书城科普日新月异的信息科学(新编科技大博览·A卷)
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第9章 电子计算机技术(8)

计算机偷窃的目标有政府首脑机构,军事重地,以及商业、银行、保险、股票、交易、金融等业务部门。偷窃的内容或者是重要的政治、军事、经济情报和数据,或者是钱财。

计算机诈骗是通过发布虚假信息或广告进行欺诈活动。恶作剧式的计算机犯罪活动主要以破坏、篡改数据和程序为目标,经常给用户造成重大的经济损失,有的病毒制造者还经常通过制造计算机病毒进行犯罪。

十年前,几个学生破译了北大西洋公约组织网络的密码,并向网络中输入许多临时编造的资料,给北大西洋公约组织造成混乱,以为要发生新的战事。银行电脑化也给计算机犯罪以可乘之机。因计算机犯罪,美国每年要失窃几十亿美元。计算机犯罪涉及面广,后果严重。因此,防范电子计算机犯罪不但是一个技术对抗问题,而且是一种社会问题。我们应该从以下三方面防范计算机犯罪:

(1)制订制裁计算机犯罪的法规。对非法侵入电脑或网络、窃取存入计算机里资料的,利用计算机盗取他人钱财的,通过制造和传播计算机病毒破坏计算机正常工作的等犯罪行为,在法规里都要作出明确的规定,用法律来制裁罪犯。

(2)建立保密制度,加强计算机管理。为防止计算机偷窃犯罪,可使用加密软件为重要的程序和数据库把关。加密的目的是保护文件和数据不被复制,不被破坏。目前市场上的加密软件主要有PC-TOOLS工具软件、BITLOCK系统,LOCK 93NT系统和KEYMAKER 30等,这些软件加密系统是在DOS上开发的。在Windows下的加密文件有BITLOCK For Windows和LOCK 95For Windows等。AOTODOG软件狗适用于在DOS、Windows操作系统下对C、C++、Pascal、Fortran汇编、编译Basic、dBASE语言开发的应用软件进行加密。

(3)防治计算机病毒。应该采取防治病毒措施,定期进行病毒扫描,以便及时发现病毒,再使用消毒软件或防病毒卡杀死病毒。

值得特别指出的是,由于电子计算机国际互联网的出现,电子计算机犯罪的主要形式和场所都已转移成为“网络上的犯罪活动”,“电脑恐怖分子”已成为所谓“网上黑客”。关于这一点,我们在讨论信息高速公路上的犯罪活动时还要谈到。

针式、喷墨和激光打印机的异同

随着电子计算机的普及与广泛应用,打印机也迅速地发展起来了。我国市场上流行的打印机产品有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。作为计算机的外部设备,针式、喷墨和激光打印机的用途是相同的,它们都是接收计算机的数据,再根据计算机的要求输出文件、报表、图像等资料。

由于这三类打印机采用的技术不同,因此它们的构造、工作原理、打印效果、价格和耗材情况都不尽相同。具体介绍如下:

针式打印机的种类很多,但它们的结构组成基本相同。电路方面有电源单元、主控逻辑电路和检测器。机械装置有打印头、色带传动、走纸电机、字车电机和操作面板。软件有主控制逻辑、数据接收、打印头字车控制及驱动、走纸控制及驱动、打印头控制及针驱动。针式打印机利用电动机械原理控制打印头上的钢针撞击色带,把字符打印在纸上。当打印机处于联机状态时,计算机送来的数据首先放入RAM缓存区,CPU再从RAM中读取数据进行编辑,然后CPU调用打印子程序,控制字车电机、走纸电机、打印头内打印针进行打印。打印机上的选择设定是通过操作面板来实现的,它是人机对话必不可少的界面。

喷墨打印机的结构主要包括四部分:喷头和墨盒、清洁单元、送纸单元和小车单元。喷墨打印机是利用膜沸腾现象,采用电阻加热或加压方式,使受热元件表面产生同样大小的气泡,通过电脉冲信号控制喷嘴喷射出墨点印在纸上。喷墨打印机在工作状态,当加热信号传送到喷嘴上时,喷嘴上的金属电极被加上了一个幅值相当高的脉冲电压,加热元件急速加热,使附近的墨水温度急剧上升,墨水汽化而产生气泡,气泡膨胀将墨水喷出喷嘴,印在纸上。清洁单元对喷斗进行维护。小车单元具有驱动功能。送纸单元是在打印过程中提供纸张输送的装置。

激光打印机是将激光扫描技术和电子照相技术相结合的新型打印机。激光打印机的结构分为激光扫描部分、打印纸传送部分、硒鼓和上粉盒。激光扫描部分的主要装置有激光器、校正系统、扫描编辑系统、激光调制和扫描控制电路。送纸装置由一系列轧辊组成。激光打印机采用激光束在硒鼓上扫描,使硒鼓感光而变成异体,硒鼓将吸附的墨粉转印到纸上。激光打印机开始工作时,硒鼓表面带上负电荷,就可以进行“硒鼓感光”。当数据从计算机传至激光打印机时,激光二极管被点亮,从激光二极管发出的激光经过一系列反射镜后到达鼓上,并在鼓上形成带电像点。当硒鼓旋转到上粉盒处,硒鼓上已感光的部分沾上墨粉,得到可见像点。打印纸从硒鼓和转印电晕丝中通过时,将可见像点转印到纸上。再通过高温熔化像点,就得到了可永久保存的图像。

打印机的打印效果是依靠它的主要技术指标来体现的,这些技术指标包括:打印速度、分辨率、可靠性、噪音等。下面列表对比三类打印机的性能和价格:

打印机类型代表型号打印速度分辨率噪音价格

(1996)针式打印机LQ-100250CPS

(字节/秒)360DPI

(线/英寸)50dB

(分贝)1450元喷墨打印机BJ-10ex248CPS

(字节/秒)360DPI

(线/英寸)45dB

(分贝)1650元激光打印机HP5L4PPM

(页/分)600DPI

(线/英寸)42dB

(分贝)4650元从打印机的耗材来看:针式打印机的打印针18—25元/个,包带芯6元/个,打印纸17元/包。喷墨打印机的墨盒190元/个,墨水150元/盒,打印纸50元/包。激光打印机的硒鼓570元/个,墨粉280元/盒,打印纸220元/包。

从打印机的技术指标和耗材可以看出:激光打印机的打印速度快,噪音小,分辨率高,价格贵,属于高档打印机。针式打印机在价格和耗材上都占有绝对优势。

喷墨打印机的性能价格比最优。对于家庭来讲,选用哪种打印机合适,要根据自己的经济条件和需要。目前,针式打印机进入家庭占绝对优势。以LQ-100系列为主选。但喷墨打印机已表现了很强的竞争力。

电子出版物

电子出版物是以计算机存储介质为载体、采用计算机技术检索的新型出版物。电子出版物可以通过磁盘或光盘进行传播;也可以存储在网络服务器上,通过信息高速公路获取。由于多媒体计算机具有听音乐、看VCD、播放教育软件、检索资料以及综合处理各种媒体信息等强大功能和CD-ROM的巨大存储量,使电子出版物的取材非常广泛,文字、图片、影像、声音、动画、音乐以及软件程序都可以成为电子出版物的内容。同传统的印刷品相比,电子出版物具有下列几个突出特点:

形象性。电子出版物媒体多,在文字的基础上,利用声音、图像、动画等媒体,使电子图书直观、生动、形象,克服了传统印刷品的抽象、枯燥感。特别是教育类电子图书能够以声音、图像、文字的方式播放,给学习者带来声、图、文并茂的学习环境。

观赏性。电子出版物综合了传统书籍、录音带、录像带的多重效果,增强了观赏性,在文字类和音乐类电子出版物中尤为突出。音乐类出版物在介绍音乐界名人及其作品时,用户可以直接收听到音乐,弥补了以往只能看书面文字或图片介绍的遗憾。

交互性。交互性是多媒体电脑的特性,是指通过窗口界面和下拉式菜单使用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互式操作,从而为用户提供了更加有效地控制和使用信息的手段。在阅读电子出版物时,用户通过交互界面可以方便、快捷地阅读或检索,也可以增加对信息的注意力和理解,延长信息保留的时间。

查阅方便。电子出版物无论是存储于光盘还是存储于网络服务器,都为用户查阅参考有关书籍提供了极大的方便。目前,世界上几乎所有重要的百科全书都有多媒体CD-ROM版本,用户可以自由选择查询的内容。

电子图书存储量大,体积小,重量轻,保存和使用方便。单片CD-ROM盘能存储650MB字节的信息,相当于170000页内容。Microsoft公司1995年出版的家庭系列多媒体丛书Book shelf'95,用一张CD-ROM盘包含了美国传统词典(第三版)、罗热分类词汇集、哥伦比亚引语词典、简明哥伦比亚百科全书(第三版)、哈蒙德世界地图集、人类年代表、1995世界年鉴和大事记等7部书。

1986年出版了世界上第一部电子图书《美国科学院百科全书》。目前,我国已出版的以计算机为代表的电子图书已达3000多种,比较有特点的电子图书光盘是伟地公司出版的《多媒体汉英词典》,该光盘共收入常用汉字单字条目5000条,多字条目、词组搭配、例证达十万多个。每个单字条目均配有部首、拼音、笔画和八种字体图,并提供了三种检索方式,其中文字可拷贝和输出。阅读时能放进书签,也能加注解,十分方便。另外,伟地公司出版的《中国古代诗词风韵》、国粹多媒体制作中心出版的《中国针灸大成》、方正多媒体部出版的《孙子兵法》、北成集团出版的《1946—1992人民日报全文检索数据光盘》等,都深受读者欢迎。

多媒体计算机的发展,给电子出版事业带来了美好的前景。电子出版物对人类的科学、文化和教育都将发生深远的影响。大量的电子出版物进入教育领域,将改变传统的教学方式。利用多媒体加强教学模拟和演示,会增强教学的直观性。在教学中引入视听教材,可提高学生的学习兴趣。在不久的将来,我们人人都可以拥有一个属于自己的“图书馆”。坐在多媒体计算机前,只要按几个键,就能开展工作和学习。

电脑中的MIDI音乐系统

MIDI是英文Musical Instrument Digital Interface的缩写,中文含义是“乐器数字接口”。从1988年开始,MIDI成为数字音乐的一个国际标准。MIDI是一种接口标准,使用这种接口可以将乐器与乐器、乐器与电脑等电子设备连接起来,并使它们相互之间交换信息与控制信号。MIDI是电脑以及所有电子乐器的语言标准,通过这种语言标准,使不同的系统、不同的乐器之间都能准确无误地进行音乐交流。MIDI是一种接口技术,它规定了不同系统相联的硬件特性,架起了联系电脑和音乐的桥梁。

电脑中的MIDI音乐系统由计算机、带有MIDI接口的声音卡、具有MIDI输入和输出端口的键盘、用来输出键盘声音的音响设备(音箱和放大器)和音序软件等软、硬件组成。这些软、硬件通过MIDI接口用MIDI线有机地结合在一起。电脑通过MIDI接收音乐键盘弹奏的音乐信息和数据,由音序器进行编辑制作,并存于一个MIDI文件中。当要播放音乐时,音序器再通过MIDI将文件中的信息传送给合成器和音响设备,我们就能听到优美悦耳的音乐了。

以上介绍的是MIDI音乐系统最基本的构成。专业人员用于音乐创作的MIDI音乐系统要复杂得多。现在,MIDI音乐系统在音乐创作、音乐生产、音乐教育、音乐欣赏等方面都发挥着独特的功能。

多媒体

科技词汇“多媒体”(Multi-Media)的概念出自计算机科学。大家知道,在人类社会中,经过人们的创造活动会产生大量信息。信息的表现形式和传播方式又是多样化的。在计算机科学中,将信息载体叫做媒体,而多媒体是指以计算机为核心,使多种信息的表现形式现在,个人电脑不仅能处理文字和数字,而且还能处理图像、文本、音频、视频等多种媒介,这就是多媒体(如文本、图形、图像、动画、声音等)有机地结合起来,形成一种人机交互地综合处理多种媒体信息的功能,以满足人们获得更丰富更复杂信息的需要。应该指出,计算机科学中的多媒体,不是单指多种媒体信息本身,而是指处理和应用多种媒体信息的技术。因此,从信息处理的角度讲,“多媒体”是多媒体技术的代名词。实际上,多媒体是计算机技术、通信技术和音像技术相结合的产物,是一门综合的、跨学科的边缘和交叉学科,其组成的每一媒体部分都是一门独立的专业学科。在实际应用中,多媒体一方面实现了信息的声、图、文并茂,人们能够方便、快捷地使用信息,另一方面,要实现所有各种媒体的处理,会涉及许多学科的技术和概念。由此可见,多媒体是涉及面很广的一个综合了多种媒体的技术。

配置了音箱的多媒体电脑。20世纪90年代以后,家庭购买多媒体电脑已成热潮下面我们从几个不同的角度来看看“多媒体”技术:

从数据结构的角度来看,多媒体是在原有文字、表格、点阵图形和图像数据的基础上,增加了声音、音乐、动画和活动视频的表现形式。

从通讯的角度来看,多媒体新增加了以声音、图形、图像、活动影视为内容的数字通讯。