ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
ΠΡΟΛΟΓΟΣ ..................................................................................................................................17 ΤΡΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ..................................................................................................................21
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Ο ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ: ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ............................................................................................................23 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ........................................................................................23 1.1 Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής ............................................................................................24 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή .....................................................24 1.1.1 Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής και η επεξεργασία..............................................25 1.1.2 Η Πληροφορική και η πληροφορία ....................................................................26 1.1.3 Κατηγοριοποίηση ηλεκτρονικών υπολογιστών..................................................27 1.1.4 Οι γλώσσες προγραμματισμού και το πρόγραμμα ............................................34 1.1.5 Πλεονεκτήματα χρήσης του ηλεκτρονικού υπολογιστή ....................................35 1.1.6 Εφαρμογές των ηλεκτρονικών υπολογιστών .....................................................36 1.1.7 Οι γενιές των ηλεκτρονικών υπολογιστών .........................................................36 1.2 Η δομή και η λειτουργία του σύγχρονου η/υ ...................................................................39 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή .....................................................39 1.2.1 Η δομή του ηλεκτρονικού υπολογιστή ................................................................40 1.2.2 Η αρχιτεκτονική των υπολογιστών......................................................................53 1.2.3 Τα κυκλώματα χρονισμού ....................................................................................59 1.2.4 Η φυσική δόμηση του προσωπικού υπολογιστή ................................................60 1.2.5 Οι περιφερειακές συσκευές.................................................................................62 1.2.6 Κωδικοποίηση δεδομένων – Συστήματα κωδικοποίησης.................................65 Σύνοψη Κεφαλαίου 1 .........................................................................................................69 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .........................................................................................69 Απαντήσεις στις ασκήσεις αξιολόγησης ..........................................................................70 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ...............................................................71 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ........................................................................................71 2.1 Μονάδες εισόδου δεδομένων ...........................................................................................72 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή .....................................................72 2.1.1 Το πληκτρολόγιο ...................................................................................................73
8
2.2
2.3
2.4
Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών
2.1.2 Το ποντίκι...............................................................................................................75 2.1.3 Η ιχνόσφαιρα και το χειριστήριο........................................................................76 2.1.4 Ο σαρωτής και τα συστήματα οπτικής αναγνώρισης ........................................77 2.1.5 Το σύστημα οπτικής αναγνώρισης ραβδωτού κώδικα ......................................83 2.1.6 Η ψηφιακή φωτογραφική μηχανή .......................................................................84 2.1.7 Η ψηφιακή μηχανή λήψης κινούμενης εικόνας .................................................87 2.1.8 Η πινακίδα ψηφιοποίησης ...................................................................................87 2.1.9 Η κάρτα λήψης σημάτων ραδιοφώνου και τηλεόρασης ...................................88 Μονάδες εξόδου δεδομένων.............................................................................................89 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή .....................................................89 2.2.1 Η οθόνη ..................................................................................................................90 2.2.2 Ο εκτυπωτής ........................................................................................................102 2.2.3 Ο σχεδιογράφος ..................................................................................................110 Μονάδες εισόδου-εξόδου δεδομένων............................................................................112 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................112 2.3.1 Το τερματικό........................................................................................................113 2.3.2 Η οθόνη αφής ......................................................................................................113 2.3.3 Ο ήχος στον η/υ – Η κάρτα ήχου .......................................................................114 2.3.4 Η κάρτα ψηφιοποίησης κινούμενης εικόνας ...................................................127 2.3.5 Η «έξυπνη κάρτα»...............................................................................................130 2.3.6 Ο διαδραστικός λευκοπίνακας ..........................................................................131 Παράρτημα .......................................................................................................................133 Μονάδες περιφερειακής μνήμης ....................................................................................134 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................134 2.4.1 Η μαγνητική ταινία .............................................................................................135 2.4.2 Ο εύκαμπτος μαγνητικός δίσκος (δισκέτα)......................................................136 2.4.3 Ο σκληρός δίσκος ...............................................................................................139 2.4.4 Ο οπτικός και ο μαγνητο-οπτικός δίσκος .........................................................144 2.4.5 Οι οπτικοί ψηφιακοί δίσκοι ...............................................................................146 2.4.6 Οι αφαιρούμενες μονάδες περιφερειακής μνήμης .........................................161 Σύνοψη Κεφαλαίου 2 .......................................................................................................166 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................166 Απαντήσεις στις ασκήσεις αξιολόγησης ........................................................................168
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΟΙ ΠΡΩΤΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ Η ΘΕΜΕΛΙΩΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ...........................169 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................169 3.1 Η περίοδος των μηχανικών υπολογιστών ......................................................................170 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................170 3.1.1 Η ανάγκη δημιουργίας υπολογιστικών μηχανών ............................................170 3.1.2 Οι πρώτες συσκευές υπολογισμών – Οι αριθμομηχανές................................172 3.1.3 Ο αργαλειός του Ζακάρ και οι διάτρητες κάρτες ...........................................177 3.1.4 Το αριθμόμετρο...................................................................................................178 3.1.5 Οι μηχανές του Μπάμπατζ.................................................................................179
Περιεχόμενα
3.2
9
3.1.6 Η μηχανή του Χόλλεριθ .....................................................................................181 3.1.7 Ο Διαφορικός Αναλυτής του Βάννεβαρ Μπους..............................................183 3.1.8 Η μηχανή υπολογισμών ΙΒΜ-601......................................................................185 3.1.9 Οι μηχανές του Κόνραντ Τσούζε ......................................................................185 Η υποδομή της Επιστήμης των Υπολογιστών................................................................187 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................187 3.2.1 Η Επιστήμη της Λογικής, ο Μπουλ και ο Στίμπιτς..........................................187 3.2.2 Η Λογική Άλγεβρα του Μπουλ .........................................................................188 3.2.3 Ο Σάννον και η πληροφορία..............................................................................191 3.2.4 Συστήματα αρίθμησης και ηλεκτρονικός υπολογιστής ...................................193 3.2.5 Ο Τιούριγκ και η «μηχανή» του.........................................................................201 3.2.6 Ο αλγόριθμος ......................................................................................................205 Σύνοψη Κεφαλαίου 3 .......................................................................................................207 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................207 Απαντήσεις στις ασκήσεις αξιολόγησης ........................................................................208
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΛΥΧΝΙΕΣ ΚΑΙ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ...............................................................209 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................209 4.1 Ο Η/Υ ΚΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΛΥΧΝΙΑ..................................................................210 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................210 4.1.1 Η ηλεκτρονική λυχνία και η λειτουργία της.....................................................211 4.1.2 Η Επιστήμη των Υπολογισμών και η Επιστήμη των Υπολογιστών ...............212 4.1.3 Οι κυριότεροι εκπρόσωποι της περιόδου 1940-1953 ......................................213 4.1.4 Οι μηχανές του Φον Νόυμαν και ο EDVAC ...................................................226 4.1.5 Ο Τιούριγκ και η Τεχνητή Νοημοσύνη.............................................................230 4.1.6 Η Κυβερνητική ....................................................................................................232 4.2 Ο η/υ και το τρανζίστορ ...................................................................................................234 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................234 4.2.1 Η δίοδος και το τρανζίστορ ...............................................................................235 4.2.2 Οι λογικές πύλες και οι αριθμητικές πράξεις..................................................237 4.2.3 Τα αντιπροσωπευτικότερα υπολογιστικά συστήματα (1954-1962) ...............240 Σύνοψη Κεφαλαίου 4 .......................................................................................................243 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................243 Απαντήσεις στις ασκήσεις αξιολόγησης ........................................................................244 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ........................................................................................245 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................245 5.1 Ο η/υ και το ολοκληρωμένο κύκλωμα ............................................................................246 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................246 5.1.1 Το ολοκληρωμένο κύκλωμα...............................................................................247 5.1.2 Παράλληλα υπολογιστικά συστήματα – Κατηγορίες ......................................251 5.1.3 Η επεξεργασία διοχέτευσης ..............................................................................257 5.1.4 Επεξεργασία πινάκων και διανυσματική επεξεργασία .................................258 5.1.5 Η αρχιτεκτονική CISC........................................................................................260
10
5.2
Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών
5.1.6 Η INTEL και οι μικροεπεξεργαστές ................................................................262 5.1.7 Τα αντιπροσωπευτικότερα υπολογιστικά συστήματα (1963-1972) ...............263 Η επέλαση των μικροεπεξεργαστών ..............................................................................264 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................264 5.2.1 Η αρχιτεκτονική RISC .......................................................................................265 5.2.2 Η εξέλιξη στους μικροεπεξεργαστές (1973-1984) ..........................................268 5.2.3 Η εξέλιξη στα ισχυρά υπολογιστικά συστήματα (1973-1984) ........................269 5.2.4 Οι μικροϋπολογιστές ..........................................................................................272 Σύνοψη Κεφαλαίου 5 .......................................................................................................277 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................277
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΒΑΔΙΖΟΝΤΑΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ...................................................279 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................280 6.1 Η εξάπλωση της παράλληλης επεξεργασίας .................................................................280 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................280 6.1.1 Η τεχνική της υπερμονοδιάστατης εκτέλεσης..................................................282 6.1.2 Αντιπροσωπευτικοί μικροεπεξεργαστές (1985-1994).....................................283 6.1.3 Ισχυρά υπολογιστικά συστήματα (1985-1994) .................................................284 6.1.4 Η εξέλιξη στους μικροϋπολογιστές (1985-1994) .............................................288 6.2 Η κυριαρχία της INTEL ..................................................................................................290 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................290 6.2.1 Η αρχιτεκτονική VLIW ......................................................................................291 6.2.2 Η εξέλιξη στους επεξεργαστές και μικροεπεξεργαστές (1995-2004)...........295 6.2.3 Η εξέλιξη στους μικροϋπολογιστές (1995-2004) .............................................303 6.2.4 Ισχυρά υπολογιστικά συστήματα (1995-2004) .................................................305 6.3 Οι σύγχρονες εξελίξεις ....................................................................................................312 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................312 6.3.1 Οι κονσόλες παιχνιδιών και ο προσωπικός η/υ ...............................................313 6.3.2 Οι σύγχρονες εξελίξεις στους επεξεργαστές και μικροεπεξεργαστές .........314 6.3.3 Οι σύγχρονες εξελίξεις στους υπερυπολογιστές .............................................323 6.4 Εναλλακτικές προσεγγίσεις κατασκευής η/υ ................................................................329 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................329 6.4.1 Οι υπολογιστές του μέλλοντος...........................................................................330 6.4.2 Τα βιονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα ............................................................332 6.4.3 Νανοτεχνολογία και νανοϋπολογιστές.............................................................334 6.4.4 Οι οπτικοί η/υ ......................................................................................................335 6.4.5 Ο κβαντομηχανικός υπολογιστής ......................................................................336 Σύνοψη Κεφαλαίου 6 .......................................................................................................339 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................340 Απαντήσεις στις ασκήσεις αξιολόγησης ........................................................................340 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ.................................................................................341 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................341 7.1 Μέθοδοι επεξεργασίας δεδομένων................................................................................342
Περιεχόμενα
7.2
11
Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................342 7.1.1 Οι μέθοδοι επεξεργασίας ..................................................................................343 7.1.2 Μέθοδοι επεξεργασίας εξαρτώμενες περισσότερο από το λογισμικό.........344 7.1.3 Μέθοδοι επεξεργασίας εξαρτώμενες περισσότερο από το υλικό.................353 Λειτουργικά συστήματα...................................................................................................358 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................358 7.2.1 Το λογισμικό συστήματος...................................................................................359 7.2.2 Τα κυριότερα λειτουργικά συστήματα: 1940-1962 ..........................................361 7.2.3 Τα κυριότερα λειτουργικά συστήματα: 1963-1972 ..........................................362 7.2.4 Τα κυριότερα λειτουργικά συστήματα: 1973-1984 ..........................................367 7.2.5 Τα κυριότερα λειτουργικά συστήματα: 1985 - ….............................................371 7.2.6 Η δομή ενός σύγχρονου λειτουργικού συστήματος.........................................379 7.2.7 Τα λειτουργικά συστήματα σήμερα και στο μέλλον........................................385 Παράρτημα........................................................................................................................387 Σύνοψη Κεφαλαίου 7 .......................................................................................................389 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................389 Απαντήσεις στις ασκήσεις αξιολόγησης ........................................................................390
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΓΛΩΣΣΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ..................................................................................391 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................392 8.1 Οι γλώσσες προγραμματισμού........................................................................................392 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................392 8.1.1 Κατηγοριοποίηση των γλωσσών προγραμματισμού........................................393 8.1.2 Η συγγραφή-δημιουργία ενός προγράμματος .................................................397 8.1.3 Οι σημαντικότερες γλώσσες προγραμματισμού στην περίοδο 1940-1953....399 8.1.4 Οι σημαντικότερες γλώσσες προγραμματισμού στην περίοδο 1954-1963....401 8.1.5 Οι σημαντικότερες γλώσσες προγραμματισμού στην περίοδο 1964-1972....406 8.1.6 Οι σημαντικότερες γλώσσες προγραμματισμού στην περίοδο 1973-1984....417 8.1.7 Οι σημαντικότερες γλώσσες προγραμματισμού στην περίοδο 1985-1994....420 8.1.8 Οι σημαντικότερες γλώσσες προγραμματισμού στην περίοδο 1995-….........421 8.1.9 Τα συγγραφικά εργαλεία...................................................................................423 Παράρτημα........................................................................................................................425 8.2 Το λογισμικό εφαρμογών ................................................................................................427 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................427 8.2.1 Εφαρμογές λογισμικού.......................................................................................428 8.2.2 Οι κυριότερες κατηγορίες λογισμικού εφαρμογών.........................................430 8.2.3 Η αξιολόγηση του λογισμικού εφαρμογών .....................................................446 8.2.4 Η ποιότητα του λογισμικού ................................................................................450 8.3 Το κακόβουλο λογισμικό - Οι ιοί....................................................................................452 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................452 8.3.1 Οι ιοί, τα σκουλήκια και οι δούρειοι ίπποι ......................................................453 8.3.2 Τα συμπτώματα της μόλυνσης............................................................................456 8.3.3 Η πρόληψη και η αντιμετώπιση των ιών...........................................................457
12
Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών
8.3.4 Η συμπεριφορά και τα είδη των κοινών ιών....................................................457 8.3.5 Προστασία και χειρισμός μολυσμένου η/υ.......................................................460 8.3.6 Ποιος κατασκευάζει τους ιούς; .........................................................................462 8.3.7 Η εξάπλωση, το πλήθος των ιών και το μέλλον τους.......................................463 Σύνοψη Κεφαλαίου 8 .......................................................................................................465 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................466 Απαντήσεις στις ασκήσεις αξιολόγησης ........................................................................467
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ΒΑΣΙΚΑ ΖΗΤΗΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ...............................................................................469 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................469 9.1 Εισαγωγή στα δίκτυα η/υ .................................................................................................470 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................470 9.1.1 Η έννοια του δικτύου..........................................................................................470 9.1.2 Τύποι δικτύων......................................................................................................471 9.1.3 Τοπολογίες δικτύων............................................................................................474 9.1.4 Δίκτυα και κατανεμημένα συστήματα ..............................................................479 9.1.5 Οι μετωπικοί επεξεργαστές ...............................................................................479 9.2 Μέσα και συσκευές σύνδεσης.........................................................................................481 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................481 9.2.1 Οι αγωγοί σύνδεσης............................................................................................481 9.2.2 Η μετάδοση του σήματος....................................................................................485 9.2.3 Οι συσκευές μετάδοσης......................................................................................488 9.2.4 Η σύνδεση δύο τοπικών δικτύων.......................................................................495 9.3 Βασικές αρχιτεκτονικές και λογισμικό δικτύων ...........................................................497 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................497 9.3.1 Η αρχιτεκτονική Ethernet..................................................................................497 9.3.2 Η αρχιτεκτονική με κουπόνι δακτυλίου ...........................................................499 9.3.3 Το λειτουργικό σύστημα.....................................................................................500 9.3.4 Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας ...........................................................................501 9.3.5 Οι δείκτες αποτελεσματικότητας ενός δικτύου ...............................................504 Σύνοψη Κεφαλαίου 9 .......................................................................................................505 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................506 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10: ΤΟ INTERNET.......................................................................................507 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................507 10.1 Η γέννηση του Internet ....................................................................................................508 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................508 10.1.1 Πληροφορία, θρησκεία και Internet.................................................................508 10.1.2 Η γέννηση και η εξέλιξη του Internet...............................................................509 10.1.3 Η έκταση του Internet ........................................................................................515 10.1.4 Η διοίκηση του Internet .....................................................................................516 10.1.5 Η δομή του Internet και οι υπηρεσίες που παρέχει ........................................517 10.2 Η σύνδεση στο Internet....................................................................................................518 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................518
Περιεχόμενα
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
10.8
13
10.2.1 Τα απαραίτητα για τη σύνδεση .........................................................................518 10.2.2 Τρόποι σύνδεσης.................................................................................................519 10.2.3 Οι τεχνολογίες xDSL και ADSL .......................................................................521 10.2.4 Οι πάροχοι σύνδεσης..........................................................................................527 10.2.5 Η σύνδεση τοπικού δικτύου στο Internet .........................................................528 Ο Παγκόσμιος Ιστός.........................................................................................................529 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................529 10.3.1 Βασικά χαρακτηριστικά του Παγκόσμιου Ιστού .............................................529 10.3.2 Η περιήγηση στο WWW.....................................................................................531 10.3.3 Οι διευθύνσεις – Ονοματολογία........................................................................535 10.3.4 Τα σημαντικότερα πρωτόκολλα στον Παγκόσμιο Ιστό ..................................540 10.3.5 Οι μηχανές αναζήτησης......................................................................................542 Το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο ..........................................................................................545 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................545 10.4.1 Βασικά χαρακτηριστικά του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.............................545 10.4.2 Η δομή του ηλεκτρονικού μηνύματος ...............................................................548 10.4.3 Πρωτόκολλα e-mail.............................................................................................550 10.4.4 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα χρήσης e-mail .........................................551 Το λογισμικό στο Internet ...............................................................................................553 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................553 10.5.1 Οι γλώσσες προγραμματισμού στο Internet ....................................................553 Η επικοινωνία μέσω του Internet ...................................................................................561 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................561 10.6.1 Επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο...................................................................561 10.6.2 Επικοινωνία σε μη πραγματικό χρόνο..............................................................566 Ασφάλεια δεδομένων και κίνδυνοι στο Internet ..........................................................568 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................568 10.7.1 Η ασφάλεια των δεδομένων στο ηλεκτρονικό ταχυδρομείο..........................569 10.7.2 Η ασφάλεια των δεδομένων στον Παγκόσμιο Ιστό ........................................569 10.7.3 Η προστασία του χρήστη, και ιδιαίτερα του παιδιού......................................570 10.7.4 Το ηλεκτρονικό έγκλημα....................................................................................572 10.7.5 Η αστυνομία του Κυβερνοχώρου ......................................................................577 10.7.6 Τα προγράμματα παρακολούθησης και υποκλοπής δεδομένων ...................577 10.7.7 Οι ιοί και το Internet ..........................................................................................578 Η επίδραση του Internet στη σύγχρονη κοινωνία.........................................................579 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................579 10.8.1 Το ηλεκτρονικό εμπόριο ....................................................................................580 10.8.2 Η τηλε-εργασία ...................................................................................................581 10.8.3 Η τηλε-εκπαίδευση .............................................................................................582 10.8.4 Η τηλεδιάσκεψη και η βιντεοδιάσκεψη............................................................583 10.8.5 Τράπεζες και χρηματιστήρια on-line ................................................................583 10.8.6 Το Internet σήμερα και στο μέλλον ..................................................................584 Σύνοψη Κεφαλαίου 10 .....................................................................................................588 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................589
14
Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11: ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ – ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ – ΣΚΑΚΙ ΚΑΙ Η/Υ – ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ.....................................................................................591 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................591 11.1 Η τεχνητή νοημοσύνη .......................................................................................................592 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................592 11.1.1 Η φύση της νοημοσύνης και η τεχνητή νοημοσύνη..........................................593 11.1.2 Βασικοί τομείς εφαρμογής της τεχνητής νοημοσύνης.....................................599 11.1.3 Γλώσσες προγραμματισμού και τεχνητή νοημοσύνη.......................................601 11.1.4 Το Ιαπωνικό σχέδιο παραγωγής «έξυπνων» μηχανών ...................................602 11.1.5 Τα εμπειροσυστήματα ........................................................................................603 11.1.6 Τεχνητή νοημοσύνη και Ασαφής Λογική .........................................................605 11.2 Τα νευρωνικά δίκτυα .......................................................................................................608 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................608 11.2.1 Τα φυσικά νευρωνικά δίκτυα ............................................................................608 11.2.2 Τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα ..........................................................................611 11.2.3 Τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και μάθηση ...........................................................616 11.2.4 Τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και τεχνητή νοημοσύνη........................................617 11.2.5 Οι τελευταίες εξελίξεις στα νευρωνικά δίκτυα ...............................................619 11.3 Το σκάκι και οι υπολογιστές ...........................................................................................620 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................620 11.3.1 Ιστορικά στοιχεία................................................................................................620 11.3.2 Οι επίσημες αναμετρήσεις ανθρώπου-μηχανής ..............................................622 11.3.3 Ο Deep Blue και το σκάκι..................................................................................625 11.4 Η ρομποτική ......................................................................................................................629 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................629 11.4.1 Ρομπότ και ρομποτική – Η αρχή .......................................................................630 11.4.2 Ρομποτική – Ρομποτική και τεχνητή νοημοσύνη..............................................633 11.4.3 Τα ρομπότ στη ζωή μας ......................................................................................636 11.4.4 Ρομπότ, χόμπι και εκπαίδευση ..........................................................................640 11.4.5 Τα ρομπότ σήμερα και στο μέλλον....................................................................642 Σύνοψη Κεφαλαίου 11 .....................................................................................................649 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................650 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12: ΟΙ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΩΝ Η/Υ – Η ΥΓΙΕΙΝΗ ΤΟΥ ΧΡΗΣΤΗ ...............653 Ενότητες – Σκοπός – Εισαγωγή ......................................................................................653 12.1 Ηλεκτρονικοί υπολογιστές και εκπαίδευση ..................................................................654 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................654 12.1.1 Η είσοδος των υπολογιστών στην εκπαίδευση ................................................655 12.1.2 Εκπαίδευση και εκπαιδευτικό λογισμικό.........................................................663 12.1.3 Τα πολυμέσα και τα υπερμέσα ..........................................................................664 12.1.4 Ο η/υ, το παιδί και ο ενήλικος ...........................................................................667 12.1.5 Το ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα και ο η/υ..................................................668 12.2 Ευρύτερες επιδράσεις των η/υ ........................................................................................669
Περιεχόμενα
12.3
12.4
15
Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................669 12.2.1 Οι κοινωνικές και εργασιακές επιπτώσεις ......................................................670 12.2.2 Οι επιδράσεις από τη χρήση των η/υ ................................................................671 12.2.3 Ο η/υ στην υπηρεσία της αστυνομίας................................................................683 Ψυχαγωγία και η/υ ...........................................................................................................684 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................684 12.3.1 Υπολογιστές και ηλεκτρονικά παιχνίδια..........................................................684 12.3.2 Η εικονική πραγματικότητα...............................................................................688 Οι επιπτώσεις της χρήσης των η/υ - Η υγιεινή του χρήστη ..........................................692 Σκοπός – Εισαγόμενες έννοιες-κλειδιά – Εισαγωγή ...................................................692 12.4.1 Άγχος-φόβος για τους η/υ ..................................................................................692 12.4.2 Ο εθισμός στη χρήση των η/υ και του Internet ................................................693 12.4.3 Σωματικές παθήσεις από τη χρήση των η/υ .....................................................697 12.4.4 Για υγιεινή εργασία με τον η/υ – Συνοψίζοντας…...........................................703 12.4.5 Κανόνες για την καλή “υγεία” του υπολογιστή μας ........................................704 Σύνοψη Κεφαλαίου 12 .....................................................................................................707 Προσδοκώμενα αποτελέσματα .......................................................................................708 ΕΠΙΛΟΓΟΣ ......................................................................................................................709 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ..............................................................................................................711 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΟΡΩΝ .......................................................................................................717 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ................................................................................................................741 ΛΙΓΑ ΛΟΓΙΑ ....................................................................................................................743
ΠΡΟΛΟΓΟΣ
Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής, και πιο συγκεκριμένα ο μικροϋπολογιστής, είναι ένα ισχυρό εργαλείο, συνεχώς εξελισσόμενο και βελτιούμενο ως προς τις επιδόσεις του. Οι κατασκευαστές λογισμικού, για λόγους καθαρά εμπορικούς, έχουν απλοποιήσει αρκετά τη χρήση του. Τα περιβάλλοντα εργασίας με τη χρήση γραφικών είχαν ως αποτέλεσμα να μειωθούν οι δυσκολίες χειρισμού και ο μικροϋπολογιστής να γίνει προσιτός στον απλό χρήστη. Το συνεχώς μειούμενο κόστος, επίσης, βοηθά περαιτέρω στη διάδοσή του. Η ραγδαία εξάπλωση του ηλεκτρονικού υπολογιστή και των τεχνολογιών που συνδέονται με τη χρήση του έχει σίγουρα διαμορφώσει και επηρεάσει σχεδόν όλους τους τομείς της σύγχρονης ανθρώπινης δραστηριότητας. Σε πολλές περιπτώσεις έχει γίνει απαραίτητο εργαλείο και δύσκολα μπορεί να διεκπεραιωθεί σήμερα μια εργασία χωρίς υπολογιστή. Οι τομείς της έρευνας, της βιομηχανίας, της οργάνωσης, της διοίκησης αλλά και της εκπαίδευσης αποτελούν χαρακτηριστικά αποδεικτικά παραδείγματα της προηγούμενης άποψης. Η ανάγκη για να γραφεί αυτό το βιβλίο προέκυψε από μια θεμελιώδη διαπίστωση μέσα από την εκπαιδευτική πρακτική. Αυτή σχετίζεται με το γεγονός ότι η εκμάθηση όσων αφορούν την απλή λειτουργία του σύγχρονου ηλεκτρονικού υπολογιστή γίνεται πιο αποτελεσματικά μόνο όταν κάποιος έχει ασχοληθεί, αρχικά, θεωρητικά και έχει κατανοήσει την εξελικτική πορεία των υπολογιστικών συστημάτων, των τεχνολογιών και των αναγκών που επέδρασαν προκειμένου να περάσουν οι κατασκευαστές από το ένα στάδιο εξέλιξης στο άλλο. Εξάλλου, κάθε περιφερειακό ηλεκτρονικού υπολογιστή σήμερα δεν είναι αυθύπαρκτο αλλά κατασκευάστηκε εξελικτικά μέσα από μια αλυσίδα ερευνών, που τις περισσότερες φορές η προηγούμενη απoτέλεσε το σκαλοπάτι για να εξελιχθεί η επόμενη. Η κατανόηση –έστω και σε μικρό βάθος– της εξελικτικής πορείας της τεχνολογίας θα βοηθήσει σημαντικά ώστε, μέσα από μια σφαιρική ενημέρωση, να παρουσιαστούν ομαλά και με συνέχεια οι σύγχρονες πολύπλοκες εξελίξεις στις Τεχνολογίες της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών.
18
Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών
Στην κατάκτηση του προηγούμενου στόχου, η ιστορική εξέλιξη των υπολογιστικών συστημάτων μπορεί να προσφέρει πολλά, αφού μέσα από αυτήν προβάλλει ανάγλυφα η ικανοποίηση των αναγκών μέσω των οποίων οι ερευνητές βελτίωναν προοδευτικά τα συστήματα που κατασκεύαζαν. Στο βιβλίο περιγράφονται με χρονολογική σειρά τα εργαλεία που δημιουργήθηκαν με βάση τις προσπάθειες ερευνητών και επιστημόνων και τα οποία συνετέλεσαν ώστε ο ηλεκτρονικός υπολογιστής σήμερα να αποτελεί ένα απλό στη χρήση και ευρέως χρησιμοποιούμενο εργαλείο, απαραίτητο ίσως σε κάθε μορφής επαγγελματική απασχόληση. Συνοπτικά, θα λέγαμε ότι γίνεται μια σύντομη ιστορική ανασκόπηση της εξέλιξης των υπολογιστών, αρχίζοντας από τα βάθη των αιώνων και καταλήγοντας στο λυκαυγές του 21ου αιώνα. Περιγράφονται εκτός από τις εξελίξεις των υπολογιστικών συστημάτων από την αρχή της κατασκευής τους και σύγχρονα θέματα, σχετικά με την εκπαίδευση, την τέχνη, την τηλεματική, το Διαδίκτυο, την τεχνητή νοημοσύνη και άλλα. Μέσα από τα προηγούμενα ουσιαστικά αναλύεται η επίδραση των σύγχρονων τεχνολογιών στην κοινωνία μας. Η μεθοδολογία για τη συγγραφή του βιβλίου είναι κατάλληλη και για όχι «πρόσωπο με πρόσωπο» διδασκαλία. Αυτό κυρίως σημαίνει: ύφος απλό, χωρίς όμως απώλεια της επιστημονικότητας, κατάτμηση της ύλης σε μικρές ενότητες, ασκήσεις αξιολόγησης της προσλαμβανόμενης γνώσης (και, αν χρειάζεται, παράθεση των απαντήσεών τους), σύνοψη στο τέλος κάθε κεφαλαίου, προσδοκώμενα αποτελέσματα από τη μελέτη κάθε κεφαλαίου, αναφορές στην εμπειρία του αναγνώστη κτλ. Ένα υπαρκτό πρόβλημα στα περισσότερα συγγράμματα πληροφορικής είναι αυτό της ορολογίας. Οι τεχνολογίες συνδέονται με ένα πλήθος όρων, μερικοί από τους οποίους δεν αποδίδονται σωστά στην ελληνική γλώσσα. Στο σημείο αυτό έχει καταβληθεί ιδιαίτερη προσπάθεια. Λέξεις μη ελληνικές στην ορολογία θα βρεθούν μόνο εκεί που, κατά τη γνώμη μας, μια ελληνική λέξη θα κατέστρεφε την αποδιδόμενη έννοια. Ωστόσο, σχεδόν πάντα, κάθε όρος στην ελληνική συνοδεύεται με τον αντίστοιχο όρο της αγγλικής γλώσσας σε παρένθεση. Το βιβλίο αποτελείται από δώδεκα κεφάλαια. Συνοπτικά, τα θέματα που παρουσιάζονται σε κάθε κεφάλαιο έχουν ως εξής: Στο Κεφάλαιο 1 δίνονται οι ορισμοί θεμελιωδών εννοιών, σκιαγραφείται απλά και σύντομα η δομή και η λειτουργία του σύγχρονου ηλεκτρονικού υπολογιστή (η/υ), αλλά και των βασικών περιφερειακών συσκευών του. Στο Κεφάλαιο 2 παρουσιάζονται οι πιο διαδεδομένες περιφερειακές συσκευές των η/υ, περιγράφονται οι αρχές λειτουργίας τους και αναλύονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους. Τα Κεφάλαια 1 και 2 θεωρούνται κεφάλαια αναφοράς.
Πρόλογος
19
Στο Κεφάλαιο 3 περιγράφονται όλες οι προσπάθειες κατασκευής συσκευών για υπολογισμούς και αριθμομηχανών, όπως και οι πρώτες σημαντικές υπολογιστικές θεωρίες μέχρι το 1939, μια χρονική περίοδο όπου κυριάρχησαν οι μηχανικές αριθμομηχανές. Στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται οι τεχνολογικές εξελίξεις στην ανάπτυξη του υλικού κατά τη χρονική περίοδο 1940 μέχρι 1962, κατά την οποία το κύριο δομικό στοιχείο στην κατασκευή των η/υ ήταν αρχικά η ηλεκτρονική λυχνία κενού και αργότερα το τρανζίστορ. Στο Κεφάλαιο 5 καταγράφονται και αναλύονται οι εξελίξεις που σχετίζονται με το υλικό των η/υ από το 1963 μέχρι το 1984. Το κύριο χαρακτηριστικό της περιόδου αυτής είναι η χρήση του ολοκληρωμένου κυκλώματος και η διάθεση των μικροεπεξεργαστών. Στο Κεφάλαιο 6 καταγράφονται και αναλύονται οι εξελίξεις που σχετίζονται με το υλικό των η/υ από το 1985 μέχρι σήμερα. Τέλος, παρουσιάζονται οι τελευταίες τεχνολογικές ανακαλύψεις και οι εναλλακτικές προσεγγίσεις στην κατασκευή των μελλοντικών η/υ. Στο Κεφάλαιο 7 παρουσιάζονται οι βασικές μέθοδοι επεξεργασίας καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά των κυριότερων λειτουργικών συστημάτων που έχουν διατεθεί μέχρι σήμερα για όλους τους τύπους των η/υ. Στο Κεφάλαιο 8 παρουσιάζονται τα κύρια χαρακτηριστικά των σημαντικότερων γλωσσών προγραμματισμού, παρατίθενται οι σημαντικότερες κατηγορίες λογισμικού εφαρμογών αλλά και τα βασικά χαρακτηριστικά τους και, τέλος, αναλύονται οι κατηγορίες, οι τρόποι δράσης και οι τρόποι αντιμετώπισης των ιών. Στο Κεφάλαιο 9 παρουσιάζονται τα σημαντικότερα ζητήματα που αφορούν τα δίκτυα η/υ και τη λειτουργία τους. Στο Κεφάλαιο 10 αναλύονται: ο τρόπος λειτουργίας του Διαδικτύου (Internet), οι υπηρεσίες που παρέχει, η επίδρασή του στη σύγχρονη κοινωνία, τα πλεονεκτήματα της χρήσης του και οι απόψεις των επιστημόνων-ερευνητών όσον αφορά το μέλλον του. Στο Κεφάλαιο 11 προσφέρονται βασικές γνώσεις για την τεχνητή νοημοσύνη και τους βασικούς τομείς εφαρμογής της, τα νευρωνικά δίκτυα, τις δυνατότητες του η/υ στο σκάκι, την υπάρχουσα κατάσταση στη σκακιστική αναμέτρηση ανθρώπουη/υ και τη ρομποτική. Στο Κεφάλαιο 12 παρουσιάζονται οι ευρύτερες επιδράσεις των τεχνολογιών, με έμφαση στην εκπαίδευση, στις τέχνες, στις επιστήμες και στην ψυχαγωγία. Επίσης, καταγράφονται τα προβλήματα εξαιτίας της χρήσης των τεχνολογιών που συνδέονται με την ψυχική και σωματική υγεία και παρέχονται κανόνες για υγιεινή χρήση.
20
Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών
Διαβάζοντας τις επόμενες σελίδες, θα διαπιστώσετε ότι η λέξη «πατέρας» αναφέρεται και αποδίδεται σε αρκετά πρόσωπα που σχετίζονται με την περιγραφή και ανάλυση όρων, μεθόδων, τεχνολογιών ή και υπολογιστικών συστημάτων. Με τη λέξη αυτή δίδεται έμφαση στα πρόσωπα εκείνα που πρώτα από όλους ερεύνησαν, θεμελίωσαν και εισήγαγαν κάτι νέο και πρωτοποριακό για την εποχή τους, το οποίο καθιερώθηκε μεταγενέστερα και αποτέλεσε πρότυπο. Ευελπιστώντας ότι η ανάγνωση αυτού του βιβλίου θα είναι μια ευχάριστη εμπειρία, σας καλώ να χαρείτε αυτό το ταξίδι στο χρόνο με ένα εργαλείο που συζητήθηκε όσο τίποτα άλλο μέχρι σήμερα στον κόσμο και θα εξακολουθεί να απασχολεί το σύγχρονο άνθρωπο: τον ηλεκτρονικό υπολογιστή!
Τρόπος μελέτης
21
Τρόπος μελέτης – Σχόλια για την καλύτερη ανάγνωση αυτού του βιβλίου Μελετώντας το βιβλίο που έχετε στα χέρια σας, θα διαπιστώσετε ότι σε αρκετά σημεία του περιεχομένου του υπάρχουν ασκήσεις αξιολόγησης. Κάθε φορά που φτάνετε σε μια τέτοια άσκηση (και αφού θα έχετε μελετήσει το κείμενο που προηγείται), θα ήταν χρήσιμο, για την κατανόηση της ύλης, να δώσετε την απάντησή σας σ’ ένα φύλλο χαρτί. Τη δική μας, κατά τεκμήριο σωστή, απάντηση, σε όλες τις ασκήσεις αξιολόγησης, θα τη βρείτε ή στο κείμενο που προηγείται της άσκησης ή, αν είναι πιο σύνθετη, στο τέλος του κεφαλαίου (οι ασκήσεις αυτές σημειώνονται με αστερίσκο). Στη δεύτερη περίπτωση, αν η απάντησή σας δε συμπίπτει με τη δική μας, μην απογοητευτείτε! Πρέπει να μελετήσετε πάλι το τμήμα του κειμένου στο οποίο αναφέρεται η συγκεκριμένη άσκηση και να προσπαθήσετε να απαντήσετε για μια ακόμα φορά. Ύστερα, ανατρέχοντας στα προσδοκώμενα αποτελέσματα που υπάρχουν στο τέλος κάθε κεφαλαίου, μπορείτε να ελέγξετε τις γνώσεις σας. Αν σε κάποιο προσδοκώμενο αποτέλεσμα δεν μπορείτε να δώσετε απάντηση, πρέπει να ξαναγυρίσετε στο κατάλληλο σημείο της ύλης και να το διαβάσετε πάλι. Μην ξεχνάτε πάντα ότι όλοι κάνουμε λάθη και ίσως, όπως έχει ειπωθεί, εκεί βρίσκεται η χαρά της δημιουργίας! Σε μερικά κεφάλαια αυτού του βιβλίου περιέχονται κάποια ιστορικά στοιχεία. Αυτά παρατίθενται προκειμένου να δοθεί μια ολοκληρωμένη εικόνα για την εξέλιξη των η/υ και να καταγραφούν τα τεχνολογικά βήματα, που αρχίζουν από την αρχαιότητα και φτάνουν έως το σημερινό η/υ. Στα κεφάλαια που ακολουθούν θα συναντήσετε πολλές ημερομηνίες και αρκετά μοντέλα υπολογιστών ή και συστατικά στοιχεία υπολογιστών με «περίεργα» ονόματα. Δεν είναι απαραίτητο να θυμάστε όλες αυτές τις πληροφορίες. Ωστόσο, είναι καλό να συγκρατήσετε στη μνήμη σας τις τεχνολογικές εξελίξεις που πραγματοποιήθηκαν στις συγκεκριμένες χρονικές περιόδους. Καλό και αποδοτικό διάβασμα!
ΛΙΓΑ ΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑ
Ο Χρήστος Θ. Παναγιωτακόπουλος είναι Μαθηματικός, Δρ. Επιστημών Αγωγής (Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας), με μεταπτυχιακή εξειδίκευση στη μεθοδολογία της Εξ Αποστάσεως Εκπαίδευσης και της Εκπαίδευσης Ενηλίκων. Από το 1981 μέχρι το 1989 εργάστηκε στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση διδάσκοντας Μαθηματικά και Πληροφορική. Το διδακτικό του έργο στα ανώτατα εκπαιδευτικά ιδρύματα συνδέεται κυρίως με το Π.Τ.Δ.Ε. του Πανεπιστημίου Πατρών (ΠΔ 407/80, 1998-2001) με το Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο ως μέλος ΣΕΠ (1998-σήμερα), με το Διδασκαλείο Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης του Π.Τ.Δ.Ε. του Πανεπιστημίου Πατρών (1998-2012), με το Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου – Τμήμα Κοινωνικής και Εκπαιδευτικής Πολιτικής (20032004) και το Μ.Π.Σ. του Μαθηματικού Τμήματος του Πανεπιστημίου Πατρών (2000-σήμερα) στην κατεύθυνση της αξιολόγησης του εκπαιδευτικού λογισμικού. Διετέλεσε μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής και του ΙΤΥΕ-Διόφαντος. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα συνδέονται με την παραγωγή, τη χρήση και την αξιολόγηση του εκπαιδευτικού λογισμικού και έχει συμμετάσχει σε ομάδες εργασίας αρκετών ερευνητικών προγραμμάτων ως επιστημονικός υπεύθυνος, ερευνητής, τεχνικός σύμβουλος και προγραμματιστής, μέσα από τα οποία παρήχθη εκπαιδευτικό λογισμικό. Είναι συγγραφέας βιβλίων σχετικών με η/υ και νέες τεχνολογίες στην εκπαίδευση και αρκετών δημοσιευμένων μελετών σχετικών με τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα. Από το 2001 είναι μέλος ΔΕΠ του Π.Τ.Δ.Ε. του Πανεπιστημίου Πατρών, όπου και διδάσκει έως σήμερα μαθήματα σχετικά με τη χρήση των υπολογιστών στην εκπαίδευση.