25. Устройства вывода информации. Принцип действия лазерного принтера

В лазерных принтерах (рис.7.10) используется электрографический принцип создания изображения. Процесс печати включает в себя создание невидимого рельефа электростатического потенциала в слое полупроводника с последующей его визуализацией. Визуализация осуществляется с помощью частиц сухого порошка — тонера, наносимого на бумагу. Тонер представляет собой кусочки железа, покрытые пластиком. Наиболее важными частями лазерного принтера являются полупроводниковый барабан, лазер и прецизионная оптико-механическая система, перемещающая луч.

Лазер генерирует тонкий световой луч, который, отражаясь от вращающегося зеркала, формирует электронное изображение на светочувствительном полупроводниковом барабане. Поверхности барабана предварительно сообщается некоторый статический заряд. Для получения изображения на барабане лазер должен включаться и выключаться, что обеспечивается схемой управления, Вращающееся зеркало используется для разворота луча лазера в строку, формируемую на поверхности барабана. Поворот барабана на новую строку осуществляет прецизионный шаговый двигатель. Это смещение определяет разрешающую способность принтера и может составлять, например, 1/300, 1/600 или 1/1200 дюйма. Процесс развертки изображения на барабане во многом напоминает построение изображения на экране монитора (создание растра).

Когда луч лазера попадает на предварительно заряженный барабан заряд «стекает» с освещенной поверхности. Таким образом, освещаемые и неосвещаемые лазером участки барабана имеют разный заряд. В результате сканирования всей поверхности полупроводникового барабана на нем создается скрытое (электронное, не видимое для человека) изображение.

На следующем этапе работы принтера происходит проявление изображения, т. е. превращение скрытого электронного изображения в видимое изображение. При проявлении изображения используется следующее физическое явление. Заряженные частицы тонера притягиваются только к тем местам барабана, которые имеют противоположный заряд по отношению к заряду тонера.

Когда видимое изображение на барабане построено и он покрыт тонером в соответствии с оригиналом, подаваемый лист бумаги заряжается таким образом, что тонер с барабана притягивается к бумаге. Прилипший порошок закрепляется на бумаге за счет нагрева частиц тонера до температуры плавления. В результате этих операций формируется водоупорный отпечаток.

Цветные лазерные принтеры формируют изображение, последовательно, накладывая голубой, пурпурный, желтый и черный тонеры на фоточувствительный барабан. Принтер работает в четырехпроходном режиме, поэтому скорость печати цветного принтера существенно меньше скорости черно-белого.

26. Моделирование как метод научного познания. Основные термины и определения

В настоящее время нельзя назвать область человеческой деятель­ности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Особенно это относится к сфере управления различными системами, где основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации. Остановим­ся на философских аспектах моделирования, а точнее общей теории моделирования.

Научную основу моделирования как метода научного познания и исследования различных объектов составляет теория подобия.

Основным в теории подобия является понятие аналогии — сходства объектов по некоторым признакам. Аналогии (греч. в единственном числе - - соответствие сходство) – наличие в двух и более объектах общих условий (например, свойств, отношений), позволяющих переносить информацию об одном объекте (модели) на другой.

Отождествление логических и числовых соотношений, позволяет использовать ЭВМ для решения логических задач. Соответствие между состояниями элементов ЦВМ и состоя­ниями нейронов дает основание использовать ЦВМ как модель нервной системы и наоборот. Аналогии типа изоморфизма нашли применение в процессе формулирования понятия о количестве инфор­мации.

Таким образом, аналогией называют суждение о каком-либо частном сходстве двух объектов, причем такое сходство может быть существенным и несущественным. Необходимо отметить, что понятия существен­ности и несущественности сходства или различия объектов условны и относительны. Существенность сходства (различия) зависит от уровня абстрагирования и в общем случае определяется конечной целью проводимого исследования.

Чтобы понять, как устроен какой-либо сложный объект и как он функционирует создают его модель. Модель – это упрощенное представление (аналог) реального объекта, процесса или явления. Другими словами, модель (лат. modulus — мера, образ) — это объект-заместитель объекта-оригинала, представляющий собой его образ и обеспечивающий изучение некоторых (или всех) свойств оригинала. По отношению к своей модели объект исследования называется оригиналом. По степени соответствия модели исследуемому объекту оригиналов может быть множество. Самый близкий к модели оригинал называют прототипом.

Сходные объекты называются аналогами. Объекты могут оказаться аналогами и по качественным, и по количественным признакам. Наиболее важным видом количественной аналогии яв­ляется математическая — сходство по коли­чественным признакам, имеющим математическое выра­жение в виде некоторых уравнений (формул).

Замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели называется моделированием. Таким образом, моделирование может быть определено как пред­ставление объекта моделью для получения информации об этом объекте путем проведения экспериментов с его моделью. Теория замещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моде­лями) и исследования свойств объектов на их моделях называется теорией моделирования].

Обобщенно моделирование можно определить как метод опосредованного познания, при котором изучаемый объект-оригинал находится в некотором соответствии с другим объектом-моделью, причем модель способна в том или ином отношении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного процесса. Стадии познания, на которых происходит такая замена, а также формы соответствия модели и оригинала могут быть различными:

1. моделирование как познавательный процесс, содержащий переработку информации, поступающей из внешней среды, о происходящих в ней явлениях, в результате чего в сознании появляются образы, соответствующие объектам;

2. моделирование, заключающееся в построении некоторой си­стемы-модели (второй системы), связанной определенными соот­ношениями подобия с системой-оригиналом (первой системой), причем в этом случае отображение одной системы в другую являет­ся средством выявления зависимостей между двумя системами, отраженными в соотношениях подобия, а не результатом непосред­ственного изучения поступающей информации.

Следует отметить, что с точки зрения философии моделирование — эффективное средство познания природы. Процесс мо­делирования предполагает наличие объекта исследования; иссле­дователя, перед которым поставлена конкретная задача; модели, создаваемой для получения информации об объекте и необходи­мой для решения поставленной задачи. Причем по отношению к модели исследователь является, по сути дела, экспериментатором, только в данном случае эксперимент проводится не с реальным объектом, а с его моделью.

Необходимо иметь в виду, что любой эксперимент может иметь существенное значение в конкретной области науки только при специаль­ной его обработке и обобщении. Единичный эксперимент никогда не может быть решающим для подтверждения гипотезы, проверки теории. Поэтому исследователи и практики должны быть знакомы с элементами современной методологии теории по­знания и, в частности, не должны забывать основного положения материалистической философии, что именно экспериментальное исследование, опыт, практика являются критерием истины.