101 2.8-2.9. «Мектеп бойынша виртуалды тур құру» практикумы 1-сурет. Панорама етіп түсірілген Images бумасы 6. Панорамалық суреті бар файлдардың атын, мысалы, x_front. jpg (холл үшін), k_front.jpg (кабинет үшін), s_front.jpg (асхана үшін) және b_front.jpg (кітапхана үшін) деп өзгерту керек, өйткені XML файлындағы параметрлерді өзгерту қажет болады. 7. Блокноттың көмегімен Холл.XML файлын аш. 8. Келесі өзгерістерді енгізу керек: <images top="images\холл\x_top.jpg" bottom="images\холл\x_bottom.jpg" left="images\холл\x_left.jpg" right="images\холл\x_right.jpg" front="images\холл\x_front.jpg" back="images\холл\x_back.jpg" /> 9. Скриптен хотспот мәтіндерін көшіріп ал, оны командадан кейін файл баптауларына қос: <mouse_inert speed="100" fade="100" wheel_zoom="1" z_index="1" /> 10. Хотспот жұмыс істеуі үшін, яғни басқан кезде программа кодынан кейін келесі көрініс пайда болуы үшін, баптау параметрлеріне мына жолдарды енгізу керек: <scene id="scene1" init_x="0" init_y="-10" init_fov="40" min_fov="90" max_fov="120"> <imagestop="images\кабинет\k_top.jpg" bottom="images\кабинет\k_bottom.jpg" left="images\кабинет\k_left.jpg" right="images\кабинет\k_right.jpg" front="images\кабинет\k_front.jpg" back="images\кабинет\k_back.jpg" /> <render segments="8" z_index="0" /> </scene> Алматыкiтап баспасы
3D модельдеу 2-бөлім. 102 Әр көрініс жеке панораманы сипаттайды. Әр көрініс баптауы <scene>-мен ашылып, </scene>-мен жабылуы тиіс. 1-қосымшадан баптаудың негізгі параметрлерін көруге болады. Бастапқы панорамаға қайта келу үшін, көрініс кодына турды көрудің басына оралған хотспотты қосу керек. <hotspot side="front" x="50" y="78" alpha_out="65" alpha_down="100" alpha_over="85" icon="a" action_up="script_scene_init" action_over="script_show_scene1" action_out="script_hide" z_index="10"/> <script id="script_scene_init"> <scene id="init_scene"/> </script> x, y, alpha параметрлерін өзіңнің қалауың бойынша баптауыңа болады. 11. Кітапхана мен асхана панорамаларына ауысу үшін, ұқсас хотспотты қос. 12. Турдың басына қайтып әкелетін әр көрініске хотспотты қос. 13. Баптау файлын сақтап, дайын болған турға қара. Сен мектеп бойынша виртуалды тур құрдың. Жаңа панорамаларды қосуға болады, олар үшін хотспотты баптау керек. «Әрбір көріністе хотспот 5-тен кем болмауы керек» деген шектеу бар. 1. «Хотспот» деген не? Оның қызметі қандай? 2. Жүктеу файлындағы хотспотты сипаттау кезінде қандай параметрлерді көрсету қажет? 3. Бір хотспотқа бірнеше панораманы қосуға бола ма? 4. Турдың бастапқы көрінісі қалай аталады? Өз қалауың бойынша виртуалды тур құр. Ол тур музейге, саудаойын орталығына, қала бойынша саяхат болуы мүмкін. Білу мен түсіну Қолдану Алматыкiтап баспасы
103 «ВИРТУАЛДЫ ЖӘНЕ КЕҢЕЙТІЛГЕН ШЫНАЙЫЛЫҚ» БӨЛІМІНЕ ҚЫСҚАША ШОЛУ Виртуалды шынайылық (Virtual reality, VR) – техникалық құралдардың көмегімен жасалған және цифрлық форматта ұсынылған шынайы өмірдің көшірмесі. Виртуалды шынайылыққа – дулыға, қолғап, арнайы жасақталған бөлме сияқты құрылғылардың көмегімен қол жеткізуге болады. Кеңейтілген шынайылық (Augmented reality, AR) жай ғана нақты әлемге қабаттар қосады, ал адамдар ортамен өзара әрекеттесіп, өз құрылғыларынан немесе шынайылық қосымшаларынан қосымша ақпарат алады. Смартфонның немесе планшеттің камерасын кеңейтілген шынайылық триггеріне бағыттаған кезде, қолданушы интерактивті мазмұнды ашады, ол нақты кеңістікте басқара алатын анимация немесе бейнесі бар виртуалды 3D нысанды көреді. Аралас шынайылық (Mixed reality, MR) – виртуалды нысандармен жұмыс істей алатын нақты орта. Аралас шынайылықтың әртүрлі формаларын қабылдау үшін голографиялық және толықтай ену деген екі түрлі құрылғы қолданылады Аралас шынайылық модельдеуге негізделген жаттығуларға, әскери дайындыққа жүгінеді. Сондай-ақ осы саладағы қосымшаларды әзірлеу виртуалды нысандарды нақты енгізе отырып, мұндай нысандарды коммерциялық, білім беру және ойын-сауық мақсаттарында қолдану арқылы интербелсенді орта құруға бағытталған. Бейнеойындар мен фильмдер – виртуалды шынайылықтың кең таралған қосымшалары. Виртуалды шынайылық саудада, журналистикада, медицина мен білім беру саласында, дизайн мен архитектурада да қолданылады. Кеңейтілген шынайылық білім беруде, медицинада, мәдениетте және өнерде қолданылады. Оның көмегімен интербелсенді кітаптар жасалады, музейлер мен қалалық экскурсияларға қосымшалар әзірленеді. Виртуалды тур – экранда үшөлшемді, көпэлементті кеңістікті нақты көрсету тәсілі. Виртуалды турдың элементтері – интербелсенді ауысу сілтемелерімен (хотспоттармен) өзара байланысты сфералық панорамалар. Сфералық панораманың негізі – сфералық (теңестірілген) немесе кубтық проекциядағы көптеген жеке кадрлардан жиналған сурет. Сфералық панорамада кеңістіктің ең үлкен көру бұрышы – 360 180 градус. Сфералық панорамаларды жасау үшін, Image Composite Editor сияқты арнайы программалық қамтамасыз ету қолданылады. Виртуалды турларды жасау үшін, ақылы және ақысыз программа қолданылады. Тегін программалық қамтамасыз етудің бірі – freeDEXpano. Қысқаша шолу Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 104 Виртуалды мәшинелердің не екенін; Виртуалды мәшинелердің негізгі қызметін білесің. Виртуалды мәшине – виртуальная машина – virtual machine Виртуалды операциялық жүйе – виртуальная операционная система – virtual operating system Виртуалдау – виртуализация – virtualization Гипервизор – гипервизор – hypervisor Кейде белгілі бір программаның қаншалықты дұрыс жұмыс істейтіндігін тексеру үшін, компьютерге бірнеше операциялық жүйені орнату қажет болады. Программаның барлығы бірдей кроссплатформалы бола бермейді. Компьютерде бір уақытта бірнеше операциялық жүйенің жұмыс істеуі виртуалды мәшинелердің арқасында ғана жүзеге асады. Виртуалды мәшине – компьютерде басқа компьютерді оған орнатылған параметрлерімен эмуляциялайтын (көшіретін не имитациялайтын) программалық қамтамасыз ету. Виртуалды мәшинені компьютерге орнату барысында жасанды түрде виртуалды компьютер құрылады. Әрбір виртуалды мәшиненің процессор, жад, қатқыл дискілер, желілік интерфейстер сияқты жеке виртуалды жабдығы болады. Виртуалды жабдық шын компьютердегі нақты жабдықпен салыстырылады. Операциялық жүйе оны нақты, яғни шынайы деп санайды. Виртуалды мәшиненің ерекшелігі – ол жүйенің қалған бөлігінен оқшау тұрады, яғни оның ішіндегі программа компьютердің өзіне әсер ете алмайды. Бір компьютерде бір уақытта бірнеше виртуалды мәшине жұмыс істей алады. Дәл саны аппараттық ресурстарға байланысты: процессор неғұрлым күшті, жедел жады көбірек, жинақтағыш кең 3.1 3.2 ВИРТУАЛДЫ МӘШИНЕЛЕР Бүгінгі сабақта: Негізгі ұғымдар: Алматыкiтап баспасы
105 3.1-3.2. Виртуалды мәшинелер болса, мәшине саны соғұрлым көп болады. Виртуалды мәшинелердің қосымша-эмуляторлары оларға әртүрлі операциялық жүйе (ОЖ) орнатуға әрі іске қосуға мүмкіндік береді. Виртуалды операциялық жүйе – виртуалды мәшинеге орнатылған операциялық жүйе. Виртуалды операциялық жүйелер «қонақтық» деп, ал нағыз серверде орнатылған операциялық жүйе «хостық» (басты) деп аталады. Виртуалды мәшинелер программалар арқылы іске қосылады, қонақтық ОЖ мен программаларға гипервизор, виртуалды құрылғылар арқылы сервердің ақпараттық ресурстарға кіруіне мүмкіндік береді. Гипервизор – виртуалдау платформасы. Ол бір компьютерде бірнеше операциялық жүйені іске қосады. Гипервизор әрбір виртуалды мәшинеге оқшауланған ортаны ұсынады. Ол қонақтық ОЖ-ға компьютердің аппараттық қамтамасыз етуге кіруіне мүмкіндік береді. Гипервизорларды іске қосу тәсілі бойынша екі түрге (аппараттық қамтамасыз ету немесе ОЖ ішінде) және архтектурасы бойынша екі түрге (монолитті және микроядролы) бөлуге болады. 1-типті гипервизор 1-типті гипервизор тікелей негізгі аппараттық қамтамасыз етуде іске қосып, оны өз бетінше басқарады. Виртуал ды мәшинелердің ішінде іске қосылған қонақтық ОЖ 1-суретте көрсетілгендей бір деңгей жоғары орналасады. 1-типті гипервизордың жабдықпен тікелей жұмысы үлкен өнімділікке, сенімділік пен қауіпсіздікке жетуге мүмкіндік береді. 1-типті гипервизор Enterprise-кластың көптеген шешімдерінде қолданылады. Олар: • Microsoft Hyper-V • VMware ESX Server • Citrix Xen Server 1-сурет. 1-типті гипервизор Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 106 2-типті гипервизор Бірінші түрімен салыстырғанда гипервизордың екінші түрі хостық ОЖ ішінде іске қосылады (2-суретті қара). Виртуалды мәшинелер хостық OЖ-ның қолданушы кеңістігінде іске қосылады, бұл өнімділікке теріс әсер етеді. Гипервизордың 2-типінің модельдері: MS Virtual Server мен VMware Server, сондай-ақ десктоптық виртуалдау өнімдері: MS Virtual PC мен VMware Workstation. Монолитті гипервизор Монолитті архитектура гипервизорлары аппараттық құрылғы драйверлерін өз кодтарына енгізеді (3-сурет). Монолитті архитектураның өзіндік артық шы лықтары мен кемшіліктері бар. Олардың артықшылықтары: • гипервизор кеңістігінде драйверлерді табатындықтан, өнімділігі анағұрлым жоғары; • сенімділігі жоғары, өйткені басқарушы ОЖ жұмысындағы ақаулар (VMware – «Service Console» терминдері) іске қосылған виртуалды мәшинелердің бәрін істен шығармайды. Монолитті архитектураның кемшіліктері: • гипервизорда драйвері бар жабдық қана компьютердің сыртқы құрылғыларымен жалғасып тұрады. Сондықтан гипервизордың вендоры жаңа жабдықтың вендорларымен1 тығыз жұмыс істеуі тиіс. Ол үшін жаңа жабдықтың жұмыс істеуіне арналған драйверлер уақытында гипервизорының кодына қосылып және жазылып тұрулары тиіс. Сол себепті жаңа аппараттық платформаға көшу кезінде гипервизордың басқа нұсқасына көшу қажет болуы мүмкін. Керісінше, гипервизордың жаңа нұсқасына көшу кезінде ескі жабдықтың енді қолданылмау себебінен аппараттық платформаны ауыстыру қажет болады. 2-сурет. 2-типті гипервизор 3-сурет. Монолитті архитектура 1Вендор – меншікті бренді бар тауарды өндіретін, қызмет көрсететін немесе тауарды жеткізетін компания. Алматыкiтап баспасы
107 3.1-3.2. Виртуалды мәшинелер • құрылғының драйверлері түріндегі бөгде кодты гипервизорға қосу салдарынан қауіпсіздігі төмендеуі мүмкін. Драйверлер коды гипервизор кеңістігінде орындалғандықтан, кодтағы осалдықты қолданудың теориялық мүмкіндігі бар және хост ық ОЖ, сондай-ақ барлық қонақтықты бақылауға болады. Монолитті архитектураның ең көп таралған түрі – VMware ESX. Микроядролы архитектура Микроядролы архитектура кезінде құрылғы драйверлері хостық ОЖ ішінде жұмыс істейді. Мұндай жағдайда хостық ОЖ барлық ВМ сияқты виртуалды ортада іске қосылып, «бас партиция»21 деп аталады. Барлық қалған орталар «еншілес» деп ата лады (4-сурет). Бас партиция мен еншілес партиция лар арасында бір ғана айыр машы лық бар. Ол бас партиция ның сервер жабдықтарына тікелей байланысты, жадты бөлумен және процессорлық уақытты жоспарлаумен гипервизордың өзі ай налысады. Мұндай архитектураның артықшылықтары: • Гипервизорға «қайралған» драйверлер қажет емес. Микроядролы архитектураның гипервизоры бас партицияның ОЖ драйверлері бар кез келген жабдығымен үйлеседі. • Драйверлер бас партицияның ішінде орындалғандықтан, гипервизорда жадты және жоспарлаушының жұмысын басқаруға көп уақыт қалады. • Қауіпсіздік деңгейі жоғары. Гипервизорда бөгде код жоқ, сондықтан оған шабуыл жасауға мүмкіндік те аз болады. Микроядролы архитектураның ең жарқын үлгісі – Hyper-V. Виртуалды мәшиненің жұмысын ұйымдастырудың кейбір ерекшеліктері бар, сол ерекшеліктер – оның артықшылықтары (1-схема). Виртуалды мәшинелер не үшін қолданылады? 2 Партиция – ақпараттық жүйе аясында жұмыс істейтін оқшаулау саласы. 4-сурет. Микроядролы архитектура Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 108 1-схема Виртуалды мәшиненің артықшылығы Жалпы мақсаттағы виртуалды мәшинелерді (VM Java сияқты арнайыларымен салыстырғанда) мынадай кездерде қолданады (2-схема). 2-схема Виртуалды мәшинелерді қолдану Бөлу Компьютердің барлық ресурстары ортақ құралдар ретінде қарастырылады, олар виртуалды мәшинеге беріледі. Оқшаулау Виртуалды мәшине шын мәшиненің операциялық жүйесінен және оған орнатылған басқа виртуалды мәшинелерден толығымен оқшауланған. Инкапсуляция Виртуалды мәшинені файлдар жиынтығы деуге болады. Бұл - ақпарат сақталатын виртуалды мәшине дискілерінің файлдары мен осы виртуалды мәшиненің баптау файлдары. Резервтік көшіруді жасауға, виртуалды мәшинені бір физикалық мәшинеден екіншісіне жылжытуға болады. Басқа ОЖ үшін қосымшаны іске қосу Екі есе қуаттау ортасы Вирустардан қосымша кедергі Тексерілмеген программадан жүйені қорғау Ортақ міндетті виртуалды мәшинелер Желілерді құру технологияларын меңгеру Ретке келтіруге арналған Оқшауланған орта құру тестілеу ортасы Алматыкiтап баспасы
109 3.1-3.2. Виртуалды мәшинелер Виртуалды мәшинелерді құруға арналған программаларды қарастырайық. 1. VirtualBox Әзірлеуші Oracle Құны тегін Бастапқы код ашық Қонақтық операциялық жүйелер Mac OS Х, Linux, Android, Solaris пен Open Solaris, OS / 2 мен OpenBSD Тілдері ағылшын, орыс, неміс, қазақ, т.б. Сайты virtualbox.org Бұл – үйде пайдалануға қолайлы, танымал виртуал ды мәшинелердің бірі. Өте қарапайым. Кез келген қолданушы аздаған қажетті баптауларды орындап, операциялық жүйені орната алады. 2. VMware Workstation Pro Әзірлеуші VMware Құны проприетарлық (программалық) қамтамасыз ету Қонақтық операциялық жүйелер 200-ден аса операциялық жүйеде қолданылады, оның ішінде: Windows, macOS, Linux, Red Hat, SUSE, Android, Debian, Fedora, openSUSE, CentOS, т.б. Тілдері ағылшын, орыс, неміс, т.б. Сайты vmware.com Программа өндірушінің басқа сервистерін кәсіби тұрғыдан қолдануға әрі интеграциялауға (біріктіруге) арналған. VMware Workstation Player программасының жеке қолдануға арналған тегін нұсқасы бар, бірақ қызметі жеткіліксіз, бұл жағынан ол Virtualbox-тен қалып қоя ды. Нағыз VMware Workstation Pro программасы мобильді және Mac OS X секілді бірқатар операциялық жүйелерді қолдайды. Ол компьютердің барлық негізгі құрылғыларын эмуляциялайды (көшірмелейді). Сондай-ақ ол Virtual Вox-тен BIOS интерфейсін эмуляциялайды. Hyper-V виртуалды мәшине диспетчері – барлық Win dows 7-10 редакцияларының операциялық жүйелерінің кіріктірілген компоненті. Бұған тек бастапқы және үйге арналған операциялық жүйесі кірмейді. Hyper-V диспетчерін іске қосу үшін, Windows басқару панеліндегі қосымшалар бөліміне кіріп, «Windows компоненттерін қосу мен өшіру» батырмасын басып, ашылған терезеде «Hyper-V» белгісін қой. Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 110 Гипервизорлар Іске қосу тәсілі бойынша А деңгейі. Схеманы толықтыр. 1. «Виртуалды мәшинелер» терминіне анықтама бер. 2. Виртуалды мәшинелердің көмегімен қандай мәселелерді шешуге болады? 3. Виртуалдау мен гипервизор өзара қалай байланысты? Деңгейлік тапсырмаларды орында. Білу мен түсіну Қолдану В деңгейі. Интернеттің іздеу жүйелерін қолдана отырып, виртуалды мәшинелер жасауға арналған, сұранысқа ие программалардың рейтингісін жаса. С деңгейі. «Виртуалды мәшинелердің міндеті» тақырыбында таныстырылым дайында. Таныстырылымда мына ұғымдарға анықтама бер: Виртуалдау процесі үй шаруасында да, өнеркәсіптік ауқымда да сұранысқа ие. Виртуалды серверлер мен виртуалды мәшине қызметтерін ұсынатын бұлтты сервистер пайда болуда. Виртуалды мәшинелерді орнату, олардың параметрлерін баптау, күнделікті өмірде қолдану – компьютерлік сауаттылықтың құрамдас бөлігінің бірі. 3. Microsoft Hyper-V Әзірлеуші Microsoft Құны тегін Қонақтық операциялық жүйелер Windows, Linux, Red Hat, SUSE, Debian, openSUSE, CentOS, FreeBSD, т.б. Тілдері ағылшын, орыс, неміс, т.б. Сайты vmware.com Алматыкiтап баспасы
111 3.1-3.2. Виртуалды мәшинелер 1. Параграфта көрсетілмеген виртуалды мәшинелерді қолдану салаларын іздеп тап. 2. «Виртуалды мәшинелердің артықшылықтары мен кемшіліктері» деген зерттеу жүргіз. 3. «Виртуалды мәшиненің қандай түрлері бар? Олардың бір-бірінен айырмашылығы қандай?» деген тақырыпта хабарлама жаса. 1. Виртуалды мәшинелер көмегімен қандай мәселелерді шешуге болады? 2. Виртуалдауды өнеркәсіпте қолданудың қандай артықшылықтары бар? 3. Гипервизордың монолитті архитектурасы мен микроядролы архитектурасының айырмашылығы қандай? 4. Виртуалдау процесі үй шаруасында да, өнеркәсіптік мақсаттарда да неліктен сұранысқа ие болып отыр? 5. Компьютерге бірнеше операциялық жүйе орнатсаң, олар бір уақытта жұмыс істей ме? Ойлан. Топта «Виртуалды мәшинелерді қолдану» атты 2-схеманы талқылаңдар. Виртуалды мәшинелерді тағы қандай бағыттарда қолдануға болады? Ойларыңды ортаға салыңдар. Үй тапсырмасы Топтық жұмыс Жоғарғы деңгейдегі тапсырмалар а) виртуалды операциялық жүйе, виртуалдау, гипервизор; ә) бөлу, оқшаулау, инкапсуляция. Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 112 1. virtualbox.org деген ресми сайттан Virtual Box программасын жүктеп ал. 2. Программаны орнату үшін, Virtual Box-6.0.10-132072-Win файлын іске қос. 3. Орнату файлы іске қосылғаннан кейін, терезе ашылады (1-сурет). Орнату программасының нұсқаулықтарын ұстан. 4. Егер орнату барысында жұмыс үстелінде немесе басты мәзірде белгішені жасауға рұқсат етсең, программаны орнатқаннан кейін Жұмыс үстелінен Oracle VM Virtual Box файлын іске қос. Программаны іске қосқаннан кейін, оның терезесі ашылады (2-сурет). Программа терезесінің интерфейсін қарастырайық. 1 – Virtual Вox (қонақтық) платформасына орнатылған барлық операция лық жүйенің тізімі. 2 – ОЖ тізімінен таңдалған виртуалды компьютер параметрлерінің терезесі немесе суреттер терезесі, яғни осы жүйенің сақталған Virtual Box виртуалды мәшинесін орнату мен баптауды үйренесің. Бейне – образ – image Динамикалық виртуалды қатқыл диск – динамический виртуальный жёсткий диск – dynamic virtual hard disk Белгіленген виртуалды қатқыл диск – фиксированный виртуальный жёсткий диск – fixed virtual hard disk 1-сурет. Virtual Box-ты орнату 2-сурет. Virtual Box терезесінің интерфейсі «VIRTUAL BOX-ТЫ ОРНАТУ ЖӘНЕ БАПТАУ» ПРАКТИКУМЫ 3.3 Бүгінгі сабақта: Негізгі ұғымдар: Virtual Box құрылғысы Алматыкiтап баспасы
113 3.3. «Virtual Box-ты орнату және баптау» практикумы күйлері (қалпына келтіру нүктелерінің қандай да бір аналогі) көрсетіледі. 3 – басқарудың негізгі құралдары: жаңа ВМ құру шеберінің батыр малары, ВМ баптаулары мен іске қосу мәзіріне өту. 4 – терезенің сол жақ бөлігінің қойындысын ауыстырып-қосу батырмалары. 5. Баптау құралының көмегімен виртуалды мәшине файлдары, интерфейс тілі, жаңарту, т.б. сақталатын буманы орнатуға болады (3-сурет). Плагиндер қойын дысына Қосу (Добавить) батырмасы арқылы программаның мүмкіндіктерін кеңейтетін қосымша плагиндерді орнатуға болады. Плагиндер Oracle_VM_Virtual Box_Extension_Pack3-сурет. Virtual Box баптауы 6.0.10 файлында орналасқан. Плагиндерді орнатқаннан кейін олар Баптау (Настройка) терезесінде көр сетіледі. 6. Қонақтық операциялық жүйелерді орнату үшін, олардың бейнесі компьютерде болуы тиіс. 7. Ubuntu операциялық жүйесін қонақтық жүйе ретінде орнатамыз. Бұл – интернетті қарау программасы, мәтіндермен, электрондық кестелермен және таныстырылымдармен жұмыс істеуге арналған кеңселік пакет, интернетте хабарласуға арналған программалар сияқты сендерге қажет программаларды қамтитын Linux ядросына негізделген тегін операциялық жүйе. Суретті ubuntu.ru ресми сайтынан жүктеп алуға болады. Программаны жүктеп алғаннан кейін бейнені сақтау үшін, бума ашу керек. Бұл бума дискінің түбірлік С каталогінде, сондай-ақ өзіңе ыңғайлы жерде болуы мүмкін. 8. Файл → Виртуалды тасымалдаушылар менеджері командасының көмегімен Оптикалық диск сияқ ты өзіңе керек тасымалдаушыны жаса, ол бейнені орнату үшін қолданылады (4-сурет). 4-сурет. Виртуалды тасымалдаушыларды баптау Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 114 9. Қосу батырмасы арқылы осы бейнеге жолды көрсете отырып, қажетті суретті қосуға болады. 10. Виртуалды мәшине жасау үшін, программаның басты терезесінде Құру (Создать) батырмасын немесе көрсеткінің Мәшине → Жасау бұйрығын қолдану керек. 11. Виртуалды мәшине құру деген диалогтік терезе ашылады (5-сурет), онда ОЖ атауын (ол қонақтық жүйелер тізімінде көрсетіледі), виртуалды мәшине файлдары сақталатын буманы, ОЖ түрін (біздің жағдайда Linux), оның нұсқасын (Ubuntu 64-bit), виртуалды мәшинеге арналған жедел жад көлемін (егер ДК-де ЖСҚ (ОЗУ) көп болмаса, ВМ-ға кемінде 2 Гб бер, әйтпесе негізгі жүйе жадтың жетіспеуінен тежеледі), виртуалды мәшиненің қатқыл дискісін таңдау опциясын (егер жүйені бірінші рет қойсаң, онда Жаңа виртуалды қатқыл дискіні құруды таңдаймыз) көрсету керек. 5-сурет. Виртуалды мәшине құру 6-сурет. Виртуалды қатқыл дискіні баптау 12. Виртуалды қатқыл дискіні құру кезінде диалогтік терезе ашылады (6-сурет). Виртуалды қатқыл дискінің орналасуы, өлшемі, қатқыл диск түрі қажет: VDI – программаның виртуалды дискісі, VHD – Microsoft форматы, VMDK – виртуалды мәшинелерде диск бейнесі ретінде қолданылатын VMware әзірлеген файл пішімі. Сақтау форматы: динамикалық виртуалды диск – өлшемі толу шамасы бойынша артатын диск, өнімділігі төмендеу. Бекітілген виртуалды қатқыл диск – виртуалды мәшине үшін толық резервтелген, белгіленген көлемдегі диск, өнімділігі жоғары. 13. Соңғы терезедегі Құру (Создать) батырмасын басқаннан Алматыкiтап баспасы
115 3.3. «Virtual Box-ты орнату және баптау» практикумы 7-сурет. Жаңа виртуалды мәшине кейін тізімде жаңа виртуалды мәшине пайда болады. Жиектеменің оң жағында оның параметрлері көрсетілген (7-сурет). 14. Ubuntu-ді орнату үшін, жоғарғы панельдегі Іске қосу (Запустить) батырмасын басу керек. 15. Осыдан кейін ашылатын терезеде «Жүктеу дискісін таңда» деген терезе пайда болады. Буманың белгішесін басып, жүйенің дистрибутивіне жол көрсет. Бұл .iso форматты сурет немесе ақпарат тасымалдаушы (DVD, флеш-жад) болуы мүмкін. Дистрибутивті таңдау арқылы Жалғастыру батырмасын басу керек (8-сурет). 16. ОЖ-ға виртуалды мәшинені орнатудың оны кәдімгі компьютерге орнатудан айырмашылығы жоқ (9-сурет). 8-сурет. Жүктеу дискісін таңдау 9-сурет. Қонақтық ОЖ орнату Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 116 ВМ мен қонақтық жүйенің кейбір баптаулары Виртуалды мәшине терезесін шерткенде тінтуір меңзерін ұстап тұрады (яғни ол тек виртуалды экран шегінде қозғалады). Меңзерді негізгі ОЖ-ға қайтару үшін, Ctrl+Alt комбинациясын басу керек. Қонақтық ОЖ функциясының барлық жиынтығына кіру үшін, арнайы қосымшалар орнату керек. Құрылғы көрсеткісіне кіріп, Қонақтық ОЖ қосымшалары дискісінің бейнесін қосып, келесі нұсқауларды орында (10-сурет). Негізгі файлдармен алмасуға арналған буманы қонақтық жүйеге қосу үшін, Құрылғы (Устройства) мәзірінен Ортақ бумалар (Общие папки) бұйрығын таңда. Ашылған терезедегі «бума+» белгісін басып, Бумаға жол өрісі арқылы оны шолушыда көрсет (онда негізгі жүйенің каталогтері көрсетілген). Егер баптау үнемі іске қосылып тұрсын десең, Авто қосылу мен Тұрақты бума жасауды белгіле (11-сурет). Жалпы бума виртуалды мәшиненің өткізгішінен желілік ретінде қолжетімді болады. Қонақтық ОЖ-ның ағымдық күйін сақтап қоймақ болсаң, Мәшине мәзіріне кіріп, Күйді суретке түсіру (Сделать снимок состояния) батырмасын таңда (12-сурет). Ubuntu қонақтық операциялық жүйесімен виртуалды мәшине жасаған кезде Virtual Box программасын орнату, оны баптау және қолданумен таныстың. Тапсырма. Virtual Box виртуалды мәшинесінің көмегімен компьютеріңе Android ОЖ орнат. Бейнені android-x86.org ресми сайтынан жүктеп алуға болады. 11-сурет. Файлдармен алмасу үшін бумаларды баптау 12-сурет. Күйді суретке түсіру 10-сурет. Қосымша баптаулары Алматыкiтап баспасы
117 мобильді құрылғылардың қандай сипатқа ие екенін; планшет, телефон сияқты мобильді құрылғылардың негізгі бөліктерінің сипаттамаларын қалай салыстыруға болатынын; аппараттық және программалық қамтамасыз етудің даму заңдылықтарын білесің. Мобильді құрылғы – мобильное устройство – mobile device Смартфон – смартфон – smartphone Планшет – планшет – tablet Дизайн – дизайн – design Мобильді құрылғылар тұрмысымызға жақында ғана енгеніне қарамастан, өміріміздің ажырамас бір бөлігіне айналды. Қазіргі адамның өмірін мобильді құрылғысыз елестету қиын. Заманауи телефондар тек байланыс құралы болудан қалды, әмбебап құрылғылардың орнын басып, шағын компьютерге айналды. Мобильді құрылғылардың бірнеше түрін бөліп көрсетуге болады. (1-сурет). МОБИЛЬДІ ҚҰРЫЛҒЫЛАРДЫҢ СИПАТТАМАСЫ 3.4 3.5 Бүгінгі сабақта: Негізгі ұғымдар: 1-сурет. Мобильді құрылғылардың түрлері Телефондар Планшеттер Смартфондар Ноутбук пен нетбук 3.4-3.5. Мобильді құрылғылардың сипаттамасы Жалпы мобильді құрылғылардың сипаттамасын дизайнына, техникалық және программалық қамтамасыз етуіне қарай бөлуге болады. Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 118 Дүкенге кірсең, сөредегі түрлі смартфондарға көзің түседі. Сен алдымен оның дизайнына назар аударасың, содан кейін ғана құрылғының техникалық сипаттамасымен танысасың. Мобильді құрылғылардың дизайны Ең жақсы дизайн – ыңғайлы дизайн. Өнімнің жақсы функционалдық дизайнында артық ештеңе болмауы керек. Ол өнім әдемі әрі қолдануға ыңғайлы болғаны дұрыс. Мобильді телефондар нарығындағы бәсекелестікке төтеп беріп, табысқа жету үшін, өндірушілер қосымша функциялар ойлап тауып, дизайнын жетілдіріп отырады. Мобильді құрылғылардың негізгі сипаттамалары (1-кесте). Экранның көлемі Смартфон дисплейінің диагоналіне көп нәрсе байланысты. Біріншіден, ол құрылғыны қолдану әдістеріне әсер етеді. Екіншіден, қуатты тұтыну мен жұмыс істеу тұрақтылығы экран өлшемдеріне байланысты болады. Телефонды қандай мақсатта пайдаланатыныңа байланысты соған сай дисплей таңдау керек. Процессордың моделі Смартфондарда негізінен Qualcomm немесе MediaTek өндірген чиптер қолданылады, бірақ HiSilicon мен Samsung сияқты брендтер де кездеседі. Qualcomm чиптері Snapdragon маркасымен шығарылады. Процессордың жалпы сапасы мен жылдамдығы оның базалық сипаттамаларына ғана емес (ядролардың саны мен такт жиілігі сияқты), басқа да ерекшеліктеріне байланысты. Процессор жиілігі Телефон жабдықталған процессордың такт жиілігі; көпядролы чиптерді қолданғанда бұл параметр бір ядро үшін көрсетіледі, ал егер ядроның ерекшелігі әртүрлі болса, неғұрлым қуатты ядро үшін көрсетіледі. Процессор ядросының саны Бұл жағдайда ядро – командалардың бір ағынын орындайтын процессордың бір бөлігі. Тиісінше, бірнеше ядроның болуы бір уақытта бірнеше ағынмен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, бұл өнімділікке оң әсер етеді. Алматыкiтап баспасы
119 3.4-3.5. Мобильді құрылғылардың сипаттамасы Кіріктірілген жад Құрылғыға орнатылған жеке кіріктірілген жадтың саны. Бұл параметр ауыстырмалы карталарды қолданбай-ақ, құрылғыда қанша контентті сақтауға болатындығын анықтайды; бұл, мысалы, ұқсас карталарға арналған слоттармен жабдықталмаған құрылғылар үшін өте маңызды. Әдетте кіріктірілген жад бірдей көлемдегі ауыстырмалы тасушыларға қарағанда қымбат, бірақ ол әлдеқайда жылдам жұмыс істейді. Графикалық процессор Бұл модуль графикамен байланысты барлық тапсырмаларға жауап береді. Қуатты бейнепроцессордың болуы 3D ойындар сияқты «ауыр» графикалық контент үшін аса маңызды. Графикалық адаптердің нақты атауын біле отырып, ол туралы деректерді табуға әрі оның мүмкіндіктерін бағалауға болады. Жедел жад Телефонға орнатылған жедел жад (RAM) көлемі – жүйенің жалпы жылдамдығының негізгі көрсеткіштерінің бірі; яғни жедел жад неғұрлым көп болса, құрылғы соғұрлым жылдам жұмыс істейді. Жедел жадтың көлемі үлкен болса, көптеген есептермен және ресурсты қажет ететін қосымшалармен жақсы жұмыс істеуге болады. Жұмыс дербестігі (жұмыс істеу уақыты батареяға байланысты) аккумулятордың сыйымдылығына, ал аккумулятор зарядының бітуі орындалған міндетке байланысты. Бұл көрсеткіш миллиамперсағатпен көрсетілетін аккумулятордың сыйымдылығына байланысты. Мысалы, 4000 мА.сағ (немесе 4000 mАh). Кесте Мобильді құрылғылардың негізгі сипаттамалары Сипаттама Смартфон Планшет Қолданылуы Байланыс құралы ретінде (қоңыраулар, мессенджерлер) және компьютердің негізгі функцияларын (интернеттен іздеу, ойындар, бейнежазба көру, т.б.) орындайды. Интернет-серфинг, әлеуметтік желілерді қолдану, бейнежазбалар көру, музыка тыңдау, құжаттармен жұмыс, электрондық кітаптар оқу, фото және бейнежазба түсіру, ойындар, GPS-навигация Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 120 Айырмашылықтары Экран өлшемі 4,5–5,5“ 7” диагональдан басталатын смартфондар фаблет немесе планшет деп аталады. Планшеттің экран көлемі 10-11”-ге дейін болуы мүмкін. Экранның ажыратымдылығы Егер экран өлшемі 4,7” диагональ болса немесе осы параметрден сәл асса, онда HD ажыратымдылығы (1280 × 720) жеткілікті. Егер дисплейдің диагоналі 5”-ге тең келсе, онда Full HD (1920 × 1080) ажыратымдылығы дұрыс болады. Диапазондары 800х400 бен 2732×2048 аралығында болады. Ажыратылымдығы 1024×600 болатын арзан модельдері де кездеседі. Процессор Ядро саны 8-ге дейін жетеді. Процессор жұмысының жиілігі 1 ГГц-ден 3 ГГц-ге дейін болады. Ядро саны 10-ға дейін жетеді. Процессор жұмысының жиілігі 1 ГГц-ден 3 ГГц-ге дейін болады. Жедел жад 1-ден 10 Гб-қа дейін 1-ден 16 Гб-қа дейін Кіріктірілген жад 2-ден 64 Гб-қа дейін 16-дан 256 Гб-қа дейін Аккумулятор 2000 mА сағаттан 4000 mА сағатқа дейін (mAh) 5100 mА сағаттан до 8620 mА сағатқа дейін Картаға арналған слоттар Екі SIM-картаға арналған слоттар болуы мүмкін. SIM + SIM / microSD жиынтықтары бар слоттар модельдері бар. Олардың біреуі SIM-карта үшін пайдаланылады. Екіншісіне SIM-карта немесе microSD жад картасын орнатуға болады. SIM-карта үшін слот болмауы мүмкін. microSD немесе microSDXC карта жады үшін слот. Байланыс стандарттары 3G, 4G, 5G 3G, 4G (SIM-карта үшін слот болған жағдайда) Ағытпалар (разъем) Құлаққаптарға арналған ағытпа Флеш, пернетақта, сыртқы дискіні қосуға арналған USB-ағытпа. Құлаққапқа, microHDMI-ге шығу (HD-бейнежазбаны теледидарға жіберу) Кестенің жалғасы Алматыкiтап баспасы
121 3.4-3.5. Мобильді құрылғылардың сипаттамасы Операциялық жүйе Android 5.x-9.х, Windows Phone, Apple iOS Android 5.x-9.х, Windows 8.x-10.х, Apple iOS Ұқсастығы Экранды өндіру технологиясы Мобильді құрылғылардың экранын жасауда қолданылатын технологиялар: LCD (немесе SLCD), TFT (немесе оның IPS нұсқасы), Amoled. Бұл құрылғыларда TFT экраны болуы мүмкін. Осы технологияны қолдану арқылы жасалған дисплейдің көру бұрышы шектеулі. Бұл мәселенің шешімі ретінде IPS дисплейі пайдаланылады. AMOLED экрандары энергияны үнемі тұтынады. AMOLED экрандарының көру бұрыштары ең жоғары. Қосымшалар Әрбір операциялық жүйенің бірнеше нұсқасы болады. Әр жүйенің интернетте қосымшалар дүкені бар. Ол арқылы құрылғыңның мүмкіндіктерін кеңейте аласың. Сымсыз коммуникация мүмкіндіктері • Wi-Fi роутер интернет желісіне кіру үшін қолданылады. Бұл желінің әрекет ету қашықтығы – ондаған метр. • Bluetooth – Bluetooth модулі бар басқа құрылғымен деректер алмасу үшін қолданылады. Бұл жүйе бірнеше метр қашықтыққа дейін әрекет ете алады. Корпус дайындайтын материалдар Өндірушілер мобильді құрылғының корпусын дайындау үшін, төрт түрлі материал қолданады. Олар: • пластик; • металл; • шыны; • экзотикалық материалдар. Пластиктен корпус жасау үшін, түрлі қорытпалар қолданылады. Онда классикалық ABS-пластиктен бастап сирек қолданылатын пластикке дейін бар. Мобильді құрылғылардың корпустарын жасау кезінде көбіне поликарбонат пайдаланылады. Металдан корпус жасау үшін, алюминий, ал ішкі компоненттері үшін болат немесе магний қолданылады. Шыныдан корпус жасау үшін, алюмосиликатты шыны пайдаланылады. Смартфондарға арналған ең танымал шыныны Corning компаниясы жасайды. Осы брендтің мықты шынылары экрандарды қорғау үшін де, гаджеттердің артқы панельдері ретінде де қолданылады. Экзотикалық материалдардан жасалған корпус Кейбір брендтер өздерінің ерекше модельдері үшін кейде ағаш, былғары, бамбук, нейлон сияқты материалдарды қолданады. Әрине, мұндай материалдардың функционалдығы – екінші мәселе. Экзотика дегеніміз – ең алдымен, дизайнерлік ойдың ұшқырлығы мен эстетикалық тартымдылығы. Кестенің аяғы Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 122 Мобильді құрылғылардың сипаттамаларын қарастыра отырып, өндірушілер жыл сайын тауарын жақсартуға, мүмкіндіктерді кеңейтуге тырысады деген қорытынды жасауға болады. Құрылғы түрлерінің арасындағы шегара жойылып, олардың түйіскен жерінде жаңа гибридтер пайда болуда. Аппараттардың даму заңдылығын қарастырайық. Алғашқы ЭЕМ-нің пайда болғанына 70 жылдан асты. Компьютер мен мобильді техника түбегейлі өзгеріске ұшырады. Кейбір жағдайларда құрылғылардың көлемі кішірейіп келе жатқанын байқайсың. Мысалы, мобильді телефондар соңғы 30 жыл ішінде 30 минут қана сөйлесуге болатын, салмағы 2 кг-ға тең құрылғыдан бастап телефонның барлық қызметін, фотоаппарат пен компьютерді біріктірген, салмағы 100 грамдық құрылғыға дейін жетілдірілді. Смартфондар жіңішкерді, бұрын қалыңдығы 2-5 жыл сайын орташа есеппен 5 миллиметрге жұқарса, қазіргі уақытта телефондар өз минимумына жақындады. Құрылғыны кішірейту процесі құрылғының көлемін кішірейтумен қатар олардың өнімділігін арттыруды қамтиды. Бұл микросхеманың сол ауданына транзисторлардың көп санын орналастыру арқылы жасалады. Кристалдағы транзисторлардың саны 18 ай сайын 2 есеге артады, ал компьютерлік жүйелердің өнімділігі әрбір 4 жыл сайын өсіп келеді. Демек, техникалық сипаттамаларды жақсартуға байланысты мобильді құрылғылардың өнімділігі артады. Мобильді құрылғылар үшін маңызды түрткіжайттардың бірі – автономды жұмыс. Аккумулятордың сыйымдылығы артып, 6 жыл сайын 2 есе өсу процесі байқалады. Бірақ дербес жұмыс істеу кезеңі компоненттердің энергия тұтынуының төмендеуінен әрі аккумулятор көлемінің ұлғаюынан ұзарғанын атап өту керек. Оның сыйымдылығының ұлғаюы жұмыс уақытына еш әсер етпейді. Ойын сияқты энергияны көп қажет ететін қосымшалар болса да, энергияны тұтыну мәселесі өзекті болып қала бермек. Программалық қамтамасыз етуді дамытудың басты тенденциялары схемада көрсетілген. Алматыкiтап баспасы
123 Технологиялар күн сайын дамып келе жатыр. Құрылғылардың ақпаратты өңдеу жылдамдығы мен интернет арқылы деректер алмасу қарқыны өсуде. Мобильді деп атауға болмайтын, бірақ мобильді байланыс инфрақұрылымына енетін көптеген құрылғылар пайда болуда. Бұл көпфункционалды датчиктер мен коммуналдық компаниялардың интеллектуалдық есептегіштерінен бастап, логистикалық компаниялардың интернет желісіне қосылған автокөліктеріне дейінгі саланы қамтиды. 3.4-3.5. Мобильді құрылғылардың сипаттамалары Схема Программалық қамтамасыз етудің даму тенденциялары Нысандық-бағдарлық программалау Жаңа технологияның пайда болуы. Нақты қолданушының нақты қажеттіліктерін, яғни жеке модулькубтерден кез келген қосымшаның технологиясын «жинастыру». Бұл жұмыс қолданушыға қажетсіз функциялардан құтыла отырып жүзеге асырылады. Қолданбалы программаның жеке модульдерін әмбебаптандыру Программалардың өздерінің арнайы қолданбалы программалық қамтамасыз ету саласынан әмбебап қолданбалы программалық қамтамасыз етуге өтуі. Программалық құралдардың жеке құрамдас бөліктері мен олардың арасындағы интерфейстерді стандарттау Бұл кез келген қосымшаны түрлі аппараттық платформаларда, түрлі операциялық жүйелер ортасында қолдануға мүмкіндік туғызады, сондай-ақ оның кең ауқымдағы қосымшалармен өзара әрекеттесуін қамтамасыз етеді. Қолданушылардың программалық құралдардың көмегімен кез келген мәселелерді бірігіп, топпен орындайтын жұмыстарына бағыт беру Мобильді қосымшалар үшін бұлттық технологияларды қолдану, құрылғыларды синхрондау, т.б. Программа жүйелері мен программалардың мүмкіндіктерін кеңейту Қосымшаларды жобалау барысында жасанды интеллектінің әдістері қолданылады. Бұл қосымшаны «ақылдырақ» етіп, күрделі есептерді шығарады. Қолданушы интерфейсін интеллектуалдау, оның сезімталдығын арттыру Қолданушының интерфейсін қандай да бір өзгешелікке баптау; қолданушы интерфейсін жүзеге асыру барысында мультимедиа құралдарын қолдану. Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 124 Білу мен түсіну Қолдану 1. Мобильді құрылғылардың түрлерін ата. 2. Мобильді құрылғыларды қолданудың артықшылығы неде? 3. Мобильді құрылғылардың корпусына қойылатын негізгі талаптарды ата. Смартфонның корпусын қаптау үшін, қандай материалдар қолданылады? 4. Мобильді құрылғыларды таңдау кезінде қандай сипаттамаларға назар аудару керек? A деңгейі. Өзіңнің мобильді құрылғыңның сипаттамасын анықтап, оны кестеге енгіз. Құрылғының аты Корпустың материалы Экран көлемі Картаға арналған слоттар Байланыс стандарты Процессор моделі Жедел жад Ішкі (кірістірілген) жад Операциялық жүйе Қосымша сипаттама B деңгейі. Венн диаграммасын қолдана отырып, планшеттер мен смартфондардың негізгі сипаттамаларын салыстыр. C деңгейі. Интернеттің іздеу жүйелерін қолдана отырып, кестені толтыр. Операциялық жүйелер Артықшылықтары Кемшіліктері iOS операциялық жүйесі Android операциялық жүйесі Windows Phone операциялық жүйесі Деңгейлік тапсырмаларды орында. Алматыкiтап баспасы
125 3.4-3.5. Мобильді құрылғылардың сипаттамалары 1. Мәтіндік редакторда мобильді құрылғылардың аппараттық және программалық қамтамасыз етілімінің даму заңдылықтарын сипатта. 2. Мобильді құрылғылар нарығына шағын зерттеу жүргізіп, смартфон, планшет мен ноутбуктардың (нетбуктардың) үш санаты бойынша тізім жаса (құрылғылардың негізгі сипаттамаларын көрсет): а) ойын ойнау үшін; ә) құжаттармен жұмыс істеу үшін; в) қарапайым түрі. 3. «Мобильді құрылғылардың эволюциясы» тақырыбы бойынша хронологиялық тізім жаса. Үй тапсырмасы Топтық жұмыс 1. Мобильді құрылғылардың жақсы функционалды дизайны қандай болуы керек? Мысал келтір. 2. Күнделікті қолдануға арналған смартфон мен планшет экранының ең жайлы әрі ыңғайлы көлемін ата. Жауабыңды негізде. 3. Мобильді құрылғы процессорының сапасы мен жылдамдығы неге байланысты? 4. Осы тенденциялардың әрқайсысына программалық қамтамасыз етуден мысалдар келтір. Топта интернет-дүкендердің прайс-парақтарын қолдана отырып, көпшіліктің көңілінен шыққан 10 бюджеттік мобильді құрылғының тізімін жасаңдар. Олардың негізгі сипаттамасын көрсетіңдер. Жоғарғы деңгейдегі тапсырмалар Алматыкiтап баспасы
Аппараттық қамтамасыз ету 3-бөлім. 126 «АППАРАТТЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ» БӨЛІМІНЕ ҚЫСҚАША ШОЛУ Виртуалдау – бастапқы конфигурациядан кез келген артықшылық беретін, есептеу ресурстарының жиынтығын немесе олардың логикалық комбинациясын ұсыну процесі. Виртуалды мәшине – процестің немесе нысанның нақты жүзеге асырылуын көрінетін көріністен жасыратын программалық немесе аппараттық орта. Толық виртуалдау – виртуалдаудың бұл түрінде операциялық жүйелердің өзгертілмеген даналары қолданылады. Осы ОЖ-нің жұмысын қолдау үшін, әдеттегі операциялық жүйе әрекет ететін ОЖ-нің үстіне олардың орындалуын эмуляциялаудың ортақ қабаты қолданылады. ОЖ деңгейіндегі виртуалдау – тәуелсіз ОЖ қатарын құру үшін, хост ОЖ-нің бір ядросын қолдануды қамтитын виртуалдау түрі. Қосымшаны виртуалдау – виртуалдаудың бір түрі. ОЖ-бен басқарылатын өзара әрекеттесуі бар қосымшаларды оқшаулау моделін білдіретін, әр қосымшасы виртуалданған, оның негізгі компоненттері: файлдар (жүйелік), тізілім, қаріптер, INI - файлдары, COM-нысандары, қызметтері. Қосымша орнату оңай орындалады, оны тікелей сыртқы тасымалдағыштан бастауға болады. Монолитті гипервизор архитектурасы – гипервизор бір деңгейде орналасқан, оған ядро, құрылғы драйверлері және енгізу-шығару дестесі сияқты қажетті компоненттердің көп бөлігі кіреді. Гипервизордың микроядролық архитектурасы – бөлімдерді оқшаулайтын әрі жадты басқарудың негізгі міндеттерін орындайтын өте жұқа, мамандандырылған гипервизор қолданатын тәсіл. Бұл деңгейге енгізу/шығару құрылғылары немесе құрылғы драйверлері кірмейді. Мобильді құрылғылар дегеніміз – телефон, смартфон, планшет, ноутбук пен нетбуктар. Смартфон – өзінің операциялық жүйесімен жабдықталған мобильді телефон. Алматыкiтап баспасы
127 Планшет – компьютердің рөлін атқаратын, сенсорлы экранының диагоналі 7" болатын құрылғы. Негізгі құрылғылар мен олардың сипаттамалары: · Процессор – 1-8 ядроға ие болуы мүмкін, ал жұмыс жиілігі 1-2 ГГц аралығында болады; · Жедел жад – 512 МБ-тан 3 ГБ-қа дейін: · Кіріктірілген жад – қатқыл дискінің аналогі, әдетте көлемі 4 ГБ-тан 128 ГБ-қа дейін; · Интернетке қосылу модульдері: Wi-Fi, 3G, 4G; · Операциялық жүйе: Android, Windows, ІOS · Жұмыс дербестігі. Мобильді құрылғылардың программалық қамтамасыз етуін дамытудың негізгі бағыттары: • стандарттау; • нысандық-бағдарлық программалау; • қолданушының интерфейсін интеллектуалдау; • қолданбалы программаның жеке модульдерін әмбебаптандыру; • программа жүйелері мен программалардың мүмкіндіктерін кеңейту; • бірлескен жұмыс үшін бұлттық технологияларды қолдану. Қысқаша шолу Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 128 заттар интернетін; заттар интернетінің жұмыс істеу қағидаларын; заттар интернетінің даму болашағы туралы білесің. Заттар интернеті – интернет вещей – Internet of Things (IoT) Өнеркәсіптік заттар интернеті – промышленный интернет вещей – Industrial Internet of Things Тұтынушылық заттар интернеті – потребительский интернет вещей – Consumer Internet of Things «Ақылды қала» – «умный город» – Smart city «Ақылды үй» – «умный дом» – Smart Home Экожүйе – экосистема – ecosystem Интернет өміріміздің ажырамас бөлігіне айналды. Қазіргі адамдарды интернетке қосылған смартфонсыз елестету қиын. Біз үшін интернет – ақпарат көзі, бос уақытымызды өткізетін құрал, байланыс жасау құралы. Соңғы уақытта «Internet of Things» немесе заттар интернеті деп аталатын жаңа ұғым пайда болды. «Заттар интернетін» дамыту жобасының жетекшісі, «Think Tank Council» негізін қалаушы Роб ван Краненбург заттар интернеті деген ұғымға өз анықтамасын берді. Заттар интернеті – аналогтік және цифрлық әлемдердегі нәрселердің бәрі біріктірілетін кеңістік тұжырымы. Заттар интернетін бізді қоршаған шынайы әлемнің заттары мен виртуалды нысандарын біріктіріп тұрған бірыңғай желі деп қабылдаған жөн. Сипаттамаларды жинақтай келе, былайша тұжырымдауға болады: 4.1 «ЗАТТАР ИНТЕРНЕТІ» ДЕГЕН НЕ? Бүгінгі сабақта: Негізгі ұғымдар: Заттар интернеті (Internet of Things немесе қысқаша түрде loT) – интернетке шығу мүмкіндігімен жабдықталған нысандардың желісі. Алматыкiтап баспасы
129 4.1. «Заттар интернеті» деген не? Заттар интернетінің құрамына не кіреді? Бірінші кезекте нақты нысандар мен жаһандық желіден құралады. Демек, бұлар – интернетке қосылған құрылғылар. Есептеу қуатының өсуі мен үлкен деректер технологиясының дамуы нәтижесінде заттар интернетінің саны қазір күрт өсуде. Алдағы жылдары олардың саны ондаған миллиардқа жетуі мүмкін. Заттар интернетінің тұжырымдамасы мәшинеаралық қарымқатынас қағидасына негізделеді, яғни электрондық құрылғылар адамның қатысуынсыз бір-бірімен «араласады». Заттар интернеті – бұл өте жоғары деңгейдегі автоматтандыру. Бұл жүйенің тораптары жаһандық интернет желісі арналары арқылы ақпарат алмасу үшін TCP/IP-хаттамаларын қолданады. Коммуникацияның мұндай әдісінің беретін маңызды артықшылығы – жүйелерді өзара біріктіру, «желілер желісін» құру мүмкіндіктері. Алғашқы браузерлер пайда болғанда «4 миллиард адрес жеткілікті» деген пікір айтылған. Бүгінде бұл адрес жеткіліксіз. 4.4 стандартты IP күн санап өсіп келе жатқан қажеттілікті игере алмай жатыр, қосылыстар шектелімі таусылды. Оның орнына жаңа хаттама – IP6 келді. Ол – тек компьютерлерді, мобильді құрылғыларды ғана емес, бұрын біріктірілуі мүмкін деп ойламаған заттарды біріктіру мүмкіндігі. Ол TCP IP6 хаттамасының көмегімен кез келген затпен тікелей әрі кері байланыс орнатуға болады дегенді білдіреді. Теориялық заттар интернеті барлық заттарды бір-бірімен біріктіруге мүмкіндік береді. IP6 көмегімен әрбір затқа оның интернет-адресін беруге болады. Мысал қарастырайық. Сенде процессоры мен IP адресі бар әрі интернетке қосылған кофеқайнатқыш немесе көгөніскескіш бар делік. Бұл заманауи программа сатып алу үшін дүкенге баруды қажет етпейді. Оның орнына сен өндіруші серверіндегі өзгерістерді қадағалап, ішкі программасын жаңартып, жетілдіре аласың. Әрине, физикалық нысандар да, байланыс та бұрын болған, бірақ заттар интернеті бұрын-соңды болған жоқ. Ол арзан сымсыз байланыс пайда болғанда дүниеге келді. Сымсыз байланыс арзандады, көптеген нысандарды өзара байланыстыру мен олардың Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 130 коммуникациясын қамтамасыз ету мақсатында әлдеқайда қолайлы болды. Бұдан басқа мобильді электрониканың көлемі мен құны да айтарлықтай төмендеді. Заттар интернетінің бағыттары Заттар интернеті тұжырымдамасының көптеген бағыттары бар. Оны шартты түрде өнеркәсіптік және тұтынушылық деп бөлуге болады (1-сурет). Өнеркәсіптікке «ақылды көлік немесе автомобильдер», «ақылды қала» (Smart City), энергетикадағы «ақылды желілер», «ақылды мәшинелер» мен тұтас фабрикалар жатады. Тұтынушылыққа тасымалданатын құрылғылар, байланыстыратын құрылғылар, «ақылды үй» жатады. Өнеркәсіптік заттар интернетіне деректер негізінде басқару шешімдерін қабылдау, өндірістің тиімділігін арттыру, инфрақұрылымды дамыту, қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін қолдану жатады. Мысалы, Германияда зауыттар 30 минут ішінде өндіріс бағытын өзгертіп, мүлдем басқа өнім шығара алатын деңгейге жеткен. Автоматтандырылған жүйе станоктарды қайта баптау туралы команда бере алады. Бұрын бұл мүмкін емес еді. Бұл – өнеркәсіптік заттар интернетінің қағидасы. 1-сурет. Заттар интернеті э-коммерция өнеркәсіп тұтынушылық өнеркәсіптік өмір салты медициналық көмек «ақылды үй» «ақылды қала» логистика, көлік Алматыкiтап баспасы
131 4.1. «Заттар интернеті» деген не? Өнеркәсіп пен көлік тасымалында заттар интернетін қолдану есебінен шикізат шығыны мен қолданылған ресурстар саны қысқарады. Энергетика саласында электр энергиясын өндіру мен тарату тиімділігін арттырады. Қазіргі әлемдегі маңызды мәселелердің бірі – қауіпсіздік мәселесі. «Ақылды заттардың» жаппай таралуына байланысты көптеген жаңа мүмкіндіктер пайда болды. Әр заттың желіде адресі бар, ол арқылы нақты затқа қол жеткізу қиын емес. Ол кездейсоқ адамның қолына түссе, интернеттен қажетті программаны көшіріп, барлық қорғалмаған заттарға қол жеткізе алады. Егер бұл заттар қорғалмаған болса, олар қашықтан басқарылады. Сондықтан қауіпсіздік мәселесінің ең жақсы шешімі – адамның өзінің мұқият болып, қорғаныс шараларын қолдануы керек. Бүгінде басты құрал – сенімді құпия сөздер мен қорғалған арналар. Мысалы, адам үшін ірі банктер белгілі бір уақытқа, яғни минутқа созылатын құпия сөз қояды. Бәлкім, заттар интернеті үшін құпия сөздердің әрекет ету уақыты секунд үлесі шығар. Заттар интернеті, ондағы әрбір нысан басқалармен байланыста болып, әрқайсысы өзінің жеке рөлін атқарып, өзара байланысқан экожүйені құрайды (2-сурет). Заттар интернеті – дамып келе жатқан сала. Оның көмегімен бірқатар мәселелерді шешуге болады. Мысалы: • денсаулығымызды бақылауда ұстау; • өзімізді қоршаған ресурстар мен түрлі мүмкіндіктерге мониторинг жасау арқылы керек нәрсемізді таңдау; • нақты уақытта алынған деректердің және ашық дереккөздерден алынған ақпараттың негізінде ең дұрыс шешім қабылдау; • біздің жергілікті қызметтер мен тауар жеткізушілерді әлемдік стандарттарға шығуға ынталандыру жүзеге асырылады. Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 132 2-сурет. Заттар интернетінің тұтыну құрылғыларының экожүйесі • адамның белсенділік көрсеткіштерін тіркеп отыру; • қоңырау шалу, байланыс хабарламаларын және әлеуметтік желілерді қарау; • әлеуметтік желілерде ақпарат алмасу; фотосуреттер мен бейнелерді түсіру. • интеллектуалды көлік жүйесі мен жол трафигін реттеу; • коммуналдық сектордың, кәсіпорындардың экономикалық тиімділігін арттыруға бағытталған «ақылды қала» инфрақұрылымы; • энергетикалық ресурстарды пайдаланудың тиімділігін арттыру; • «ақылды денсаулық сақтау» жүйесі. • климат пен желдету жүйесін басқару; • жарықтандыруды басқару мен баптау; • бейнебақылау жүйесін басқару, бұзақылық пен ұрлыққа қарсы қауіпсіздікті қамтамасыз ету; • өрт дабылы жүйесін мультимедиалық түрде басқару; • өлшеу құрылғысы мен сенсорлық панельдер көмегімен инженерлік жүйені толық автоматтандыру. • көліктерді қашықтан диагностикалау; • навигация мен ақпараттандыру жүйесі; • автокөлік құралының қауіпсіздігін және жүргізушінің қауіпсіз жүргізуін қамтамасыз ету; • көлік жүргізу. Алматыкiтап баспасы
133 4.1. «Заттар интернеті» деген не? 1. Заттар интернетін дамыту жолында қандай негізгі кедергілер кездеседі? 2. Заттар интернетінің қандай негізгі ерекшеліктері бар? 3. Заттар интернетін қолданудың жаңа нұсқаларын ұсын. 4. Заттар интернетін қолданатын негізгі салаларды ата. 1. «Заттар интернеті» деген не? 2. Заттар интернеті қалай пайда болды? 3. Заттар интернетін қолдануға мысал келтір. 4. Заттар интернетін қолданудың артықшылықтарын ата. Сұраққа жауап беруді жалғастыр. – Заттар интернеті үшін не қажет? – Датчиктер (сенсорлар – сезімтал құрылымдар), ... Білу мен түсіну Қолдану Жоғарғы деңгейдегі тапсырмалар Құрылғылардың құны құрылғылар қолданушы үшін қолжетімді болуы керек Ауқымдылық кең аумақты қамтып, соның нәтижесінде ақпаратты үлкен қашықтыққа беру мүмкіндігі болуы керек Қарапайымдылық: қолданушы мейлінше түсінікті құрылғыларды таңдайды Өткізгіштік қабілеті жертөледегі, шахталардағы құрылғылар сигналды сыртқа жіберуі керек Энергия тиімділігі өлшеу құрылғыларының басым бөлігі автономды болып, жылдар бойы жұмыс істеуі тиіс Деректердің аздаған көлемі өлшеу құрылғысы мен сенсорларға мега және гигабайттарды берудің қажеті жоқ, әдетте бұл биттер мен байттар Масштабталу желіде миллиондаған түрлі құрылғы болады, оған бір-екі миллионды қосу қиындық тудырмауы керек Заттар интернетінің талаптары Схема Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 134 1. «Заттар интернетінің болашағы» тақырыбына эссе жаз. 2. «Қазақстандағы заттар интернеті» деген тақырыпта зерттеу жүргіз, нәтижесін MS Excel-де статистикалық деректер мен диаграмма түрінде көрсет. Өзің тұратын елді мекен үшін заттар интернетін қолданудың тұжырымдамасын ойлап, оны топта талқылаңдар. Үй тапсырмасы Топтық жұмыс 5. Тапсырмаларды деңгей бойынша орында. А деңгейі. Кестені толтыр. Негізгі сипаттамалары Мысалдар «Ақылды үй» «Ақылды қала» В деңгейі. Келесі тақырыптар бойынша таныстырылым жаса: а) Заттар интернетінің пайда болу мен даму тарихы; б) Заттар интернетінің дамуына әсер еткен негізгі түрткіжайттар; в) Желілік технологиялар мен заттар интернеті; г) Заттар интернетінің жұмыс істеу қағидалары. Зерттеу нәтижесін таныстырылым, бейнежазба, буклет немесе web-беттер түрінде әзірле. С деңгейі. Қандай да бір салаға заттар интернетін қолданудың жаңа нұсқасын ұсын. Мақсатын, қандай құрылғылар қандай міндеттерді шеше алатынын анықта. 6. Заттар интернеті саласында қолданылуы мүмкін қауіптер мен олардың алдын алу шараларына мысал келтір. Алматыкiтап баспасы
135 Мобильді интернет қызметін пайдаланатындар саны күн санап өсуде. Пайдаланушылар интернетке кіру үшін смартфонды көбірек пайдаланады екен. Статистика бойынша, смартфонды пайдаланушылар уақытының 80%-ын түрлі қосымшаға жұмсайды. «Мобильді қосымша» дегеніміз – мобильді құрылғыға арналған программалық жасақтамалар. Олардың қызметі қосымшалардың мүмкіндігіне, ішінара мобильді құрылғылардың мүмкіндігіне тәуелді. Мобильді қосымша арқылы тұтынушы тауарлар мен қызметтерге тапсырыс береді, жаңалықтан хабардар болады, өзіне ең қысқа әрі ыңғайлы жол табады, түрлі шаруасын шешеді. Мобильді қосымшалар әлемдегі миллиардтаған адамның жұмысын жеңілдетіп, жеке өмірі мен адамдардың бір-бірімен қарым-қатынасын өзгертті. Ғалымдар мобильді қосымшаларды пайдаланатын адамдардың саны әрі қарай да өседі деп пайымдайды. Біріншіден, смартфон жылдамдықты қамтамасыз етеді, бұл пайдаланушылар үшін маңызды. Екіншіден, пайдалану ыңғайлы. Үшіншіден, үнемі мобильді технологияларға негізделген жаңа модельдер пайда болады. Егер блог, интернет-дүкен, жеке бизнесің немесе жай ғана жақсы идеяң болса, тұрақты тұтынушылармен бөлісудің ең жақсы тәсілі – мобильді құрылғыларға арналған қосымша жасау. Мобильді қосымшаны жасау үшін дайын элементтерден өз қосымшаңды жинай алатындай арнайы сайт қолданылады. Сондай-ақ программаның кіріктірілген ортасы қолданылуы мүмкін. мобильді қосымша конструкторларын; мобильді қосымшаларды әзірлеу ортасын; мобильді қосымшаларды әзірлеу ортасының интерфейсін; әзірлеу ортасының мүмкіндіктерін білесің. Мобильді қосымша – мобильное приложение – Mobile application Мобильді қосымша конструкторы – конструктор мобильных приложений – Mobile application designer Мобильді қосымшаларды әзірлеу ортасы – среда разработки мобильных приложений – Mobile application development environment МОБИЛЬДІ ҚОСЫМША КОНСТРУКТОРЛАРЫ ЖӘНЕ МОБИЛЬДІ ҚОСЫМШАЛАРДЫ ӘЗІРЛЕУ ОРТАСЫ 4.2 Бүгінгі сабақта: Негізгі ұғымдар: 4.2. Мобильді қосымша конструкторлары және мобильді қосымшаларды әзірлеу ортасы Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 136 Мобильді қосымшалардың конструкторы Мобильді қосымшалардың конструкторы смартфон таралғаннан кейін пайда болды. Смартфонға арналған программа кәсіпкерлерге өз тауарлары мен қызметтерін сату үшін, өте қажет екенін программистер уақытында түсінді. Осылайша фотосуреттерден жасалған коллаж сияқты мобильді қосымшаны өз бетінше «желімдеуге» мүмкіндік беретін конструктор-платформа пайда болды. Мобильді қосымшаны жасауға арналған платформалар функциялар жиынтығы, бағалары, сондай-ақ қосымшаны жасауға болатын тәсілдері жағынан бір-бірінен ерекшеленеді. Қосымшаны жасау тәсілі бойынша олар былай бөлінеді: • Генераторлар. Бұл – қолданыстағы web-беттердің негізінде мобильді қосымшаны жасайтын платформалар. Сен генераторға өз сайтыңның URL-ін бересің, ол автоматты түрде сенің сайтыңдағыдай бөлімдер мен контенті бар мобильді қосымшаны жасайды. • Конструкторлар. Бұл – дайын элементтерден өзіңе қосымша жинауға мүмкіндік беретін платформалар, ал ол үшін контентті болашақ қолданушыларың жасайды. Өз қарамағыңда дайын модельдер мен интерфейс элементтері, сондай-ақ функционалдылықтың бөліктері, мысалы, геопозициялау, хабарламаларды жіберу, банк карталарымен жұмыс істеу, т.б. болады. Осы платформаларды жасай алатын екі түрлі қосымша бар: • Гибридті (PWA). Бұл – web-ке ұқсас, мобильді құрылғы экранына бейімделген web-қосымшалар. Олар смартфонда браузердің көмегімен ашылады. • Нативті. Бұл – мобильді құрылғының операциялық жүйесіне орнатылатын қосымшалар. Нативті қосымша қолданушыға әлдеқайда ыңғайлы. Қосымшаны жасау тегін болуы мүмкін, есесіне одан кейін сенде екі жол бар. Біріншіден, сервистен оның түпнұсқасын сатып алып, оларды өз бетіңше сүйемелдеп, қосымшаны тарата аласың. Екінші жолы – ақылы негізде жазыла аласың, содан кейін сайт командасы қосымшаны App Store/Google Play-де өзі жариялап, оны сен үшін қолдайды. Алматыкiтап баспасы
137 4.2. Мобильді қосымша конструкторлары және мобильді қосымшаларды әзірлеу ортасы Қолдау төлемінен басқа, App Store немесе Google Play аккаунтын сатып алу керек. IDE – әзірлеменің шоғырландырылған ортасы Егер өзіңнің жеке қосымшаңды жасап, программалау дағдыларыңды бекіткің келсе, онда мобильді қосымшаларды әзірлеудің шоғырландырылған ортасы қолданылады. Қазіргі уақытта танымал IDE орталарының бірі – Android Studio. Android Studio – Google компаниясының Android операциялық жүйесі бар құрылғыларға арналған мобильді қосымшаларды әзірлеудің ресми ортасы. Бұл платформа C++, Java, Kotlin тілдерін қолдайды. Мобильді қосымшаларды әзірлеу үшін, МІТ App Inventor ортасын қолданасың. МІТ App Inventor Бұл – программалау бойынша үлкен тәжірибе талап етпейтін Android қосымша әзірлеу ортасы. Алғаш Google Lads-те әзірленген, лаборатория жабылғаннан кейін Массачусетс технологиялық институтына берілді. MIT App Inventor-да программалау үшін графикалық интерфейс, Scratch және StarLogo TNG тілдеріне ұқсас программалаудың визуалды тілі қолданылады. MIT App Inventor-ды пайдалана бастау үшін мыналар қажет: 1. Интернетке қосылған компьютер мен кез келген браузер. 2. Android 4.0 немесе одан да жоғары операциялық жүйесі бар смартфон (планшет). 3. Google не Google Apps аккаунты MIT App Inventor сайтында авторландырудан өту үшін қажет. MIT App Inventor-дың ресми сайты – ai2.appinvеntor.mit.edu. Сайттағы өз аккаунтыңа кіргеннен кейін қолданыстағы жобаны ашуға немесе жаңа жобамен жұмыс істеуге мүмкіндік туады. Қажетті нұсқаны таңдағаннан кейін әзірлеу ортасы ашылады. MIT App Inventor интерфейсін қарастырайық. MIT App Inventor әзірлеу ортасының интерфейсі екі негізгі бөліктен – дизайнер мен редактордан тұрады (1-сурет). Интерфейстердің негізгі элементтерін қарастырайық (2-сурет). 1 – жобаның аты; 2 – жобалармен жұмыс істеудің мәзірі; 3 – құрылған қосымшаны қосу тәсілдерін таңдау; 4 – Дизайнер мен Блоктар режімдерінің арасында ауысу. Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 138 1-сурет. MIT App Inventor блоктарының дизайнері мен редакторы 2-сурет. MIT App Inventor интерфейсі Дизайнер режімі – қосымшаның интерфейсі құрылатын режім. Бұл режім қосымшаның түрлі компоненттерін: батырмалар, мәтін мен суреттер өріс терін таңдау мен орналастыру үшін қолданылады. Жобаның дизайнын әзірлеуге арналған интерфейс келесі негізгі элементтерден тұрады: Палитраға 2-суреттегі 5-ші болашақ қосымша бөлігі жиынтықтарының енуі. Қарау – қосымшаның экраны – 9. Нақтырақ, ол – экрандардың бірі. Қосымшада түрлі әрекет орындалатын бірнеше экран қолданылады: экрандар арасындағы ауысу – 8. Мысалы, бірінші экранда қосымшаның нұсқаулығы, екінші экранда нақты қосымша, яғни оның функционалдық бөлігі болады. Компоненттер (6) – мұнда жобада қолданып жүрген компоненттердің тізімі орналасады. Компоненттер деп Android-құрылғыны акселерометр, GPS, деректер қоры, т.б. түрлі датчиктерге қосуға арналған интерфейстер, дат, Алматыкiтап баспасы
139 4.2. Мобильді қосымша конструкторлары және мобильді қосымшаларды әзірлеу ортасы мәтінді ендіру алаңы, мәтін, суреттер, батырмалар секілді қосымшаның функционалды элементтерін айтады. Қасиеттер (Свойства) (7) – экранның бұл бөлігінде қосымша компоненттерінің қасиеттері, мысалы, түсі, көлемі, қаріп, сурет пен дыбыстың дереккөзі орналасады. Медиа – қолданылатын медиафайлдардың тізімі. Блоктар режімі қосымша мен оның компоненттерінің тәртібін программалау үшін қолданылады. Қосымшаны құру кезіндегі блоктың негізгі топтары: 1. Кіріктірілген блоктар. Бұл блок тобы құрылған компоненттерге белгілі бір әрекеттерді/ функцияларды сілтеп отырады. Басқару – барлық компоненттер үшін ортақ блоктың тармақталуы, циклі, бірнеше экранмен жұмыс секілді блок. Логика – қосымшадағы логикалық функцияларды қолдануға арналған блок. Математика – математикалық блоктар жиынтығы. Мәтін – мәтіндік блоктар жиынтығы. Массивтер – ауқымдар/тізімдермен жұмыс істеуге арналған блоктар. Түстер – түстер бойынша жұмыс істейтін блоктарды анықтайды. Айнымалылар – ауқымдық мәндер мен локалды айнымалыларды анықтап, орнатуға мүмкіндік беретін блоктар. Рәсімдер (процедура). Қосымшаның ішіндегі параметрлермен немесе оларсыз орындалатын рәсімдер мен функцияларды анықтайтын блоктар. 2. Қосымшаның компоненттеріне арналған әрекеттер/оқиғалар блоктары (1-Screen тобы). Нақты қосымша компонентінің әрекеттеріне сілтеме жасайды. Тиісті компонентті бояған кезде, оған қажетті блок көрінеді. 3. Кез келген компонент. Берілген блок топтары қосымшадағы көп мөлшердегі бір типті компоненттерді ұйымдастыру мен басқаруға мүмкіндік туғызады. Мысалы, 20 спрайт не 40 батырма. 1. «Мобильді қосымшалардың конструкторы» дегеніміз не? 2. Конструктор мобильді қосымшаларды әзірлеу ортасынан несімен ерекшеленеді? Білу мен түсіну Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 140 Тапсырмаларды деңгей бойынша орында. А деңгейі. Интернет желісінің ресурстарын қолданып, мобильді қосымшалардың танымал 10 конструкторының тізімін жаса. Нәтижесін кесте түрінде жаз. Ресурс Мүмкіндіктер Құны Қолдану В деңгейі. Интернет желісінің ресурстарын қолданып, мобильді қосымшаларды әзірлеудің ең танымал шоғырландырылған ортасының тізімін жаса. Нәтижесін кесте түрінде жаз. Ресурс Мүмкіндіктер Құны С деңгейі. МІТ App Inventor функционалдық ортасын бағала. Бұл ортада қандай компоненттер бар? Осы компоненттердің негізінде қандай қосымшаларды құруға болады? Жаз. 1. МІТ App Inventor-дың көмегімен қосымшаға қолданушы интерфейсінің қандай компоненттерін орналастыруға болады. Осы туралы ақпарат тап. 2. Screen, Батырма, Жазба, Мәтін компоненттері үшін «Компоненттер мен олардың қасиеттері» кестесін толтыр. Кестеде компоненттің 5 негізгі қасиеті мен мүмкін мәндерін көрсет. 1. Мобильді қосымша конструкторларын қандай жағдайда тиімді қолдану керек? Ал әзірлеудің шоғырландырылған ортасын ше? 2. Егер МІТ App Inventor браузерде орындалса, онда оны программаның қай түріне жатқызуға болады? Топта функционалдық көзқарас негізінде МІТ App Inventor ортасын талқылап, бағалаңдар. Топтық жұмыс Үй тапсырмасы Жоғарғы деңгейдегі тапсырмалар 3. Қосымшаның қандай түрлері мобильді қосымша конструкторларын жасауға мүмкіндік береді? 4. Қандай компоненттер әзірлеудің шоғырландырылған ортасын құрайды? Алматыкiтап баспасы
141 Usable сын есімінен шыққан usability сөзі «қолдану ыңғайлылығы, ыңғайлылық деңгейі, оңай қолдану» деп аударылады. Бірақ IT-саласының көптеген терминдері сияқты белгілі бір уақыттан бастап оны кірме сөз ретінде қолдана бастады. Юзабилити – сайтты қолдану ыңғайлылығы, оның тапсырмасын қолданушыға ыңғайлы әрі түсінікті болатындай етіп жасау, сонымен қатар қолданушының қызығушылығын арттыру. Жүйелік мәртебені көрсету. Қосымша қолданушыны тиісті мерзімде не болып жатқандығы туралы хабардар етуі тиіс. Ол үшін қалқымалы хабарлар, хабарламалар, тарату, жүктеу экрандары мен мәртебенің түрлі көріністері қолданылады. Жүйемен және нақты әлеммен өзара байланыс. Қосымша жүйелік-бағытталған терминдермен емес, қолданушы тілінде, сөзбен, сөз тіркестерімен және қолданушыға түсінікті тұжырымдармен «сөйлеуі» тиіс. Қолданушылық бақылау және еркіндік. Қолданушылар жиі қателік жібереді, сондықтан «апаттық шығу» деп белгіленген қосымша нұсқаларды қажет етеді. Әрекетті тоқтатуға әрі қайталауға мүмкіндік болуы керек. Тізбектілік пен стандарттар. Қолданушыны бір мағынаны білдіретін түрлі сөздер, жағдайлар немесе әрекеттер таңғалдырмауы тиіс, яғни қосымшаның контентін толтырған кезде бір элементті әртүрлі сөздермен атауға болмайды. Жалпы қабылданған атауларды сақтап, стандартты ұстану қажет. «мобильді қосымша интерфейсі» не екенін; қай интерфейсті достық деп санауға болатынын; мобильді қосымша интерфейсіне қойылатын талаптарды білесің. Интерфейс – интерфейс – interface Дизайн – дизайн – design Юзабилити – юзабилити – usability МОБИЛЬДІ ҚОСЫМША ИНТЕРФЕЙСІНЕ ҚОЙЫЛАТЫН ТАЛАПТАР 4.3 Бүгінгі сабақта: Негізгі ұғымдар: 4.3. Мобильді қосымша интерфейсіне қойылатын талаптар Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 142 Қателерге жол бермеу. Қате туралы жағымсыз хабарлама оқып отырмау үшін, алдын ала мұқият жобалау керек. Кеңес алып, мысалдармен танысып, қателіктің алдын алуға болады. Танымалдық естеліктен жақсы. Қосымшаны қолдану нұсқаулары айқын әрі қолжетімді болуы тиіс. Қосымшаның ең қажетті функцияларын жылдам қолдануды қамтамасыз ету қажет. Қолдану икемділігі мен тиімділігі. Жылдамдатқыш жаңадан бастағандар үшін білінбейді, көбіне шебер қолданушылардың өзара іс-қимылын жақсартады. Осылайша ол енді бастағандар үшін де, тәжірибелі қолданушылар үшін де тиімді болуы мүмкін. Қолданушыларға әрекеттерін реттеуге мүмкіндік беру керек. Эстетикалық әрі минималды дизайн. Диалогтер орынсыз немесе сирек қолданылатын ақпаратты қамтымауы тиіс. Диалогтегі әрбір қосымша ақпарат блогы бұрыннан бар ақпаратпен бәсекеге түсіп, олардың маңыздылығына нұқсан келтіреді. Қолданушыға қателерді тануға, анықтауға және түзетуге көмектесу. Қате туралы хабарлама мәселені дәл көрсететін және құрылымдық шешім ұсынатын қарапайым тілмен (компьютерсіз) берілуі керек. Көмек пен құжаттама. Өнімді көмексіз әрі құжаттамасыз қолданған ыңғайлы екендігіне қарамастан, олар қажет болуы мүмкін. Қолданушы мұндай ақпаратты жеңіл таба алатындай болуы керек. Юзабилити ережелерінің орындалуын тексеру оңай, ол үшін юзабилити-тест бар. Юзабилити-тест өткізудің ең қарапайым әрі танымал тәсілі – «мақсатты қолданушы» сценарийі. Бұл сценарийде қосымшаның типтік әлеуетті қолданушысы, оның тарихы, мақсаты, қосымшадағы міндеттері мен әрекеттер реті ұсынылады. Мобильді қосымша дизайнына қойылатын талаптар Мобильді қосымша дизайнына қойылатын талаптарды қарастырайық. Жалпы талаптар 1. Мобильді қосымша 3 негізгі блоктан тұрады: жоғарғы, ортаңғы, төменгі. Жоғарғы – мобильді қосымшаны басқарудың негізгі элементтерін орналастыруға арналған блок (мысалы, көрсеткіні ашу батырмасы) (1-сурет). Алматыкiтап баспасы
143 4.3. Мобильді қосымша интерфейсіне қойылатын талаптар Ортаңғы – қосымшаның контентін орналастыруға арналған блок (2-сурет). 1-сурет. Жоғарғы блок 2-сурет. Ортаңғы блок Төменгі – қосымша сілтемелерді немесе көрсеткі тармақтарын орналастыруға арналған блок (3-сурет). Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 144 3-сурет. Төменгі блок 2. Дизайн көлденең бағдарды да, тік бағдарды да дұрыс көрсетуі тиіс. Мобильді қосымша интерфейсінің элементтері Басқару элементтері – қолданушының программа жұмысын басқаруына арналған экран нысандары. Олар: батырмалар, жалаушалар, т.б. Басқару элементтері (controls, басқа аты – widgets – windows gadgets сөзінен қысқартылған – терезелік бейімделу) – графикалық қолдану интерфейсінің базалық құрылыс блоктары. Негізгі санаттары: • функцияларды орындау үшін қолданылатын командалық басқару элементтері; • деректерді немесе баптауларды таңдауға мүмкіндік беретін таңдау элементтері; • мәліметтерді енгізу үшін қолданылатын енгізу элементтері; • тікелей қозғалысқа келтіру үшін қолданылатын бейнелеу элементтері. Командалық басқару элементтері іс-әрекеттерді басқарады әрі бірден орындайды. Негізгі командалық элемент – көптеген бейнелеу нұсқалары бар батырма. Енгізу элементтері қолданушыға бар ақпаратты таңдауға, сонымен қатар жаңа ақпаратты енгізуге де мүмкіндік береді. Қарапайым элемент – мәтінді өңдеу өрісі (енгізу өрісі). Есептегіш пен жүгірткі сияқты басқару элементтері де осы санатқа жатады. Бейнелеу элементтері экрандағы ақпаратты визуалды түрде басқару үшін қолданылады. Бейнелеу элементтерінің кәдімгі мысалдары – бөлгіш пен айналдыру жолақтары. Бұған бетті бөлгіштер, сыз ғыштар, бағыттағыштар, торлар мен жақтаулар кіреді. Алматыкiтап баспасы
145 4.3. Мобильді қосымша интерфейсіне қойылатын талаптар Деңгейлік тапсырмаларды орында. А деңгейі. «Оқушыларға репетитор іздеу» қосымшасына арналған юзабилити-тест өткізу сценарийін әзірле: Қолданушы Мақсаты Талаптары Сценарий В деңгейі. Мобильді қосымша интерфейсінің негізгі элементтерін сипатта. Элемент Арналымы Дизайнға қойылатын талаптар С деңгейі. В деңгейінің тапсырмасын орындап, юзабилити бойынша интерфейс элементтерін қарастыр. 1. «Юзабилити» деген не? Юзабилитидің негізгі ережелерін айт. 2. Юзабилитидің дизайннан ерекшелігі неде? 3. Мобильді қосымшалардың дизайнына қойылатын негізгі талаптар қандай? 4. «Юзабилити-тест» деген не? Білу мен түсіну Қолдану Мәтіндік элементтер – мәтіндік ақпаратты экранда белгілі бір позицияда көрсететін мәтінді шығару элементі. Ол басқару элементтеріне арналған мәтіндік белгілерді ұсынады әрі қолданушы өзгерте алмайтын деректерді көрсетеді. Айналдыру жолағы – мазмұнын парақтауға арналған терезе элементі. Олар терезе мен панельдердің арасына үлкен көлемде ақпаратты орналастыруға мүмкіндік береді. Бөлгіштер – қосымшаның негізгі терезесін өзара бір-бірімен байланысты бірнеше панельге бөлудің ыңғайлы құралы. Олардың әрқайсысынан ақпаратты көруге, өзгертуге немесе жіберуге болады. Жылжымалы бөлгіштер әрқашан меңзердің пішінін өзгерту арқылы өзінің қозғалғыштығы туралы хабарлауы керек. Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 146 1. Қосымша логотипін ойлап тауып, оны кез келген графикалық редакторда сыз. 2. «Мобильді қосымша дизайнына қойылатын талаптар» деген тақырыпта жаднама құрастыр. Өзіңнің смартфоныңа орнатылған кез келген 3 қосымшаға шағын зерттеу жүргіз. Дизайны мен юзабилити бойынша артықшылықтары мен кемшіліктерін көрсет. Топта юзабилити ережелерін талқылаңдар. Қарапайым қолданушының көзқарасымен юзабилити тұжырымдамасын жасаңдар. Үй тапсырмасы Топтық жұмыс Жоғарғы деңгейдегі тапсырмалар Алматыкiтап баспасы
147 4.4 4.5 МОБИЛЬДІ ҚОСЫМША ЖАСАУ МІТ App Inventor ортасы – визуалды программалау ортасы, сондықтан мобильді қосымшаны құру бірнеше кезеңнен тұрады (1-схема). конструкторда мобильді қосымшаның достық интерфейсі қалай жасалатынын; шарттары мен циклдері бар код блоктарын қолдана отырып, мобильді қосымшаны қалай әзірлеу керектігін; әзірленген мобильді қосымшаны қалай орнату керектігін білесің. Мәтін – текст – text Батырма – кнопка – button Бүгінгі сабақта: Негізгі ұғымдар: 1-кезең: Интерфейс қосымшасын құру 2-кезең: Программалық кодты құру Мобильді құрылғының экран моделінің Дизайнер режімінде қажетті компоненттерді орналастыру. Компоненттер үшін код құру. Бұл кезең Блоктар режімінде орындалады. Қасиеттер панелінің көмегімен компоненттердің қасиеттерін баптау. 3-кезең: Қосымшаны тестілеу мен ретке келтіру Мобильді құрылғыға MIT App Inventor Companion қосымшасын орнату. QR-кодты оқып, қосымшаны орнату. Компьютердегі Android эмуляторын реттеу. Қосымшаны тестілеуден өткізу. Әр компоненттің өзінің командасы болады. Қажетті блоктарды белсендіру үшін, компоненттерді белгілеп көрсету керек. 1-схема Мобильді қосымша құру кезеңдері 4.4-4.5. Мобильді қосымша жасау Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 148 МІТ App Inventor ортасында қосымша әзірлеудің негізгі қағидалары Бұл орта алгоритм түрлерін қолдана отырып, түрлі қосымша құруға мүмкіндік береді. МІТ App Inventor ортасында белгілі бір алгоритмді жүзеге асыру үшін Басқару (Управление) тобының блоктары қолданылады (1-сурет). Программада айнымалыларды құру үшін, Айнымалылар (Переменные) тобы қолданылады. Кез келген программалау тілінде немесе IDE-де сияқты, МІТ App Inventor-да айнымалыларды алдымен ауқымдық айнымалыны инициалдау командасының көмегімен құрып, сонан соң оған атау беріліп, алғашқы мәні көрсетіледі. Программада алғашқы мәнді Меншіктеу (Присвоить) командасының көмегімен міндетті түрде меншіктеу керек. Қосымшада негізгі басқаратын компонент – батырма, сондықтан барлық әрекет батырмаға беріледі. Код ортада визуалды, бірақ нысандық-бағдарлау тілдерінің параметрлеріне сәйкес келеді, яғни төмендегідей көрсетіледі. нысан. қасиет = қасиет мәні Мысалы, мәтіндік өрісте мәнді табу үшін, командаларды орындау қажет (2-сурет): 1-сурет. Циклдер мен тармақталуды ұйымдастыруға арналған блоктар 2-сурет. Мәтіндік өрістен а айнымалысының мәнін меншіктеу қажет (2-сурет): Деректерді шығару үшін, Жазба (Надпись) немесе Мәтін (Текст) компонент тері қолданылады, бұл жағдайда команда 3-суреттегідей көрінеді. 3-сурет. Жазба (Надпись) компонентіндегі деректерді жазбаларымен шығару Алматыкiтап баспасы
149 4.4-4.5. Мобильді қосымшаларды жасау Осы ортада қосымша құруды қарастырайық. Тапсырма. Квадраттық теңдеудің түбірін табуға арналған қосымшаны құр. Қосымшаны құру 1. Жоба (Проект) мәзірінен Жаңа жобаны бастау (Начать новый проект) командасын таңдап, жобаға ат қой (4, 5-суреттер). 2. Дизайнерде осы қосымшамен жұмысқа қажет болатын барлық элементтерді орналастыр. Дизайнер палитрасында Батырма (Кнопка) элементін тауып, оны Экранға (Scren1) алып кел (6-сурет). Компоненттің параметрлерін өзгерту үшін, Компонент өрісін 4-сурет. Жобаны құру 5-сурет. Жобаны сақтау бояп, сонан соң Қасиет (Свойства) саласынан керекті қасиеттерді сұрау керек (мысалы, көлемі, батырманың түсі, мәтіннің түсі мен қаріптің параметрлері). 6-сурет. Қосымшаға элементтерді орналастыру Компоненттерді Орналастыру (Размещение) бетінің көмегімен орналастыруға болады (7-сурет). Компонентті экранның ортасына орналастыру үшін, кестелік орналастыруды таңдап, компоненттің қасиетіне 3 баған мен 7 жолды белгіле. Алматыкiтап баспасы
Заттар интернеті 4-бөлім. 150 Телефон моделінің экранына қажетті компоненттерді қос, қосымшаның интерфейсі 8-суретте көрсетілген. 7-сурет. Орналастыру беті 8-сурет. Қосымшаның интерфейсі Мәтіндік белгілеуді бейнелеу үшін, бұл жағдайда Жазба (Надпись) компоненті қолданылады: квадраттық теңдеу, а коэффициентін, коэффициенттердің мәнін енгізу үшін, Мәтін (Текст) компоненті қолданылады. Интерфейстің негізгі басқарушылары – батырмалар. Қажетті компоненттерді көр сету немесе ашу үшін, логикалық мәні бар Көрерлік (Видимость) қа сиетіне тапсырыс беріледі. Компоненттердің қасиеттерін өзің белгілейсің. Берілген блок-схеманы қол - данып, Есептеу (Вычислить) батырмасы үшін код құр (9-сурет). Тазарту (Очистить) батырмасын шерту арқылы мәтіндік өрісті және теңдеудің түбірін шығарумен бірге мәтіндік белгілеуді тазартасың. Қосымшаны тексеру үшін, смартфонға MIT AI2 Com pa nion қосымшасын орнату қажет. Бұл көмекші қосымша MIT App Inventor-де құрған программаңды мобильді құрылғыға жылдам қосуға мүмкіндік береді. MIT AI2 Companion қосымшасын ендір. Қосымшаның кодын немесе оның QR-кодын қосуды сұраған бет ашылады. 9-сурет. Квадраттық теңдеуді шешу Енгізу а, b, c Нәтижесі х1 , х2 Нәтижесі х Түбір жоқ D:=b2 -4ac Соңы Басы D>0 D=0 x1 :=-b - √D 2a x2 :=-b + √D 2a x:= -b 2a Алматыкiтап баспасы