"Компьютерная помощница - мышь" - исследовательская работа

Республиканская научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»

Направление: Информатика

Название работы:

Автор: Декина Инесса Анатольевна

 ученица 11 класса МКОУ
«Весёловская средняя общеобразовательная школа»
Городовиковского района Республики Калмыкия          

Руководитель: Лещенко Вера Степановна – учитель информатики

2012 год

Оглавление

Введение………………………………………………………………………….

История изобретения……………………………………………………………

Типы компьютерных мышей……………………………………………………

Классификация мышей по возможности подключения………………………

Классификация корпусов мышек………………………………………………

Компьютерная мышь и наше здоровье………………………………………..

Разрешение и отсчёт мыши…………………………………………………….

Заключение ……………………………………………………………………

Введение

Все мы уже привыкли к тому, что рядом с компьютером находится небольшое устройство,  называемое мышью. Мышь совершенно намертво вписалась в концепцию современного компьютерного интерфейса, и хотя присутствия ее особо не замечаешь, зато в отсутствие не знаешь, что делать. С действиями этого устройства ввода информации мы знакомимся, чуть ли не  на первых уроках информатики, но вот об истории этого изобретения в учебниках практически ничего нет.

Моя исследовательская работа имеет следующие цели:

• Изучить историю появления компьютерной мыши;
• Рассмотреть технологию устройства различных типов манипуляторов мышь;
• Изучить влияние использования компьютерной мыши на здоровье пользователей;
• Определить, как правильно подобрать мышь для работы на компьютере.

Методы исследования:

• Сбор информации по теме исследования в научной литературе и в Интернете;
• Обработка полученной информации с целью систематизации полученных сведений;
• Социологический опрос и анализ результатов опроса;
• Представление результатов опроса в наглядной форме.

История изобретения

Первая мышь появилась относительно давно, еще в 1964 году. Придумал это устройство американский изобретатель Дуглас Энджелбарт (Энгелбарт) .   Мышь была одним из побочных продуктов разработки Энджелбартом операционной системы oN-Line System (NLS). В ходе работы над NLS появилась концепция оконного интерфейса, и мышь стала одним из возможных манипуляторов для работы с окнами. Идея такого манипулятора появилась еще в 1963 году, а в 1964-м был изготовлен первый действующий прототип (сам Энджелбарт говорит, что первые мысли насчет подобного устройства появились у него еще в 1951 году). Прототип представлял собой деревянную коробку ручной работы, внутри которой находились два перпендикулярных колеса и кнопка. При движении мыши колеса катились по столу и позволяли узнать направление перемещения устройства и его размер. Эти данные преобразовывались в перемещение курсора на экране.  Энджелбарт дал новому устройству прозвище мышь, потому что "у него с одной стороны был хвост". Другим вариантом названия по легенде был "жук" - за форму корпуса, но он не прижился. В 1968 году состоялась первая публичная демонстрация системы NLS и, вместе с ней, прототипа мыши. 9 декабря 1968 года официально считается днём рождения мыши. К тому времени она обзавелась уже тремя кнопками. В 1970 году Энджелбарт получил на мышь, а точнее, на "индикатор координат x и y для дисплейной системы" патент. Однако та мышь была весьма далека от современной. Однако большинство изобретений центра Энджелбарта (и мышь в их числе) долгое время пролежало «на полке» и впервые нашло практическое применение лишь через 16 лет (в 1984 году) – в компьютерах Apple Macintosh.
Следующий шаг в эволюции мыши произошел в 1972 году в  исследовательском центре Xerox PARC в Пало-Альто, в котором сделали первые шаги очень многие из современных компьютерных технологий. Улучшенная версия мыши для Xerox была создана Биллом Инглишем: два больших колеса были заменены одним подшипником, перемещения которого фиксировались при помощи двух роликов уже внутри мыши. Дизайн корпуса тоже стал больше напоминать современные мыши.
Хотя мышь все еще оставалась достаточно экзотическим устройством, к началу 80-х годов началась ее коммерциализация. В 1983 году существовало уже порядка 10 компаний, производивших и продававших различные модели компьютерных мышей. Часть из них была основана бывшими сотрудниками лаборатории Энджелбарта или PARC. Что интересно, мышь в те времена отнюдь не была почти бесплатным приложением к компьютеру. Например, мыши компании The Mouse House, основанные на дизайне и патентах Xerox, стоили порядка $400  (плюс около $300  за интерфейсную плату, к которой подключалась мышь). Вызвано это было тем, что мышь имела достаточно сложное механическое устройство, пользовались ею только исследователи и разработчики новых компьютерных технологий. В массовое производство мышь была запущена компанией Apple. Во время визита в Xerox PARC в 1979 году Стив Джобс увидел мышь и решил, что она обязательно должна быть использована в компьютерах Apple. После чего Apple ударными темпами разработала мышь для своих компьютеров Macintosh и Lisa и выпустила их на рынок. Именно Apple привела мышь из лаборатории к пользователю.
Мышь вместо небольшого стального подшипника в сложной механической подвеске обзавелась большим резиновым шаром, свободно катающимся в корпусе. В результате Apple получила надежное и недорогое устройство, которое стало одной из причин ошеломляющего успеха Macintosh, вышедшего на рынок в 1984 году. Таким образом, только у компьютеров четвёртого поколения появились манипуляторы ввода информации. Им также пришлось пройти все эволюционные процессы, пока они превратились в то, что мы имеем на сегодняшний день.

Типы компьютерных мышей
Существуют различные способы регистрации движений мыши. Рассмотрим классификацию мышей по способу регистрации движений.

  Шариковые (или механические) мыши
используют вращающийся шарик. Он монтируется в корпусе мыши так, чтобы немного выступать через отверстие на днище, а с боков к нему «пристраиваются» два валика, каждый из которых вращает диск с радиальными прорезями. При движении мыши диск с прорезями начинает вращаться и прерывает при этом световой луч; информация о вращении диска считывается сенсором, состоящим из светодиода и фотоэлемента. Микроконтроллер мыши анализирует частоту прерываний сигнала и направление вращения обоих дисков и таким образом определяет, куда переместилась мышь. Полученные данные отправляются на ПК.

Шариковые мыши имеют ряд недостатков.
Во-первых, точность позиционирования курсора у них невелика. Во-вторых, при отрыве от поверхности и последующей «посадке» на нее мыши шарик смещается и курсор «скачет». Наконец, шарик и валики собирают на себя  пыль, из-за чего их периодически приходится чистить. Для таких мышек обязательно надо иметь специальный коврик.
 Оптические мыши  имеют на «брюшке» светодиод (обычно красный), освещающий рабочую поверхность. Находящаяся рядом микрокамера «наблюдает» и непрерывно делает снимки с частотой несколько тысяч кадров в секунду. На основании различий между ними делаются выводы об изменении положения мыши, которые и отправляются на ПК. Ранние модели оптических мышей работали только на специальных ковриках, разлинованных специальной цветной сеткой.
В отличие от шариковых аналогов оптические мыши более надежны в эксплуатации и обеспечивают большую точность позиционирования курсора. Так как оптическая мышь не имеет иных подвижных частей, кроме кнопок и колеса прокрутки, то нет необходимости в чистке ее механизма. Однако  нижнюю поверхность мыши следует иногда чистить – чтобы ничто не мешало ее идеальному скольжению. Оптические мыши способны работать на поверхностях разного типа и не нуждаются в коврике. Но очень гладкая поверхность, например зеркало, стекло  для работы все же не подходит, так как получаемые микрокамерой изображения в этом случае мало чем отличаются друг от друга. Как результат – указатель мыши беспорядочно прыгает по экрану монитора или, наоборот, стоит на одном месте.

  Лазерные мыши – это усовершенствованный вариант оптических, появились они в 2004 году.  Вместо светодиода в них используется полупроводниковый лазер, что обеспечивает более высокое разрешение съемки рабочей поверхности, благодаря чему увеличивается точность позиционирования курсора. Производитель такой мыши Logitech утверждает, что чувствительность  мыши возросла в 20 раз.

  Мышь BlueTrack олицетворяет «откат» от лазерной технологии к использованию традиционного света, только вместо красного светодиода (что очевидно из названия) в ней установлен синий – он позволяет получать более контрастное изображение рабочей поверхности. Кроме того, освещаемый участок – в четыре раза шире, чем у оптических манипуляторов первого поколения. В результате мышь оказывается еще менее «капризной», чем лазерные модели: становится возможной работа на полированных поверхностях (разве что не на стекле или зеркале) и даже на коврах. Технология BlueTrack – эксклюзивная разработка компании Microsoft, но она уже претендует на роль будущего индустриального стандарта.  
 
Результаты опросов участников образовательного процесса (учителя и учащиеся 5-11 классов) нашей школы показали, что 55% из них имеют домашние компьютеры.  Для сравнения: 5 лет тому назад, в 2005 году этот показатель составлял 8%. (Приложение №1) На вопрос «Какой мышкой Вы предпочитаете пользоваться?» 10% опрошенных ответили, что им нравится механическая мышь, 59% пользуются оптической, 31% - лазерной. (Приложение №2 – диаграмма)

Классификация мышей по возможности подключения
Современные мыши имеют два типа  подключения: проводной и беспроводной.
Проводная мышка полностью ограничена в перемещении на длину шнура, а соединение с компьютером происходит посредством PS/2 или USB порта. Конечно, используя такую мышь, мы в чем-то лишаем себя свободы движения, зато  скорость и качество передачи сигнала всегда будет оставаться хорошим и не зависеть от времени нахождения в покое. 
Более свободной в перемещении является беспроводная мышь. Работая на расстоянии нескольких метров от компьютера, она станет отличным помощником программисту или художнику. Питается она от батареек или аккумуляторов, а сигнал передается посредством радиоволн или инфракрасного порта. Для экономии энергии, сигнал в состоянии покоя становится слабее, что, к сожалению, уменьшает необходимую реакцию во время игры.  Следует учесть, что при работе с беспроводным «хвостатым» никаких посторонних предметов между ним и компьютерным передатчиком быть не должно. Эти мыши имеют большую массу, требуется подзарядка аккумуляторов и стоит такая мышь от 600 рублей.

Классификация корпусов мышек

Специалисты в области исследований эргономики устройств ввода выделяют несколько основных типов корпусов компьютерных мышей: классический тип, эргономичный и асимметричный. У каждого типа корпуса есть как достоинства, так и свои недостатки, на которых мы и остановимся подробнее.

Классический тип корпуса                  

Классический тип корпуса, самый распространенный на сегодня, имеет округлую форму, симметричную в продольном направлении и поперечных сечениях. Боковые края могут быть закруглены вовнутрь или быть почти ровными.

Плюсы: при  захвате кисть на мыши располагается достаточно уверено. В процессе работы ладонь фиксируется устойчиво, так как мягко скругленный корпус не «сталкивает» кисть в стороны. Площадь комфортных перемещений мыши практически не меняется при управлении курсором. Нервно-мышечное напряжение в целом адекватно выполняемой работе. Небольшое «выползание» манипулятора отмечается лишь при почти полном расслаблении кисти.

Минусы: через довольно продолжительное время (несколько часов) может ощущаться дискомфорт в области основания большого пальца. Это предсказуемо и вполне понятно — корпус классической мышки, практически симметричный с левой и правой сторон, не учитывает особенности строения кистей рук, как правшей, так и левшей.

Вывод: такая конфигурация мыши позволяет расслаблять кисть в процессе длительной работы.  Не требует поправлять положение манипулятора под ладонью и хорошо сохраняет площадь комфортных перемещений мыши.

Эргономичный тип корпуса                          

Эргономичный тип имеет более сложный дизайн. Довольно высокая и несколько скошенная форма к основанию ладони, иногда несколько асимметричная в поперечнике. Боковины обычно заострены у основания и несколько завалены наружу. Своей формой эргономичная мышь достаточно точно повторяет внутреннюю поверхность ладони кисти. Этот тип корпусов чаще всего бывает продольно симметричными, для того чтобы им могли пользоваться как правши, так и левши.

Плюсы: при статичном захвате кисть располагается очень комфортно. Рука как будто сама находит своё положение на манипуляторе.

Минусы: при перемещении мыши по рабочей поверхности могут потребоваться дополнительные усилия для удержания манипулятора в ладони: как только кисть немного расслабляется, мышь начинает «выползать» из кисти — следствие скошенной к основанию ладони формы корпуса. С изменением положения мыши внутри ладони начинает уменьшаться и площадь комфортных перемещений манипулятора.

Вывод: более интересная и внешне более эргономичная форма корпуса мыши, к сожалению, зачастую оказывается более неудобной для длительной работы с мышкой. Однако, если при работе рука постоянно перемещается с клавиатуры на мышь и обратно, эргономичный тип дизайна оказывается более выигрышным.

Ассиметричный тип корпуса

Главное отличие асимметричных корпусов — наличие выступающей части со стороны большого пальца. В остальном их облик может сочетать в себе черты классического и эргономичного типов.                                  

Плюсы: уверенное расположение руки при статичном захвате. Достаточно широкая зона комфортных перемещений при работе с манипулятором.

Минусы: асимметричные модели встречаются не у всех производителей и, как правило, рассчитаны на правшей.

Вывод: корпуса, учитывающие анатомическую асимметрию кистей рук, удобнее симметричных. Обеспечивают комфорт при длительной работе с мышью.

Итак, для того, чтобы выбрать действительно удобную компьютерную мышь, нужно учитывать три основных параметра: форму мыши, ее размер и поведение манипулятора в процессе работы. Но какой бы замечательной не была бы выбранная мышь, если ее размер не соответствует размеру кисти, пользователю будет неудобно с ней работать!

Исследования в нашей школе показали, что пользователи предпочитают классический тип корпуса мыши – таких 57%, 40%  - эргономичный и только  3% опрошенных имеют мышки с ассиметричным корпусом.

На вопрос: «Чем вы руководствуетесь в первую очередь, покупая мышь в магазине?» - мы получили следующие ответы.

При выборе компьютера мы в первую очередь обращаем внимание на частоту процессора и объем оперативной памяти, забывая о том, что работать мы, в первую очередь, будем как раз с клавиатурой и мышкой. Поэтому к  выбору такого небольшого аксессуара как компьютерная мышь, необходимо подходить очень серьёзно.

Компьютерная мышь и наше здоровье

В конце 90-х годов многие травматологи забили тревогу – неправильно подобранная мышка грозила стать врагом кистям, запястьям, предплечьям и плечам, а самым известным заболеванием стал  синдром запястного канала (или его ещё называют карпальный туннельный синдром). Пользователю угрожает потеря чувствительности кисти, а также возникают болезненные ощущения в запястьях и пальцах. Все это — следствие постоянной статической нагрузки на одни и те же мышцы, большого количества однообразных движений при работе с мышкой, чрезмерного изгиба в запястье. Вот, что пишет врач-травматолог, специалист по эргономике устройств ввода Максим Николаев: «Какой бы замечательной ни была выбранная мышь, если ее размер не соответствует размеру кисти, вам будет не удобно с ней работать. Маленькая рука должна работать с маленькой мышью. А для крупной руки выбирайте модель большого размера». При выборе мыши также нужно обращать внимание на ее размер, ведь кроме стандартных манипуляторов,  есть маленькие мышки, предназначенные для детских и женских ладоней. Обратим внимание, что ни один из опрошенных нами пользователей не придал этому параметру мыши внимания. Медики советуют: «Постарайтесь следить за тем, чтобы угол сгиба руки в локте был 90 градусов. При работе с мышкой, кисть должна быть прямой и лежать как можно дальше от края стола. Желательно иметь специальные ортопедические коврики для мыши».

Разрешение и отсчёт мыши

Важной характеристикой мыши является разрешение, которое измеряется в точках на дюйм (dpi – dots per inch), например, если разрешение мышки 800dpi, то это означает, что при перемещении мыши на 1 дюйм курсор переместится по экрану монитора на 800 точек.  Нормальное разрешение мыши составляет 200-900 dpi. Геймерские мыши могут иметь разрешение и свыше 1000 дюйм/точку. Ещё одна характеристика - сколько отсчетов мышь может сделать за секунду. Этот параметр указывает, насколько плавно указатель мыши может двигаться при быстрых ее перемещениях.

Заключение
Сегодня в мире используется свыше 350 млн. компьютерных мышей. Можно сказать огромное спасибо Энгельбарту за пра-пра-прабабушку того, что мы держим в своей руке каждый день. Но компьютерные технологии развиваются очень быстрыми темпами. Наиболее перспективные конкуренты вытесняют мышь.  Эксперты полагают, что творению Энгелбарта скоро придет конец, а системы взаимодействия человека с компьютером значительно усложнятся и будут построены на интуитивном управлении. Из области научной фантастики приходит в реальность программное обеспечение, управляемое движениями глаз, рук, новая технология распознавания голоса. Исследователи обратились к таким областям, как управление компьютером с помощью мозга. Но поколения, живущие сегодня, благодарны Дугласу Энгельбарту за изобретение, которое вот уже более 40 лет служит человечеству и доставляет радость общения с этими симпатичными прикольными «грызунами».

Список использованных источников и литературы

1.Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Москва, БИНОМ, 2003г

2.Макарова Н.В. Информатика. Питер, 2004г

3. Симонович С.В. Компьютер в вашей школе. Москва, АСТпресс, 2001г

4. Ресурсы Интернет:

www.wikipedia.org

www.neobychno.com

www.otvet.mail.ru

www.mobitrade.ua

www.3dnews.ru