojevni sistem. Baza ovog brojevnog sistema je broj dva, mjesne vrijednosti su potencije broja 2, a cifre su 0 i 1, što znači da je zadovoljen uslov da je ona (potencija) za jedan veća od najveće cifre. Kao što su u dekadnom brojevnom sistemu mjesne vrijednosti bile jedinice (100), desetice (101), stotice (102) itd., tako su u binarnom brojevnom sistemu jedinice (20), dvice (21), četvrtice 195

Informacije – Sistemi -Upravljanje

(22), osmice (23) itd. Ovaj sistem brojeva čovjeku za upotrebu je vrlo nespretan i nepraktičan, ali on je sa stanovišta proizvodnje elektronskih elemenata i sklopova najjeftiniji, najsigurniji i najpouzdaniji sistem jer raspoznaje samo dva stanja: da li ima napona ili nema, impuls ili bez impulsa, postoji li magnetsko polje ili ne, itd. Pri tome, mogućnost greške svedena je na minimum, jer mnogo je lakše ustanoviti da li napona ima ili nema, nego izvršiti mjerenje tog napona bez greške. Teoretski, međustanje ne postoji, tako da jedan element ne može istovremeno biti u oba moguća stanja (tj. prekidač ne može istovremeno biti isključen i uključen). Binarni zapis

0

1

0

Vrijednost u dekadnom brojevnom sistemu

0

1

1 1 x 20 = 1 x 1

=

1

1 x 21 = 1 x 2

=

2

0 x 22 = 0 x 4

=

0

0 x 23 = 0 x 8

=

0

1 x 24 = 1 x 16

=

16

0 x 25 = 0 x 32

=

0 19

Slika 74. Pretvaranje binarnog broja u dekadni

Princip stvaranja binarnog sistema identičan je onom kod dekadnog brojevnog sistema. Baza sistema je 2, a težine su određene položajem cifara, i iznose: 20 , 21 , 22 , 23 itd. Postoji zapeta kao znak razdvajanja cjelobrojnih i razlomlje-nih vrijednosti. Na primjer, dekadni broj 19, zapisan u binarnom brojevnom sistemu, izgleda na slijedeći način: 010011. Pretvaranje dekadnog zapisa u binarni takođe nije zamršeno. Broj koji je potrebno napisati u binarnom sistemu podijelimo sa 2 i pribilježimo količnik i ostatak. Taj postupak ponavljamo sve dok nam količnik ne postane jednak nuli, a ostatak jednak jedinici. Zatim, binarni broj se dobije čitanjem ostataka odozdo prema gore. Dakle, 305(10) = 100110001(2)

196

Algebarske osnove računara

Na primjer, pretvorimo dekadni broj 305 u binarni: 305 : 2 152 : 2 76 : 2 38 : 2 19 : 2 9:2 4:2 2:2 1:2 0

= = = = = = = = =

152 76 38 19 9 4 2 1 0

ostatak ostatak ostatak ostatak ostatak ostatak ostatak ostatak ostatak

1 0 0 0 1 1 0 0 1

Slika 75. Pretvaranje dekadnog broja u binarni

Zbog naše navike da brojeve prikazujemo u dekadnom sistemu prilično je teško napamet odrediti binarni ekvivalent dekadnog broja. U ovom brojevnom sistemu dekadni razlomak se u binarni pretvara metodom množenja tako što se, prvo, dekadni broj pomnoži sa dva. Zatim, ako postoji prenos lijevo od zapete, upisuje se 1, a ako ne, upisuje se 0. Na primjer: 0,638 x 2 = 1,276

postoji prenos lijevo



binarno

,1

0,276 x 2 = 0,552

ne postoji prenos lijevo



binarno

,10

0,552 x 2 = 1,104

postoji prenos lijevo



binarno

,101

0,104 x 2 = 0,208

ne postoji prenos lijevo



binarno

,1010

0,208 x 2 = 0,416

ne postoji prenos lijevo



binarno

,10100

Slika 76. Pretvaranje dekadnog razlomka u binarni

Postupak pretvaranja dekadnog razlomka u binarni broj završava se kada se postigne željena tačnost. Binarni brojevni sistem je naročito važan u informatici, jer računar radi na principima binarnih brojeva. On prima i predaje podatke samo u binarnom brojevnom sistemu koji je vrlo nepraktičan za pisanje i pamćenje. Čovjeku je najprikladniji rad s dekadnim brojevima, ali je pretvaranje binarnog broja u dekadnim i obratno mukotrpno. Iz tog razloga uvedeni su oktalni i heksadekadni brojevni sistemi, kod kojih je pretvaranje relativno lagano, a puno se lakše pamte i pišu od binarnih brojeva. Heksadekadni brojevni sistem. Iako binarni brojevi općenito služe za predstavljanje podataka u računaru, oni su ljudima neprikladni za korišćenje. Da bi 197

Informacije – Sistemi -Upravljanje

se dobila mnogo kompaktnija predstava podataka, koristi se heksadekadna notacija (engl. Hexadecimal ili Hex) koja koristi bazu 16, a cifre su: 0123456789abcdef. Kao što se vidi, ovaj brojevni sistem definisan je skupom od 16 cifara i to od standardnih cifara iz dekadnog brojevnog sistema, ali i novih cifara koje označavaju brojeve od 10 do 15. Da bi se izbjegle dvocifrene "cifre", za standardnu notaciju cifara od 10 do 15 uzeta su slova od A do F kao cifre ovog brojevnog sistema, tako da je: A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 i F = 15. Primjer jednog heksadekadnog broja je: 1F9A, ili duže pisano (pretvoreno u dekadni brojevni sistem): 1x163 + Fx162 + 9x161 + Ax160 ili još duže pisano: 1x4096 + 15x256 + 9x16 + 10x1 = 4096 + 3840 + 144 + 10 = 8090. Dakle: 1F9A(16) = 8090(10) Binarni broj za koji želimo naći heksadekadni ekvivalent podijelimo u skupine sa po četiri binarne cifre (brojeći s desna). A, zatim, svakoj skupini posebno dodijelimo heksadekadni ekvivalent. Na primjer: 0001 1 1

1111 15 F

1001 9 9

1010 10 A

binarno dekadno heksadekadno

Napišemo li heksadekadne ekvivalente u istom nizu dobićemo heksadekadni broj: 0001111110011010(2) = 1F9A(16) Na ovaj smo način dugi niz nula i jedinica prikazali četverocifrenim brojem, koji se lakše pamti i piše. Heksadekadni broj se u binarni pretvara tako da se svakoj heksadekadnoj cifri dodijeli binarni ekvivalent od četiri cifre. Na primjer: F 1111

3 0011

Dakle: F3A1(16) = 1111001110100001(2) 198

A 1010

1 0001

Algebarske osnove računara

Mikroprocesori rade s binarnim brojevima upravo takvog formata, pa je heksadekadni sistem najupotrebljavaniji pri radu s računarima. Heksadekadni brojevni sistem je pomoć sistemskom programeru da lakše pamti i piše program u tzv. "mašinskom jeziku", odnosno da prihvata podatke od računara. Računar "ne razumije" broj prikazan u heksadekadnom obliku, te je neposredno prije unošenja podataka u računar, podatke potrebno pretvoriti u binarni brojevni sistem. Heksadekadni sistem popunjava prazninu između dekadnog sistema, koji je pristupačan korisniku računara, i binarnog sistema u kome računar radi. Znakom "&" uvijek označavamo da je neka cifra ili broj heksadekadni, na primjer: Dekadno 0 1 2 ... 15

Binarno 0000 0001 0010 ... 1111

Heksadekadno &0 &1 &2 ... &F

Slika 77. Komparacija prikaza brojeva u različitim brojevnim sistemima

Operacije u binarnom brojevnom sistemu. Sabiranje u binarnom brojevnom sistemu vrši se prema slijedećim pravilima: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1 + 1 = 0 i prenosi se 1 (u lijevo) Primjer 15.3 : Saberimo postepeno slijedeće binarne brojeve: 110111 + 101101 = ? a) 110111 b) 110111 c) 110111 d) 110111 + 101101 + 101101 + 101101 + 101101 ------------ ------------ ------------ -----------? 0 00 100 prenos 1 prenos 1 prenos 1 e) 110111 f) 110111 g) 110111 h) 110111 + 101101 + 101101 + 101101 + 101101 ------------ ------------ ------------ -----------0100 00100 100100 1100100 prenos 1 prenos 1 prenos 1 rezultat

199

Informacije – Sistemi -Upravljanje

Kontrolu tačnosti računa izvršićemo pomoću dekadskih ekvivalenata binarnih brojeva: 110111 = 55(10) + 101101 = 45(10) ---------- ------1100100 100(10) Binarno oduzimanje i zapisivanje negativnih brojeva. Binarno oduzimanje se može definisati na sličan način kao i binarno sabiranje. Mali problem za računar predstavljaju negativni brojevi, tj memorisanje minusa. Pokazalo se pogodnim da se umjesto negativnog broja pamti njegov potpuni binarni komplement ("2komplement"). Prvim komplementom ("1-komplement") broja 7 (00000111) nazivamo binarni broj koji dobijemo kada umjesto svake nule u tom broju stavimo jedinicu, a umjesto svake jedinice nulu: -00000111 tada postaje 11111000. Ako na prvi komplement dodamo 1 dobićemo drugi ili potpuni komplement ("2komplement") broja 7 i ujedno zgodan način da se predstavi negativan broj, tj. (11111001) = (-7) . Postoji i drugi način. U zavisnosti od toga da li se u računaru za zapisivanje broja koristi 1, 2 ili 3 bajta, negativan cijeli broj predstavlja se u računaru brojem koji se dobije kada se dotični broj oduzme od 27 , 215 ili 231 . Taj broj zove se potpuni komplement negativnog broja. Pravila binarnog oduzimanja su slijedeća: 0-0=11-1=0 1 - 0 = 1 10 - 1 = 1. Prva tri pravila su poznata i u dekadnom brojevnom sistemu, pa čak i četvrto pravilo. Ono pokazuje da se cifra "1" može oduzeti od cifre "0" samo ako na značajnijoj poziciji u broju od koga se oduzima postoje cifre. U tom slučaju razlika 0 - 1 = 1, ali postoji i prenos koji se oduzima od slijedeće značajnije cifre umanjenika (minuenda - broja od kojeg se oduzima). Jedinica koja se prenosi dodaje se slijedećoj većoj poziciji umanjioca (suptrahenda - broja koji se oduzima), pa se onda vrši oduzimanje na toj poziciji itd. Slično imamo i u dekadnom brojevnom sistemu: 0 - 9 = 1 i postoji prenos "1" na slijedeću značajniju poziciju umanjioca.

200

Algebarske osnove računara

Primjer 15.4: 10000000 Čita se: 1 do 1 jednako je 0 i prenosi se 1 - 00000111 +1 +1 = 0 (pren. 1), 0-0=0 ------------ +1 +1 = 0 (pren. 1), 0-0=0 1111111 prenos itd. -----------1|0111001 rezultat Ovo se oduzimanje moglo obaviti i na drugi način, dodavanjem binarnog komplementa. Kao što smo rekli, binarni komplement dobijemo tako da umjesto svake cifre broja koji se oduzima napišemo njegov komplement do jedinice (to znači da umjesto nule pišemo jedan, a umjesto jedan pišemo nulu) i tako dobivenom broju pribrojimo jedinicu. Na primjer: | 10000000 +| 11111000 +| 1 1(10) ------------------1| 01111001

128(10) 248(10) ----------377(10)

Na ovaj način se operacija oduzimanja svela na operaciju sabiranja. Treba uočiti da smo u našem primjeru dobili "1" na devetom, najznačajnijem mjestu, ali se ona ne uzima u ovom slučaju u obzir, jer ne spada u mjesta za zapisivanje pozitivnih i negativnih binarnih brojeva. Važno je napomenuti da prilikom predstavljanja pozitivnih brojeva u računaru najznačajnija cifra je uvijek jednaka "0", a (prema algoritmu za 2-komplement kôd) ova cifra je jednaka "1" za negativne binarne brojeve. Znači da se binarni broj može prepoznati, da li je pozitivan ili negativan, samo na osnovu ove najznačajnije cifre. U računar je ugrađen sklop za sabiranje da bi se mogle vršiti operacije sabiranja binarnih brojeva. Iz razloga ekonomičnosti, postupak oduzimanja se provodi pomoću istog sklopa za sabiranje uvođenjem komplementa binarnog broja. Dvostruki komplement nekog binarnog broja je broj koji sabran s originalnim brojem daje nulu (0) i pretek (engl. overflow, čit. overflou) jedinicu (1). Dvostruki komplement nekog broja ili "2-komplement-kôd" smatraćemo njegovom negativnom vrijednošću. Na primjeru broja sa 4 binarne cifre, ili bita, dvostruki komplementi i njihovi dekadni ekvivalenti dati su u narednoj tabeli.

201

Informacije – Sistemi -Upravljanje

Binarni broj

Dekadni ekvivalent

Dvostruki komplement

Dekadni ekvivalent

0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 0000

1 2 3 4 5 6 7 0

1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 10000

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 0

Tabela 2. Dvostruki komplementi brojeva sa 4 binarne cifre

Operacije u heksadekadnom brojevnom sistemu. Sabiranje u heksadekadnom brojevnom sistemu vrši se po istom postupku kao i kod dekadnog brojevnog sistema. Jedina razlika o kojoj se praktično mora voditi računa je u tome da je baza heksadekadnog sistema šesnaest (16), a ne deset (10). To znači da je, na primjer, u ovom sistemu: 8+3=B , ili 9+3=C (i nema prenosa), dok je u binarnom sistemu 1 + 1 = 10 (čit. "nula i prenešeno je 1"). Primjer heksadekadnog sabiranja: 52E,A + 168B5,4 = ? a) 52E,A b) 52E,A c) 52E,A d) 52E,A + 168B5,4 + 168B5,4 + 168B5,4 + 168B5,4 ------------ ------------ ------------ -----------? E 3,E E3,E Objašnjenje gornjeg postupka: (A+4=10+4=14=E), (E+5=14+5+19=16+3=3+prenos 1), (1+2+B=3+B+11=14=E) a) 52E,A f) 52E,A g) 52E,A + 168B5,4 + 168B5,4 + 168B5,4 ------------ ------------ -----------DE3,E 6DE3,E 16DE3,E Objašnjenje gornjeg postupka: (5+8=13=D), (0+6=6), (0+1=1). Množenje i dijeljenje u heksadekadnom brojevnom sistemu odvija se po postupku koji je analogan kao kod dekadnog brojevnog sistema. 202

Algebarske osnove računara

XV PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Šta karakteriše (označava) svaki brojevni sistem? 2. Koliko znakova (cifara) je imao brojevni sistem indijanskog plemena Maye? 3. Koliko cifara je imao brojevni sistem u hindusa u Indiji? 4. U čemu je razlika između pozicionih i nepozicionih brojevnih sistema? 5. Navedite neke nepozicione brojevne sisteme? 6. Navedite neke pozicione brojevne sisteme? 7. U čemu je razlika između oktalnog i heksadekadnog brojevnog sistema? 8. Da li biste znali sabrati binarne brojeve: 101101 i 10010? 9. Koji se brojevi iz dekadnog brojevnog sistema, u stvari sabiraju u prethodnom zadatku sabiranja binarnih brojeva? 10. Kako se dobiva ”prvi komplement” binarnog broja, a kako ”drugi komplement”? 11. Odredite 1-komplement slijedećih osmobitnih binarnih brojeva: 00000000, 00001010, 11011000, 11110101 i 11111111. 12. Da li biste znali, postupkom ”oduzimanja sabiranjem”, napisati negativan broj slijedećeg binarnog broja: 1000? 13. Da li biste znali sabrati dva heksadekadna broja: 2EA i 8B5? 14. Provjerite račun iz prethodnog zadatka sabiranjem dekadnih akvivalenata brojeva?

203

Predstavljanje podataka u računaru

16. PREDSTAVLJANJE PODATAKA U RAČUNARU U onome što primamo preko svojih čula mi dobivamo saopštenja - poruke o okolini. Prema nekim istraživanjima izračunato je da čovjek preko svojih čula prima količinu preko 108 bita u jednoj sekundi. Međutim, veći dio ove ogromne količine saopštenja nisu informacije i bez značaja su za čovjeka. U računarima informacije se predstavlja na način koji je omogućila savremena tehnologija, a to je veličina napona ili struje, broj električnih signala itd. Kako je već u jednom od prethodnih poglavlja izloženo, rad digitalnog računara bazira se na dva definisana fizikalna stanja: 

ima impulsa (napona) ------- simbolička oznaka „1“



nema impulsa (napona) ---- simbolička oznaka „0“

To znači da se elektronski sklopovi, koji u računaru obavljaju razne operacije, ponašaju slično prekidačima, a različitim elektronskim izvedbama izvršavaju operacije sa stanjima "1" i "0" po zakonima logičkih iskaza koji mogu biti istiniti ili neistiniti (lažni). Za predstavljanje podataka u memoriji računara ili u skladištima za trajnije čuvanje podataka (čvrsti disk, CD, DVD, i dr.) koriste se različiti formati zavisno od toga o kakvim se podacima radi i koje će se operacije u procesu obrade podataka nad njima izvršavati. Zajedničko za sve formate je da se podaci u računaru registruju u obliku binarnih nizova za čije se generisanje u osnovi koriste dva opšta koncepta (formata) predstavljanja podataka: binarni brojevni sistemi i binarni kódovi. To znači da svaki podatak koji računar i mediji za njihovo trajnije čuvanje ima u sebi predstavljen je nizom cifara binarnog brojevnog sistema (0 i 1) kao numerik ili su binarno kodirani (kombinacija 1 i 0) kao znak. To je radi toga što podatke koji se smještaju u memorijske i skladišne jedinice računara i koji se obrađuju, uopšte uzevši, dijelimou dvije grupe: 

numeričke (brojčane) podatke, i



nenumeričke (ostale) podatke.

Numerički (brojčani) podaci su podaci u računaru koji simbolišu neke veličine ili odnose, odnosno predstavljaju neke brojne vrijednosti "iz života" i sa kojima se imaju namjeru, planiraju se, ili će se vršiti razne matematske operacije i računanja. Nenumerički podaci su podaci u računaru koji sadrže neko saopštenje koje se u spoljnom svijetu (van računara) ne može predstaviti brojevima, odnosno sa kojim se neće, ili se ne planira, ili se ne mogu obavljati matematske operacije. To su:

205

Informacije – Sistemi - Upravljanje



običan tekst,



formatirani tekst (npr. tabela),



slika,



video zapis,



audio zapis,



jednačina ili formula,



program (izvorni kôd ili prevedeni-izvršni program) itd.

Svaki podatak nenumeričkog tipa prevodi se u niz binarno kódiranih znakova koji taj podatak sadrži, predstavljenih na način blizak računaru. Sve transformacije se dalje vrše nad tim brojevima, a podaci se takođe u tom formatu skladište na masovnim memorijskim medijima (magnetnim, optičkim itd). U praksi ima mnogo više primjera numeričkih saopštenja nego primjera za nenumeričke podatke. Fizički, u digitalnom računaru podatak je predstavljen s naponima koji imaju samo dvije moguće vrijednosti. U različitim računarima te su vrijednosti različite, ali su uvijek samo dvije. Zato umjesto napona kao fizičke veličine uvodimo uopšteniji pojam - binarna ili dualna cifra, kao logičku veličinu. Ona ima samo dvije moguće vrijednosti koje općenito označavamo sa 1 i 0. Vrijednost dualne cifre označavamo još i na druge načine, npr. "da" i "ne", “yes” i “no”, "pravilno" i "nepravilno", "true" i "false", “istina” i “laž”, "set" i "clear". Za razumijevanje principa i logike funkcionisanja računara, oznake nisu uopšte značajne, nego je važno da znamo da "1", "da", “yes”, "pravilno", "true", “istina” ili "set" označavaju istu vrijednost. Binarnu cifru označavamo kratko sa bit, što je skraćenica od engleskih riječi "binary digit" (binarni znak). Tako se broj 1010 smatra četverobitnim (binarnim) brojem, a broj 101 trobitnim brojem. Krajnji lijevi bit binarnog broja naziva se najznačajnijim bitom (engl. MSB-Most Significant Bit); njemu pripada najveća težina, a krajnji desni bit, najmanje značajan bit (LSB-Least Significant Bit) i pripada mu najmanja težina. U računaru bitovi se obično ne obrađuju pojedinačno nego se razmjena podataka obavlja u skupovima. Skup bitova u istom računaru je uvijek jednako veliki i nazivamo ga računarska riječ. Računar raspolaže sa mnoštvom registara za memorisanje binarnih podataka. Većina njih u određenom uređaju su iste dužine n. Svaki od njih može memorisati n bita binarne informacije. Dakle, informacija memorisana u jednom registru naziva se riječ. Različiti računari imaju riječi sa 8, 12, 16, 18, 24, 32, 64 ili više bita. Riječ sastavljenu od 8 bita nazivamo bajt (od engl. byte).

206

Predstavljanje podataka u računaru

MS bit  0 1  

1

0

1 bajt

1

1

0

0

 riječ

1

1

0 bajt

1

1

LS bit  0 1  

Slika 78. Binarni broj sastavljen od dva bajta (Riječ 16-bitnog računara)

U računarskoj riječi pojedini bitovi nemaju unaprijed neko određeno značenje. Njihovo značenje zavisi od područja u kojem je podatak upotrebljen. U većini računara bajt (byte) je jedinica za količinu informacije dugačku 8 bita (bit). Većina računara koriste bajt da njime prikažu znakove kao što su slova, brojevi (cifre) ili tipografski simboli (na primjer: "g", "5", ili "?"). Bajt takođe može da sadrži niz bitova koji trebaju da se koriste u nekoj dužoj jedinici u aplikacione svrhe, na primjer: niz bitova koji vizuelno čine sliku u programu koji ispisuje slike. U nekim računarima 4 bajta čine jednu riječ, a u nekim računarski procesori mogu raditi sa dvo-bajtnom ili jedno-bajtnom programskom instrukcijom. Bajt se kraće piše sa "B", a bit se kraće piše sa "b". Kapacitet skladišta podataka u računaru (eksterne memorije-storages) se obično mjeri u dimenzijama koje su višekratnici bajtova. Na primjer, neki hard disk kapaciteta 820 MB sadrži nominalno 820 miliona bajtova ili megabajta informacije. Umnošci bajtova baziraju se na eksponentima (potencijama) baze 2 i obično se iskazuju kao “zaokruženi” decimalni broj. Na primjer, jedan megabajt ("jedan milion bajtova") je u stvari 1,048,576 (decimalno) bajtova. Konfuzija dolazi otuda što neki proizvođači čvrstih diskova, a i rječnika jezika, navode da bajtovi za računarska skladišta podataka trebaju da se računaju kao eksponenti sa bazom 10, tako da bi megabajt zaista bio jedan milion decimalnih bajtova. Tipovi podataka u računaru. U računarima uglavnom upotrebljavamo četiri tipa podataka: Bulov podatak (logički podatak), numerički podatak, znakovni kód i mašinski kód. Za svaki tip podataka važe posebni dogovori i metode obrade. Bulov podatak, ili logički podatak, je naziv za podatak sa dvije moguće vrijednosti. Taj podatak u računaru je moguće predstaviti sa samo jednim bitom. Podatak o stanju kontakta možemo, na primjer, predstaviti tako da vrijednost "kontakt je spojen" predstavimo u odgovarajućem bitu s 1, a vrijednost "kontakt je rastavljen" s 0. Kako računar uglavnom ne obrađuje same bitove nego cijele riječi, primjerenije je predstaviti svaki Bulov podatak sa cijelom riječi, mada je to rasipništvo. Prema dogovoru, vrijednost podatka je ponovljena u svim bitovima riječi. U računaru s osmobitnom riječi podatak "kontakt je spojen" ("1") 207

Informacije – Sistemi - Upravljanje

predstavljen je sa rječju 11111111, a podatak "kontakt je rastavljen" ("0") sa rječju 00000000. Numerički podatak: Večina informacija u tehničkim sistemima data je sa brojevima. U osambitnoj riječi može se napraviti 28 = 256 različitih kombinacija sa po osam jedinica i nula. Tih 256 kombinacija može da predstavlja bilo kojih 256 različitih brojeva, ali su ipak u stvarnosti brojevi predstavljeni u jednom od oblika binarnog zapisa. Svi digitalni računari su građeni tako da aritmetičke operacije izvode sa tako zapisanim brojevima. Svaki pozitivan broj može se tačno na jedan način zapisati u obliku: R = a0 qn + an-1 qn-1 + . . . + a1 q + a0 + a-1 q-1 + . . . + a-m q-m + ... gdje je q prirodan broj, koji zovemo osnova (baza) brojevnog sistema, a ai su koeficijenti za koje važi ograničenje 0  ai  q Ako za osnovu izaberemo q = 2 onda dobijamo binarni sistem. Koeficijenti ai, u skladu sa ograničenjima, biće binarne cifre 0 i 1. Pored ovog sistema koriste se još dekadni sistem sa osnovom 10 i ciframa 0,1,2,3,...,9, oktalni sistem ( q = 8 ) i ciframa 0,1,..., 7 i heksadekadni sistem ( q = 16 ) i ciframa 0,1,2,3,...,9, A, B, C, D, E, F. Da bismo izbjegli dvosmislenost, pri istovremenoj upotrebi više brojevnih sistema, uz broj pišemo i osnovu brojevnog sistema, na primjer: 26(10) = 11010(2) = 32(8) = 1A(16) Numerički podaci u memoriju računara mogu biti zapamćeni (zapisani, memorisani) kao: -

brojevi sa čvrstom (nepomičnom) tačkom,

-

brojevi sa pomičnom tačkom.

Prikaz brojeva sa čvrstom tačkom. Većina računara radi sa aritmetikom dvojnog komplementa1. Riječ računara može sadržavati i pozitivan i negativan broj. Predznak označava najznačajniji bit - bit predznaka. Nula označava pozitivne brojeve, a jedinica negativne. Ostali dio riječi sadržava broj i to uz pozitivni predznak veličinu broja, a uz negativni predznak dvojni komplement tog broja. Prema tome, ako riječ računara ima n-bitova, sa n-1 bitova prikazuje se vrijednost broja koji može biti bilo koji cijeli broj između 0 i 2 n-1 . 1

Binarna aritmetika koristi različite metode svođenja postupka oduzimanja na postupak sabiranja, a jedna od njih je dvojni komplement.

208

Predstavljanje podataka u računaru

Kako se sve računske operacije u računaru prevode u sabiranje tome je i prilagođen sistem označavanja brojeva i to na način da MSB-bit predstavlja predznak ("1" za negativni i "0" za pozitivni broj), a svi negativni brojevi se s preostalim bit-ovima prikazuju kao dvojnom komplementu prirodnog binarnog niza.Na narednoj slici dajemo prikaz predstavljanja niza brojeva od -8 do +8 u četverobitnoj notaciji.

. Slika 79. Prikaz zapisa pozitivnih i negativnih brojeva u binarnoj notaciji

Na taj način definisana je i nula ( 0000 ). Prema prethodnoj tabeli vidi se da je raspon negativnih brojeva nešto veći u odnosu na pozitivne. MSB bit tokom računskih operacija čuva se u posebnom registru procesora računara kako bi on znao kako da postupi s binarnim brojem prema zapisu u registru. Kao što smo već ranije rekli, procesor računara sadrži više registara namijenjenih za računske operacije. O svim računskim operacijama u logičkoj strukturi procesora brine se aritmetičko-logička jedinica, najvažniji logički uređaj u CPU. Dakle, registar kapaciteta 8 bita može primiti cijele brojeve od 01111111 do 10000000 (+127 do -128) i ako se ne prekorače navedene granice mogu se unutar njih obavljati cjelobrojne matematičke operacije (integer): sabiranje, oduzimanje, množenje, cjelobrojno dijeljenje i potenciranje. Ako se koriste dva 8 bit-na registra kako bi se objedinili u jedan 'veći' može se koristiti raspon od 0111111111111111 do 1000000000000000 (+32767 do - 32768) unutar kojeg će se obavljati cjelobrojne matematičke operacije (long integer).

209

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Međutim, problem je šta činiti s većim brojevima ili realnim brojevima? Ne može se upotrebiti više registara od fizički ponuđenih u ustrojenoj strukturi procesora. Brojevi koji imaju decimalni dio nazivaju se realni2. U dekadnom sistemu realni brojevi prikazuju se tako da tačka odvaja cijeli dio od razlomljenog dijela. 2.54, 25.4 i 0.0254 su primjer realnih dekadnih brojeva. Ovakav način prikaza naziva se zapis s nepokretnom tačkom. Kako je nepraktičan za vrlo velike ili vrlo male brojeve, radije se koristi eksponencijalni prikaz brojeva, odnosno zapis s pokretnom tačkom, koji sadrži mehanizam predznaka (s), baze (b), eksponenta (e) i preciznosti (p). Pisanje brojeva u obliku pokretne tačke poznato je i pod nazivom eksponencijalna notacija. Na primjer: 8.5E + 7 odgovara 8.5 107. Eksponent pokazuje za koliko mjesta treba decimalnu tačku pomjeriti u lijevo ili desno. Ako je eksponent pozitivan tačka se pomjera udesno, a ako je negativan tačka se pomjera ulijevo. Tačnost računanja u računaru nije ista ako se računa s realnim brojevima ili s cijelim brojevima. Ako se koristi zapisivanje brojeva u eksponencijalnom obliku tačnost zavisi od broja bitova koji se koriste za zapis mantise. Veličina broja zavisi od broja bitova koji služe za zapis eksponenta. U praksi se uvek radi zaokruživanje decimalnih brojeva zbog čega nastaje izvesna greška. Objašnjenje rečenog može se naći u slijedećem. Nad realnim brojevima definisane su standardne operacije realne aritmetike: sabiranje, oduzimanje, množenje, dijeljenje i potenciranje. Međutim, zbog ograničene i konačne dužine memorijskih ćelija za pamćenje realnih vrijednosti u memoriji računara, praktično je nemoguće prikazati i u memoriji upamtiti proizvoljnu realnu vrijednost, već samo vrijednost iz podskupa realnih vrijednosti. Drugim riječima, realni tip podataka (realnih brojevi) na računaru je konačan skup realnih vrijednosti. Zbog toga se računske operacije ne obavljaju s tačnim nego s približnim vrijednostima. Posljedica toga je činjenica da su rezultati operacija aproksimacija tačnih rezultata. Prikaz brojeva sa pomičnom tačkom. Prema ovom označavanju broj je podijeljen na dva dijela, na mantisu (brojevni dio) i na eksponent (nad nekom bazom). U dekadnom brojevnom sistemu, na primjer, broj 15 može se prikazati na slijedeći način:

2

Broj 235 i 235.0 u običnoj aritmetici prikazuje istu vrijednost, međutim, tako napisane vrijednosti u nekim programskim jezicima, npr. u Pascalu, znače različite tipove podataka. One će biti i različito prikazane unutar računara pa će i rezultat obrade biti različit. One se zato u tim programskim jezicima ne smiju poistovijetiti.

210

Predstavljanje podataka u računaru

0.15 * 102 1.5 * 101 15.0 * 100 150.0 * 10-1 1500.0 * 10-2 U gornjem primjeru je dat prikaz u dekadnom brojevnom sistemu da se lakše prihvati pojam decimalne tačke koja se 'pomiče' u zavisnosti od eksponenta. Preciznost je 'odrezala' dio decimala prikazanog broja. Ista logika primjenjuje se u binarnom brojevnom sistemu. Predznak određuje MSB bit kako je prikazano u tabeli na slici 76. Dakle, jedan dio registra sadržavaće podatak o predznaku, eksponentu i preciznosti a ostatak će biti cifre broja u zadatoj preciznosti. Način prikazivanja pomične tačke u računaru sličan je ovome. Računar radi sa binarnim podacima, pa se mantisa i eksponent prikazuju binarno. Mantisa i eksponent mogu imati dva predznaka a za predznake su predviđena dva bita. Na donjim slikama prikazani su brojevi sa čvrstom i pomičnom tačkom za 36-bitnu riječ. Kod malih računara upotrebljava se više riječi za prikaz brojeva sa pomičnom tačkom (upisani brojevi su broj bita rezervisanih za zapisivanje dijela broja) . a) Broj sa čvrstom tačkom Brojčana vrijednost

Predznak

 1

3 5 Slika 80. Mjesto MSB bita u registru - ćeliji memorije

b) Broj sa pomičnom tačkom Predznak mantise Predznak eksponenta

Mantisa

 1 1

7 

2 7

Eksponent

c) Alfa-numerički znakovi znak 6

znak 6

znak 6

znak 6

znak 6

znak 6

211

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Kodiranje i dekodiranje. Pojam predstavljanja informacija u računaru često se zamjenjuje pojmovima - zapis informacije ili kodiranje informacije. Postoje određena pravila slaganja znakova - gramatička pravila, koja treba poštovati i prilikom predstavljanja informacije. Pravila zapisivanja informacija nazivamo kôd. Za međusobno sporazumijevanje ljudi upotrebljavaju se slova, cifre, alfanumerički znakovi i neki posebni znakovi. Informacije se predstavljaju nizovima ovih znakova. Ovi znakovi koriste se i u komuniciranju čovjeka sa računarom. Pomoću njih se zapisuju podaci koji se saopštavaju računaru. Isto tako, računar rezultate ili svoje poruke saopštava u obliku zapisa ovim znacima. U računaru su informacije predstavljene pomoću dva znaka. Označimo jedan od njih nulom (0), a drugi jedinicom (1). Zapis i kodiranje informacija u računaru obavlja se formiranjem nizova od ova dva znaka, na primjer: 10010101. Osnovni zadatak koji računar treba da ispuni je mogućnost prikazivanja i memorisanja brojeva, te izvršavanje logičkih i aritmetičkih operacija sa tim brojevima. Dakle, da bi se alfanumeričkim podacima obavile potrebne logičke (I, ILI, NE) operacije, oni se prema odgovarajućim pravilima (sistemi kodiranja) moraju transformisati u oblik koji odgovara računarskom sistemu. Bez kodiranja ne bi moglo doći ni do razmjene podataka i informacija, odnosno do komunikacije sa računarskim sistemom. Kodiranje je pridruživanje jednog skupa simbola drugom skupu simbola. U obradi i manipulisanju podacima kodovi se primjenjuju za predstavljanje znakova: -

u računarima,

-

u perifernim uređajima i medijima za čuvanje podataka, i

-

kod prenosa podataka.

Pojedini kodni sistemi koriste se samo u nekim dijelovima sistema za obradu, prenos i čuvanje podataka. Na primjer, Holeritov (Hollerith-ov) kod bio je u primjeni ograničen na nosač podataka bušenu papirnu karticu, Bodov (Baudot-ov) kod na bušenu papirnu traku i prenos podataka telegrafom, dok se drugi kodovi, na primjer ASCII (čit. eski) i EBCDIC (čit. i-bi-si-di-ai-si ili kraće: ibsidik), primjenjuju i u računarima i perifernim uređajima i nosiocima podataka i u prenosu podataka. Dekodiranje je obrnuti postupak od kodiranja. Ako se radi o primanju poruka, onda se fizički znakovi pretvaraju u odgovarajuće semantičke znakove, odnosno u znakove alfabeta u kojem su bili prije slanja, ili u znakove alfabeta koji za primaoca imaju isto značenje kao i za pošiljaoca. U računarima se najviše koristi

212

Predstavljanje podataka u računaru

algoritamsko dekodiranje. Ako se poslužimo prethodnim primjerom onda će se dekodiranje provesti prema ovom pravilu:

Z 2  2 2  Z 1  21  Z 0  2 0  X Primjer dekodiranja:

101  1  2 2  0  21  1  2 0  5 Dekodiranje binarnih kombinacija može se provesti i pomoću binarnog stabla. Binarno stablo dobija se kombinacijom binarnih odluka na pojedinačnoj poziciji. Ako se radi o tri znaka, onda se mogu donijeti tri binarne odluke, kao što prikazuje slika 10. U svakoj tački binarnog stabla donosi se jedna od binarnih odluka, tj. ili "0" ili "1", dok ne dođemo do tražene kombinacije koja omogućuje dekodiranje. Bez odgovarajućeg kodiranja i dekodiranja signala ne bi bilo moguće izvršiti njihov prenos, tj. ne bi se mogle uspostaviti komunikacione veze. Na to nas podsjeća i Šenonov model komuniciranja. Binarni alfabet Semantički alfabet

0

000

0

1

001

1

010

2

011

3

100

4

101

5

0

0 0

1 1

0 1

0

1

Slika 81. Dekodiranje pomoću binarnog stabla

213

Informacije – Sistemi - Upravljanje

ASCII (znakovni) kôd. Računaru za komunikaciju sa vanjskim svijetom nisu dovoljni samo brojevi, potrebni su i drugi znakovi. Pri prepoznavanju znakova, koje računar opet prima samo u binarnom obliku, ne smije biti dvosmislenosti. Zato za svaki znak mora biti unaprijed dogovorena samo jedna binarna kombinacija, tj kôd. Svaka binarna kombinacija smije pripadati samo jednom znaku (dva različita znaka ne smiju imati isti kôd). Većina računara koristi kôd sa imenom ASCII (engl.: American Standard Code for Information Interchange= Američki standardni kôd za razmjenu informacija). Taj kôd sadrži slijedeće skupove znakova: velika i mala slova engleske abecede, znakove razdvajanja i interpunkcije, matematske simbole, znakove za kontrolu oblika (npr."razmak", "novi red", "nova stranica" itd.) te druge kontrolne znakove (npr. "kraj prenosa") i neke posebne znakove (%, Č, $, #, Ž, !, _, (, *, &, itd). Za kodiranje abecede (mala i velika slova, brojevi i znakovi interpunkcije) dovoljno je 7 bita (27 =128 različitih kombinacija - znakova). Međutim, kodiranje u ASCII kôdu vrši se sa 8 bita, čime je moguće ostvariti 28=256 različitih bajtova. Neke od tih kombinacija koriste se za kodiranje malih i velikih slova, brojeva i posebnih znakova i komandnih informacija (aritmetičke i logičke operacije, naredbe za prenos podataka), a jedan broj kombinacija ostaje neiskorišten.

Slika 82. Jedan dio tabele ASCII binarnog koda

Tokom razvoja računarske tehnologije definisano je više varijanti ovoga koda. Najčešće je u upotrebi osam bit-na varijanta u kojoj je prvih 128 kombinacija (0-

214

Predstavljanje podataka u računaru

127) standardizovano, a drugih 128 kombinacija (128-255) ostavljeno je na volju korisniku da sam kreira kodne elemente. Dakle, standardni ASCII kôd sadrži 128 znakova, za šta je sasvim dovoljno 7 bitova da se predstavi svaki znak. Često standardnom kôdu dodamo na lijevoj strani još i osmi bit. Taj najviši bit (na poziciji sa najvećim značajem) naziva se bit parnosti i s njim je moguće provjeravati da li je računar primio znak bez greške. U tabeli za ASCII znakove slovo A kodirano je sa 01000001, slovo a sa 01100001, slovo B sa 01000010, slovo b sa 01100010 itd. S druge strane, cifra 5 kodirana je sa 00110101, dok cifra 1 ima kód 00110001. Dužina znaka kodiranog ASCII kodom je 10 bita od kojih je prvi bit "startni", slijedi 7 bitova po jednom znaku, zatim 1 bit "parnosti" i 1 STOP bit (1+7+1+1=10). Dužina EBCDIC koda je 11 bita (1+8+1+1=11). Ostali poznatiji binarni kódovi su još: NBC (en-bi-si), BCD (bi-si-di), EBCD (ibi-si-di), EBCDIC (skr. ibsidik) i GRAY (grejov kôd). ASCII je jedan od starijih standarda za kodiranje koji definiše samo 127 karaktera3. Iako je standard sedmobitan, obično se za kodiranje svakog karaktera koristi cio jedan bajt. Kako se za različita podneblja koristi različiti kod, u praksi nastaje problem kod prenosa tekstova kodiranih različitim nacionalnim varijantama ASCII koda. Samo slova engleskog alfabeta, brojevi i jedan dio interpunkcija mogu se smatrati sigurnim u prenosu podataka. Ovim problemima bavi se, opisuje i objedinjava standard ISO Međunarodnog udruženja za standarde u Ženevi (International Standards Organization), kojem je zadatak donošenje međunarodnog standarda za naučne i tehničke djelatnosti. Probleme kódnih strana za naše podneblje rješava Unikod (Unicode), rašireni svjetski standard koji omogućava prikaz slova, tehničkih simbola i posebnih karaktera na osnovu ISO/IEC 10646 standarda. Unikod koristi jedinstven broj za svaki znak, bez obzira na platformu, bez obzira na program, bez obzira na jezik. Njime je opisan svaki znak iz svih poznatih „živih“ jezika. Time nema "opasnosti" da će dokument koji napišemo u BiH biti drugačije prikazan na nekom računaru, na primjer, u Australiji. Kod Linux i Unix operativnih sistema ovaj kód nosi oznaku UTF-8. Tradicionalni set karaktera od 8 bita koji se koristi, nazvan SBCS (Single-Byte 3

Dokumenti se sastoje od karaktera, kao što su npr. latinično A, ćirilično И, arapsko slovo

ili kinesko 水. Ono što se u ovom tekstu naziva imenom „karakter“ (od engl. characterznak) u nekim starijim dokumentima se javlja pod imenom char set – niz znakova.

215

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Character Set), sa 256 znakova ima za naše podneblje u Windows operativnom sistemu kodnu oznaku 1250 s naznakom 'ANSI-Central Europe' (charset=windows1250). Dvije familije kodnih strana dominiraju - ISO-8859 familija standardizovana od strane međunarodne organizacije za standardizaciju i windows-125x protežirana od strane kompanije Majkrosoft. Navodimo kodne strane koje se najčešće koriste za zapis tekstova na našem jezičkom području. -

ISO_8859-1 - Latin-1. Pored ASCII simbola, definiše latinične simbole korišćene u zapadnoevropskim jezicima.

-

ISO_8859-2 - Latin-2. Pored ASCII simbola, definiše latinične simbole korišćene u centralnoevropskim jezicima (između ostalog i dijakritike š, ć, đ, č i ž).

-

ISO_8859-5 - Latin-5. Pored ASCII simbola, definiše ćirilične simbole.

-

windows-1250 - Majkrosoftova kodna strana koja pored ASCII simbola definiše latinične simbole korišćene u centralnoevropskim jezicima (između ostalog i dijakritike š, ć, đ, č i ž).

-

windows-1251 - Majkrosoftova kodna strana koja pored ASCII simbola definiše i ćirilične simbole.

Navedene kodne strane predstavljaju proširenja ASCII tabele i definišu po 255 karaktera. Prvih 127 karaktera se poklapaju sa ASCII tabelom, dok su naredni karakteri specifični, obično za neko geografsko područje. Prilikom kodiranja, naravno, svaki karakter zauzima 1 bajt. Primjer 16.1: Interesantno je da međunarodni standardi u računarstvu nemaju težinu nekakve zakonske regulative, već su to uglavnom preporuke. Ako neko šalje poruku koja se bazira na primjeni ASCII koda, svi koji taj kód primjenjuju mogu je razumjeti. Ako neko koristi neka individualna rješenja veliko je pitanje koliko će ga 'zapasti' nekompatibilnost s ostalim članovima zajednice. Ko će kupiti, recimo, nekakav DVD uređaj, koji se ne pridržava preporučenih standarda, ako ne može na njemu da gleda filmove? Bez obzira na to što je možda tehnički napredniji. U računarstvu se koriste još neki specifični načini kodiranja i kodovi, na primjer: štapičasti ili prugasti kod (bar code) i beep kod (beep code). Štapičasti kod je kód kod kojeg se zapis pravi pomoću crtica, poseban raspored debljih i tanjih crta kojim je opisana brojčana, slovna ili obje informacije. Takav zapis koristi se za automatsku identifikaciju, a moguće ga je očitati pomoću čitača štapičastog koda koji u radu koristi optička načela, i koje će računaru proslijediti odgovarajuće binarne podatke na bazi očitanog. Često je u upotrebi kod

216

Predstavljanje podataka u računaru

označavanja robe široke potrošnje u trgovinama, skladištima, automatskoj proizvodnji i slično. Beep kod je drugi specifičan način kodiranja. Proizvođači računara ugrađuju u BIOS (Basic Input / Output System) računara mali program koji serijom kratkih i dugih kombinacija pištanja u zvučniku računara - beep signali, upozorava korisnika da je prilikom uključivanja računara ustanovljena neka greška, odnosno računar se testira na funkcionalnost osnovnih dijelova bitnih za rad računara (POST - Power On Self Test). Općenito, ako je s računarom sve u redu, oglasiće se jedan kratki 'beep'. Međutim, proizvođači BIOS-a, kao AMI, AWARD, IBM, PHOENIX i drugi, nisu dogovorili standardni način oglašavanja te za računar koji je neispravno i oglašava se s nekakvom kombinacijom zvučnih signala, najprije treba ustanoviti čiji je BIOS u pitanju te potom konsultovati njegovu uputu u kojoj je opisano šta koja kombinacija znači. Više nego korisno. Ako nema nikakvih signala nešto nije u redu s izvorom napajanja, ako ima bilo kakav signal znači da mikroprocesor radi i da se je pokrenuo POST program koji je ustanovio da jedna od bitnih komponenti računara nije ispravna, kao radna memorija, video kartica, tastatura, dio na matičnoj ploči ili nešto drugo.

XVI PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. U kojim formatima u računaru i na medijima za trajnije čuvanje podataka (HDD, CD, DVD, id r.) se podaci registruju, koriste, skladište tj. koja su dva osnovna koncepta (formata) njihovog predstavljanja? 2. U koja još dva formata se pojavljuju podaci u računaru? 3. Šta je to Bulov ili logički podatak? 4. Da li se u računaru obično obrađuju bitovi pojedinačno i da li se isto tako, pojedinačno, po bitovima, vrši i razmjena podataka? 5. Šta nam objašnjava naredna slika?

6. Šta je to bajt? 7. Koja jedinica (dio) logičke strukture mikroprocesora (CPU-a) vodi brigu o svim računskim operacijama?

217

Informacije – Sistemi - Upravljanje

8. 9. 10. 11.

218

Šta je to kód? Šta je kodiranje? Šta je štapičasti kod (barkod)? Poznato je da broj 235 i 235.0 u običnoj aritmetici prikazuje istu vrijednost, međutim, tako napisane vrijednosti u nekim programskim jezicima, npr. u Pascalu, znače različite tipove podataka. Zato će one biti i različito prikazane unutar računara pa će i rezultat obrade biti različit. Objasnite kako će svaki od tih brojeva biti prikazan u računaru, i zašto?

Organizacija računara

17. ORGANIZACIJA RAČUNARA Organizacija računara je različita od arhitekture računara. Arhitektura računara je naučna oblast koja daje odgovor na pitanje: “Kako projektovati dijelove računarskog sistema koji su vidljivi programeru?” Drugim riječima, arhitektura računara prikazuje računar iz ugla programera. Bitan koncept u arhitekturi računara je korišćenje različitih nivoa apstrakcije. Svaki nivo apstrakcije sadrži interfejs (spoljašnji pogled na ono šta sistem radi) i implementaciju (unutrašnji pogled na način kako sistem radi). Dobro poznavanje arhitekture računara je važna za razumijevanje programskih prevodilaca (kompajlera), operativnih sistema i pisanje programa. Na primjer, arhitektura računara prikazuje veličine tipova podataka i tipove podržanih operacija, dok ne prikazuje vrstu tehnologije čipa koja se koristi za implementaciju memorije. Nasuprot tome, organizacija računara prikazuje strukturne veze unutar računara koje nisu vidljive od strane programera, kao što su na primjer interfejsi ka periferijskim uređajima, učestanost takta internog časovnika (Clock-a) i tehnologija koja se koristi za memoriju, tok informacija između komponenata, mogućnosti i performanse funkcionalnih jedinica (na primjer, registara, ALU, “shifter”-a itd.). Dobro poznavanje organizacije računara je važno za logičko projektovanje računara i za optimizaciju performansi aplikacije. U nastavku teksta obuhaćeni su elementi i arhitekture i organizacije računara. Možemo reći da je računar u funkcionalnom smislu uređaj - sprava koja je sposobna da prima, čuva, manipuliše, obrađuje, štiti1 i predaje podatke. Pod ovim se mogu podrazumijevati razne vrste računaljki (abakusa), logaritamskih računara (logaritmara, šibera, logaritamskih računara), mehaničkih, električnih i elektronskih mašina za računanje, kao i kalkulatori. Računar (u užem smislu) označava jedno posebno sredstvo koje, pored samog uređaja u fizičkom smislu, uključuje i poseban program, tj. skup instrukcija za automatsko obavljanje računskih i drugih operacija, koji u svojoj integraciji sa mašinom omogućava proces elektronske obrade podataka. Češće se koristi nešto uža definicija koja računar definiše kao “elektronsku, digitalnu, reprogramabilnu mašinu koja može da obavlja logičko-matematičke operacije, unos, obradu, prikaz i pamćenje podataka”. Elektronska - znači da osnov građe računara čine elektronske komponente,

1

Zaštita podataka (engl. Data protection) je hardversko - softverski mehanizam za čuvanje (uskladištenih, smještenih, spašenih) podataka od neželjenih promjena (“virusa”- programa koji mogu da bespovratno unište dijelove softvera, smještene podatke pa čak i neke hardverske dijelove računara) ili od neovlaštenog pristupa (reguliše se zakonima).

219

Informacije – Sistemi - Upravljanje

digitalna - da obavlja operacije sa brojevima (digit - broj), reprogramibilna - znači da se redosljed operacija može programirati i mijenjati. Dakle, po našoj definiciji, digitalni računar je elektronski uređaj (stroj, sprava, mašina) koji pod kontrolom memorisanog programa vrši prikupljanje, obradu, čuvanje, manipulisanje, zaštitu i dostavljanje podataka i informacija na upotrebu, dok se računarski sistem (računarska instalacija) sastoji od četiri stvari: hardvera (hardware - samo mašina, vidljivi i dodirljivi dio računara), softvera (software računarskih programa, intelektualnog ostvarenja čovjeka - apstraktan sistem, koji računaru govori šta da uradi), lajfvera (lifeware - kadrova koji rade sa računarom) kao i orgvera (orgware - organizacije posla obrade podataka). Uskostručno možemo još reći da je digitalni računar uređaj koji automatski (programirano) izvršava niz računskih i drugih operacija nad podacima izraženim u (binarnoj) numeričkoj formi. Krajem drugog svjetskog rata, engleski i američki istraživači su realizovali prvi digitalni računar. Naučnik Von Neumann je odredio princip rada i arhitekturu tog računara. Njegov model je od tada pretrpio više modifikacija ali su do danas poštovani slijedeći principi: 

računar je uređaj opšte namjene i posjeduje potpuno automatsko izvođenje programa,



računar, osim podataka za računanje (ulazne vrijednosti, granične vrijednosti, tabele, funkcija), memoriše međurezultate i rezultate računanja,



računar je sposoban za pohranjivanje toka naredbi (programa),



naredbe su u računaru svedene na numerički kód, tako da se podaci i naredbe pohranjuju na isti način u istoj jedinici, ta jedinica se naziva memorijom,



računar posjeduje jedinicu koja obavlja osnovne aritmetičke operacije, to je aritmetičko-logička jedinica,



ima jedinicu koja "razumije" naredbe i upravlja tokom izvršavanja programa, to je upravljačka jedinica i



računar komunicira sa okolinom, jedinica, koja omogućava komunikaciju čovjeka i računara, naziva se ulazno-izlaznom jedinicom.

Savremeni digitalni računar koji je realizovan po Fon Nojmanovom konceptu, sastoji se iz:

220

Organizacija računara

-

ulaznih uređaja (jedinica),

-

izlaznih uređaja (jedinica),

-

mikroprocesora, u kojem se integrisano nalaze:

-

aritmetičko-logička jedinica,

-

upravljačka (kontrolna) jedinica, i

-

glavne i eksterne memorije.

Ulazni uređaji služe za unos podataka u računar. U ulazne uređaje se ubrajaju: tastatura, miš, mikrofon, skener, kamera, CD-ROM, DVD, hard disk itd. Izlazni uređaji služe za prikazivanje, štampanje, pamćenje, razmjenu i emitovanje podataka iz računara. Izlazni uređaji su: monitor, štampač, projektor, ploter, zvučnici, CD-ROM, DVD, hard disk itd. Neki uređaji su ujedno i ulazni i izlazni. Zato ih zovemo jednim imenom I/O uređaji i to su: modemi, mrežna kartica, zvučna kartica, USB port, monitor osjetljiv na dodir (touch screen) itd. Osnovna struktura funkcija hardvera digitalnog računara prikazana je blok šemom na slici 79. kod koje su prikazane samo osnovne funkcionalne jedinice i veze između njih. Kao što se vidi, sve jedinice računara povezane su odgovarajućim vezama tako da međusobno mogu da komuniciraju, bilo direktno ili indirektno. KONTROLNA JEDINICA

ULAZNA JEDINICA

GLAVNA MEMORIJA

IZLAZNA JEDINICA

ARITMETIČKOLOGIČKA JEDINICA

Slika 83. Blok šema elementarnog računara

221

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Koncept modernog personalnog računara (PC-a) definitivno je osmišljen 1981. godine i podržava sve relevantne von Nojmanove principe. PC računar je koncipiran kao jednostavan, univerzalan računar namijenjen za jednog korisnika koji bi na njemu obavljao različite, ali relativno proste poslove unosa i obrade podataka.

222

Hardver računara

18. HARDVER RAČUNARA Osnovni zadatak računara je da na neki način služi ljudima. Zato mora postojati mogućnost da čovjek svoje želje saopštava računaru, te da od njega prima potrebne rezultate računanja. Ove zadatke u potpunosti obavljaju ulazne i izlazne jedinice računara. Ulaz u računar sastoji se od podataka koje treba obraditi i od programa, to jest skupa instrukcija čije izvršenje treba da dovede do ostvarenja željenog rezultata obrade podataka na izlazu. Stoga je zadatak ulaznog uređaja da omogući čitanje, odnosno unošenje podataka ili programskih instrukcija sa nekog od medija (tastatura, disketa, CD, DVD, USB disk itd.) u glavnu memoriju računara. Kako se u memoriji računara podaci i instrukcije programa "pamte" isključivo u binarnom obliku, pomoću elektronskih elemenata koji mogu imati samo dva stabilna stanja (0 ili 1), to je zadatak ulaznih uređaja da sve znakove i simbole pretvore u odgovarajući binarni oblik. Tipičan primjer ulazne jedinice je tastatura. Pritiskom na pojedini označeni taster aktivira se mehanizam ulazne jedinice i ona generiše ili stvara određeni kód, odnosno niz električnih impulsa. Zadatak izlazne jedinice je obrnut od uloge ulazne jedinice. Ona pretvara rezultat računarske obrade u oblik kojim se čovjek može ili želi koristiti. To su, na primjer, štampani izvještaji u obliku printerske liste, poruke na ekranu terminala, zapis na magnetnoj traci, disketi, disku, mikrofilmu, crtež izražen na štampaču ili ploteru (koordinatnom pisaču) i slično. Tipičan primjer izlazne jedinice je ekran računara, na kojem se električni impulsi pristigli iz mikroprocesora pretvaraju u poruku ispisanu na ekranu (katodna cijev ili ekran sa tečnim kristalom). Procesor: Uređaji koji obavljaju aritmetičke, logičke i kontrolne funkcije (CU i ALU) nazivaju se zajedničkim imenom procesor ( CPU - engl. skr. od Control Process Unit), jer im je zadatak organizovanje i vršenje procesa obrade1. Kod personalnih računara (PC-čit. "pi-si", od engl. PC - Personal Computers) sa integrisanim kolima (IC, LSI, VLSI, ULSI) više elektronskih sklopova računara integrisano je (sažeto) u pojedinačna integralna kola. Integralno kolo u kome su sažete glavne funkcije računara (aritmetika i logika) naziva se mikroprocesor. Dakle, mikroprocesor (ponekad ga kraće označavamo sa µP) je jedno integralno kolo koje sadrži ili integriše na jednom komadiću - čipu2 (engl. chip) sklopove aritmetičko-logičke i kontrolne jedinice računara. 1

Konvencija je da se CPU-centralna procesna jedinica, kod mikroračunara, i niže pozicioniranih računara na skali klasifikacije prema „snazi“, naziva procesor. 2 Izrada kompjuterskih čipova počinje od uzgoja odgovarajućeg kristala silicija. Kristal se reže u vrlo tanke kružne odreske (engl. waffers). U postupku izrade na wafferu se kiselinom urežu sičušni kanalići i žljebići na koje se utisnu metalni kompjuterski krugovi - dice (čit.

223

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Mikroprocesor komunicira sa drugim jedinicama računara tako što, na primjer u komunikaciji sa memorijom, on definiše na koje mjesto u memoriji želi da pristupi, tj. on vrši adresiranje. Adresiranje se vrši pomoću binarnih brojeva, jer se na pojedinom kontaktu mikroprocesora može pojaviti električni napon, što je binarna cifra (bit) 1, ili napon ne postoji, vrijednost tog bita je 0. Mikroprocesor jedinicama računara adrese šalje preko adresne sabirnice. Jedna adresa pristupa jednom bajtu informacije. Mikroprocesor šalje ili prima podatke preko sabirnice podataka. Sabirnice podataka mogu biti 8-bitne, 16-bitne, 32-bitne itd. Procesor je brži ako ima više bita u sabirnici podataka. Aritmetičko-logička jedinica: Da bi se neki sistem mogao zvati računar, on mora imati mogućnost izvođenja aritmetičkih i/ili logičkih operacija, dobijanje komplementa binarnog broja i pomjeranje (shift) i rotiranje bita. Dio računara koji ima tu mogućnost zove se aritmetičko - logička jedinica (engl. skr. ALU, od Arithmetical-Logical Unit). ALU je jedina aktivna komponenta računarskog sistema koja može da stvara nove podatke. ALU može izvesti operacije + i - (kao +), a za sve ostale operacije potrebno je napisati program koji uz pomoć sabiranja, oduzimanja i rotiranja provodi množenje, dijeljenje, potenciranje itd. Aritmetičkologički sklopovi služe za generisanje raznih logičkih funkcija i oni ne posjeduju svojstvo memorisanja. Osnovne računske operacije: sabiranje, oduzimanje, množenje i dijeljenje obavljaju se u posebnim elementima - registrima. Niz od m bistabilnih3 elemenata memoriše ili pamti m-bitni binarni broj. Takav niz nazivamo registar. Najnoviji mikroprocesori imaju ugrađenih po nekoliko desetina registara. Kontrolna jedinica obezbjeđuje sinhronizovan rad ostalih komponenti – memorije, ALU i U/I jedinica. Da bi ALU mogla izvršavati one zadatke koje korisnik želi, njoj treba "reći" šta da radi u pojedinom momentu. Taj posao obavlja kontrolna jedinica (CU-Control Unit). Kontrolnu jedinicu sačinjavaju elektronski sklopovi koji upravljaju i integrišu sve komponente računara u skladnu cjelinu i upravlja njihovim radom. Zbog toga se ova jedinica još naziva i upravljačka jedinica. Kontrolna jedinica bira pojedine uređaje na osnovu instrukcija zadatih preko tastature, ulazno-izlaznih (I/O) kanala ili programa u glavnoj memoriji. Kontrolna jedinica instrukcije/naredbe dobija od aritmetičko logičke jedinice (ALU-Artimetic Logic Unit). Drugim rječima, ALU posredstvom kontrolne jedinice upravlja procesima, a na osnovu instrukcija dobivenih od sistemskih ili drugih programa ili nekog drugog ulaznog uređaja.

dajs). Zatim se waffer (čit. vejfer) razreže u mnogo samostalnih dijelova, kvadrata veličine 2.54x2.54 cm (1 kvadratni inč), koji se sada nazivaju čipovima. 3 Sa dva fizička stanja, na primjer ima napona ili nema napona.

224

Hardver računara

Funkcije kontrolne jedinice su: -

generisanje takt-impulsa (vremensko upravljanje),

-

upravljanje tokom naredbi u registrima računara,

-

dekodiranje ili odgonetavanje naredbi unutar računarskog sistema (koje se vrši nizom logičkih sklopova u µP),

-

određivanje funkcija aritmetičko - logičke jedinice.

Rad kontrolne jedinice odvija se u dva ciklusa: -

pribavljanje instrukcija (fetch, čit. feč) i

-

izvršavanje (execute, čit. iksikjut).

Korak "pribavi" (fetch) je uvijek prvi korak pri izvođenju instrukcije. U ciklusu unošenja, kontrolna jedinica traži u glavnoj memoriji instrukciju i smješta je u privremenu memoriju, koja se zove registar instrukcije. U ciklusu "izvršenja" (execute) kontrolna jedinica razdvaja instrukciju na kód operacije i adresu operanda. Kód operacije definiše operaciju koju treba izvršiti (npr. čitanje, množenje), dok adresa operanda sadrži lokaciju podatka u glavnoj memoriji koji treba obraditi. Registri: Da bi mogao da obavi operacije koje se od njega traže, procesor još mora u sebi fizički sadržavati nekoliko lokacija memorije koje zovemo registri (od latinskog: registrare-zabilježiti). Registri služe za memorisanje instrukcija koje se trenutno izvršavaju i podataka koji se trenutno obrađuju. Jer, za sve vrijeme dok se naredba ne nalazi unutar procesora, ona je računaru nepoznata, pa on i ne zna kakav postupak treba obaviti. Redosljed izvođenja naredbi određuje programsko brojilo (PC - skr. od engl. Program Counter). Ako je mikroprocesor 16-bitni onda se njegovi registri sastoje od 16 bita. Različiti µP imaju i različiti broj registara. Lakše je (komformnije) upotrebljavati µP sa više registara . Osnovni i glavni registar računara je akumulator. Svaki podatak koji dolazi iz vana ili treba biti poslat vani, redovno prelazi preko akumulatora. U njemu se nalaze rezultati pojedinih aritmetičkih i logičkih operacija, a često služi i kao posrednik kod ulazno-izlaznog transfera. U svaki procesor ugrađen je određeni broj naredbi (instrukcija, komandi4) koje on zna izvršiti. Taj skup naredbi (engl.instruction set) određuje mogućnosti jednog 4

Termin “komanda” koristimo za binarno kodirane komande kojima raspolažu mikroprocesori. Uz svaku komandu idu “dodaci komandi”, tako da oni zajedno čine “instrukciju” ili “naredbu” programa pisanog (kodiranog) u nekom programskom jeziku.

225

Informacije – Sistemi - Upravljanje

procesora. Da bi sve operacije koje µP izvodi bile vremenski usklađene, mora da postoji davač takta, koji je najčešće fizički izvan µP, a koji u tačnim vremenskim razmacima daje impulse. Mikroprocesori rade na frekvenciji od 1 MHz5 (stari osmobitni) do preko 3000 MHz i više (najnoviji Pentium-i). Mikroprocesor može automatski obaviti niz naredbi pod uslovom da su mu one unaprijed pripremljene i smještene u memoriji u obliku koji je razumljiv procesoru. To znači, da svaka naredba u programu mora biti jedna od naredbi sa kojima µP raspolaže, a svaka naredba upisana tačno u obliku u kojem je on očekuje, tj. u nizu 8, 16 ili 32 (64, 128, itd.) binarnih cifara (bitova). U mikroprocesoru postoji još jedan registar - statusni registar (registar stanja) u kojem se jedan bit (od 8, 16 ili 32 bita) postavlja na 1 ("1 dalje") u slučaju negativnog rezultata, tj nosi informaciju da je došlo do prenosa (engl. carry), ili nosi informaciju 0 u slučaju rezultata nula ili pozitivnog broja prilikom operacije sabiranja. Drugi bit ovog registra označava da je rezultat aritmetičke operacije izašao izvan okvira raspoloživog prostora ukoliko se brojevi tretiraju kao dvostruki komplementi. U ovom registru je moguće ispitivanje i ostalih određenih uslova koji nastanu u automatskom radu µP dok on izvodi niz naredbi ili određeni program. Memorija: Već i sam mikroprocesor ima sposobnost memorisanja, i to u registrima integrisanim na čipu, ali to je u relativno skromnom obimu. Međutim, za veće količine podataka koristi se posebna memorijska jedinica RAM (od engl. Random Access Memory) koju obično nazivamo glavna memorija. Uz to, većina računskih i logičkih operacija koje obavlja aritmetičko - logička jedinica ne može se izvršiti u jednom koraku. Zato je nužno spremiti i čuvati parcijalne rezultate računanja za vrijeme dok aritmetičko-logička jedinica računa drugi dio problema. Isto tako, nužno je da aritmetičko-logička i kontrolna jedinica imaju trenutno na raspolaganju informacije potrebne za njihov rad. Te zahtjeve ispunjava glavna memorija. Mikroprocesor, zahvaljujući programskom upravljanju, može da koristi (čita) ili mijenja (ažurira) sadržaj lokacija glavne memorije prema potrebi. Da bi se program mogao izvršiti on se u glavnu memoriju "upisuje" iz trajne (eksterne) memorije. To znači da kako se mijenjaju zadaci, tako će se mijenjati i učitani programi u radnoj memoriji ili će se mijenjati rezultati rada programa. U memoriji se pored stalnih programa zaduženih za organizovanje, upravljanje, kontrolu ili druge sistemske funkcije (tzv. operativni sistem) nalaze podaci i programi za tekuću obradu, odnosno izvršenje određenog zadatka, a učitani su u memoriju putem ulazne jedinice ili pomoćnim uređajem. U memoriji se informacija smješta i memoriše, a u procesoru obrađuje, odnosno transformiše. 5

1 MHz je jedinica za frekvenciju i iznosi 1 milion promjena fizičke veličine u 1 sekundi.

226

Hardver računara

U ćelijama memorije ne mogu se obavljati nikakve operacije nad podacima, dok je aritmetičko-logička jedinica građena tako da omogućuje izvršavanje svih mogućih operacija nad podacima. Glavna memorija je izbrisiva memorija (volatile memory) i ona omogućava izvršavanje programa ili trenutno čuvanje rezultata. Svaki prekid napajanja – nestanak struje uzrokuje brisanje podataka u memoriji. Osnovna karakteristika memorije je njen kapacitet, koji se iskazuje u (nekada) kilobajtima (1 KB = 1.024 bajta), do nedavno u desetinama megabajta, (1MB=1.024 KB), a sada u gigabajtima (1 GB = 1.024 MB). Sabirnice: Sve hardverske komponente računara međusobno su povezane provodnicima električnih signala. Veze između pojedinih memorija i procesora ostvaruju se tzv. sabirnicama (alt.: magistrale, basovi-engl. busses, ili informacioni autoputevi-engl. Information Highwayes, ili transverzale).

Slika 84. Razmjena informacija sabirnicama između komponenata

S obzirom na funkciju signala koje prenose, veze možemo grupisati u nekoliko skupina: 







sabirnica podataka (data bus, čit. deita bas), je skup električnih provodnika u računaru čija je funkcija prenos podataka od jedne jedinice računarskog sistema do druge. Magistrala podataka prenosi podatke između procesora i memorijskih lokacija. adresna sabirnica (address bus), je skup provodnika čija je funkcija prenos adresa od jednog dijela računarskog sistema do drugog, a koje određuju tačno mjesto čitanja ili upisa pojedinih podataka u memorijama. upravljačka sabirnica (control bus), je skup provodnika čija je funkcija prenos kontrolnih i upravljačkih električnih signala od jednog do drugog dijela računarskog sistema. Kontrolna magistrala vrši prenos upravljačkih i kontrolnih signala od procesora ka komponentama i obrnuto. ostale veze, kao što je napajanje, referentni vodovi itd. 227

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Jezik binarnih brojeva (mašinski jezik): Prilikom brojanja i izvođenja aritmetičkih operacija čovjek se koristi dekadnim brojevnim sistemom. Za istu svrhu računar upotrebljava binarni brojevni sistem, koji je posljedica upotrebe bistabilnih elektronskih sklopova (dva stabilna stanja) kao osnovne komponente računara. Dakle, osnovni strukturni element računara je bistabilni elektronski elemenat. U osnovi to je jedan memorijski elemenat koji pamti jedan bit informacije, tj. jednu binarnu cifru. Taj elemenat određuje i jezik kojim se računar služi, a to je jezik binarnih brojeva. Programiranje računara: Računar se programira sadržajem memorije. U memoriju se učitava odgovarajući program koji predstavlja niz naredbi koje se sekvencijalno izvršavaju. Kod jednoprocesorskih računara, u procesoru se istovremeno izvršava samo jedna naredba. PC je predviđen za jednog korisnika (single user), međutim danas sa korištenjem Interneta, više nam nisu na raspolaganju samo resursi našeg računara, već (teoretski) i svih drugih računara na svijetu, a već uveliko u upotrebi su PC računari sa dva i više jezgrenih (engl. core) procesora. Von Nojmanov koncept personalnog računara. Na narednoj slici prikazan je pogled izvana na standardni PC desk-top računar.

Slika 85. Skica standardnog PC desk-top računara

Pojednostavljeni prikaz strukture hardvera PC računara baziranog na von Neumann-ovom principu prikazan je na slici 86. Ova struktura je osnov svih današnjih personalnih računara.

228

Hardver računara

Slika 86. Von Neumann-ov koncept prilagođen modernim PC računarima

Hardver standardnog personalnog računara sastoji se od položenog (desktop) ili uspravnog (tower - čit. tauer) kućišta (šasije), u kojem su smještene interne komponente, i od eksterno priključenih uređaja. Interne hardverske komponente. Osnovu sistemske jedinice računara, koja se smješta u metalno oklopljeno kućištu, čini matična ploča (Motherboard) koja predstavlja „kičmu“ sistema. To je najvažnija štampana ploča sa integralnim elektronskim kolima u računaru. Ona na sebi nosi mikroprocesor, memoriju i sva ostala integralna elektronska kola i komponente neophodne za rad. Pored toga, na matičnoj ploči se nalaze sabirnice, RAM, , ROM i utičnice (slotovi) za ekspanzione kartice. Na njoj su još neke bitne komponente, kao što su generator takta, programabilni časovnik, programabilni periferijski intefejs, kontroler prekida (engl. interupts controller) i DMA kontroler (skr. od engl. Direct-Memory Access Controller) ili kontroler pristupa glavnoj memoriji. Kontroler prekida je integralno kolo koje posreduje između procesora i na njega priključenih jedinica. On nadzire zahtjeve eksternih jedinica priključenih na mikroprocesor (tastaturu, miš, modem, štampač) i alarmira CPU da prekine izvršavanja korisničkog tekućeg programa i pristupi izvršavanju zahtjeva periferne jedinice.

229

Informacije – Sistemi - Upravljanje

DMA kontroler (Direct Memory Access) je integralno kolo koje služi kao interfejs6 za povezivanje procesora sa periferijskim jedinicama računara radi poboljšanja performansi sistema.

Slika 87. DMA kontroler u minimalnoj računarskoj konfiguraciji

Ul azne j edi ni c e

I zl azne j edi ni c e P o r t o v i i s l o t o v i

Mat i ~na pl o~a

ROM

Proc esor (~i p)

RRAM A M

S a b i r n i c e

HDD

CD ROM

FDD

Slika 88. Simbolički prikaz unutrašnjosti računara

Značajna osobina računara je njegova otvorenost, tj. mogućnost nadogradnje računara, zavisno od potrebe korisnika. To se postiže izborom i kupovinom 6

Interfejs (interface)-posrednik. Ovdje se radi o fizičkom interfejsu, za razliku od korisničkog interfejsa.

230

Hardver računara

odgovarajućih štampanih ploča sa integralnim kolima (adapter, kartica) i njihovim umetanjem u za to predviđene priključke (slotove). Matična ploča (Motherboard) je temelj jednog računarskog sistema. To je plastična ravna ploča na kojoj su višeslojno utisnuta štampana metalna (aluminijum ili bakar) strujna kola - sabirnice ili transverzale (buses), i na kojoj se nalazi priključno mjesto za mikroprocesor, zatim ekspanzioni slotovi (expansion slots) za operativnu memoriju (RAM, ROM), grafičku karticu, zvučnu karticu, TV karticu, mrežnu karticu, modem i slotovi za ostale ekspanzione kartice, kontroleri za diskove i disketne jedinice i ostale komponente koje čine računarsku konfiguraciju, a zatim konektori za priključivanje vanjskih uređaja sa računarom – portovi (ports). Matična ploča se često prodaje zasebno, bez procesora, memorije i ostalih štampanih ploča sa integralnim logičkim kolima – ekspanzionih kartica (video kartica, zvučna kartica, mrežna kartica, modem i dr.) upravo zato da bi korisnik mogao sastaviti računar prema svojim potrebama. To je ujedno dio računara koji najviše utiče na mogućnost nadogradnje ili je ograničava. Jedna vrlo popularna i masovno upotrebljavana vrsta matičnih ploča za personalne računare je tzv. ATX ploča.

Slika 89. ATX matična ploča

Označeni dijelovi na matičnoj ploči su: Socket (utičnica, podnožje): određuje koji procesor se može ugraditi u matičnu ploču. Nemoguće je, na primjer, staviti AMD procesor u matičnu ploču koja podržava Intel socket. BIOS: Basic Input/Output System: ispituje hardver prilikom pokretanja računara. Memorijski slotovi: služe kao konektor za RAM memoriju, obično ih ima više.

231

Informacije – Sistemi - Upravljanje

PCI slot (engl. Peripheral Component Interconnect): konektori za zvučne, TV, mrežne i nekada i grafičke kartice. AGP slot (engl. Accelerated Graphics Port ): konektor isključivo namijenjen za grafičke kartice, karakteriše ga veća brzina nego kod PCI slota. IDE konektori: (engl. Integrated Drive Electronics): služe za spajanje hard diskova, optičkih uređaja (DVD/CD-ROM/RW); na ploči se obično nalaze dva konektora. CMOS baterija: pamti neke vitalne i osnovne postavke. U sebi sadrži i sistemski sat koji pamti tačno vrijeme i kada je računar ugašen. Integrisani dijelovi: većina ploča danas ima već ugrađene zvučne, mrežne pa i grafičke čipove. Naponski konektor: preko njega matična ploča dobija strujno napajanje. Većina svih ostalih komponenata računarske konfiguracije montira se i priključuje na matičnu ploču, što im omogućuje da vrše razmjenu informacija. Konstrukcija matične ploče, iako može biti ugrađen isti čipset, može se značajno razlikovati. Obično se ploče s manje elemenata i priključaka koriste u malim desktop kućištima, dok se ploče s više elemenata, na primjer s podrškom za dva procesora, ugrađuju u velika tauer kućišta. Čipset. Matična ploča na sebi sadrži podnožje za priključak procesora sa pločom. To se ostvaruje posredstvom čipseta (Chipset). Čipset je pomoćno integralno logičko kolo koje prvenstveno služi za spajanje procesora i njegovog hladnjaka (cooler) sa ostatkom računara, ali ima i čitav niz drugih funkcija, kao što je podrška grafičkim resursima i perifernim uređajima. To je skup elektronskih komponenti objedinjenih u jednom ili više integrisanih krugova koji služi da sve komponente računara i na njega priključeni uređaji mogu uspješno funkcionisati kao jedna jedinstvena zajednička cjelina. Zadatak čipseta je uspješno upravljanje i razmjena podataka između procesora i pojedinih uređaja unutar računara i dodatnih priključenih uređaja. Raznolikost po konstrukciji i funkciji čipseta prvenstveno je vezana za vrstu procesora. Vodeći proizvođači čipsetova u svijetu su INTEL (SAD), AMD (Advanced Micro Devices-SAD), VIA (Tajvan), Ali (Acer Labs Inc.,SAD) i SiS (Silicon Integrated Systems-Tajvan). Ostali proizvođači, kao Sun ili Silicon Graphics, dizajniraju, proizvode ili naručuju čipsetove prema vlastitim potrebama.

232

Hardver računara

Slika 90. Blok šema čipseta

Vrsta čipseta definiše mogućnosti matične ploče, kao što su: maksimalni takt procesora, maksimalni takt radne memorije, pristup diskovima i ostalo. Najnoviji Intelov čipset sastavljen je od dva čipa: North Bridge i South Bridge. Njegova blok-šema prikazana je na prethodnoj slici. Gornji dio na blok šemi čipseta obično se naziva „sjeverni prelaz“ (North Bridge), a donji „južni prelaz“ (South Bridge). Popularni naziv najvjerovatnije je dodijeljen prema njihovim položajima na blok-šemi čipseta. Broj PCI slotova, te mogući priključeni uređaji, na blok šemi samo je načelno prikazan. North Bridge (čit. nortbridž) se brine za komunikaciju između procesora, memorije, AGP slota, keša i PCI sabirnice. Pošto se bavi većim brzinama, jače se grije, tako da ga je lako prepoznati po komadu hladnjaka koji je na njemu. SouthBridge (čit. sautbridž) se brine za ulazno/izlazne funkcije. Mikroprocesor je procesorska (obrađivačka) jedinica računara izrađena na jednoj silicijumskoj pločici. Procesor je digitalno kolo koje funkcioniše u taktu internog časovnika. U zavisnosti od komande koju trenutno mora izvršiti, on generiše skup upravljačkih signala pomoću kojih upravlja funkcionisanjem svih komponenti mikroračunarskog sistema. Unutar kućišta računara, uključen je direktno na matičnu ploču pomoću nekog od mnogih različitih tipova soketa (sockets)7 ili, u novije vrijeme, posredstvom

7

Socket- utičnica, grlo, šupljina, udubljenje. Zajednički naziv za utičnice, utikače, slotove i portove u računaru.

233

Informacije – Sistemi - Upravljanje

čipseta. To je najvažniji dio računara, koji izvršava većinu matematičkih i logičkih izračunavanja koje nalažu programi ili operativni sistemi. Procesor definiše tip računara. Procesor sa donje strane posjeduje pinove (tanke kontaktne žičice-nožice) koji služe za vezu sa matičnom pločom a na matičnoj ploči se nalazi priključak za procesor u koji se procesor utakne. Različiti modeli procesora posjeduju različite rasporede pinova. Matične ploče se izrađuju namjenski za određeni model procesora, pa prema tome i priključak za procesor na matičnoj ploči mora da odgovara rasporedu pinova tog procesora. U zavisnosti od toga kako su sabirnicama povezani mikroprocesor i glavna memorija, razlikuju se von Nojmanov-Stanford i Harvardski model arhitekture mikroprocesora. Harvardsku arhitekturu centralnog procesora, predložio je Howard Aiken prilikom razvoja računara Harvard Mark I. Harvardska arhitektura podrazumijeva razdvojenost programa i podataka u memoriji računara, uz postojanje posebnih sabirnica (magistrala) za prenos podataka. Ovakva arhitektura rezultira bržim i pouzdanijim izvršenjem programa, ali je u ono vrijeme odbačena zbog lošeg iskorišćenja memorije i složenosti dvostrukih memorijskih magistrala. Za usporedbu, kod von Nojmanove-Stanford arhitekture mikroprocesora koristi se ista memorija i za procesorske instrukcije i za podatke.

Slika 91. Harvardski model

Slika 92. Von Nojmanov (Stanford) model

Većina IBM kompatibilnih računara danas koriste neki od 80x86-kompatibilnih procesora koje su proizvele firme Intel, AMD, VIA Technologies ili Transmeta. Nazivi su im određivani brojevima, tako da je prvi mikroprocesorski čip imao naziv 8088. Narednih nekoliko serija čipova imali su nazive 286, 386 i 486, što je bilo skraćenica od čipova 80286, 80386 i 80486. Nakon toga nastao je čip procesor 586, što je zamijenjeno sa imenom Pentium. Nakon toga nastali su čipovi malo misterioznijeg naziva, kao Pentium Pro i Pentium MMX. Konačno, imena čipova koja su zatim nastajali zamijenjena su sa oznakama Pentium 2, Pentium 3 i

234

Hardver računara

Pentium 4. Intel proizvodi najviše mikroprocesora iako su njihovi proizvodi najskuplji. I ostala četiri proizvođača nisu nepoznati. Njihovi procesori su jeftiniji i koriste drugačiji sistem označavanja (kao AMD Athlon i AMD Duron). I Intel proizvodi takođe jednu jeftiniju verziju Pentium mikroprocesora, koju naziva Celeron, koja radi sve isto što i Intel Pentium ali ne tako brzo. Procesorski čipovi različitih kompanija koje ih proizvode se veoma malo razlikuju po izgledu. Svi su oni napravljeni od istog materijala, samo što jedni rade brže i efikasnije od drugih. Na donjoj slici prikazan je Intel® Pentium procesorski čip, trenutno najpopularniji proizvod. Na donjoj strani Pentium procesorskog čipa vide se gusto raspoređene kontaktne nožice-zvane pinovi (pins).

a) pogled na gornju stranu

b) pogled na donju stranu

Slika 93. Izgled mikroprocesora Intel Pentium4

Svaka nova verzija procesora bivala je progresivno brža. Brzina rada internog časovnika procesora, uređaja koji pobuđuje rad CPU-a, mjeri se u megahercima (MHz), ili za novije modele u gigahercima (GHz). Megaherc odgovara brzini od milion promjena u sekundi, a gigaherc odgovara milijardi promjena u sekundi. Veći broj u nazivu procesorskog čipa značio je i veću brzinu rada. Tako da danas možemo sresti Intel Pentium 4 na 3,06 GHz, Pentium 3 na 1,40 GHz i Celeron na 2,20 GHz.

Slika 94. Mikroprocesor firme AMD

235

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Jedna druga opšta mjera snage procesora je sa koliko bita on upravlja u jednom momentu. Bit je najmanji dio informacije koje računar obrađuje. Osam bita čine jedan bajt, a jedan bajt odgovara kódu od jednog znaka u informatici. Raniji računari su radili sa 8 ili 16 bita, a sadašnji rade sa 32 ili 64 bita u jedinici vremena. Procesor je „mozak“ cijelog računara. On naređuje svim ostalim dijelovima računara šta da rade i kako da to rade. On je centar svih računarskih aktivnosti, on kontroliše i upravlja svim procesima, manipuliše sa podacima i izvodi sve aritmetičke i logičke operacije i poređenja. To je dio računara koji obrađuje (procesira) primljene informacije nakon što se one pomoću ulaznih jedinica kodiraju u podatke. Ovi podaci se zatim procesiraju (obrađuju) prije nego što se proslijede izlaznom sistemu računara koji ih ponovo dekodira u informacije. S obzirom na tehnologiju rada razlikuju se dva osnovna tipa digitalnih procesora: CISC (skr. od: Complex Instruction Set Computer) i RISC (skr. od: Reduced Instruction Set Computer). RISC procesori su mnogo jednostavniji od CISC procesora i zauzimaju mnogo manje prostora na čipu, ostavljajući više prostora za dodatne funkcionalnosti kao što je veći broj registara procesora (registers)8. S druge strane, RISC procesori traže više registara da obave isti posao nego CISC procesori. Zato su RISC procesori mnogo jednostavniji za izradu nego CISC procesori, jeftiniji su, troše manje električne energije, pa otuda i manje potrebe za hlađenjem, a onda i baterijsko napajanje kod prenosivih, džepnih i nosivih računara duže traje. RISC procesori su i mnogo jednostavniji za programiranje. RISC procesori, kao što je Power i Alpha, općenito su brži od CISC procesora, kakav je Pentium. Stoga mnoge kompanije koje proizvode računare (DEC, na primjer) zamjenjuju zalazeće Intelove 80x86 Pentium procesore sa nadolazećim RISC procesorima. Procesor se sastoji od aritmetičko-logičke jedinice (ALU-Arithmetical-Logical Unit), upravljačke ili kontrolne jedinice (Control Unit) i memorije u obliku registara procesora. Oni se nalaze na jednom integralnom logičkom kolu koji se po svojoj tehnologiji izrade naziva još mikročip9 (microchip). Zato se ta jedinica računara naziva još i mikroprocesor. Fizičke dimenzije mikročipa su 1 inč x 1 inč, a to je površina koju zauzima jedan kvadratni inč10.

8

Registre procesora čine: adresni međuregistar, podatkovni međuregistar, instrukcioni registar, programski brojač, registar pokazivača steka (engl. Stack Pointer Registar), bitovi registra stanja i niz opštih registara. 65 Micro-malih dimenzija (mikronskih). 10 1 inč2=2.54 cm x 2.54 cm

236

Hardver računara

Slika 95. Grafički prikaz arhitekture procesora

Napravljen je od dioda i tranzistora ostvarenih visokotehnološkim hemijskim postupkom nagrizanja silicijumskih ploča11. Kada je napravljen prvi komercijalni računar ENIAC, jedna dioda bila je velika oko jedan metar. U današnjim procesorima jedna dioda je veličine oko 0.16 mikrometara12. Procesor Pentium 1993. godine bio je sagrađen od 3 miliona dioda i tranzistora, Pentium III, 1999. godine, od 28 miliona, Pentium IV 2002. godine, imao je 55 miliona poluprovodnika, a Pentium M, 2003. godine, imao je 77 miliona dioda i tranzistora. VLSI i ULSI tehnologija integracije i gustina pakovanja elektronskih kola, korak koji traje i dan danas, počevši od nekoliko stotina hiljada tranzistora u ranim osamdesetim, preko jednog miliona tranzistora na čipu (1986. u memoriji i 1989. u mikroprocesoru) dostigao je pakovanje gustine reda od nekoliko milijardi tranzistora (2005. dostignuta jedna milijarda) na jednom čipu, koliki je red gustine pakovanja današnjih mikroprocesora. U svaki procesor ugrađen je određeni broj naredbi (instrukcija) koje on zna izvršiti. Taj skup naredbi (instruction set) određuje mogućnosti jednog procesora. Da bi sve operacije koje mikroprocesor izvodi bile vremenski usklađene, mora da postoji davač takta, koji je najčešće fizički izvan mikroprocesora, a koji u tačnim vremenskim razmacima daje impulse. Mikroprocesori rade na frekvenciji od 1 MHz (stari osmobitni) do 3.2 GHz i više (Pentium IV). Mikroprocesor može automatski obaviti niz naredbi pod uslovom da su mu one unaprijed pripremljene i smještene u memoriji u obliku koji je razumljiv procesoru. To znači, da svaka naredba u programu mora biti jedna od naredbi sa kojima procesor raspolaže, a svaka naredba upisana tačno u obliku u kojem je on očekuje, tj. u nizu 8, 16, 32 ili 64 binarnih cifara (bitova). 11

Izrada računarskih čipova počinje od „uzgoja“ odgovarajućeg kristala silicija. Kristal se reže u vrlo tanke kružne odreske-vafere (eng. waffers). U postupku izrade na vaferu se kiselinom urežu sičušni kanalići i žljebići na koje se utisnu metalni računarski krugovi dice (čit. die). Zatim se vafer razreže u mnogo samostalnih dijelova, kvadrata veličine 2.54x2.54 cm (1 kvadratni inč), koji se sada nazivaju čipovima. 12 1 mikrometar=jedan milioniti dio metra ili hiljaditi dio jednog milimetra.

237

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Brzina rada internog časovnika računara predstavlja takt procesora (clock) koji obično „otkucava“ nekoliko milijardi puta u sekundi. On je veoma važan jer čipovi rade po radnom taktu časovnika računara. Brzina rada procesora je višekratnik perioda takta internog časovnika. Iskazuje se u MIPS-ima, a ne u megahercima, čime se iskazuje brzina internog časovnika13. Časovnik koji otkucava tačno milion puta u sekundi zadaje radni takt od 1 MHz. Radni taktovi čipova i matične ploče su povezani. Ako je radni takt prebrz, računar neće raditi pravilno, a rezultat će biti pad sistema. Prebrz radni takt računara obično oštećuje čip. U takvom slučaju, računar najčešće neće raditi pravilno, a činiće se da problemi nemaju veze s procesorom. Na primjer, javljaće se greške pri upisivanju podataka na disk i pri čitanju podataka sa čvrstog diska. Računar Apple II koristio je takt od 2 MHz. Rani personalni i XT računari (prvi računari sa čvrstim diskom i procesorom i8088) imali su radni takt od 4,77 MHz. IBM je nakon toga proizveo seriju računara AT, čiji je prvi model radio na 6 MHz, a kasnije su se pojavili modeli na 8 MHz. Pentium procesor 1993. godine imao je brzinu rada internog časovnika oko 66 MHz, Pentium II, 1998. godine, 450 MHz, Pentium III, 1999. godine 733 MHz, Pentium IV, 2002. godine 3,06 GHz i Pentium IV “Prescott”, 2004. godine, 3,6 GHz. Današnji standardni personalni računari rade na taktu preko 2,0 GHz, a najbrži procesori imaju radni takt od 3,2 GHz ili veći. Najnoviji model i trenutno najbrži pojedinačni procesor za personalne računare je Intel-ov Pentium Extreme Edition 840, dvojezgreni procesor, uz koji Intel više i ne pridružuje oznaku IV. To je procesor sa dvije jezgre na jednom čipu-jednom komadu silicijuma, i obadvije jezgre rade na taktu od 3,2 GHz te obe imaju po 1 MB keš memorije. To je skoro 1000 puta brže od prvih IBM PC računara. Pošto se brzina računara koristi kao mjera kvaliteta njegovog rada, vrijednost u gigahercima je važan pokazatelj njegove snage. Ako su svi ostali parametri isti, brži radni takt omogućuje brže izvršavanje i bolje performanse računara. Ipak, vrijedi pomenuti da parametri obično nisu isti. Procesor je samo jedan od dijelova računara koji utiču na njegovu brzinu. Veoma brz procesor uparen s nevjerovatno sporim čvrstim diskom dao bi osrednje performanse računara. To je zato što brzinu računara određuje njegova najsporija komponenta. Uzimajući u obzir brzinu današnjih procesora, sigurno je da oni neće predstavljati usko grlo zato što je i najsporiji današnji procesor sasvim dovoljno brz za sve što se radi na personalnom računaru. Prema tome, usko grlo su druge komponente. 13

Megaherc, skraćeno MHz, je jedinica kojom se zamjenjuje odgovarajuća frekvencija naizmjeničnih (AC) ili elektromagnetskih (EM) talasa koja je jednaka jednom milionu herca (1,000,000 Hz). Megaherc se koristi za iskazivanje brzine internog časovnika mikroprocesora.

238

Hardver računara

Matična ploča i procesor treba dobro da se uklapaju. Ako je predviđeno da matična ploča radi na frekvenciji sistemske sabirnice (Data Bus) od 166 MHz, na njoj bi trebalo da se nalazi procesor koji može da podnese radni takt od 166 MHz. U takvom slučaju nije dobro na matičnu ploču stavljati čip koji je projektovan da radi s mnogo većim taktom. Ako bi na matičnu ploču projektovanu za procesor veće brzine stavili prespor procesor, on ne bi mogao da izdrži taj tempo. Usljed toga čip ne bi radio pravilno i pregrijavao bi se, što bi ga vjerovatno trajno oštetilo. U obrnutoj situaciji procesor ne bi bio iskorišten. Generalno pravilo za čipove i čipsetove glasi: ako se u čipset stavi prespor mikroprocesorski čip, on će se pregrijati i pokvariti. Ako se instališe prebrz čip, on će dobro raditi, ali ta brzina neće biti iskorištena. Moderne matične ploče omogućuju izbor umnožavanja radnog takta, ali postoji značajan rizik da se uništi procesorski čip ili izazovu drugi problemi. Da bi se ubrzao rad računara, procesor ima svoju vlastitu keš memoriju (cache memory) iz koje može puno brže uzimati podatke nego iz RAM-a. Takođe i ostale jedinice imaju neke karakteristike za ubrzanje procesora. Diskovi (Hard disk, CDROM disk, DVD-ROM disk) imaju takođe mogućnost keširanja. Zvučna kartica takođe ima mogućnost ubrzanja i uz to još obrađuje zvuk. Grafička kartica ima svoju memoriju i procesor za obradu slike. Iako postoje modemi koji obradu podataka koje prime predaju procesoru da ih obradi (takozvani softverski modemi), postoje i oni koji sve podatke obrađuju sami. CPU keš (cache memory) je brza priručna RAM memorija integrisana na čipu zajedno sa procesorom. CPU koristi keš memoriju da bi redukovao prosječno vrijeme pristupa memoriji. Možemo reči da je to neka međumemorija, koja se nalazi između mikroprocesora i glavne memorije. Ovaj keš je brža memorija relativno manjeg kapaciteta u kojoj se smještaju kopije sadržaja najčešće korištenih lokacija glavne memorije te se tako ubrzava razmjena podataka između procesora i glavne memorije. Kada mikroprocesor obrađuje podatke on prvo pregleda keš memoriju i ako podatke pronađe tamo (iz prethodnog čitanja podataka) on ne treba da troši vrijeme da bi te podatke pročitao iz glavnog RAM-a. Građa i upotreba brze priručne memorije zavisi od njezine namjene i proizvođača, a sastoji se od vrlo brze memorije višestruko manjeg kapaciteta nego glavna RAM memorija (od 1 KB do 1 MB) i složenog upravljačkog uređaja. Keš je koristan kada je pristup RAM-u spor u poređenju sa brzinom mikroprocesora. Aritmetičko-logička jedinica. Da bi se neki sistem mogao zvati računar, on mora imati mogućnost izvođenja aritmetičkih i/ili logičkih operacija, dobijanje komplementa binarnog broja i pomjeranje (shift) i rotiranje (rotate) bita. Dio računara koji ima tu mogućnost zove se aritmetičko - logička jedinica, skraćeno ALU (Arithmetical-Logical Unit). ALU je dio procesora koji obavlja elementarne 239

Informacije – Sistemi - Upravljanje

aritmetičke operacije (sabiranje, oduzimanje, itd.), logičke operacije (AND, OR, NOT), operacije upoređivanja (npr. upoređivanje jednakosti sadržaja dva bajta) i vrši prosljeđivanje rezultata operacija ka odredištu. ALU može izvesti operacije sabiranja (+) i oduzimanja (-), a za sve ostale operacije potrebno je napisati program koji uz pomoć sabiranja, oduzimanja i rotiranja provodi množenje, dijeljenje, potenciranje itd. Ova jedinica služi samo za generisanje raznih logičkih funkcija i ne posjeduju svojstvo memorisanja. Osnovne računske operacije: sabiranje, oduzimanje, množenje i dijeljenje obavljaju se u posebnim elementima koji se zovu registri. Savremeni mikroprocesori imaju više aritimetičko-logičkih jedinica (za cijele ili realne brojeve) i podržavaju kompleksnije operacije (sin, log, ...). Elektronskim rječnikom govoreći, ALU je izvedena kao obično prekidačko kolo. Registri. Da bi mogao obaviti operacije koje se od njega traže, procesor mora u sebi fizički sadržavati nekoliko lokacija memorije koje zovemo registri (od latinskog: registrare-zabilježiti). Registri su brze memorijske ćelije unutar mikroprocesora. Registri služe za memorisanje instrukcija koje se trenutno izvršavaju i podataka koji se trenutno obrađuju. Jer, za sve vrijeme dok se naredba ne nalazi unutar procesora, ona je računaru nepoznata, pa on i ne zna kakav postupak treba da obavi. Registar je niz od m bistabilnih elemenata koji pamte ili memorišu m-bitni binarni broj ili m-bitni kód. Najnoviji mikroprocesori imaju ugrađeno po nekoliko desetina registara koji služe za memorisanje instrukcija koje se trenutno izvršavaju i podataka koji se trenutno obrađuju. Različiti mikroprocesori imaju i različiti broj registara. Lakše je (komformnije) upotrebljavati procesore sa više registara. Ako je mikroprocesor 32-bitni onda se njegovi registri sastoje od 32 bita. U osnovni skup registara računara spadaju:

240

-

podatkovni registar (memorijski bafer (buffer) registar), ili registar za privremeni međusmještaj podataka, koji u sebi sadrži instrukciju ili podatak koji izlazi ili ulazi (operand) u memoriju,

-

adresni registar - registar memorijskih adresa , koji u sebi sadrži adresu tekuće adresirane lokacije u memoriji,

-

programsko brojilo - koje sadrži adresu instrukcije koja po redoslijedu treba da se izvrši,

-

registar instrukcija - instrukcioni registar, koji u sebi sadrži instrukciju koja je u toku izvršenja,

Hardver računara

-

akumulator (radni registar, registar opšte namjene ili aritmetički registar) u kome se obavljaju binarne operacije,

-

statusni ili fleg (flag) registar, jednobitni registar, koji pokazuje da je akumulator prepunjen, tj. da ima bit više, bit ostatka za prenos (carry) koji ostaje nakon binarnih algebarskih operacija, bit predznaka itd.,

-

indeksni registar, koji predstavlja memorijski pokazivač, koji u sebi čuva memorijsku adresu.

Obično najkompleksniji registar procesora je tzv. akumulator (engl. Accumulator), koji pored memorisanja podataka obavlja još i razne aritmetičke i logičke operacije, a često služi i kao posrednik kod ulazno-izlaznog transfera podataka. Svaki podatak koji dolazi iz vana ili treba biti poslat vani, redovno prelazi preko akumulatora. U njemu se memorišu rezultati pojedinih aritmetičkih i logičkih operacija. U mikroprocesoru postoji još jedan registar - statusni registar (registar stanja) u kojem se jedan bit (od 8, 16, 32 ili 64 bita) postavlja na 1 ("1 dalje") u slučaju negativnog rezultata, tj nosi informaciju da je došlo do prenosa (carry, čit. keri), ili nosi informaciju 0 u slučaju rezultata nula ili pozitivnog broja prilikom operacije sabiranja. Drugi bit ovog registra označava da je rezultat aritmetičke operacije izašao izvan okvira raspoloživog prostora ukoliko se brojevi tretiraju kao dvostruki komplementi. U ovom registru je moguće ispitivanje i ostalih određenih uslova koji nastanu u automatskom radu mikroprocesora dok on izvodi niz naredbi ili određeni program. Redosljed izvođenja naredbi određuje programsko brojilo (Program Counter). Upravljačka jedinica (Control Unit). Da bi aritmetičko-logička jedinica mogla izvršavati one zadatke koje korisnik želi, njoj treba "reći" šta da radi u pojedinom momentu. Taj posao obavlja kontrolna ili upravljačka jedinica. Upravljačka jedinica je najznačajniji dio mikroprocesora. To je sinhrono kolo koje funkcioniše po taktu časovnika. Sastavljena je od: -

jezgre upravljačke jedinice

-

registra instrukcije (naredbe, komande), koji čuva narednu komandu koju mikroprocesor treba izvesti

-

dekodera komande, koji dekodira naredbu i generiše upravljačke signale za njeno izvođenje

-

programskog brojila, koji određuje adresu naredne komande koja se treba izvesti.

241

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Upravljačka jedinica pribavlja (fetch), dekodira (decode) i upravlja izvođenjem (execute) instrukcija. Preko adresne, podatkovne i kontrolne sabirnice komunicira sa svim komponentama mikroprocesora i mikroračunara. Rad mikroprocesora se dijeli u tri faze: -

pribavi – tokom koje upravljačka jedinica šalje upravljačke signale potrebne za dohvat instrukcije iz memorije

-

dekodiraj,

-

izvrši – tokom koje upravljačka jedinica šalje signale potrebne za obavljanje instrukcije.

Elementarna operacija kojom se generiše jedan ili više upravljačkih signala potrebnih za prenos podataka ili aktiviranje pojedinog sklopa naziva se mikrooperacija. Primjeri mikrooperacija su: prenos podataka između registara i aktiviranje ALU-a za obavljanje pojedine operacije. Glavna memorija – (RAM - Random Access Memory), zovemo je još i radna memorija, je jedna od osnovnih jedinica računara. U nju smještamo podatke i programe prilikom obrade. U klasičnoj ili von Nojmanovoj arhitekturi programi se fizički nalaze u istom memorijskom prostoru gdje i podaci. Posljedica toga je da do nje moramo odlaziti veoma često da bismo pristupili do svake naredbe i traženih operanada. Radi toga prenos podataka po sabirnici iz memorije odnosno u nju postaje usko grlo. Podjela memorija na podatkovnu i programsku i određena izvedba prenosnih puteva do njih - sabirnica, npr. Harvardska arhitektura, lako rješava taj problem. Memorija računara je skup ćelija koja sadrži (smješta, čuva) neku informaciju zapisanu u obliku koji razumije mikroprocesor (podaci ili naredbe za izvođenje programa).Svaka od ćelija memorije ima jedinstvenu adresu preko koje mikroprocesor pristupa do njenog sadržaja pri tom se koristeći adresnom sabirnicom. Sadržaj pojedine ćelije može se, preko podatkovne sabirnice, prenijeti u mikroprocesor i obrnuto. RAM memorija, brze keš memorije i video memorija su najskuplji elementi računarskog sistema. RAM memorija -memorija sa slučajnim pristupom) je mreža elektronski napajanih (punjenih) tačaka u koje računar smješta podatke u obliku binarnih cifara, nula (0) i jedan (1), a koji će mu biti stalno potrebni i brzo dostupni za vrijeme dok radi. Slikovitije kazano, to je niz numerisanih ćelija od kojih svaka sadrži jedan mali dio informacije-jedan bit. Memorija je sagrađena od memorijskih ćelija od kojih svaka sadrži jedan bit informacije. Svaka ćelija ima dva električna priključka; preko jednog izabiremo

242

Hardver računara

ćeliju ako navedemo adresu ćelije (Xi), a preko drugog prenosimo podatak iz nje ili unosimo podatak u nju, preko podatkovne linije (Yi).

Slika 96. Šematski prikaz memorijske ćelije

Ćelije u memoriji su različito organizovane. Najčešća je matrična organizacija, kod koje su ćelije raspoređene u redove i kolone. Matrica je obično kvadratna, a može biti i pravokutna. Pri tome, ćelije se izabiru po redovima, a podaci se prenose po kolonama. Ćelija može sadržavati informaciju koja može biti neka instrukcija, koja govori računaru šta treba da izvede, ili podatak kojeg računar treba da bi izveo instrukciju. Tako u nekom trenutku vremena, u nekoj ćeliji može biti podatak, a u nekom kasnije može biti instrukcija. RAM je memorija sa slučajnim pristupom14 što znači da se sadržaj memorijske ćelije može mijenjati svakog trenutka. To znači da se pozvana programska instrukcija ili podatak ne mora pri ponovnom učitavanju upisati na iste memorijske lokacije, jer je u međuvremenu dio njih okupiran nekim drugim zadatkom. RAM je obično smješten u blizini mikroprocesora na nekoliko malih integralnih kola u obliku modula od kojih svaki najčešće predstavlja jednu "banku memorije", ili pak više uložaka sa čipovima tvore jednu banku memorije-jedan modul. Memorijski modul je štampana pločica na koju su zalemljena memorijski integralna kola i na čijem se jednom rubu nalaze konektori. Na matičnoj ploči postoje odgovarajuće utičnice (konektori) u koje je moguće utaknuti memorijski modul. Moduli se sa matičnom pločom spajaju preko posebne vrste utičnice, tzv SIMM utičnice. Stoga, česta oznaka memorijskog modula je SIMM (Single In-line Memory Module). 14

Slučajni pristup znači da procesor računara može pristupiti direktno bilo kojem dijelu memorije ili bilo kojoj memorijskoj lokaciji u bilo koje vrijeme, a ne da to čini sekvencijelno od neke startne ćelije.

243

Informacije – Sistemi - Upravljanje

  Slika 97. Razni tipovi memorijskih modula

15

Da bismo mogli shvatiti šta memorija znači za rad računara, moramo se podsjetiti na osnovni princip rada računara. Računar razumije samo koncept „uključeno“ (on) i „isključeno“ (off). Uključeno je predstavljeno sa brojem 1 (jedan), a isključeno je predstavljeno sa brojem 0 (nula). Sve što računar radi bazirano je na kombinaciji ovakvih jedinica i nula, što je poznato pod nazivom binarni sistem brojeva. Ove jedinice i nule su odbrojci ili digiti, poznati kao bitovi16. Iako računari obično imaju mogućnost da testiraju i manipulišu bitovima, oni su općenito konstruisani tako da smještaju podatke i izvršavaju instrukcije sastavljene od više bita, nazvanih bajt (byte skr. od binary digits eight). U većini računarskih sistema osam bitova čine jedan bajt. Dakle, bajt je definisan kao ona količina memorije koja je dovoljna da se zapamti jedan znak u informatici, tj. jedno slovo, jedna cifra, jedan znak interpunkcije ili neki drugi od 256 (ili 28) ASCII standardom 15

Memorijski modul-štampana pločica sa konektorima na koju su zalemljena memorijska integralna kola. 16 bit=skr. od engl. binary digit

244

Hardver računara

definisanih znakova17. Vrijednost bitova se obično iskazuje (čuva, bilježi) kao neki niži ili viši nivo električnog punjenja ćelije memorijske jedinice. Glavne karakteristike RAM-a su kapacitet i brzina rada. Kapacitet memorije mjeri se i iskazuje kilobajtima (KB), megabajtima (MB), gigabajtima (GB) i terabajtima (TB), dakle prostorom za smještanje podataka ili instrukcija18, a brzina rada mjeri se vremenom pristupa čitanju ili upisivanju (bajtova) podataka ili instrukcija iz ili u memorijsku lokaciju. Jedan kilobajt (KB) jednak je 1024 bajta ili znaka. Radi osjećaja veličine te jedinice recimo da jedna stranica teksta pisanog na računaru sa duplim proredom ekvivalentno je veličini memorije ili skladišta podataka na nekom mediju od jednog kilobajta. Nakon kilobajta, naredna veća jedinica memorije je jedan megabajt. Megabajt (MB) iznosi 1,048,576 bajta. To je kapacitet memorije u koji može, na primjer, da se smjesti tekst jednog obimnijeg romana. Naredna veća jedinice memorije je gigabajt (GB). To je memorija u koju bi mogao da se smjesti tekst cijele jedne obimnije enciklopedija knjiga (oko 1074 miliona znakova). Konačno, naredna još veća jedinica kapaciteta memorije je terabajt (TB). To je kapacitet memorije u koju bi mogao da se smjesti tekst ispisan u svim knjigama jedne veće prodavnice knjiga (oko 1100 milijardi znakova)19. Da bi se podatak upisao (smjestio) u memoriju računara, te kasnije mogao dohvatiti, potrebno ga je 'uskladištiti' na tačno određeno mjesto u memoriji, nazvano memorijska lokacija, te omogućiti njegovo brzo pronalaženje. Veličina memorijske lokacije u skladu je s brojem bit-a podatkovne sabirnice, što znači da se podaci veći od kapaciteta jedne memorijske lokacije moraju pohraniti u više memorijskih lokacija. Svakom bajtu u memoriji računara pridružen je identifikacioni broj, koji se naziva adresa. Memorijska lokacija je dio memorije koji odgovara jednoj adresi Prema tome, memorijske lokacije možemo zamisliti kao niz pretinaca od kojih svaki ima svoju adresu i u koju se može smjestiti (memorisati) jedan bajt. Iz memorije se sa određene lokacije može pročitati samo čitav bajt (jedan znak). Takođe, u memoriju se u određenu lokaciju može upisati samo jedan bajt. 17

ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Skraćenica za američki standardni kod za razmjenu informacije. Ovaj sedmobitni kod uspostavlja jednoznačnu vezu između slova, cifara, specijalnih i kontrolnih znakova, sa jedne strane, i kombinacije binarnih brojeva dužine sedam bitova, sa druge strane. U ASCII sedmobitnom kodu moguće je kodiranje 128 različitih znakova. 18 1 kilobajt=1 KB (engl. kilobyte)= 210 bajta = 1.024 bajta 1 megabajt = 1 MB = 220 bajta = 1.024 * 1.024 bajta = 1.048.576 bajta 1 gigabajt = 1 GB = 230 bajta = 1.0243 bajta = 1.073.741.824 bajta 19 Byte=8 bita; KB=1,024 bajta; MB=1,024x1,024B=1,048,576 bajta; GB=1,024 MB=1,073,741,824 bajta; TB=1,024 GB=1,099,511,627,776 bajta.

245

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Elektronski sklop, koji je osnova pamćenja svakog pojedinog bit-a u lokaciji, naziva se memorijski element ili memorijska ćelija. Radi toga memorija se najčešće organizuje kao šahovska tabla ili ukrštenica u kojoj na svakom polju postoji jedna memorijska lokacija koja predstavlja skupinu ćelija.

Slika 98. Šema adresnog polja memorije

Cjelokupna “ukrštenica” naziva se adresno polje memorije. Ukupni broj memorijskih lokacija pomnožen s brojem bajta u lokaciji predstavlja kapacitet memorije. Na slici 98. prikazano je adresno polje memorije čija je (memorijska) lokacija široka 1 bajt. Za računare s većom sabirnicom podataka od primjera na slici imaće lokacije veličine 2, 4 ili 8 byte-a, ili još više, zavisno od konstrukcije računara. Želi li se smjestiti neki bajt20 u memorijsku lokaciju, potrebno je navesti adresu lokacije u koju se on smješta. Takođe, želi li se pročitati neki bajt iz memorije, potrebno je navesti adresu memorijske lokacije u kojoj je se taj podatak nalazi. Procesor tokom rada adrese šalje putem tzv. adresne sabirnice, a podatke šalje po tzv. podatkovnoj sabirnici. Od pojave željene adrese na adresnim sabirnicama pa do pojave podatka smještenog u traženoj lokaciji na podatkovnim sabirnicama protekne određeno vrijeme. To vrijeme zove se vrijeme pristupa (access time). Ovo vrijeme ograničava brzinu čitanja podataka iz memorije i brzinu upisivanja u nju, pa time znatno ograničava brzinu rada cijelog računara. Vrijeme pristupa kod današnjih memorija iznosi nekoliko desetaka nanosekundi.

20

Jedan ASCII znak, na primjer jedno slovo, zauzima jedan bajt memorije.

246

Hardver računara

Kada nam neko saopštava kolika je memorija računara, on u stvari govori o RAM-u, iako računar ima i druge vrste memorija. Međutim, RAM je glavna memorija u računaru koja se koristi za obradu podatka. U RAM-u se obavlja čitanje, upisivanje i osvježavanje sadržaja memorijskih lokacija. Kada god radimo sa nekom datotekom na računaru mi koristimo RAM. Podaci iz te datoteke su privremeno smješteni u RAM. Međutim, RAM je izbrisiva odnosno nepostojana memorija. U nju se podaci mogu upisivati i iz nje čitati dok je pod naponom napajanja. Prekidom napajanja RAM-a brišu se svi podaci koji su u njemu memorisani i on time nepovratno gubi svoj sadržaj. Spektar instrukcija ili komandi, kojima procesor neprestano komunicira sa memorijom uglavnom je različit od procesora do procesora, ali sve se one mogu sažeti u četiri osnovne grupe: instrukcije za prenos podataka, aritmetičko-logičke instrukcije, instrukcije za upravljanje tokom programa i ulazno-izlazne instrukcije. ROM memorija. U računarima, integrisano na matičnoj ploči, nalazi se jedna druga vrsta memorija koja služi za trajno čuvanje podataka. Naziva se ROM memorija (skr. engl. Read-Only Memory). To je memorija koja je proizvedena sa fiksnim sadržajem i može samo da se čita, ali ne i da se u nju vrši upisivanje. RAM i ROM memorija računara zajedničkim imenom se zovu radna memorija. Po kapacitetu ROM memorija je mnogo manja od RAM-a i nije raspoloživa korisniku već samo sistemu, te se stoga u navođenju karakteristika nekog računara veličina memorije podataka ROM-a obično ne pominje. Za razliku od RAM-a, ROM je neizbrisivo (postojano) skladište podataka21, čiji sadržaj ostaje nepromijenjen i kada se računar isključi. To je u suštini EPROM22 s mogućnošću upisa nekih osnovnih podataka pomoću posebnog programa koji se može aktivirati pri uključivanju računara. Ova vrsta memorije se dijelimično koristi za smještanje pobuđujućeg softvera (firmvera) računara.

Slika 99. Izgled ROM čipa

Slika 100. EPROM, PROM i ROM čipovi

21

Konvencija je da se samo RAM i ROM zovu memorijom (engl. memory), a sve ostale jedinice (diskovi, flash memorije) za čuvanje podataka nazivaju se skladišta podataka (storidži-engl. storages). 22 EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) čip

247

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Firmver je pojam koji je uveden da se njime opiše pojam tzv. ugrađene logike i mikroprogramiranja pomoću ROM-a. Firmver je softver koji je ugrađen (built-in) u hardver. To je program koji je unešen u rid-onli memorije (ROM) ili programibilne rid-onli memorije (PROM-Programable Read Only Memory), tj. memorije iz kojih se podaci, adrese ili programske instrukcije, upisani unaprijed-fabrički, mogu samo „čitati“ a ne i upisivati. Na taj način ti podaci, adrese ili programske instrukcije postaju stalni dio računarske jedinice. To nije ni hardver ni softver nego nešto između toga. Sa softverom ima veze utoliko što je to neka vrsta programiranja, tj. izbora sadržaja pojedinih instrukcija ROM-a, a realizacija tog programa vrši se u hardveru, u ROM-u ili PROM-u. Način pamćenja potrebnih koraka za realizaciju pojedine instrukcije pomoću ROM-a naziva se “ugrađena logika” (slob. prev. od engl. “stored logic”). Prostije rečeno, firmver je mikroprogram koji je trajno upisan u hardver, a softver je mikroprogram koji je u obliku fajla fizički upisan na neki medij - magnetni ili optički. Firmver se kreira i testira na isti način kao softver, korišćenjem simulacije mikrokóda. Kada je spreman može se distribuisati kao i ostali softver i, uz korišćenje posebnog interfejsa, instalisati u programibilne ROMove kod korisnika. Firmver se ponekad distribuiše za štampače, modeme i ostale jedinice računara. PROM (Programable ROM) su čipovi koji se proizvode sa unaprijed upisanim programom. Oni imaju kratko vrijeme pristupa, radi čega se češće koriste kao logički elementi, a ne kao memorijski elementi, tj. mediji za programirano čuvanje podataka. Kao memorijski elementi uglavnom se koriste za smještanje podataka koji su tzv. referentne tabele (look-up table) računara. EPROM (Erasable Programmable ROM) – je vrsta izbrisive (prebrisive) ROM memorije koja se može programirati iz vana. To je specijalni ROM čip kod kojeg je moguće da se sadržaj briše ili prepisuje jedan preko drugog. Program upisan u neki EPROM pravi se za aplikacije kod kojih nije predviđeno da se podaci ažuriraju. Sadržaj EPROM-a može se izbrisati tako što se centralni otvor na čipu osvijetli ultraljubičastom svjetlošću, a novi sadržaj u obliku mašinskog jezika unosi se posebnim uređajem - programatorom, priključenim na nožice čipa. Odmah nakon uključenja računara procesor započinje svoj uobičajeni posao dobavljanja (fetch) mašinskih instrukcija i njihovog izvršavanja, tj počinje da izvršava neki program. Taj program se u računarima nalazi zapisan u ROM memoriji. Ranije su ti programi bili čuvani kompletno na disketama sa kojih su se učitavali pri svakom uključivanju računara i izvršavali su se prije ostalih programa23. Kod današnjih personalnih računara u ROM memoriju upisuju se samo 23

Radi ilustracije napretka u progresu informacionih tehnologija, da kažemo, na primjer, da je autor ove knjige 1972. godine započeo svoju radnu karijeru kao operater i programer na tada najsavremenijem i veoma skupom računaru, IBM/360 M-32, u INCEL-u u Banjaluci.

248

Hardver računara

najelementarniji dijelovi operativnog sistema i to u obliku četiri osnovne grupe programa: 

START-UP / sadrži test pouzdanosti, inicijalizira priključene uređaje, izvršava rutinu koja omogućava čitanje diska i aktivira se pri uključivanju računara.



ROM BIOS / To je dio operativnog sistema računara. On upravlja perifernim jedinicama (monitor, tastatura, disk i druge), prevodi jednostavne komande i upravlja jednostavnijim zadacima, kao što su unos datuma i vremena. Zadatak BIOS-a je, između ostalog, i da učita (load) ostatak operativnog sistema sa diska u RAM memoriju, gdje će biti omogućeno njegovo izvršavanje. Po koncepciji BIOS (Basic Input Output System) predstavlja vezu - interfejs između komandnog procesora (command.com) i hardvera računara.



ROM BASIC / jezgro BASIC programskog jezika. Ovo je sve rjeđe sastavni dio ROM-a i umjesto njega sada su to razni uslužni programi kao antivirus zaštita i drugo.



ROM EXTENSION / skup programa koji služe za podršku rada dodatnih uređaja (diskovi, grafičke kartice i slično).

Ostale interne komponente. U kućištu računara standardno se smještaju slijedeće: -

Kontroleri uređaja za skladištenje podataka (storage controllers) tipa IDE, SCSI ili nekog drugog tipa, koji kontrolišu hard disk, floppy disk, CDROM i/ili DVD ROM i druge pogone (drives); Kontroleri su smješteni direktno na matičnoj ploči (on-board) ili na ekspanzionoj kartici,

-

Kontroler ispisa na monitor (video display controller) koji proizvodi izlaz iz računara na ekran,

Računar je tada koštao oko 2,8 miliona USA dolara. Odmah po uključenju tog računara, vršilo se tzv. podizanje sistema, tj. unos osnovnog, a takođe i ostalog softvera i podataka u sistem. To se obavljalo pomoću čitača tzv. bušenih (Holeritt-ovih) kartica, uz pomoć kojih su se tada uglavnom unosili podaci i programske instrukcije. Nije bilo tastature kao ulazne jedinice, ni monitora, kao izlazne jedinice - kao danas. Signal ili poruka da je sistem “podignut”, i da je spreman da prima na izvršenje programe i podatke, davala je samo jedna mala lampica koja bi pri tome zasvjetlila (treperila), ili bi se na linijskom igličnom štampaču, koji je bio izlazna jedinica tog računara (tada nije bilo CRT monitora, niti laserjet ili ink-jet štampača - kao danas), ispisivala poruka Ready for communication, nakon čega se moglo pristupiti učitavanju tzv. card deck-a, tj. paketa bušenih kartica, na kojima su bili “ubušeni” kodovi instrukcija korisničkih programa i podataka.

249

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

Kontroleri računarskih sabirnica (paralelna, serijska, USB24) koji služe da povežu računar sa eksternim perifernim jedinicama kao što su štampači ili skeneri.

-

Neki tip izmjenjivog medija za upis podataka:

-

CD – doskoro najčešći tip izmjenjivog medija,

-

DVD – sada je obavezan u konfiguraciji,

-

Floppy disk – izostavlja se u novijim konfiguracijama.

-

Interno skladište za podatke – na kojem se čuvaju podaci u računaru radi kasnijeg korišćenja:

-

Hard disk – za trajnije smještanje podataka.

-

Kontroler prostora na disku (Disk array controller), poznat kao RAID sistem (Redundant Array of Independent Disks), tj. sistem koji koristi više čvrstih diskova za dijeljenje ili kopiranje podataka između uređaja.

-

Zvučna kartica (Sound card) – koja prevodi signale sa sistemske ploče u jezik koji slušalac može ćuti ili čitati i koja na sebi ima priključke za zvučnike.

-

Mrežni uređaji - za povezivanje računara na Internet i/ili sa drugim računarima

-

Modem - za povezivanje putem telefonskog biranja (dial-up connections)

-

Mrežna kartica (Network card) - za ADSL/kablovski Internet i/ili za povezivanje sa drugim računarima,

-

Uređaj za napajanje (power supply) – oklopljeno metalno kućište u kojem se nalazi uređaj za napajanje električnom energijom, kontroler napona i ventilator za hlađenje mrežnog dijela.

Eksterne hardverske komponente. Kao što smo vidjeli, mogućnosti računara zavise od kapaciteta i karakteristika centralne jedinice. Međutim, centralna jedinica ne bi mogla ispuniti funkciju obrade podataka bez odgovarajućih periferijskih uređaja. Eksterne hardverske komponente uglavnom služe za komunikaciju računara sa spoljnim svijetom. U taj spoljni svijet spada i korisnik računara. Preko tih uređaja korisnik saopštava računaru podatke a isto tako i računar saopštava korisniku obrađene podatke. Prema tome da li računar prima ili saopštava podatke periferne uređaje dijelimo na ulazne, izlazne i ulazno-izlazne. Periferni uređaji su direktno povezani sa centralnom jedinicom i rade pod kontrolom upravljačke 24

USB-Universal Serial Bus

250

Hardver računara

jedinice. Kao eksterni uređaji računarskog sistema, koje se nalaze izvan kućišta, obično dolaze: -

Ulazne jedinice (ulazni uređaji, engl. Input devices), omogućavaju unos podataka u računar. U ovu grupu spadaju:

-

Tastatura (Keyboard)

-

Pokazivačke jedinice (Pointing devices)

-

miš (Mouse)

-

pomična kuglica (Trackball)

-

kursorska podloga osjetljiva na dodir (Touch pad25)

-

Ručica (Joystick)

-

Komandna ploča za računarske igre (Game Pad)

-

svjetlosna olovka (Light pen)

-

Skener (Image Scanner)

-

Digitalna kamera (Webcam)

-

Mikrofon

-

Izlazne jedinice (Output devices), u koje spadaju: Izlazni uređaji omogućavaju korišćenje informacija iz računara:

-

Štampač (Printer),

-

Koordinatni pisač (Ploter)

-

Zvučnici (Speakers)

-

Ekran (Monitor)

-

Jedinica za upisivanje na CD ROM i DVD

-

Projektor i dr.

Postoje uređaji koji se koriste za obe prethodno navedene funkcije. Ulazno/izlazni uređaji omogućavaju korišćenje informacija iz računara i unos u računar. U ovu grupu spadaju: -

Touchscreen monitor

-

modem i dr.

25

Touchpad – čit. tačped (ili trackpad) je pokazivačka jedinica koja ima osobine senzora osjetljivog na dodir, specifična površina koja može da prenosi pokret i poziciju korisnikovih prstiju na odgovarajuću poziciju na ekranu.

251

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

Mrežni uređaji (Networking devices), u koje spadaju:

-

Eksterni modem

-

Eksterna mrežna kartica (Network card).

U nastavku ćemo opisati funkciju i karakteristike svakog od eksternog uređaja računara. Tastatura (engl. Keyboard) je najzastupljeniji eksterni uređaj, a služi za ručno unošenje podataka (i programa) u računar i za upravljanje računarom. Preko nje se obavlja najveći dio komuniciranja čovjek - računar na način da pomoću nje unosimo znakove i tekst. Iako današnje tastature sadrže 104 tastera/tipke, one mogu izvesti mnogo više znakova i funkcija kombinovanjem postojećih. Osnovni dijelovi svake tastature su: -

numerički tasteri, koji se nalaze na desnoj strani tastature, služe za unos cifara od 0 do 9 i osnovne matematičke operacije a u drugoj opciji i kao kursorski tasteri za kretanje pokazivača miša po ekranu,

-

funkcijski tasteri, koji se nalaze pri vrhu tastature i imaju određene funkcije u zavisnosti od programa u kome se koriste,

-

alfanumerička tastatura, predstavlja centralni i najveći dio tastature, koji sadrži sva slova, znakove i brojeve, koji se koriste u radu.

Postoje različiti modeli tastatura, sa različitom veličinom i rasporedom pojedinih tastera što otežava prilagođavanje korisnika. Poseban tip tastature su tzv. ergonomske tastature koje su dizajnirane tako da korisniku olakšaju rad i smanje vjerovatnoću povreda usljed naprezanja, ukoliko se na njima duže kuca. To su tastature kod kojih su lijevi i centralni dio, okrenuti blago unutra, što je i neki prirodan položaj ruku pri kucanju. Sadrže i nožice, kao i kod većine drugih tastatura koje omogućavaju da se prednji dio tastature blago podigne kao i naslon za dlanove.

Slika 101. Izgled standardne tastature

252

Hardver računara

Na standardnoj IBM PC/AT tastaturi mogu se uočiti tri grupe tastera: funkcijski tasteri, označeni sa F1 do F12, koji se nalaze u prvom redu (gore) u lijevom dijelu tastature. Pomoćna tastatura (numerička) nalazi se sa desne strane, a na njoj se, pored ostalih, nalaze tasteri za pomjeranje kursora (koji su označeni strelicama). U sredini tastature nalaze se alfanumerički tasteri. Njih na tastaturi ima najviše a njihov raspored sličan je onima na pisačoj mašini. Svi tasteri na sebi imaju neku oznaku. Tačno značenje pojedinih tastera zavisi od programa sa kojim se trenutno radi. Tasteri čije značenje obično zavisi od trenutno korišćenog programa na tastaturama su obično sive boje, dok su tasteri sa standardnim značenjem (alfanumerički) obično bijele boje. Tastatura računara funkcioniše tako da posebni periferijski posrednik (mikrokontroler) prati sve pritiske na tastaturu, za svaki taster generiše poseban (ASCII) kód i prenosi ga u mikroprocesor. Postoji jezička podjela tastatura prema rasporedu pojedinih slova pa tako postoje GE, DK, US i druge tastature. Po pitanju cijene, što je tastatura jednostavnija to je i jeftinija, što se ide dalje po pitanju funkcionalnosti i ergonomije tako i cijena srazmjerno raste. Novije tastature sadrže tastere za Internet i multimedijalnu podršku, koje pri vrhu imaju niz dugmića koji služe za otvaranje Internet browser-a, e-maila, puštanje filmova itd. Takođe, veoma popularne danas su i bežične tastature. Po pitanju proizvođača slična je situacija kao i kod miševa, neki od lidera su Logitech, A4 Tech, Genius, itd. Miš (engl. Mouse) je periferna hardverska komponenta računara. Miš je ulazni uređaj koji očitava pokrete koje korisnik pravi i pretvara ih u signal koji se šalje računaru. Po pitanju modela i načina rada postoji, prije svega, standardni mehanički miš, čiji je glavni dio čelična kuglica presvučena gumom ili plastikom i koja se rotira pokretanjem miša po ravnoj podlozi. Kretanje ove kuglice se prenosi na dvije osovine, od kojih jedna prenosi kretanje po x osi, a druga po y osi. Problem kod mehaničkog miša je što se lako zaprlja, pošto kuglica, koja se kreće po ravnoj podlozi, kupi svu prljavštinu i prašinu pa je potrebno povremeno čišćenje miša. Zbog toga su se gotovo i povukli iz upotrebe.

  Slika 102. Izgled standardnog miša

  Slika 103. Primjer bežičnog miša

253

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Optički miš ne sadrži kuglicu nego led diodu koja omogućava digitalnoj kameri da hvata fotografije velikom brzinom. Takve fotografije se porede i na osnovu toga se utvrđuje da li je došlo do promjene pozicije ili ne. Ovi miševi su mnogo precizniji, bolji, zatvoreni su pa ne dolazi do prljanja. Mana im je prevelika osjetljivost i zavisnost od podloge. Broj tastera na miševima je različit tako da postoje miševi sa jednim tasterom, sa dva tastera od kojih je lijevi primarni, a desni sekundarni, što je opet moguće promijeniti i prilagoditi miš i za ljevoruke osobe. Na kraju, tu su miševi sa tri tastera, kod kojih se treći taster koristi u posebnim aplikacijama koje to podržavaju. Miševi sa skrolom, odnosno točkićem na vrhu, omogućava skrolovanje (pomjeranje po ekranu) dokumenata po vertikali. Postoje, takođe, i miševi sa dva točkića, od kojih jedan služi za skrolovanje po vertikali, a drugi po horizontali. Kod laptop računara postoji senzorska pločica ili Touch pad, dimenzija 5x5 cm i crne boje kod koje pomjeranje prsta preko površine izaziva pomjeranje kursora na ekranu. Pri izboru miša obično se ne obraća mnogo pažnje na sam miš, već se izbor prepušta prodavcu, što obično uzrokuje isporuku lošijeg miša. Bez obzira na nisku cijenu, treba obratiti pažnju pri kupovini jer je ova komponenta podjednako važna za udoban rad na računaru. Monitor je osnovni izlazni uređaj računara preko kojeg računar saopštava podatke korisniku i radi u tijesnoj sprezi sa grafičkom karticom. Postoje dva tipa monitora: -

CRT (Cathode Ray Tube) monitori

-

LCD (Liquid Crystal Display) monitori.

CRT monitori su sa katodnom cijevi i polako se povlače iz upotrebe. Zbog velikih dimenzija katodne cijevi zahtijevaju veliki prostor na radnom stolu. Bolje rješenje predstavljaju LCD monitori koji koriste osobine tečnih kristala i polarizacije svjetlosti. Ovakvi monitori zahtijevaju mnogo manje prostora i smanjuju naprezanje očiju prilikom rada. Glavna karakteristika monitora od kojeg u najvećoj mjeri zavisi i njegova cijena je veličina ekrana. Ona se izražava pomoću dijagonale ekrana. Današnji monitori se izrađuju u nekoliko standardnih veličina: 15, 17, 19 i 21 inča. Druga važna karakteristika monitora je njegova rezolucija tj. iz koliko se tačaka (piksela) sastoji slika na monitoru. Savremeni SVGA monitori podžavaju rezoluciju i do 1280*1024 piksela ali može se podesiti da rade i sa manjom rezolucijom (640*480, 800*600, 1024*768).

254

Hardver računara

Pikseli i rezolucija. Piksel je najmanja nedjeljiva logička jedinica slike, predstavljen jednom tačkom na ekranu. Svaki piksel ima svoju boju i osvjetljenje. Jasnoća i oštrina slike koja se dobija zavisi od broja piksela koji su na raspolaganju, od čijeg broja zavisi nivo detalja nekog prikaza. Rezolucija po gruboj definiciji predstavlja broj piksela po jedinici površine. Na primjer, rezolucija 1024x768 predstavlja sliku široku 1024 i visoku 768 piksela. Problem koji se javlja kod CRT monitora je to što slika koja se vidi na ekranu nije stabilna i mora da se „osvježava“. Tu se uvodi pojam Refresh rate koji predstavlja broj osvježavanja slike u toku jedne sekunde (što je veoma važna karakteristika za monitore). Osvježavanje monitora može da bude 60, 75, 85, 100 i više puta u sekundi (Hz-herca). Kada posmatrate sliku na ekranu, i ako vam se čini da ona miruje, ona se iscrtava 60 ili više puta u sekundi. Svako osvježavanje ispod 75 puta u sekundi izaziva treperenje slike što dovodi do brzog zamora očiju i pojave suza. Za razliku od CRT monitora, LCD tehnologija ne zahtijeva osvježavanje, što je velika prednost zbog koje su ovi monitori sve više u upotrebi. LCD tehnologija (Liquid Crystal Display) - tečni kristali. Tečni kristal je prvi put otkriven 1888. godine. Zagrijavanjem supstance holesterol benzoata dobijen je tečni kristal. Njenim daljim zagrijavanjem dobijena je potpuna tečnost. Tečni kristal nije ni u tečnom, ni u čvrstom agregatnom stanju (nešto je između). Ako bismo morali da odredimo agregatno stanje, bliže je tečnom stanju pa otuda i ime. Prvi LCD prikaz pojavio se 1968. godine, a prvi LCD monitor 1979. godine. Tečni kristali su vrlo osjetljivi na temperaturne promjene. Vrlo male promjene temperature utiču na stanje kristala (na primjer, vidljiva promjena displeja laptopa na hladnom ili toplom vremenu). Postoji veliki broj supstanci koje, zavisno od temperature, mogu biti u različitim fazama.

Slika 104. CRT i LCD monitori

255

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Grafička ili video kartica (VGA- video graphics adapter) je elektronski sklop koji obrađuje sliku odnosno grafiku koja će biti prikazana na monitoru. Monitor se priključuje na matičnu ploču preko periferijskog posrednika - adaptera koji se u trgovačkom žargonu naziva grafička kartica.

Slika 105. Grafička kartica

Grafička kartica se postavlja (ulaže se) u odgovarajući slot na matičnoj ploči računara26. Na grafičkoj kartici se nalazi grafički koprocesor, koji je odgovoran za prikazivanje slike na monitoru bez optrerećenja procesora. Brzina koprocesora direktno utiče na brzinu prikazivanja slike. Pored koprocesora na grafičkoj kartici nalazi se i video memorija u kojoj se pohranjuju podaci o prikazivanoj slici. Veličina video memorije je ograničavajući faktor u pogledu rezolucije i broja istovremeno prikazivanih boja na monitoru. Grafička kartica poznata je još i pod nazivima grafički adapter ili video kartica. Što se tiče terminologije, u prošlosti se mnogo više koristio termin “display adapter“ i uglavnom se odnosio na prikaz alfanumeričkih znakova, bez grafičkih elemenata, koji se sreću danas kod savremenih PC računara. Grafička kartica je odgovorna za grafičku predstavu obrađivanih podataka na monitoru.

26

-

Ona podatke iz računara u digitalnom obliku pretvara u analogne signale na ekranu (u vidu slike).

-

Bit mapping – svakom pikselu na ekranu pridružuje se jedan bit ili više bitova u memoriji

-

Grafička kartica ima sopstvenu memoriju

Na matičnoj ploči se, pored ostalog, nalaze portovi i slotovi, koji služe (portovi) za priključivanje drugih uređaja sa računarom ili za umetanje (slotovi) raznih periferijskih posrednika-proširenja računara koji se nalaze u vidu raznih adapterskih kartica (grafičkih, muzičkih, video, za igre, memorijskih i dr.)

256

Hardver računara

-

Kapacitet ove memorije zavisi od broja piksela na ekranu (rezolucija) i broja boja po pikselu (512 Mb, 1 Gb, 2 Gb, 4 Gb, ...)

Time se obezbjeđuje brz protok i samim time brža obrada grafike, što na kraju daje veći broj slika u sekundi čineći grafičku scenu ljepšom i fluidnijom. Priključuje se (ulaže se) u jedan od slotova na matičnoj ploči. Na sebi ima spoljni priključak za monitor računara. Moderne grafičke kartice su opremljene snažnim grafičkim procesorima koji svojom procesorskom snagom i brojem tranzistora gotovo nadmašuju glavne procesore. Kvalitet dobijene slike na ekranu zavisi od kvaliteta grafičke kartice i monitora. Danas postoje veliki zahtjevi po pitanju kvaliteta grafičke kartice, prije svih zbog multimedijalnih sadržaja i video igara. Ukoliko se radi o kancelarijskom računaru, tada zahtjevi za grafikom i nisu veliki, za razliku od kućnih računara, gdje su potrebe za boljom grafičkom karticom mnogo veće. Za prikaz 3D objekata na grafičkoj kartici postoji poseban tzv. 3D čip ili akceleratorski čip od čega i potiče naziv grafički akcelerator. Grafički akcelerator sadrži veliki broj trodimenzionalnih funkcija koje služe za pravilan prikaz 3D objekata na ekranu. TV kartica (TV card) je elektronski sklop koja omogućava prijem televizijskih signala i prilagođava ih za računarsko okruženje. Pomoću TV kartice na PC računaru mogu se gledati, obrađivati i pamtiti TV programi. TV kartica se može ugraditi na matičnu ploču ili se koristiti kao poseban (eksterni ili spoljašnji) uređaj. Naravno, karticu treba povezati sa odgovarajućom antenom kao i TV prijemnik.

Slika 106. TV kartica

Komunikacioni portovi računara su ulazno/izlazni uređaji na koje se priključuju kablovi određenih periferijskih uređaja i preko kojih računar komunicira sa tim uređajima. Postoje dvije vrste komunikacionih portova: serijski iparaleleni. Preko serijskog porta bitovi se šalju jedan za drugim, dok se preko paralelnog porta istovremeno šalje 8, 16 ili 32 bitova (1 bajt) informacije. Iz toga proizilazi da je komunikacija preko serijskog porta sporija od komunikacije preko paralelnog 257

Informacije – Sistemi - Upravljanje

porta. Serijski portovi se označavaju sa skraćenicom COM, a paralelni sa LPT. Kod starijih računara ovi uređaji su bili izvedeni na posebnim karticama, koje su se umetale u slot na matičnoj ploči, a kod novijih računara su integrisani na matičnu ploču. Na tim matičnim pločama obično se nalaze dva serijska uređaja (COM1 i COM2) i jedan paralelni (LPT1). Sa tih uređaja su izvedeni konektori na zadnjoj strani kućišta PC računara. Štampač je, kao i monitor, izlazna jedinica personalnog računara. Najčešće vrste su iglični, ink-jet (ink-džet) i laserski štampači. Matrični štampači imaju glavu za štampanje sa tankim iglicama (9 ili 24) složenih matrično. Između glave i papira nalazi se traka natopljena tintom, tako da udarac igle ostavlja tačku na površini papira. Znakovi za štampanje se formiraju određenim rasporedom udara iglica. Kod 9-igličnih štampača znakovi se crtaju matricom 8x12 tačaka. Brzina štampanja je oko 180 znakova u sekundi. Kod 24-igličnih štampača iglice su raspoređene u dva vertikalna reda po 12, pri čemu je drugi red neznatno pomjeren naniže u odnosu na prvi. To omogućuje da se dobija kvalitetniji otisak odštampanih znakova. Brzina štampanja je oko 300 znakova u sekundi.

  Slika 107. Štampači

Znatno kvalitetniju štampu daju ink-jet, a posebno laserski štampači (laser-jet). Ink-jet štampači nazivaju se još i “pljuckavci”, vjerovatno zato što se tinta za pisanje kapljično dozira iz posude kojom se upravlja elektronski. Većina ih štampa i u boji. Brzina štampanja je od 5-7 stranica u minuti. Crtež znaka za štampanje kod laserskih štampača pravi se svjetlosnom tačkom koju generiše laser (gustina od 300x300 do 800x800 tačaka po inču površine). Te tačke su oštrih ivica i sitnije su nego kod matričnih i ink-džet štampača. Brzina štampanja je oko 6-8 stranica u minuti. Matrični štampač. Princip rada matričnog štampača se zasniva na običnoj iglici, koja udaranjem preko mastiljave (tintom natopljene) trake ostavlja trag na papiru. Broj tih iglica može biti ili 9 ili 24 i, naravno, kod onih sa 24 iglice bolji je kvalitet štampe. Koriste se za štampanje obrazaca kao i raznih priznanica, računa, tiketa i sl. Ono što ih karakteriše je da su prilično bučni.

258

Hardver računara

Ink-jet štampači su zbog cijene pristupačniji većem krugu korisnika i zbog toga su danas u veoma širokoj primjeni. Sadrže kertridž koji predstavlja posudu sa tintom (mastilom) koja se povremeno dopunjuje ili zamjenjuje novom. Trajanje jednog punjenja zavisi od količine odštampanih stranica kao i od popunjenosti stranice sadržajem, jer jedna odštampana slika može da potroši ketridža koliko i više strana nekog teksta. Rezolucija ovih štampača kreće se u intervalu od 300 dpi do 2400 dpi (tačaka po inču, engl. dots per inch). Brzina štampe se obično navodi od strane proizvođača i otprilike iznosi 15 strana u minuti za tekst i 10 strana u minuti za slike u boji. Ovaj podatak nije toliko važan za kućnu primjenu, koliko u poslovnom okruženju. Laserski štampači koriste tonere koji su izrađeni od plastičnog praha vezanog za čestice gvožđa. Daju mnogo bolji kvalitet odštampanih stranica od ink-jet štampača. Mnogo su skuplji jer sadrže matičnu ploču, CPU, memoriju, disk, itd. Povezivanje sa računarom ostvaruje se preko USB porta ili ranije preko paralelnog. U novije vrijeme veza se ostvaruje i bežično iz praktičnih razloga. Rezolucija je oko 1200 dpi, a brzina štampanja je 10 i više strana u minuti. Skeneri predstavljaju ulaznu hardversku komponentu računara i mogu se shvatiti kao analogno-digitalni konvertor jer slike i dokumenta skeniranjem prebacuju u digitalni oblik na računar. Nekada su skeneri imali mogućnost skeniranja samo u crno bijeloj varijanti, dok danas svi skeneri imaju mogućnost skeniranja u boji.

Slika 108. Skener

Priključuju se preko USB porta i težina im je svega nekoliko kilograma. Postoje dva tipa skenera: -

Sheet-fed, mogu da skeniraju samo ravne listove

-

Flat-bed, imaju mogućnost skeniranja i nepravilnijih oblika

Karakteristike skenera su: -

maksimalna veličina skeniranog objekta, formata A4 ili veći, 259

Informacije – Sistemi - Upravljanje

-

rezolucija dobijene slike, izražava se u dpi i zavisi od modela skenera,

-

dubina boje, broj bita za prikaz svakog podatka skeniranog objekta, što je veći broj bita, veći je i kvalitet

-

brzina skeniranja može da bude od nekoliko sekundi do nekoliko minuta zavisno od rezolucije i veličine papira, bitna za poslovnu primjenu OCR tehnologija (OCR, skr. od Optical Character Recognition) tehnologija je mogućnost očitavanja teksta sa štampanog dokumenta i njegovo prebacivanje direktno u neki tekst editor27. Ovo je posebno korisna opcija ukoliko je neki tekst iz knjige ili časopisa potrebno prekucati na računar.

Optičko prepoznavanje teksta obično se vrši uz pomoć nekog softverskog paketa koji stiže uz skener. Postoji i opcija trodimenzionalnog skeniranja poznata kao CCD tehnologija. Neki od proizvođača skenera su Canon, Mustek, Sony i HP. Disketna jedinica je do nedavno bila obavezna ulazno-izlazna jedinica računarskog sistema tipa personalnog računara, međutim danas su gotovo nestale iz upotrebe. Sastoje se od mehanizma sa glavama za čitanje i upisivanje i motora za obrtanje disketa. Služe za unos podataka ili programa sa diskete u računar, a i za upisivanje podataka na disketu.

Slika 109. Organizacija površine diskete

27

Editor: Program, koji uz pomoć periferijskih uređaja (najčešće tastature i ekrana), omogućuje unošenje i mijenjanje informacije. Unesena informacija se obično memoriše u datoteke. Ako je informacija data u obliku teksta, govorimo o editoru za obradu teksta-tekst editoru. U računarstvu se često javljaju editori koji su specijalno pravljeni za programiranje u nekom programskom jeziku. Takvi editori se nazivaju jezički editori.

260

Hardver računara

Disketa ili "flopi disk" je tanak savitljiv plastični disk na koji je nanesen sloj feromagnetskog materijala (feritni oksid). Postavljen je u plastični omot kvadratnog oblika iz kojeg se ne vadi i na kojem postoje otvori za čitanje i upisivanje podataka. Površina diskete (prekrivena feromagnetskim prahom) je organizovana po sektorima i koncentričnim krugovima-stazama. Podaci se upisuju na kružne staze u obliku koncentričnih krugova. Uređaj koji vrši upis i čitanje podataka zove se disketni uređaj, ili FDD (floppy disk drive). U zavisnosti od tipa i dimenzije diskete, podaci su se upisivali na jednu ili na obe strane diskete. Kapacitet skladištenja podataka kod disketa prečnika 3,5 inča bio je 1,44 MB. Danas su ulogu disketa u potpunosti preuzele jedinice masovne memorije - tzv. USB diskovi. Njihov kapacitet skladištenja podataka kreće se od 1 GB do 32 GB, pa i više. Optički diskovi. U računarskoj tehnici pod optičkim diskom smatra se ravni disk, obično kružnog oblika koji može da sadrži audio, video i druge podatke, u mikroskopskim jamicama (rupicama) kreiranih na materijalu od polikarbonata. Dizajnirani su da podrže tri načina rada: -

samo čitanje (Read only)

-

jednokratan upis (Recordable – write once)

-

višestruki upis (Rewritable – write many)

Optički diskovi se najviše koriste za smještanje sadržaja velikog formata (muzike, filmova i sl), a prema dosadašnjem razvoju možemo da ih podijelimo na tri grupe. Prva generacija optičkih uređaja za skladištenje podataka predstavljena je CD ROM-om (Compact Disc Read Only Memory). Ovaj disk služi samo za čitanje i nije mu moguće promijeniti sadržaj. Sadržaj je moguće promijeniti na CD Recordable mediju gdje je moguće izvršiti jednokratni upis, dok je na CD Rewritable medij moguće izvršiti višestruki upis. Prvi audio (muzički) CD pojavio se 1979. godine, a 1985. godine CD je ušao i u računarsku industriju. CD ROM je dugo bio najrašireniji optički medij za skladištenje podataka. Princip rada se zasniva na laserskom očitavanju sadržaja, bez direktnog fizičkog kontakta laserskog mehanizma i medija. Kapacitet se kreće od 650 MB do 750 MB što predstavlja veoma veliki napredak u odnosu na sve prethodne medije (Zip disk, flopy i dr). Oznake na uređaju poput 52x, 48x i sl. predstavljaju brzinu CD uređaja, koja je proizvod osnovne brzine. Osnovna brzina CD ROM-a je 150 KB u sekundi. Ukoliko se pomnoži, na primjer, 52 sa 150 KB/sec, dobiće se 7.6 MB u sekundi što je brzina prenosa podataka tadašnjih CD uređaja.

261

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Jedinica kompaktnih diskova CD – ROM. CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory) je optički uređaj za čitanje CD medija. CD-ovi služe za trajno pamćenje i prenos podataka. Kapacitet CD diska je oko 700 MB. Na CD-u se pored binarnih podataka može nalaziti i audio zapis (muzika). Cijena CD je veoma niska tako da se ovaj vid spoljašnje memorije intenzivno koristi. Da bi se podaci na CD zapisali potreban je CD pisač (CD Writer). Spolja ima isti izgled kao i CDR (CD Reader) ali posjeduje mogućnost upisa („narezivanja“) podataka na CD. Naravno, CDW (CD Writer) ima i mogućnost čitanja podataka sa CD-a. Postoje 3 vrste CD uređaja i medija: mediji koji su samo za čitanje, mediji sa oznakom R na koje možete podatke jedanput upisati i više puta čitati i mediji sa oznakom RW (Rewritable) na koje možete više puta podatke zapisati i čitati. CD-R (CD Recordable) mediji omogućavaju samo jedno narezivanje, dok CD-RW (CD Rewritable) medij omogućava višestruko narezivanje. Označavanje CD RW uređaja je obično oblika 48x24x52, gdje je 48 brzina CD-R upisa, 24 je brzina CDRW upisa, a 52 je brzina CD čitanja. Svaki od ovih uređaja posjeduje i priključak za slušalice i ono što je interesantno je da uticaj magnetnog zračenja ne postoji, jer oni nisu magnetni mediji.

Slika 110. CD uređaj

Kapacitet CD-ROM diska je 640 megabajta, a prečnik mu je 12 centimetara. Na CD ROM stane više podataka nego na 450 disketa od po 1,2 MB ili oko 320.000 kucanih stranica teksta. Dimenzije i format zapisa CD-ROM diskova su standardizovani, te se diskovi mogu izmjenjivati između pogonskih mehanizama različitih proizvođača. Prednosti CD-ROM diskova su niska cijena, veliki kapacitet, standardni format zapisa, te relativna dugotrajnost upisanih podataka. Nedostaci kod diskova koji se samo čitaju su nemogućnost promjene tvornički upisanih podataka i nemogućnost upisa novih podataka. CD-ROM disk sastoji se od podloge ili supstrata, na kojoj se nalazi kod proizvođača odlivena površina s upisanim podacima. Podaci su upisani kao mikroskopske izbočine na površini diska, na koju je nanešen tanki reflektujući sloj aluminijuma. Preko te površine je odliven providni zaštitni sloj koji štiti disk od oštećenja i atmosferskih uticaja. Pogonski mehanizam za čitanje CD-ROM diskova okreće se brzinom od 300 okretaja u minuti. Iznad površine CD-ROM diska nalazi se glava za čitanje. U njoj je laser male snage kao izvor svjetla, sistem leća i polarizator za usmjeravanje i

262

Hardver računara

fokusiranje upadne i odbijene svjetlosne zrake, te senzor koji očitava količinu odbijenog svjetla. Pogonska elektronika se brine o fokusiranju laserske zrake, o brzini okretanja diska, o čitanju i tumačenju podataka, te o ispravljanju pogrešaka. Kod izbrisivih (engl.: Rewritable, Read-Write) oblika laserskih optičkih diskova, kao što su CD-Vision i Videodisc, pri čitanju osvijetljava se površina diska laserskom zrakom male snage i mjeri količina odbijene svjetlosti. Na osnovu intenziteta odbijene zrake očitavaju se podaci. Upis i brisanje podataka obavlja se laserskom zrakom velike snage, koja zagrijava materijal do tačke topljenja. Očitavanje podataka se obavlja laserskom zrakom male snage , koja ne može zagrijati metal do tačke na kojoj bi on mijenjao stanje. Druga generacija optičkih diskova – DVD (Digital Versatile Disc) uređaj služi za čitanje sadržaja koji se nalaze na DVD disku. DVD disk je optički prenosni disk koji se može koristiti za smještanje podataka, uključujući filmove sa visokim video i audio kvalitetom. DVD spolja izgleda kao i CD, ali se na njega može upisati mnogo više podataka (od 4.7 do 8.5 GB). DVD diskovi mogu sadržati sljedeće vrste podataka: DVD-Video, DVD-Audio i DVD-Data. Kao i kod CD-a i kod DVD-a postoje samo DVD ( DVD-R čitači ili DVD-R/W čitači i pisači (rezači). DVD je sličan CD tehnologiji jer se zasniva na laserskom očitavanju optičkog diska. Razlika je u tome što se koristi laserski snop manjih talasnih dužina, što omogućava gušće pakovanje, odnosno veći kapacitet. DVD uređaji imaju mehanizam koji omogućava čitanje i DVD i CD medija. Kapacitet DVD medija je reda GB i zavisi od toga da li je medij jednostrani ili dvostrani, jednoslojni ili dvoslojni. Prečnik DVD diska je 12 cm, a spiralne staze za smještanje podataka polaze od unutrašnjosti ka periferiji diska. Podaci se smještaju spiralno u obliku jamica na polikarbonatskoj osnovi, presvučenoj reflektujućim materijalom. Postoje različiti formati DVD diskova. Single sided, single layer DVD diskovi, koriste jedan sloj za upis podataka na jednoj strani diska i imaju kapacitet od 4.7 GB. Single sided, double layer DVD diskovi koriste dva sloja na jednoj strani medija i imaju kapacitet od 8.5 GB. Teorijski maksimum za smještanje podataka predstavljaju dvostrani (double sided), dvonivojski (double layer) DVD diskovi sa kapacitetom od 17 GB. Dužina spiralne staze kod single layer DVD diskova iznosi 12 km, a kod double sided DVD diskova 48 km, što opet ilustruje o vrhunski preciznoj tehnologiji smještanja podataka, a samim tim i preciznim mehanizmima za čitanje tih podataka kod DVD uređaja. Treća generacija optičkih diskova. Zbog sve veće potrebe za uređajima i medijumima za skladištenje većih količina podataka, danas se u svijetu paralelno razvija nekoliko novih tehnologija za optičko skladištenje podataka. Među 263

Informacije – Sistemi - Upravljanje

najperspektivnijim su: BluRay disc (BD-ROM) i Holografski disk (HVDHolographic Versatile Disc). Blu-ray Disc je optički disk dizajniran kao nasljednik standardnog DVD formata. Osnovna primjena je smještanje video snimaka visoke definicije, sa 27 GB za jednoslojne i 54 GB za dvoslojne diskove prečnika 12 cm. BD-ROM disk ima iste fizičke dimenzije kao i standardni DVD i CD diskovi. Ime Blu-ray Disc potiče od plavog lasera koji se koristi kod čitanja diska. Dok standardni DVD koristi 650 nanometarski crveni laser, Blu-ray koristi kraću talasnu dužinu, 405 nanometarski plavi laser i pruža mogućnost smještanja gotovo šest puta više podataka nego na DVD disku. Zapis podataka zasniva se na phase-change-tehnici (dvostruka brzina prenosa podataka od 9,0 MB/s). Kapacitet jednoslojnih je do 27 GB, dvoslojnih do 54 GB, četvoroslojne verzije BD do 100 GB. Holografski disk. Tehnologija se zasniva na tzv. kolinearanoj holografiji koja podrazumijeva korišćenje dva lasera, crvenog i zelenog. HVD je istih dimenzija kao i standardni DVD i CD diskovi (12 cm u prečniku), ali su mu karakteristike znatno bolje. Njegov kapacitet je do 3.9 TB (terabajta) informacija, što je oko 5800 puta više od CD, 850 puta više od kapaciteta DVD, 160 puta više od jednoslojnog Blu-ray diska. Čvrsti magnetni disk uređaj (Hard disk drive – HDD) je kod savremenih računara glavni eksterni uređaj i medij za skladištenje podataka28. Čvrsti disk je magnetni uređaj sa kojeg mogu da se čitaju i na kojem mogu da se upisuju podaci. HDD je mnogo puta sporiji od RAM memorije, ali je mnogo većeg kapaciteta. Zato se koristi kao “magacin” podataka (engl. Storage). Današnji HDD imaju kapacitet od 120 GB, 320GB, 760 GB, 1 TB, 4 TB i više. Stariji računari su imali kapacitet HDD 10, 20, 40, 80 GB. Obično se na hard disku nalaze i smještaju svi potrebni podaci. Hard disk je neophodan dio PC računara i smješten je u kućištu. On je najčešće fiksiran u kućištu računara i služi kao osnovni spoljašnji memorijski uređaj za trajno čuvanje podataka. Sve ostale spoljašnje memorije su mobilnog karaktera i služe za prenos podataka između računara.

28

Konvencija je da se eksterne memorijske jedinice (uređaji) računara nazivaju skladišta ili storidži (od engl. storrages), a samo ROM-ovi i RAM-ovi se nazivaju memorije.

264

Hardver računara

Slika 111. Izgled (otklopljenog) čvrstog diska

Disk se sastoji od nekolicine magnetnih tvrdih ploča u obliku disketa (odatle i naziv) montiranih na jednu osovinu, jedan iznad drugog, i na koji je nanešen tanki sloj feromagnetnog materijala. Motor za obrtanje, glave za čitanje i upisivanje i mehanizam za njihovo pokretanje sve skupa je smješteno u hermetički zatvoreno kučište. Svaka ploča ima po dvije magnetne glave, jednu odozdo i jednu odozgo. Diskovi tvrdog diska su organizovani slično disketama s tim da imaju više staza i sektora. Skup staza svih diskova koje se nalaze tačno jedna ispod druge nazivamo cilindrima. Disk se vrti brzinom 3600 obrtaja u minuti i to stalno, bez obzira da li se nešto radi sa diskom ili ne. Zbog velike brzine prenosa podataka fiksni disk zahtjeva poseban kontroler. Modem je uređaj koji digitalne signale iz računara i terminala moduliše i pretvara u analogni oblik koji je pogodan za prenos postojećim komunikacionim sredstvima, npr. telefonska mreža, koaksijalni kablovi, svjetlovodi, radio-relejni sistemi. Prenešene analogne signale modem (na drugoj strani) ponovo demoduliše u digitalni oblik potreban računarima i terminalima. Modemi nisu nikakvi izvori signala, oni su samo pretvarači jednog oblika signala u drugi. Riječ "modem" je akronim od dvije engleske riječi, "MOdulator/DEModulator", a riječ je o uređaju koji na određeni način mijenja računarske signale, šalje ih telefonskom linijom do drugog sličnog uređaja koji prima takav signal, vraća ga u prvobitno stanje i stavlja računaru na raspolaganje.

265

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 112. Mjesto modema u računarskoj komunikaciji

Sve to je nužno uraditi jer je računarski signal jednostavno neprikladan za slanje telefonskim putem. Bod (engl.: baud) označava broj segmenata primopredajnog signala sa podacima koji se mogu prenijeti u sekundi. Prije 15 -20 godina broj boda bio je jednak broju bita u sekundi. Danas međutim brži modemi tokom jednog bodintervala mogu da pošalju ili prime veći broj bita. Tako recimo modem koji radi sa 2400 bita/sekundi tehnički posmatrano radi sa 600 boda i po 4 bita za svaki bodinterval. Prema lokaciji priključivanju na računar, modem može biti: -

interni (PCI, ISA)

-

eksterni (PCMCIA, USB).

Slika 113. Izgled internog modema

Mrežna kartica je adapter (interfejs) koji omogućava povezivanje računara ili nekog drugog uređaja na mrežu. Za mrežnu karticu postoji više naziva koji se u praksi ravnopravno koriste - Ethernet adapter, mrežni adapter, LAN adapter, LAN kontroler, komunikaciona kartica, Network Interface Card - NIC.

266

Hardver računara

Slika 114. Mrežna kartica

Rad mrežne kartice kontroliše upravljački softver – drajver (driver) koji se izvršava u računaru. Svaki uređaj sa ugrađenim Ethernet adapterom koji učestvuje u mrežnom saobraćaju zove se Ethernet stanica. Ethernet stanice su povezane na zajednički (dijeljeni) komunikacioni medijum. Ethernet signali se kroz medijum šalju serijski, bit po bit. Svaka Ethernet stanica učestvuje u mrežnom saobraćaju samostalno - nezavisno od ostalih stanica na mreži. Zvučna kartica (sound card) je elektronski uređaj koji obrađuje zvučne signale. Dva glavna dijela zvučne kartice koji obavljaju ove poslove su digitalno-analogni pretvarač (D/A convertor) i analogno-digitalni pretvarač (A/D convertor). Od kvaliteta zvučne kartice zavisi kvalitet i jačina zvuka.

Slika 115. Zvučna kartica

Ona se spaja (ulaže u slot) na matičnu ploču ili je njen sastavni dio (integrisana). Priključci (portovi) za zvučne uređaje nalaze se sa leđne strane kućišta PC-a. Projektor je izlazni uređaji za istovremeni prikaz računarskih podataka u vidu slike na zid ili platno većem broju gledalaca. Najčešće se koriste u obrazovnim 267

Informacije – Sistemi - Upravljanje

institucijama ili za poslovne prezentacije. Povezuju se obično na video karticu računara isto kao i monitor.

Slika 116. Projektor

Ploter je izlazni uređaj koji pomoću specijalizovanih pera (rapidografa ili flomastera) iscrtava slike, grafikone, crteže, projekte itd. Pero se postavlja na početnu tačku crte i spušta na površinu papira. Pero se pokreće po površini papira do krajnje tačke i tada se podiže. Rjeđe se koriste za ispis teksta.

Slika 117. Ploter s pomičnim papirom (drum plotter) Ploter s nepomičnim papirom (flat bed plotter)

Uglavnom ih koriste firme koje rade crteže (projekte) na većim formatima papira. Ploteri se povezuju na računar kao i štampači. Fleš memorija (flash memory) posebna vrsta poluprovodničkih memorija, uređaj koji se najčešće priključuje na USB port, pa se često zove i USB memorija (USB-Universal Serial Bus - univerzalna serijska sabirnica) ili USB Memory Drive. Po svojoj konstrukciji vrlo je slična RAM memoriji, ponaša se poput RAM-a, ali joj je sadržaj nezavisan od napajanja i na njoj se podaci trajno čuvaju. To je mali prenosni uređaj za skladištenje podataka koji koristi fleš memoriju i USB port na računaru ili USB hub. Primjena mu je kao prenosni medij za čuvanje podataka i

268

Hardver računara

kod digitalnih fotoaparata. Kapacitet im se mijenjao, od početnih 16MB do današnjih 64 GB.

Slika 118. Fleš memorije tipa USB stika

Malih je dimenzija i velike brzine pisanja i čitanja pa ima sve veću primjenu i najčešći je način prenosa podataka između računara. Kao eksterne komponente (uređaji) računarskog sistema, koje se nalaze izvan kućišta, obično dolaze: Ulazne jedinice (Input devices), u koje spadaju: 

Tastatura (Keyboard)



Pokazivačke jedinice (Pointing devices)



miš (mouse)



pomična kuglica (trackball29)



kursorska podloga osjetljiva na dodir (touch pad)



ručica – đojstik (joystick) je ulazni uređaj koji služi za pomjeranje kursora kod grafičkih programa (slično mišu). Pritiskom na neki od tastera izvršavaju se razne akcije u određenom programu. Najviše se koristi za igranje računarskih igrica (play station).



Komandna ploča za računarske igre (game pad).

29

Trackball predstavlja „obrnuti miš“, odnosno radi se o kuglici čijim pomjeranjem se vrši upravljanje kursorom. Slično rješenje predstavlja i Trackpoint, samo što umjesto kuglice postoji neka vrsta malog džojstika. Danas se uglavnom kod većine računara koristi Touchpad pločica.

269

Informacije – Sistemi - Upravljanje

  Slika 119. Džojstik



Slika 120. Game Pad

Skener (image scanner) - uređaj koji snima neku fizičku sliku kao što je fotografija, tekst, rukopis i pretvara u digitalni fajl. Rad se bazira na pretvaranju odbijene ili propuštene svjetlosti sa slike ili teksta u električne impulse. Svi standardni skeneri prepoznaju boje. Kombinacijom skenera i štampača možete se obavljati i kopiranje dokumenata.

 

Slika 121. Skener

270

Slika 122. Digitalna web kamera



Digitalna i web kamera (Webcam). Digitalna i web kamera su ulazni uređaji koji fotografiju, pokretnu sliku ili audio-vizuelni zapis unose u računar. Web kamera je vrsta video kamere koja se direktno spaja na računar zbog prenošenja video signala preko Interneta. Digitala kamera je kvalitetniji uređaj za unošenje pokretne slike i zvuka u računar.



Mikrofon (Microphone) je elektronski uređaj koji pretvara zvuk u električni signal.



Čitač štapičastog kôda (Bar Code Reader) – najčešće korišćena tehnologija automatskog prepoznavanja. Sastoji se od izvora svjetlosti (osvjetljava štapičasti kôd), senzora (osjetila) koji pretvara odbijenu zraku u električne impulse) i elektronskog uređaja (koji impulse pretvara u oblik prihvatljiv računaru).

Hardver računara

Slika 123. Čitač štapičastog koda

Izlazne jedinice (Output devices), u koje spadaju: 

Štampač (Printer) - uređaj koji ispisuje podatke iz računara na papir. Osnovna obilježja štampača su:



rezolucija (dpi-dot per inch),



brzina rada (ppm-pages per minutes ili cps-characters per second),



veličina - format (A4 ili A3) i



tehnologija stvaranja otiska.



Vrste štampača:



Štampač s mlazom tinte (ink jet, buble jet) - sliku na papiru stvaraju brizganjem (štrcanjem) mlaza tinte. Prednosti: bešuman rad, vrlo dobar kvalitet otiska i niska cijena.

  Slika 124. Ink-jet štampač

Slika 125. Laserski štampač

 



Laserski štampač (laser printer) - najkvalitetnija vrsta štampača. Prednosti: visok kvalitet otiska i povoljna cijena.



Termički štampač (thermal printer)- stvara otisak na posebnom papiru toplinskim djelovanjem termičke glave. Prednosti: male dimenzije, bešuman rad i relativno niska cijena.

271

Informacije – Sistemi - Upravljanje

  Slika 126. Termički štampač

Slika 127. Matrični štampač



Matrični ili iglični štampač (dot matrix printer) - stvara otisak pomoću iglica smještenih u glavi pisača. Nedostaci: buka i sporost u radu.



Zvučnici (speakers) Računarski ili multimedijalni zvučnici su zvučnici sa priključkom koji se uključuje na zvučnu karticu. Često se računar koristi kao izvor muzike u diskotekama, radio-stanicama, a posebno u kućnom okruženju.

  Slika 128. Razni tipovi zvučnika

  Slika 129. Monitor



Ekran (monitor) je izlazni uređaj koji prikazuje računarske signale kao sliku koju korisnik vidi. Monitor je osnovni uređaj bez kojeg bi računar bio skoro neupotrebljiv.



Monitor osjetljiv na dodir (touch screen) se koristi umjesto nekog drugog uređaja (najčešće tastature ili miša) za upravljanje računarom.

Slika 130. Touch screen

272



Mrežni uređaji (networking devices), u koje spadaju:



Eksterni modem



Eksterna mrežna kartica (network card)



Eksterne jedinice diskova.

Hardver računara

XVIII PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Šta je računar? 2. Za koje interne komponente računara se nalaze priključna mjesta na matičnoj ploči? 3. Koji važniji dijelovi računara su smješteni na matičnu ploču? 4. Gdje je smješten mikroprocesor (CPU) i koja je njegova uloga u računaru? 5. Koji su osnovni dijelovi mikroprocesora? 6. Šta je zadatak aritmetičko-logičke jedinice u mikroprocesoru? 7. Šta su funkcije kontrolne jedinice u mikroprocesoru? 8. Koje su osnovne (sistemske) magistrale (sabirnice, basovi) i čemu služi svaka? 9. Šta su registri i čemu služe pojedini? 10. Šta je memorijska ćelija (lokacija)? 11. Čemu služi glavna memorija (RAM) računara? 12. Šta je ROM memorija? 13. Šta spada u interne komponente računara? 14. Šta spada u eksterne jedinice (uređaje) računara? 15. Kakva je razlika između HDD-a i RAM-a? 16. Navedite nazive osnovnih grupa tastera na tastaturi PC-a. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

Koje su osnovne karakteristike monitora? Navedite vrste monitora prema načinu kako se formira slika. Objasnite funkciju modema u računaru. Kakve vrste modema postoje? Čemu služe digitalna i web kamera? Čemu služe ploteri? Čemu služe štampači? Nabrojite osnovne vrste štampača. Koje vrste optičkih diskova postoje prema kapacitetu smještanja podataka? Koje vrste kompakt diskova (CD-a) postoje prema mogućnostima ažuriranja podataka na njima? 25. Koji diskovi pripadaju trećoj generaciji optičkih diskova? 26. Šta je i za šta se koristi fleš memorija?

273

Softver računara

19. SOFTVER RAČUNARA Hardver računara, kao što smo vidjeli, čini sklop fizički opipljivih dijelova računara koji bi bez softvera bio samo skup mehaničkih dijelova. Hardverski dio računara može obavljati ulazne, računske i izlazne operacije, ali koje se od njih obavljaju i kojim redoslijedom određuje se softverskim dijelom. Softver je sveukupno ljudsko znanje ugrađeno u računarski hardver s ciljem stvaranja informatičke podrške upravljanju poslovnim procesima. Softver je program u opštem smislu, odnosno, pod softverom podrazumijevamo operativne sisteme i programe u najširem mogućem smislu. Da bi se neka programska cjelina (kód, engl. code) zvala softver ona mora biti sačuvan u nekoj hardverskoj jedinici dostupnoj mikroprocesoru. Prema tome, niz programskih instrukcija napisanih, recimo, na listu papira, rukom ili mašinom, ili na tabli, nije softver sve dok to ne bude u obliku fajla i programskog koda upisano na neku hardversku jedinicu (hard-disk, optički disk, USB disk, disketu, itd.) kojoj može pristupiti mikroprocesor. Uglavnom razlikujemo dvije osnovne vrste računarskog softvera: sistemski i aplikativni. Sistemski softver koordinira aktivnosti hardvera i aplikativnog softvera i tako pomaže računaru da izvodi osnovne operativne zadatke. Projektuje se za specifičan procesor i specifičnu klasu hardvera. Aplikativni (korisnički) softver pomaže korisniku da obavi zadatke. Sistemski i aplikativni softver se dalje dijele na podkategorije. Razvojem distribuisane obrade podataka, koja se prije svega temelji na sve široj upotrebi personalnih računara, od 1980-ih godina pojavila se još jedna, treća vrsta softvera, nazvana integrisani softverski sistemi. Mjesto i uloga sistemskog i aplikativnog softvera prikazani su na narednim slikama.

 

 

Slika 131. Prikaz hijerarhije pojedinih vrsta softvera u računaru

275

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Slika 132. Prikaz mjesta i uloge pojedinih vrsta softvera

Sistemski softver je skup programa koji služi za kontrolu, integraciju i upravljanje pojedinačnim hardverskim komponentama računarskog sistema, za opsluživanje korisnika i izvršenje njihovih programa. U gruboj podjeli čine ga programi operativnog sistema, uslužni programi, programi prevodioci i softverski sistemi za rad računarskih mreža i upravljanje mrežnim prometom. Osim operativnog sistema, za normalno korišćenje računara potrebni su i drugi programi koje koriste svi ili veći broj korisnika računara. U sistemski softver se ubrajaju:

276

-

Operativni sistemi. Osnovni program na računaru koji se automatski učitava kad startujemo računar. Navodimo neke poznatije operativne sisteme:

-

Linux (Debian, Ubuntu, Fedora, Knoppix,..)

-

Microsoft Windows (XP, Vista, 7...)

-

Mac OS X (Cheetah, Panther, Snow Leopard,..)

-

Ostali sistemski programi, u koje se ubrajaju:

-

Tekst editori (engl. Text Editors)

-

Prevodioci (engl. Compilers, Interpreters)

-

Asembleri (programi za prevođenje simboličkih jezika na mašinski)

-

Linkeri (programi za povezivanje programskih modula u jednu cjelinu)

-

Dibageri (engl. Debugger-i)

-

Loaderi (programi za punjenje-koji prenose program u glavnu memoriju prije početka njegovog izvršavanja)

-

Drajveri (engl. Drivers-pogonski programi), i

-

Uslužni programi.

Softver računara

U nastavku ćemo ukratko opisati svaku od kategorija sistemskog softvera, odvojivši najviše prostora za njegovog glavnog predstavnika-operativni sistem, bez kojeg se danas ne može zamisliti rad ni jednog komercijalnog računara. Operativni sistem (Operating System) je program koji djeluje kao neki posrednik između korisnika računara i računarskog hardvera. To je sistemski program koji kontroliše sve računarske resurse i pruža osnovu nad kojom se mogu pisati aplikativni programi. Operativni sistem je skup računarskih programa koji upravljaju hardverskim i softverskim resursima računara. To je program koji objedinjuje u cjelinu raznorodne dijelove računara i sakriva od korisnika one detalje funkcionisanja koji nisu bitni za korišćenje računara. Možda je najinteresantnija definicija da je OS menadžer računarskih resursa, zato što je on taj koji arbitrira o tome koji hardverski resurs će biti dodijeljen kome i na koliki vremenski period. OS mora da efikasno iskoristi hardverske resurse računara. Takođe, OS vodi računa o stvarima o kojima korisnik ne brine, na primjer, prikaz na ekranu ili rad sa ulazom i izlazom, dodjelu memorijskog prostora nekoj aplikaciji, kao i nadgledanje stanja procesa i zadataka (engl. tasks). Operativni sistem ima dvostruku ulogu: -

upravlja sastavnim dijelovima računara, kao štu su npr. procesor, kontroleri i glavna memorija (sa ciljem što većeg iskorištenja),

-

operativni sistem stvara za krajnjeg korisnika računara pristupačno radno okruženje.

To je skup programskih modula koji se ponaša kao posrednik između korisničkih programa i hardvera, pomoću kojih se, jednostavno rečeno: -

realizuje kontrola hardverskih resursa (procesora, primarne i sekundarne memorije te ulazno-izlaznih uređaja),

-

rješavaju problemi u zahtjevima za hardverskim resursima iskazani u korisničkim programima,

-

optimizira i usaglašava rad hardverskih uređaja prema korisničkim zahtjevima,

-

upravlja komuniciranjem korisnika s računarom i hardverskim uređajima pri izvršenju korisničkih programa.

Struktura operativnog sistema. Tipičan operativni sistem se sastoji od slijedećih komponenata:   

mikrokoda (microcode), jezgra (kernel) i ljuske (omotača, školjke - shell). 277

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Mikrokod je skup programa specifičan za određeni hardver računara. Da bi operativni sistem mogao da funkcioniše na različitim hardverskim platformama, ovaj skup je grupisan u jedan modul, koji se naziva BIOS (Basic Input Output Sistem). Skup programa je grupisan u ROM memoriju, na čipu koji se nalazi u sastavu osnovne ploče, tako da je njegovo pisanje prebačeno na proizvođača osnovne ploče. Jezgro je skup programa operativnog sistema koji kontroliše pristup računaru, organizaciju memorije, organizaciju datoteka, raspored rada procesa i raspored sistemskih resursa. Ovi programi rade u posebnom režimu rada, hardverski zaštićeno od mogućih uticaja korisnika. Ljuska je komandni interfejs koji interpretira ulazne komande korisnika ili njihovih programa i aktivira odgovarajuće sistemske programe koji čine jezgro sistema. Za vrijeme rada računara u centralnoj memoriji ne mora da bude cio skup programa operativnog sistema. Najčešće se u centralnoj memoriji nalazi samo skup programa potrebnih za izvršavanje najčešćih komandi (interne komande), dok se ostali programi nalaze na disku i unose u memoriju računara prema potrebi (eksterne komande). Prevodioci (engl. compiler i interpreter) su programi koji nisu neophodni za rad računara. To su programi koji prevode programe ili programske instrukcije napisane u nekom višem programskom jeziku u mašinski ili neki drugi programski jezik. Na primjer, ako neki korisnik hoće da piše programe u programskom jeziku C++, on mora da ima program prevodilac za taj programski jezik, dok korisnik koji uopšte ne koristi C++, može da koristi računar i bez ovog prevodioca; ili, ako korisnik ima skener, on mora imati i program koji mu omogućava njegovo korišćenje, dok korisnik koji nema skener može da koristi računar za druge potrebe i ne treba mu takav program. Drajveri (pogonski programi) su programi za korišćenje različitih perifernih jedinica i drugih uređaja. Da bi se bilo koji uređaj (štampač, skener, ploter, digitalni fotoaparat, itd.) povezao na računar, moraju se riješiti dva problema. Prvi je električno povezivanje da se računar ili uređaj ne bi oštetili. Ovo se rješava takođe na dva načina. Prvi je da uređaj ima standarni priključak koji se povezuje na serijski, paralelni ili USB port računara. Druga mogućnost je da uređaj ima posebnu karticu koja se ugrađuje u računar (ulaže se u neki od praznih slotova), a da se na njoj nalazi priključak na koji se uređaj priključuje. Drugi, da bi uređaj koji je priljučen na računar radio, nije dovoljno samo hardversko povezivanje. Svaki uređaj koji se priključi na računar (štampač, skener itd.) mora da ima i odgovarajući pogonski program koji se zove drajver i koji 278

Softver računara

komande date iz nekog programa (npr. procesora teksta) prema nekom usvojenom standardu prevodi u komande koje taj uređaj razumije. Ovi programi (i eventualno kartice koje se ugrađuju u računar) dobijaju se kupovinom tog uređaja (najčešće na CD-u) i instališu se u operativni sistem prilikom instalacije uređaja. Uslužni programi su posebna grupa sistemskih programa koji omogućuju sortiranje podataka, prenos podataka i programa s jednog medija na drugi, upisivanje podataka i programa, vođenje statistike i evidencije o radu računara i slično. Osnovne karakteristike su im otvorenost (moguće je proširenje novim programima), relativna nezavisnost od operativnog sistema i smještaj na sekundarnoj memoriji. Uslužni programi olakšavaju korisnicima pojedine poslove koji se često obavljaju (npr. dupliranja disketa ili CD-ova, kompresija podataka na disku i disketama, presnimavanje diska na traku itd.). Ovakvi programi mogu se isporučivati korisnicima kao dodatak operativnom sistemu, ali ih najčešće pišu i distribuišu sami korisnici. U ovu grupu sistemskih programa možemo svrstati: -

programe za kompresiju i arhiviranje podataka,

-

programe za detekciju „štetočina“ - virusa i crva,

-

programe za zaštitu i održavanje računarskog sistema, i

-

programe tzv. Screen Saver-e.

U nastavku navešćemo neke tipične predstavnike uslužnih programa. Programi za upravljanje fajlovima i zaštitu. Tipični predstavnici ove grupe programa su Windows Commander i Windows Explorer. Ovi programi služe za pristup i manipulaciju fajlovima, kao što su kopiranje i premještanje fajlova, promjena imena fajlova, kreiranje foldera, brisanje fajlova i foldera itd. Interesantna opcija ovih programa je mogućnost dijeljenja resursa i dodjela privilegija pristupa određenim resursima. Ovo je posebno bitno za rad u mreži, gdje je neophodno definisati prava pristupa određenim fajlovima i folderima. Postoji još niz dodatnih funkcionalnosti, kao što su arhiviranje, Publishing i dr. Programi za arhiviranje služe za komprimovanje (zapakivanje, zipovanje) podataka. Drugim riječima, radi se o smanjenju veličine fajla u cilju lakšeg prenosa ili boljeg skladištenja. Za ponovno korišćenje fajlova potrebno je uraditi obrnut proces tj. dearhiviranje, odnosno raspakivanje fajlova. Ukoliko se nekoliko fajlova različitog formata zipuju oni postaju arhiva sa pripadajućom ekstenzijom i neće biti moguće njihovo korišćenje dok se ne raspakuju. Ono što je veoma važno je međusobna kompatibilnost korišćenih arhivera, a odnose se na mogućnost raspakivanja jednim arhiverom fajlova zapakovanih nekim drugim arhiverom. Predstavnici arhivera su Winzip, Winrar, PKZIP i ARJ, kao i Windows Commander koji između niza drugih pogodnosti ima i mogućnost arhiviranja.

279

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Antivirusni softver se koristi za prevenciju, otkrivanje i uklanjanje virusa i ostalog malicioznog softvera sa računara. Pod malicioznim softverom podrazumijeva se softver koji je dospio na računar bez znanja korisnika, virusi, trojanci, crvi, Spyware-i i sl. Ovaj softver djeluje preventivno i posjeduje bazu koju je neophodno redovno ažurirati. Ažuriranje antivirusne baze mora se raditi dnevno. Virusi danas mogu nanijeti ogromne štete računarima kao i čitavim računarskim mrežama, pa je od suštinske važnosti redovno ažuriranje (Update) u cilju funkcionalnog rada antivirusnog softvera. Programi za zaštitu od virusa imaju dvije funkcije: skeniranje-otkrivanje virusa i uništavanje virusa. Dobar antivirusni softver posjeduje mogućnost monitoringa sistema tokom rada, što sa druge strane može dovesti do usporenja rada računara. U prošlosti, ovi programi nisu imali mogućnost stalnog nadgledanja sistema, dok su danas bez ove opcije gotovo beskorisni. Posebno je bitan monitoring tokom surfovanja Internetom, slanja i primanja e-mail pošte i svim ostalim aktivnostima na mreži. Ovo je posebno bitno za umrežene računare, gdje je jako teško ukloniti jednom dobijene viruse zbog njihovog lakog širenja u mrežnom okruženju. Neki od predstavnika ovog softvera su Eset NOD32, Kaspersky AntiVirus, AVG i Norton AntiVirus.

Programi za zaštitu i održavanje. Na računaru postoji nekoliko korisnih aplikacija koje mogu da pomognu u održavanju i zaštiti sistema. U Windows operativnim sistemima nalaze se u grupi System Tools, na putanji Start/Programs/Accessories/SystemTools. Najinteresantniji od njih su: . Backup – Backup-ovati nešto znači sačuvati određene podatke, napraviti rezervnu kopiju u slučaju nepredviđenog kvara, greške, neželjenog brisanja, napada virusa i sl. Koliko je često potrebno praviti Backup zavisi od važnosti projekta na kome se radi i od vrste podataka. Nekada je dovoljno jednom mjesečno, nekada sedmično ili čak dnevno. Takođe je važan izbor medija na kom se kreira Backup. Trenutno je najracionalnije praviti backup na DVD-u ili drugom računaru. Ne preporučuje se kreiranje Backup-a na istom hard disku na kome se nalaze i originalni podaci. . Disc Cleanup – je programska alatka koja se koristi za uklanjanje nepotrebnih fajlova sa hard diska. Ovo je posebno korisno ukoliko se radi o hard disku manjeg kapaciteta i nedostatku prostora. . Disc Defragmenter – je program koji je preporučljivo često koristiti, a koristi se za prepakivanje sadržaja hard diska u cilju bržeg i efikasnijeg rada. Na hard disku se, kao što je već rečeno, smještaju i čuvaju svi podaci i programi na računaru. U početku, kada se ovi programi instališu smještaju se redom od početka diska, te nema potrebe za defragmentacijom. Međutim, nakon određenog vremena

280

Softver računara

pojedini podaci ili programi obrišu se od strane korisnika sa hard diska, pa na tim mjestima ostaju praznine. Slijedeći put kada se nešto instališe jedan dio biće instalisan na prethodno stvorene praznine, a drugi na nekom drugom dijelu. Ovo može predstavljati problem jer su podaci tada razbacani po hard disku i potrebno je više vremena da im se pristupi. Navedeni elementi praznog prostora nazivaju se fragmenti. U tom smislu se radi defragmentacija odnosno prepakivanje podataka kako bi podaci bili što bolje složeni i organizovani na hard disku. Defragmentacija se vrši onoliko često koliko se često programi instališu i brišu sa hard diska. . System Restore - predstavlja oporavak od neželjenih sistemskih promjena i vraćanje sistema na neko od prethodno ispravnih stanja. Svaka promjena sistemskih podešavanja ili instalacija se pamti kao Restore Point (tačka restauracije). Ukoliko se kasnije javi problem iz nekog razloga moguće je vratiti se na neku od tačaka restauracije kada je sve bilo ispravno. Vođenje ove evidencije zahtijeva više prostora na hard disku. Moguće je definisati koliko često da se prave tačke restauracije, moguće ih je ručno praviti po potrebi, kao i potpuno isključiti ove opcije. Wizardi, ili čarobnjaci, su programski asistenti koji u nekoliko komunikacionih koraka sa korisnikom omogućavaju lakše kompletiranje određenih zadataka. Wizardi su softverski elementi GUI-a. Oni omogućavaju vođenje korisnika kroz kompletan postupak putem odgovora na određena pitanja. Najveći broj wizarda sadrži tastere back, next, cancel, finish, koji služe za kretanje kroz Wizard. Najčešće se koriste prilikom instalacije softvera. Takođe, postoje i Wizard-i prilikom popunjavanja gotovih šablona u raznim programima, kod instalacije štampača, kod formatiranja ispisa dokumenta i sl. Aplikativni softver čine svi programi kojima se korisnici služe da mogućnosti računara iskoriste za rješavanje svojih najrazličitijih potreba, u poslovnoj ili kućnoj primjeni. U ovu grupu spadaju i programi za ličnu produktivnost korisnika. Aplikativni softver poboljšava rad korisnika u oblastima, kao što su: organizacija i analiza podataka, prezentacije, komunikacije i kooperacija i vođenje rasporeda sastanaka. Najčešća upotreba aplikativnog softvera je u upravljanju bazama podataka, izradi prezentacija, obradi teksta, u radu sa tebelama, grafikom, zvukom i multimedijalnim sadržajima. U nastavku navešćemo aplikativne programe po grupama (i komercijalnim nazivima) onako kako ih upotrebljava većina korisnika, a zatim ćemo neke od njih ukratko i opisati. 

Obrada teksta (MS Word, OpenOffice Writer),



Stolno izdavaštvo (InDesign, QuarkXPress, Page Maker, Ventura Publishers) 281

Informacije – Sistemi - Upravljanje



Tabelarni proračuni (MS Excel, OpenOffice Calc)



Rad sa bazama podataka (MS Access, Oracle, SQL Server)



Računarska grafika (Corel Draw, Visio) i digitalna fotografija



Prikazivanje podataka-prezentacioni programi i rad sa multimedijima (MS Power Point)



Upravljanje projektima (MS Project)



Digitalni audio, digitalni video i multimedija



Softverska API i IDE okruženja



.NET Environment



Telekomunikacione mreže



Vještačka inteligencija



Zabava



Opšte metode rješavanja problema.

Softver za obradu teksta (word processing software) omogućava korisnicima kreiranje, editovanje i štampanje dokumenata na računaru. Programi namijenjeni obradi teksta služe za kreiranje tekstualnih dokumenta, trajno čuvanje na računaru, laku obradu, brisanje i prepravljanje unijetih podataka, slanje dokumenta elektronskom poštom, kao i štampanje, kako dokumenata tako i koverata, naljepnica, itd. Primjeri programa za rad sa tekstom su Microsoft Word i OpenOffice Writer. Softver za stolno izdavaštvo - Desktop Publishing Software, su programi koji služe za publikovanje i pripremu dokumenata koji sadrže tekst i grafiku, za pripremu i obradu dokumenata za štampu – knjiga, brošura, priručnika, magazina, časopisa i sl. Kombinacijom tekstualnih i grafičkih elemenata daju visoko kvalitetna rješenja za komercijalnu štampu. Predstavnici ove grupe su: Adobe InDesign i QuarkXPress, Page Maker, Macromedia Freehand i Adobe Illustrator. Softver za unakrsno tabelarno izračunavanja (spreadsheet software). U poslovnoj primjeni postoji česta potreba za korišćenjem numeričkih podataka predstavljenih pomoću tabela, a kasnije za upotrebu tih podataka za dobijanje novih rezultata, predstavljanje pomoću grafikona, dobijanja novih na osnovu postojećih tabela (izvedene ili pivot tabele), korišćenja ugrađenih funkcija za izračunavanje, itd. Ovi zadaci mogu se obaviti pomoću programa kao što su Microsoft Excel i OpenOffice Calc. Po pitanju dodatnih funkcionalnosti ovih programa otišlo se mnogo daleko, tako da sada, na primjer, program Excel ima

282

Softver računara

veliki broj ugrađenih funkcija, što omogućava izradu čak i manjih aplikacija. U ovom programu je moguće pratiti razna stanja, voditi evidencije, praviti rasporede, evidentirati i analizirati ulaz/izlaz roba, usluga i plaćanja, obračunavati plate, evidentirati zaposlene, klijente, dobavljače, promet i još mnogo drugih stvari korišćenjem velikog broja funkcija koje postoje u samom programu. Takođe, ono što je posebno interesantno je mogućnost kreiranja izvještaja nakon određenog perioda što se izvodi pomoću pivot tabela. Postoji i mogućnost vršenja nekih analiza i predviđanja u određenim vremenskim intervalima, što se omogućava „what if“ analizom, koja može da se izvrši po jednom ili dva parametra. Postoje i elementi programiranja u Excel-u, koji se mogu ostvariti upotrebom formi, makroa i VBA modula. Softver za multimedijalno prezentovanje podataka. Za prezentaciju i autorstvo možemo upotrebiti softver za obradu teksta, izdavanje ili pravljenje multimedijalnih dokumenata i izradu prezentacija. Grafički prezentacioni softver je grupa programa, koji služe za kreiranje i editovanje multimedijalnih prezentacija, odnosno grafičku predstavu koncepata i principa obrađivanih tema u vidu teza i ideja. Korišćenjem ovih programa, podaci se mogu prikazati na efektiniji i atraktivniji način. Koristeći se multimedijom podaci se mogu ilustrovati tekstom, slikama i animacijama, a moguće je i dodavanje audio i video snimaka. Primjer ovakvih programa je Microsoft PowerPoint, koji je sastavni dio softverskog paketa Microsoft Office. Sistemi za upravljanje bazama podataka (Database management system DBMS) omogućuju definisanje složenih struktura podataka i upravljanje pristupom podacima zavisno od potreba korisnika. Baza podataka (engl. Database) je kolekcija logički povezanih zapisa ili fajlova, organizovanih u zajedničko skladište tako da omogućava lak pristup, dohvatanje i obradu tih podataka. Podaci u bazi podataka se najčešće organizuju prema modelu koji se danas najviše koristi relacioni model. Softver za rad sa bazama podataka omogućava kreiranje, pristup i upravljanje bazom podataka. Tu prije svega spada kreiranje same baze podataka, odnosno kreiranje tabela kao osnovnih elemenata u koje se smještaju podaci. Zatim, ubacivanje, ažuriranje i brisanje zapisa, kreiranje formi, kreiranje upita, generisanje izvještaja itd. Jedan od predstavnika relacionog DBMS-a je program Microsoft Access, koji je sastavni dio programskog paketa Microsoft Office. Programi za grafičku obradu, dizajn i projektovanje i multimediju predstavljaju veliku grupu programa i nju možemo klasifikovati u tri grupe: (1) programi koji se koriste za slušanje muzike, gledanje filmova i puštanje svih ostalih audio i video fajlova, (2) grafički alati i (3) programi za digitalnu obradu slike. U prvoj grupi nalaze se programi koji se koriste za slušanje muzike, gledanje filmova i puštanje svih ostalih audio i video fajlova.

283

Informacije – Sistemi - Upravljanje



program koji služe za pregled i organizaciju digitalnih medijskih fajlova na računaru, sadrže u sebi veliki broj funkcija i mogu poslužiti kao audio player, video player, DVD player, i dr. Tipični predstavnici ove grupe programa su Windows Media Player, WinAmp, Real Player.



softver za obradu video fajlova - Video Editing Software , čiji je predstavnik Adobe Premier,



Softver za obradu audio fajlova - Audio Editing Software , čiji je predstavnik Adobe Audition,



Programi za Web dizajn - Web Design Software , čiji je predstavnik Adobe DreamWeaver,



Programi za projektovanje - CAD programi - odnosno Computer Aided



Design programi, čiji je tipični predstavnik Autodesk AutoCAD.



Program za digitalnu obradu slike - Graphics Editing Software - čiji je predstavnik Adobe Photoshop. Photoshop je najpopularniji program za digitalnu obradu slike. Sadrži niz jedinstvenih alata za rad, čija funkcionalnost je sve bolja sa pojavom svake nove verzije. Rad sa slojevima tj. Layer-ima je posebna mogućnost ovog programa i omogućava ubacivanje više slojeva na istu sliku. Posebno su zanimljivi filteri za kreiranje specijalnih efekata. Tu je i mogućnost ubacivanja teksta u sliku, a postoji i podrška za veliki broj različitih formata slika.

Paketi softvera na principu međusobnog povezivanja i uključivanja podataka između aplikacija - OLE (engl. Software suites) je grupa programa koji su kreirani i dizajnirani da rade zajedno. Podaci kod ovakvih programa su portabilni između osnovnih aplikacija paketa, odnosno lako su prenosni i dostupni drugim aplikacijama u okviru paketa. Jedan od primjera paketa softvera je Microsoft Office paket. U njemu se koristi tzv. OLE princip (Object Linking and Embedding), koji omogućava povezivanje i uključivanje podataka iz drugih aplikacija. Sve aplikacije unutar istog paketa imaju sličan izgled, tzv. Look & Feel. Što se tiče cijene, ona je manja u slučaju naručivanja kompletnog paketa, nego pri kupovini pojedinih aplikacija posebno. Razvojna okruženja (Paketi softvera na principu integrisanog razvojnog okruženja – IDE). U principu, izvorni kod programa može se pisati u bilo kom programu za uređivanje teksta (engl. text editor), međutim, većina današnjih prevodilaca i povezivača (linkera) se isporučuje kao cjelina, zajedno s ugrađenim programom za upisivanje i ispravljanje izvornog koda. Te programske cjeline poznatije su pod nazivom integrisano razvojno okruženje (engl. integrated

284

Softver računara

development environment - IDE). Softver za programiranje (programerski softver), koristeći razne programske jezike na najpogodniji način, pruža alate programerima u pisanju računarskih programa. U programerske alate, koje smo prethodno već svrstali u kategoriju sistemskog softvera-kategoriju ostali sistemski softver/softverske alate, spadaju: 

Kompajleri



Dibageri



Interpreteri



Linkeri



Tekst editori.

Integrisana razvojna okruženja (Integrated development environment - IDE) su jedinstvene aplikacije koja objedinjuju sve navedene funkcije. Postojanjem integrisanog razvojnog okruženja povećava se produktivnost rada programera, olakšava se razvoj Windows i Web aplikacija i pojednostavljuje razvoj server baziranih aplikacija. Microsoft je sredinom 1999. godne lansirao svoju novu .Net ideju za razvoj aplikacija na svim svojim programskim jezicima koji su obuhvaćeni u grupi MS Visual Studio (Visual Basic, Visual C ++, Visual InterDev, Visual J++, Visual FoxPro). To je danas najpoznatije razvojno okruženje. Primjeri ostalih razvojnih okruženja su Eclipse i NetBeans. Pregledači Interneta - Programi za pretraživanje i prikazivanje web stranica (brauzeri - engl. browsers). Brauzeri su aplikativni softver koji prikazuje web stranicu, tj. dokumenat napisan u HTML jeziku. HTML jezik je tekst pisan u tagovima, a tagovi su tekst pisan u špicastim zagradama. Pomoću pregledača moguće je vidjeti željenu stanicu, sačuvati je na računaru, odštampati, zapamtiti kao omiljenju stranicu, itd. Najpopularniji pregledači su Internet Explorer, Opera, Mozilla FireFox, Netscape Navigator. Pregledači Interneta najčešće omogućuju i druge Internet servise (e-mail, FTP, news...). Softver za upravljanje projektima (engl. Project Management Softver) koriste saradnici i učesnici na jednom projektu, odnosno na jednom radnom zadatku. Drugim riječima, to je softver koji se koristi za koordinaciju i upravljanje projektom na kome radi više ljudi, sa ciljem kontrole i završetka poslova na vrijeme. Menadžment kompanije ima mogućnost planiranja određenog posla, kreiranja rasporeda za određeni posao, praćenje procesa, pravljenje analiza događaja nakon određenog vremena i eventualno praćenje troškova projekta. Gotovo svi današnji ozbiljniji projekti zahtijevaju timski rad, pa je sposobnost pojedinca za učešće na timskom projektu, jedno od najčešćih zahtjeva od strane poslodavca. Jedan od najpopularnijih programa iz ove grupe je Microsoft Project.

285

Informacije – Sistemi - Upravljanje

Tutorijali i dokumentacija su dva pojma koji se često sreću pri radu i obično se nalaze u meniju Help u nekoj aplikaciji. Tutorijal je neka vrsta specifičnog uputstva ili program koji pomaže u korišćenju proizvoda, vođenjem korisnika kroz određeni broj koraka. Za razliku od tutorijala, dokumentacija predstavlja mnogo detaljnije i preciznije objašnjenje programa i uglavnom je tekstualno upustvo za neki program. Većina programa sadrži dokumentaciju, a ona je bitna i za same autore softvera, jer je uvijek dobra praksa da se sve što se uradi i dokumentuje, kako bi se kasnije olakšala neka nadogradnja ili ispravka samog softvera. Programi na bazi vještačke inteligencije. Vještačka inteligencija (Artificial intelligence) je oblast informatike koja se razvila posljednjih godina. Ekspertni sistemi mogu da se definišu kao programi koji koriste ljudsko znanje radi rješavanja problema koji zahtijevaju ljudsku inteligenciju. Zadatak vještačke inteligencije je rješavanje opštih problema vezanih za ljudsku inteligenciju korišćenjem računara. U ove probleme spadaju: obrada ljudskog govora, stvaranje ekspertnih sistema, prepoznavanje oblika itd. Programi za specijalne (posebne) potrebe. U ovu grupu aplikativnog softvera svrstali smo i obrađujemo programe za: -

Prepoznavanje govora (engl. Speech recognition)

-

Povećanje ekrana (engl. Screen magnifier)

-

Čitači ekrana (engl. Screen reader)

-

Tastature na ekranu (engl. On-screen keyboard).

U nastavku teksta opisaćemo svaku od ovih grupa softvera. Prepoznavanje govora (Speech recognition), poznato i kao automatsko ili računarsko prepoznavanje govora, pretvara izgovorene riječi u mašinski (računarski) prepoznatljiv ulaz. Često se koristi termin "Voice recognition", kao odrednica za „Speech recognition“, gdje je sistem ipak kreiran prema određenom govorniku. „Speech recognition“ je mnogo širi termin i može da prepozna bilo čiji govor, dok je „Voice recognition“ zasnovan na jedinstvenom vokalnom glasu određenog korisnika. Aplikacije speech recognition obuhvata neke od slijedećih mogućnosti: pozivanje broja (npr. „pozovi kućni broj“), jednostavan unos podataka (npr. unos broja kreditne kartice), procesiranje govor-tekst (npr. tekst procesori ili e-mail), određene sistemske naredbe operativnom sistemu, izdavanje komandi u vazduhoplovstvu (avionima, helikopterima i dr.), pomoć osobama sa posebnim potrebama i dr. Osobe sa posebnim potrebama imaju olakšan rad pomoću programa za prepoznavanje govora, posebno za ljude sa povredama ekstremiteta i nemogućnosti ručnog unošenje podataka preko standardnih ulaza (tastature, Touchpad-a i sl.). Postoji više softverskih proizvoda za prepoznavanje govora i

286

Softver računara

njihov broj na tržištu se iz dana u dan povećava. Od besplatnih softvera može se izdvojiti CMU Sphinx, koji predstavlja grupu sistema za prepoznavanje govora razvijenom na Windowsu. Od komercijalnih aplikacija navodimo dvije: 

Speech Recognition predstavlja aplikaciju za prepoznavanje govora uključenu u operativni sistem Windows Vista i Windows 7. Korisnik može diktirati dokumente i mail-ove u aplikacijama, koristiti komande za pokretanje i prebacivanje između aplikacija, kontrolisati operativni sistem, pa čak i popunjavati forme (obrasce) na Internetu, i



Dragon NaturallySpeaking je softverski paket za prepoznavanje govora, razvijen je od strane kompanije Dragon Systems za PC računare sa Windows operativnim sistemima. Spada među prve programe na ovom polju i jedan je od danas najkorišćenijih. Sadrži tri osnovne funkcionalnosti: diktat, komande i opcija prevođenja teksta u govor.

Programi za uvećanje ekrana (Screen magnifier) je softver koji reaguje sa računarskim grafičkim izlazom radi predstave uvećanog sadržaja ekrana. To je tip tehnologije prikladan za osobe sa problemima sa vidom. Najjednostavniji način povećanja je povećan prikaz dijela sadržaja ekrana, tako da pokriva veći dio ili čitav ekran. Ovaj uvećan dio obuhvata sadržaj od interesa za korisnika, na primjer na mjestu gdje se nalazi kursor miša. Kako se kursor pomjera, tako i Screen magnifier prati pokret i prikazuje novu uvećanu poziciju. Opseg uvećanja je obično od 2 do 16 puta. Što je veće uvećanje, manji je raspoloživi prostor za pregled originalnog sadržaja. Pored ove osnovne funkcije uvećanja, postoji i nekoliko drugih opcija koje ovi programi nude. Jedna od njih je inverzija boja, najčešće promjena teksta iz „crnog na bijelom“ u „bijelo na crnom“, što često koriste ljudi sa problemima sa vidom. Takođe, povećanjem teksta gubi se na jasnoći i tekst se teže prepoznaje, pa se koristi Anti-alias opcija radi kompenzacije. Mijenjanje kursora se takođe često sreće, radi lakše uočljivosti, kao i različiti modovi uvećanja. Nekada opcije povećanja ekrana dolaze zajedno sa čitačima ekrana (Screen Reader), čime se i iščitava ono što je uvećano na ekranu. Čitači ekrana (engl. Screen reader) su softverske aplikacije koje pokušavaju da identifikuju i interpretiraju ono što je prikazano na ekranu. Ova interpretacije se zatim ponovo prezentuje koristeći opcije “tekst u govor”. Ova vrsta tehnologije koristi se najčešće sa uvećanjem ekrana i namijenjena je osobama sa posebnim potrebama. Tastatura na ekranu (engl. On-screen keyboard) je softversko-hardverska komponenta koja omogućava korisnicima unos karaktera. Ovakva tastatura za razliku od fizičke ima mogućnost višestranog unosa teksta (tastaturom, mišem, i

287

Informacije – Sistemi - Upravljanje

dr.). Ovakav vid unosa koristan je za osobe sa invaliditetom, kao alternativan način uslijed nemogućnosti korišćenja standardne tastature. Imaju prednost kod korišćenja višejezičkih tastatura, gdje je često neophodno prelazak između tastatura i traženje određenih znakova, koji na ovaj način postaju jasno vidljivi. Takođe, kod uređaja bez fizičke tastature (npr. PDA uređaji), čest je slučaj da korisnici unose tekst preko tastature na ekranu, koja je ugrađena u operativni sistem samog uređaja. Klasifikacija softvera po vrstama licenci. Svaki softver odnosno računarski program dolazi s licencom koja korisniku dopušta određena prava korištenja istog. Proizvođač softvera postavljanjem licence zaštićuje svoj softver vezano uz kopiranje i upotrebu, a često određuje i komercijalne uslove korištenja. Najčešće su slijedeće kategorije licenci za korištenje softvera: -

vlasnička komercijalna licenca

-

licenca na ograničeni period korišćenja

-

licenca za besplatno nekomercijalno korišćenje

-

licencu za softver otvorenog koda

-

licenca za besplatno nekomercijalno korišćenje

-

licenca za softver finansiran od reklama, napušteni softver i privatni softver.

Vlasnička komercijalna licenca softvera (engl. proprietary software) je najčešće upotrebljavani oblik licenciranja softvera koji se upotrebljava za poslovne primjene. Proizvođač daje pravo korištenja softvera uz određenu novčanu naknadu. Softver se može koristiti prema tačno određenim uslovima (na novom računaru, vezano uz korisnika i sl.) dok vlasništvo nad samim softverom (programski kód) uvijek ostaje kod samog proizvođača. Primjeri softvera koji su licencirani pod ovim uslovima su Microsoft Windows, Adobe Photoshop, Adobe Flash Player, Corel Draw, PS3 OS, iTunes, Google Earth, Mac OS X, Skype i WinRAR. Licenca na ograničeni period korištenja (engl. Shareware) je tip licence gdje korisnik može softver upotrebljavati određeno vrijeme, određeni broj puta ili u djelimičnom obliku – sa svrhom upoznavanja sa softverom. U slučaju da korisnik softver želi upotrebiti u punom obliku očekuje se da kupi komercijalnu licencu. Nakon što je probni vremenski period prošao softver se više ne može upotrebljavati. Programi licencirani kao shareware su većinom distribuisani preko download-a s website-a proizvođača čime se olakšava distribucija i olakšava dostupnost krajnjem korisniku. Među poznatijim shareware proizvodima nalaze se WinZip te mnogi antivirusni programi kao što je Eset Nod32.

288

Softver računara

Softver za besplatno nekomercijalno korišćenje (engl. Freeware licence) omogućuje korisniku u potpunosti besplatno korištenje softvera, ali često pod nekim uslovima – najčešće je to upotreba u nekomercijalne svrhe i za kućnu upotrebu. Proizvođači softvera znaju postaviti manje funkcionalne verzije svojeg softvera kao freeware – pokazujući dio mogućnosti svojeg glavnog proizvoda. Primjeri freeware programa su antivirusni programi: AVG free edition i Avast home. Softver otvorenog koda (engl. Open source software) je, za razliku od gore navedenih kategorija, je softver s kojim dolazi i izvorni kod programa. Uz manje razlike, sve open source licence dozvoljavaju i promjene unutar koda pa čak i daljnju distribuciju koda i softvera. Time je softver besplatan za upotrebu ali i vlasništvo samog koda i softvera nije postavljeno od strane pojedinca ili firme iako se uglavnom zahtijeva da se prilikom daljnje upotrebe i promjene postavi ista licenca. GPL, LGPL i BSD su različiti tipovi open source licenci i njihove glavne razlike su vezane uz upotrebu koda u drugim projektima i licenciranju softvera proizašlog iz tih projekata. Projekti najviše vezani uz open source softver su Linux, OpenOffice i Apache web server. Softver finansiran od reklama, napušteni softver i privatni softver. Uz prije navedene osnovne licencne kategorije softvera, postoji još nekoliko specijalizovanih licenci pod kojima se prava korištenja nekog softvera mogu prihvatiti: -

adware - softver koji je besplatan za upotrebu za krajnjeg korisnika ali je finansiran od strane reklama,

-

abandonware - softver čiji proizvođač više ne postoji ili više nije podržan od strane proizvođača,

-

privatni softver - softver razvijen isključivo po narudžbi određenog naručioca koji time nema primjene u druge svrhe.

289

Informacije – Sistemi - Upravljanje

PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. Šta je sistemski softver? 2. Koje su funkcija operativnog sistema? 3. Objasnite položaj operativnog sistema i ostalog sistemskog softvera u odnosu na hardver i aplikativni softver. 4. Nabrojite nekoliko operativnih sistema koje poznajete. 5. Koje su osnovne karakteristike operativnog sistem Windows? 6. Šta su ikone? Koje četiri osnovne vrste ikona razlikujemo? 7. Šta spada u ostale sistemske programe? 8. Šta je zadatak upravljačkih programa (drajvera)? 9. Šta spada u uslužne programe? Nabrojite neke uslužne programe u PC-u koje znate. 10. Šta čini aplikativni softver računara? 11. U kojim poslovima korisnici najčešće upotrebljavaju aplikativni softver? 12. Nabrojite tipične programe aplikativnog softvera koji se najčešće koriste? 13. Čemu služi komunikacioni softver? 14. Šta je osobina paketi softvera izrađenog na principu međusobnog 15. 16. 17. 18. 19. 20.

290

povezivanja i uključivanja podataka između aplikacija - OLE Šta je osobina softverskih paketa izrađenih na principu integrisanog razvojnog okruženja – IDE? Navedite osnovne karakteristike softverskih paketa koji su razvijeni da rade na principu .NET razvojne platforme Kako jednim imenom zovemo programe za pretraživanje i prikazivanje internet prezentacija? Nabrojite neke programe za specijalne (posebne) potrebe korisnika? Koje kategorije softvera razlikujemo prema vrstama licenci? Šta je to softver otvorenog koda?

Informacioni sistemi

20. INFORMACIONI SISTEMI Informacioni sistem je skup informacionih i komunikacionih uređaja (npr. računar) i tehnologija (npr. operativni sistem) povezanih u jedinstvenu funkcionalnu cjelinu (npr. umrežavanje). To podrazumijeva fizičke prostorne, računarske i komunikacione resurse. Navedene resurse potrebno je projektovati, pogoniti i održavati. Informaciona tehnologija sama za sebe nije dovoljna. Organizaciono uređen i sa svrhom, odnosno sistematizovan skup aktivnosti, postupaka, metoda i tehnologija za prikupljanje, obradu, čuvanje i distribuciju podataka i informacija čini informacioni sistem, kao što je finansijski informacioni sistem, bibliotečki informacioni sistem i drugi. Za uspješno poslovanje i razvoj neke organizacije neophodno je odgovarajuće upravljanje organizacijom i njenim procesima od strane menadžera. Adekvatno upravljanje preduzećem zahtijeva donošenje pravih i pravovremenih odluka, pri čemu se u današnje vrijeme broj odluka od presudnog značaja za preduzeće neprestano povećava, a sa druge strane, raspoloživo vrijeme za odlučivanje se smjanjuje. Prave i pravovremene odluke donose se na osnovu pravih, pouzdanih i pravovremenih informacija, a one se dobijaju iz velikog broja podataka, koje organizacije svakodnevno prikupljaju, obrađuju i distribuišu krajnjim korisnicima. Cjelokupan taj proces, od prikupljanja podataka do donošenja odluka i upravljanja organizacijom, u današnje vrijeme nezamisliv je bez odgovarajuće informacione tehnologije, koja taj proces uveliko olakšava i ubrzava. Informacioni sistem predstavlja materijalizovani, sistematizovani, organizovani i primjenljivi skup hardvera, softvera, procedura, baze podataka i operativnih izvršilaca, odnosno to je skup informacione tehnologije, ljudi i podataka i informacija koji se koriste u procesu upravljanja preduzećem. Informacioni sistem definišemo kao “skup ljudi i tehničkih sredstava koji po određenoj organizaciji i metodologiji obavljaju prikupljanje, memorisanje, obradu, čuvanje, zaštitu i dostavljanje na korišćenje podataka i informacija” (L.R). Kako se iz definicije može uočiti, funkcija takvog IS-a je dokumentovanje i informisanje. Podaci i informacije najčešće služe kao podloga za donošenje odluka pomoću kojih se upravlja preduzećem, pa takav informacioni sistem nazivamo još i upravljačkim informacionim sistemom. Funkcija dokumentovanja obezbjeđuje dokumentacionu podlogu za sve poslovne aktivnosti preduzeća. Funkcija informisanja ostvaruje se u svrhu upravljanja preduzećem.

291

Informacije - Sistemi - Upravljanje

Komponente računarom podržanog informacionog sistema su: -

hardver ili mašinska podrška (hardware) su fizičke (materijalne) komponente, kao što su elektronski i mehanički dijelovi računara, telekomunikacione linije i uređaji i sl.

-

softver ili programska podrška (software) su nematerijalni elementi neophodni za funkcionisanje hardvera, a to su računarski programi (sistemski, aplikativni i programi opšte namjene-softverski alati).

-

lajfver ili kadrovska podrška (lifeware) - ljudi koji rade sa IKT, informatičari ili korisnici sistema. Lajfver obuhvata kadrove koji direktno i neposredno rade na obavljanju informacionih djelatnosti, najčešće tim stručnjaka koji radi na kreiranju i održavanju informacionog sistema i skup korisnika informacionog sistema. Tu “posadu” čine operatori za pripremu, unos i obradu podataka, sistem analitičari, programeri, administratori (baza) podataka, projektanti i rukovodioci informacionih sistema i dr.

-

orgver ili organizaciona podrška (orgware) je skup organizacionih metoda i organizacionih postupaka kojima se usklađuju, i način na koji se povezuju, sve komponente IS-a (hardver, softver i lajfver) u jednu skladnu i funkcionalnu cjelinu. -dejtaver (dataware) komponenta obuhvata podatke, informacije i znanja, shvaćene kao informacioni resursi koji postaju izuzetno vrijedna imovina svake organizacije.

U nju spadaju baze podataka i programske procedure. -

netver (netware) ili mrežna komponenta se odnosi na računarske mreže za povezivanje računara u cilju razmjene podataka i komunikacija između fizički udaljenih računara, pa se može reći da čestu komponentu informacionog sistema čine telekomunikaciona sredstva i veze za prenos podataka na daljinu.

Slika 133. Komponente informacionog sistema

292

Informacioni sistemi

Sve komponente aktivno i trajno djeluju jedna na drugu kao uzrok i istovremeno kao posljedica, što se naziva interakcijom ili međudjelovanjem. U poslovnim informacionim sistemima upravljanje se odvijaju na dva nivoa: -

Upravljanje podacima i informacijama, u koje se ubrajaju:

-

Transakcioni sistemi (TS)

-

Sistemi kancelarijskog poslovanja (Office systems)

-

Upravljanje znanjem i informacijama, tj. sistemi bazirani na znanju (KWS), u koje se ubrajaju:

-

Upravljački informacioni sistemi (MIS)

-

Sistemi za podršku odlučivanju (DSS)

-

Sistemi izvršnih menadžera (EIS).

U daljem tekstu opisaćemo ukratko svaki od informacionih sistema za pojedine nivoe upravljanja u poslovnim informacionim sistemima. Transakcioni1 informacioni sistemi pružaju podršku tekućem odvijanju poslovnih procesa. Funkcije transakcionih sistema su: 1. Evidencija, 2. Izdavanje dokumenata i 3. Izvještavanje. Pod izdavanjem dokumenata podrazumijeva se generisanje dokumenata potrebnih u poslovanju, na primjer: -

računi

-

otpremnice, izdatnice

-

karte (avionske, željezničke....)

-

virmani

-

putni nalozi i sl.

Pod izvještavanje podrazumijeva se generisanje zbirnih izvještaja transakcijama za vlastite potrebe ili potrebe okruženja poslovnog sistema: -

o

statistički izvještaji,

1

Transakcija (uži kontekst, u računovodstvu) – promjena na imovini poslovnog sistema. Transakcija (informacijski kontekst) – promjena informacijskog sadržaja vezanog uz poslovni događaj.

293

Informacije - Sistemi - Upravljanje

-

poreski izvještaji,

-

kontrolni izvještaji u slučajevima pogrešno izvedenih transakcija,

-

izvještaji o promjeni imovine i sl.

Sistemi kancelarijskog poslovanja. Poslovi u ovom sistemu su: -

Odlučivanje

-

Manipulacije podacima

-

Manipulacije dokumentima

-

Komunikacija

-

Arhiviranje.

Tehnologije kancelarijskog poslovanja su: -

Obrada dokumenata (kopiranje, obrada slike, obrada teksta, stono izdavaštvo, arhiviranje),

-

Komunikacija (e-Mail, govorna pošta, telefonija, telefaks),

-

Telekonferisanje (audiokonferisanje, konferisanje, kućna TV, rad od kuće),

-

Pomoćni sistemi (podrška radu u grupi, organizatori rada, prezentacije, oglasne ploče, CAD/CAM).

videokonferisanje,

računarsko

Upravljanje znanjem je proces prikupljanja, smještanja, pretraživanja i distribucije znanja od pojedinaca (ljudi i tehnologije) u organizaciji za korištenje u svrhu poboljšanja kvaliteta i/ili efikasnosti odlučivanja u (poslovnom) sistemu. Omogućuje ga sadašnja informaciono-komunikaciona tehnologija. Upravljački informacioni sistemi (MIS):

294

-

Koriste se na različitim nivoima upravljanja

-

Koriste sintetizovane podatke transakcionih podsistema

-

Omogućuju stvaranje upita za različite kombinacije podataka

-

Kreiraju različite predefinisane izvještaje.

Informacioni sistemi

Slika 134. Upravljački informacioni sistem

Prvenstveni zadatak upravljačkih informacionih sistema jeste da daju izvještaje sa kvalitetnim i blagovremenim informacijama za donošenje odluka. Oni pomažu pri rješavanju strukturisanih problema odlučivanja. To su problemi za koje se može unaprijed tačno utvrditi konačno rješenje, koji su podaci potrebni da se ono dobije, kao i algoritam njegovog rješavanja. Upravljački informacioni sistemi su funkcionalno strukturirani i zadovoljavaju potrebe rukovodilaca na srednjim nivoima odlučivanja, koji se pretežno bave operativnim upravljanjem pri izvršavanju pojedinih funkcija. Svi informacioni sistemi izvršavaju osnovne funkcije vezane za: prikupljanje, čuvanje, obradu i distribuciju podataka. Upravljačkim informacionim sistemima je težište na informacijama i njihovom korišćenju za donošenje odluka. Oni pomažu rukovodiocima i menadžerima da donose bolje odluke pri rješavanju raznih zadataka, a naročito u onim slučajevima kada se poznaju činjenice od kojih odluke najviše zavise i koje direktno utiču na to da li će se donijeti dobra ili loša odluka. Sistem za podršku odlučivanju (DSS) je upravljački informacioni računarski sistem koji se koristi u prikupljanju, organizaciji, analizi i transformaciji informacija potrebnih za donošenje odluka, izboru modela za rješavanje problema odlučivanja i analizi dobivenih rezultata modeliranja. Koristi se za podršku slabo strukturisanih problema odlučivanja, tj. u slučaju kada su: 

nedovoljno poznati kriteriji odlučivanja



nedovoljno poznati modeli



nedovoljno poznati ciljevi



mješoviti stilovi odlučivanja

295

Informacije - Sistemi - Upravljanje



postoji više opcija rješenja.

Informacioni podsistem izvršnih menadžera: -

koriste ga donosioci odluka na najvišim nivoima

-

koristi unutrašnje i vanjske izvore podataka

-

omogućuje brz pristup podacima

-

koristi intuitivni i ostale modele odlučivanja

-

ima bogate grafičke interfejse.

Postoje mnogi primjeri informacionih sistema i različite vrste njihovih korisnika. Naravno, informacioni sistem ne mora biti baziran na korišćenju informacionih i komunikacionih sistema i tehnologija, ali se danas, kada se govori o informacionim sistemima, ne može zaobići njihovo organizovanje uz podršku računara. Jer, upravo ih računar čini automatizovanim (u procesu prikupljanja i raspodjele informacija) i efikasnim (u smislu brzine i tačnosti obavljanja postavljenih zadataka).

XX PITANJA ZA PROVJERU NAUČENOG: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Šta je informacioni sistem? Šta je funkcija IS-a? Koje su komponente računarom podržanog IS-a? Šta je to lajfer (lifeware)? Šta obuhvata dejtaver (dataware) komponenta IS? Nabrojte dva nivoa upravljanja u poslovnim informacionim sistemima. Koje IS ubrajamo u sisteme bazirane na znanju? Koje IS ubrajamo u sisteme za upravljanje podacima i informacijama? Nabrojite funkcije transakcionih IS. Nabrojite neke poslove koje obavljaju IS kancelarijskog poslovanja.

11. Šta se podrazumijeva pod „upravljanje znanjem“? 12. Koje IS svrstavamo u sisteme za upravljanje znanjem i informacijama? 13. Šta je zadatak upravljačkih IS-a? 14. U kakvim situacijama odlučivanja se koriste DSS sistemi?

296

Literatura

Literatura: 1. Bakić-Tomić, Ljubica, Dumančić, Mario, Odabrana poglavlja iz metodike nastave informatike-sveučilišna skripta, Učiteljski fakultet, Sveučilište u Zagrebu, 2009. 2. Balaban, N., Ristić, Ž., Đurković, J., Trninić, J., "Informacioni sistemi u menadžmentu", „Savremena Administracija“, Beograd, 2002 3. Krsmanović, Stevica, "Informacioni sistemi u mrežnom okruženju", Univerzitet "Braća Karić", Beograd, 2002. 4. Roljić, Lazo, Osnovi informatike, “Grafomark”, Laktaši-Beograd, 2002. 5. Simić, Dejan; Bataveljić, Pavle: Organizacija računara i operativni sistemi, Fakultet organizacionih nauka, Beograd, 2006. http://www.fon.bg.ac.rs http://www.znanje.org

297