Μάθημα : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Β ΕΠΑΛ

1. Διαβάστε ή ακούστε την παρακάτω ιστορία (ΙΣΤΟΡΙΑ 1)

Ο Άρης είναι ένας δεκαεξάχρονος μαθητής που του αρέσουν πολύ τα βιντεοπαιχνίδια και οι προκλήσεις. Μια μέρα, βρίσκει έναν διαγωνισμό στο ίντερνετ που υποσχόταν ένα καταπληκτικό δώρο: ένα έξυπνο ρομπότ που μπορεί να κάνει τα πάντα! Ο Άρης το κερδίζει και το ρομπότ φτάνει στο σπίτι του.
Όμως, υπάρχει ένα πρόβλημα: Το ρομπότ δεν καταλαβαίνει τι να κάνει αν δεν του δώσεις σαφείς οδηγίες. Και εδώ έρχεται η θεωρητική πληροφορική!
Ο Άρης προσπαθεί να καταλάβει πώς να κάνει το ρομπότ να του φτιάξει ένα σάντουιτς. Σκέφτεται ότι πρέπει να του δώσει μια σειρά βημάτων, όπως κάνουν οι προγραμματιστές όταν φτιάχνουν αλγόριθμους. Έτσι, ξεκινά να γράφει οδηγίες:
Άνοιξε το ψυγείο.
Πάρε το ψωμί.
Πάρε το τυρί και το ζαμπόν.
Βάλε το τυρί και το ζαμπόν ανάμεσα στο ψωμί.
Κλείσε το ψυγείο.
Αυτός ο κατάλογος των βημάτων είναι ο αλγόριθμος που θα πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ. Η δημιουργία ενός αλγορίθμου είναι μέρος της θεωρητικής πληροφορικής. Ο Άρης ανακαλύπτει ότι είναι σαν να σχεδιάζεις μια στρατηγική για να λύσεις ένα πρόβλημα.
Αλλά το ρομπότ δεν καταλαβαίνει τις ανθρώπινες λέξεις. Ο Άρης πρέπει να "μεταφράσει" αυτόν τον αλγόριθμο σε μια γλώσσα προγραμματισμού, έτσι ώστε το ρομπότ να εκτελέσει τις εντολές. Είναι σαν να πρέπει να μιλήσει "ρομποτικά".
Πληκτρολογεί τον αλγόριθμο στο πρόγραμμα που συνδέει το ρομπότ με τον υπολογιστή του. Αυτό το πρόγραμμα λειτουργεί ως "γλώσσα επικοινωνίας" μεταξύ του Άρη και του ρομπότ. Και με λίγη προσπάθεια, το ρομπότ καταφέρνει να φτιάξει ένα σάντουιτς!
Ο Άρης όμως σκέφτεται ότι υπάρχει ένας καλύτερος τρόπος. Αντί να ανοίγει και να κλείνει το ψυγείο πολλές φορές, θα μπορούσε να προγραμματίσει το ρομπότ να παίρνει όλα τα υλικά με μια κίνηση. Έτσι, βελτιώνει τον αλγόριθμο για να τον κάνει πιο γρήγορο και αποδοτικό.
Αυτή η διαδικασία — η αναζήτηση καλύτερων λύσεων και η βελτίωση αλγορίθμων — είναι αυτό που κάνουν οι επιστήμονες της πληροφορικής. Όπως οι μαθητές ψάχνουν τον πιο γρήγορο τρόπο να λύσουν μια μαθηματική άσκηση, έτσι και οι προγραμματιστές ψάχνουν τον πιο αποδοτικό τρόπο να λύσουν ένα πρόβλημα με τον υπολογιστή.
Τελικά, ο Άρης αρχίζει να αναρωτιέται: Τι άλλο μπορεί να κάνει το ρομπότ; Θα μπορούσε να φτιάξει μια πίτσα; Να οδηγήσει ένα αμάξι; Ή μήπως υπάρχουν πράγματα που ένα ρομπότ δεν μπορεί να κάνει;

Αυτό είναι το ερώτημα της θεωρίας υπολογισμού. Η θεωρητική πληροφορική μας βοηθά να καταλάβουμε τα όρια του τι μπορεί να κάνει ένας υπολογιστής ή ένα ρομπότ. Όπως δεν μπορείς να οδηγήσεις ένα αυτοκίνητο αν δεν έχεις άδεια, έτσι και το ρομπότ έχει περιορισμούς στο τι μπορεί να καταλάβει και να κάνει.

2. Διαβάστε ή ακούστε την παρακάτω ιστορία (ΙΣΤΟΡΙΑ 2)

Ο Νίκος ξυπνάει κάθε πρωί με το ξυπνητήρι του κινητού του. Αλλά δεν είναι απλώς ένα ξυπνητήρι – το κινητό του έχει μάθει, μέσω των ρυθμίσεων, ποιες ώρες κοιμάται καλύτερα και ξυπνάει όταν είναι πιο ξεκούραστος. Αυτό είναι ένα παράδειγμα της εφαρμογής της τεχνητής νοημοσύνης στη ζωή του Νίκου. Χάρη σε αυτή την τεχνολογία, οι συσκευές του καταλαβαίνουν τις συνήθειές του και προσπαθούν να βελτιώσουν την καθημερινότητά του.

Πριν φύγει για το σχολείο, ο Νίκος χρησιμοποιεί το κινητό του για να δει την κίνηση στους δρόμους. Με τη βοήθεια της εφαρμοσμένης πληροφορικής, η εφαρμογή που χρησιμοποιεί λαμβάνει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και του προτείνει τη γρηγορότερη διαδρομή για να μην αργήσει. Μόλις βρει τον καλύτερο δρόμο, μπορεί να χαλαρώσει και να ακούσει τη μουσική του στο Spotify, μια άλλη υπηρεσία που χρησιμοποιεί αλγόριθμους για να του προτείνει τραγούδια με βάση το γούστο του.

Στο σχολείο, ο Νίκος και οι συμμαθητές του χρησιμοποιούν το διαδίκτυο για να ψάξουν πληροφορίες για τα μαθήματά τους. Όταν η καθηγήτρια τους αναθέτει να γράψουν μια εργασία για το περιβάλλον, ο Νίκος δεν χρειάζεται να πάει σε βιβλιοθήκη. Χρησιμοποιεί τη μηχανή αναζήτησης Google για να βρει τα δεδομένα που χρειάζεται. Η τεχνολογία πίσω από τις μηχανές αναζήτησης βασίζεται επίσης στην εφαρμοσμένη πληροφορική: αλγόριθμοι και προγράμματα φιλτράρουν αμέτρητες πληροφορίες, ώστε ο Νίκος να βρει γρήγορα αυτό που ψάχνει.

Ακόμα και τα μαθήματα έχουν γίνει ψηφιακά. Πολλές από τις ασκήσεις και τα projects του Νίκου ανατίθενται μέσω online πλατφορμών. Η υποβολή των εργασιών, οι διορθώσεις και η ανατροφοδότηση γίνονται πλέον σε ψηφιακό περιβάλλον, εξοικονομώντας χρόνο και κόπο για τους μαθητές και τους καθηγητές.

Το απόγευμα, ο Νίκος έχει κανονίσει με τους φίλους του να βγουν. Χρησιμοποιούν όλοι την ίδια εφαρμογή μηνυμάτων για να συνεννοηθούν. Η εφαρμογή αυτή τους δείχνει ποιος είναι κοντά και τους επιτρέπει να κάνουν βιντεοκλήσεις ή να στέλνουν φωνητικά μηνύματα. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι άλλη μια χρήση της εφαρμοσμένης πληροφορικής, καθώς απαιτεί τη συγχώνευση δεδομένων τοποθεσίας, συνδέσεων και επικοινωνιών σε πραγματικό χρόνο.

Όταν πάνε στο αγαπημένο τους καφέ, οι παραγγελίες τους γίνονται μέσω μιας εφαρμογής που χρησιμοποιεί το μαγαζί. Ο Νίκος πληρώνει με το κινητό του και κερδίζει πόντους από το πρόγραμμα επιβράβευσης του μαγαζιού. Όλες αυτές οι διαδικασίες γίνονται αβίαστα χάρη στην εφαρμογή τεχνολογιών που συνδέουν την πληρωμή, τα δεδομένα πωλήσεων και τις επιβραβεύσεις σε μια ενιαία πλατφόρμα.

Το βράδυ, όταν επιστρέφει σπίτι, ο Νίκος ανοίγει τον υπολογιστή του για να παίξει ένα από τα αγαπημένα του online παιχνίδια. Αυτό που τον συναρπάζει είναι ότι μπορεί να παίζει με άλλους από όλο τον κόσμο, να μιλάει μαζί τους και να οργανώνουν στρατηγικές. Τα σύγχρονα online παιχνίδια είναι ένα από τα πιο εξελιγμένα παραδείγματα εφαρμοσμένης πληροφορικής, καθώς συνδυάζουν τεχνητή νοημοσύνη, σύνθετα γραφικά, επικοινωνίες σε πραγματικό χρόνο και ανάλυση δεδομένων.

Πριν κοιμηθεί, ο Νίκος ανοίγει την εφαρμογή που χρησιμοποιεί για να παρακολουθήσει τη σωματική του υγεία. Η εφαρμογή καταγράφει τον αριθμό βημάτων του, την ποιότητα του ύπνου του και τις θερμίδες που κατανάλωσε, δίνοντάς του προτάσεις για το πώς να βελτιώσει τη φυσική του κατάσταση.

Η ζωή του Νίκου είναι γεμάτη παραδείγματα εφαρμοσμένης πληροφορικής. Παρόλο που δεν το σκέφτεται πάντα, σχεδόν κάθε του δραστηριότητα υποστηρίζεται από τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί για να κάνουν την καθημερινότητά του πιο εύκολη, πιο αποτελεσματική και πιο διασκεδαστική. Από το πρωί μέχρι το βράδυ, η εφαρμοσμένη πληροφορική βρίσκεται πίσω από κάθε κίνηση, επιτρέποντάς του να επικοινωνεί, να μαθαίνει, να εργάζεται και να ψυχαγωγείται.