Az információs technológia korai története. Az információs technológia megjelenése és fejlődése Az információs technológia történetében az elsők a hálózatok

Az információs technológia története jóval az informatika modern tudományágának megjelenése előtt keletkezett, amely a XX. Az információs technológiák (IT) az adatok gyűjtésének, feldolgozásának és továbbításának módszereinek és eszközeinek tanulmányozásával kapcsolatosak, hogy új minőségű információkat szerezzenek egy tárgy, folyamat vagy jelenség állapotáról.

Tekintettel arra, hogy az emberiség egyre nagyobb igényeket támaszt a növekvő mennyiségű adat feldolgozásával kapcsolatban, az információszerzés eszközeit a legkorábbi mechanikai találmányoktól a modern számítógépekig fejlesztették. Emellett az információtechnológia keretein belül a kapcsolódó matematikai elméletek fejlesztése folyik, amelyek ma már modern fogalmakat alkotnak.

Az információs technológiák aktiválják és hatékonyan használják fel a társadalom információs erőforrásait (tudományos ismeretek, felfedezések, találmányok, technológiák, legjobb gyakorlatok), ami jelentős megtakarítást tesz lehetővé más típusú erőforrások – nyersanyagok, energia, ásványok, anyagok és berendezések – terén, emberi erőforrások, társadalmi idő. Az informatika mára több evolúciós szakaszon ment keresztül, amelyek változását elsősorban a tudományos és technológiai fejlődés fejlődése, az információfeldolgozás új technikai eszközeinek megjelenése határozza meg. Az információfeldolgozó technológia fő technikai eszköze a személyi számítógép, amely jelentősen befolyásolta mind a technológiai folyamatok felépítésének és felhasználásának koncepcióját, mind a feldolgozás után nyert információk minőségét.

Enciklopédiai YouTube

1 / 5

✪ A programozás és a számítógépek megjelenésének és fejlődésének története

✪ 1. előadás: Az informatikai szolgáltatás felépítése és feladatai

✪ XXI. század - az információs technológia kora

✪ Az információs technológia fejlődésének története

✪ 01 - Adatbázisok. Információs rendszerek és adatbázisok fejlesztésének szakaszai

Feliratok

Korai történelem

A számítástechnikai eszközök használatának legkorábbi említése az ie 2700-2300 közötti időszakra esik. e. Aztán az abakusz elterjedt az ókori Sumerben. Ez egy olyan táblából állt, amelyen a számrendszer kitevőinek sorozatát elhatárolták húzott vonalak. A sumér abakuszt eredetileg az volt, hogy vonalakat rajzoljanak a homokra és a kavicsokra. A módosított abakuszokat ugyanúgy használták, mint a modern számológépeket.

A mechanikus analóg számítástechnikai eszközök több száz évvel később jelentek meg a középkori iszlám világban. Az ebből az időszakból származó eszközök példái az Az-Zarkali feltaláló egyenlítője, az Abu Rayhan al-Biruni asztrolábium mechanikus motorja és a Jabir ibn Aflah torquetum. A muszlim mérnökök egy sor automatát építettek, köztük zeneieket is, amelyek „programozhatók” különféle zenei kompozíciók lejátszására. Ezeket az eszközöket Banu Musa és Al-Jazari testvérek fejlesztették ki. A muszlim matematikusok fontos előrelépéseket tettek a kriptográfia és a kriptoanalízis, valamint az Al-Kindi frekvenciaelemzése terén is.

Miután John Napier a 17. század elején felfedezte a számítási célokra szolgáló logaritmusokat, a feltalálók és a tudósok között jelentős fejlődés következett be a számítási eszközök létrehozása terén. 1623-ban Wilhelm Schickard kifejlesztett egy számológépet, de felhagyott a projekttel, amikor az általa építeni kezdett prototípus 1624-ben tűzvészben elpusztult. 1640 körül Blaise Pascal, a vezető francia matematikus megépítette az első mechanikus összeadó eszközt. Ennek az eszköznek a leírási szerkezete Heron görög matematikus ötletein alapul. Aztán 1672-ben Gottfried Wilhelm Leibniz feltalálta a lépésszámítógépet, amelyet 1694-ben szerelt össze.

Az első modern számítógép megalkotásához még a matematika és az elektronika elméletének jelentős fejlesztésére volt szükség.

bináris logika

Ekkorra már feltalálták az első bináris áramkörrel vezérelt mechanikus eszközt. Az ipari forradalom lendületet adott számos feladat gépesítésének, így a szövésnek is. Lyukkártyák irányították a Joseph Marie Jaccard szövőszékek munkáját, ahol a kártyán lévő lyukasztás bináris lyukat, a perforálatlan hely pedig bináris nullát jelentett. A lyukkártyáknak köszönhetően a gépek a legbonyolultabb mintákat is képesek voltak reprodukálni. Jaccard szövőszéke távolról sem volt számítógép, de azt mutatja, hogy egy bináris rendszer is használható gépek vezérlésére.

A fegyelem kialakulása

A számítástechnika úttörői

1920 előtt számítógépek(valami hasonló számítógép) hivatalnokok voltak, akik a számításokat végezték. Sok ezer ilyen számítógépek kereskedelemben dolgozott, kormányzati és kutatóintézetekben dolgozott. A „számítógépek” többnyire olyan nők voltak, akik speciális oktatásban részesültek. Néhányan csillagászati ​​számításokat végeztek a naptárak számára.

A modern számítástechnika matematikai alapjait Kurt Gödel fektette le hiányossági tételében (1931). Ebben a tételben megmutatta, hogy a formális rendszer által bizonyítható és megcáfolható határai vannak. Ez vezetett Gödel és más formális rendszerek meghatározásához és leírásához, beleértve az olyan fogalmak meghatározását, mint a μ-rekurzív függvény és a λ-definiálható függvények.

1936 kulcsfontosságú év volt a számítástechnikában. Alan Turing és Alonzo Church párhuzamosan bemutatta az algoritmusok formalizálását a kiszámítható korlátokkal, és egy "tisztán mechanikus" számítási modellt.

Alan Turing és analitikai motorja

Az 1920-as évek utáni kifejezés Számológép minden olyan gépre vonatkozik, amely működött emberi számítógép, különösen azokat, amelyeket a Church-Turing tézis hatékony módszerei szerint fejlesztettek ki. Ez a tézis a következőképpen fogalmazódik meg: "Bármilyen algoritmus megadható egy megfelelő Turing-gép vagy egy részlegesen rekurzív definíció formájában, és a kiszámítható függvények osztálya egybeesik a részben rekurzív függvények osztályával és a Turing-gépeken kiszámítható függvények osztályával. ". Másképpen, a Church-Turing tézist a mechanikus számítástechnikai eszközök, például az elektronikus számítógépek természetére vonatkozó hipotézisként határozzák meg. Bármilyen lehetséges számítás elvégezhető számítógépen, feltéve, hogy van elegendő idő és tárhely.

A végtelen számításokon dolgozó mechanizmusok analóg típusként váltak ismertté. Az ilyen mechanizmusokban az értékeket folyamatos numerikus értékek képviselték, például egy tengely forgásszöge vagy az elektromos potenciál különbsége.

Az analóg gépekkel ellentétben a digitális gépek képesek voltak egy numerikus érték állapotát ábrázolni, és minden számjegyet külön-külön tárolni. A digitális gépek különféle processzorokat vagy reléket használtak a véletlen elérésű memóriaeszköz feltalálása előtt.

Név Számológép mivel az 1940-es éveket kezdte kiszorítani a koncepció egy számítógép. Azok a számítógépek el tudták végezni azokat a számításokat, amelyeket a hivatalnokok szoktak. Mivel az értékek már nem függtek a fizikai jellemzőktől (mint az analóg gépeknél), a digitális hardveren alapuló logikai számítógép bármire képes volt, amit le lehet írni. tisztán mechanikus rendszer .

A Turing-gépeket úgy tervezték, hogy matematikailag formálisan meghatározzák, mit lehet kiszámítani, tekintettel a számítási teljesítmény korlátaira. Ha egy Turing-gép képes végrehajtani egy feladatot, akkor azt mondjuk, hogy a feladat Turing-számítható. Turing elsősorban egy olyan gép tervezésére összpontosított, amely képes meghatározni, hogy mit lehet kiszámítani. Turing arra a következtetésre jutott, hogy amíg létezik egy Turing-gép, amely képes egy szám közelítését kiszámítani, addig ez az érték megszámlálható. Ezenkívül a Turing-gép képes értelmezni az olyan logikai operátorokat, mint az ÉS, VAGY, XOR, NEM és If-Then-Else, hogy meghatározza, hogy egy függvény kiszámítható-e.

A nagyszabású digitális tervezésről tartott szimpóziumon Cambridge-ben Turing a következőket mondta: "Olyan gépet próbálunk építeni, amely különféle dolgokat csak programozással végez, nem pedig további hardver hozzáadásával."

Shannon és az információelmélet

Az 1930-as évek előtt és alatt a villamosmérnökök képesek voltak elektronikus áramköröket építeni matematikai és logikai problémák megoldására, de a legtöbben meg is tették ezt. különleges elméleti szigor nélkül. Minden megváltozott, amikor 1937-ben Claude Elwood Shannon mesterdolgozatát publikálta a témában: Relé csatlakozások és áramkörkapcsolt kapcsolatok szimbolikus elemzése(A relé és kapcsolóáramkörök szimbolikus elemzése). Shannon, akit Boole munkája befolyásolt, felismerte, hogy felhasználható elektromechanikus relék rendszerezésére a logikai problémák megoldására (akkor kezdték használni a telefonkapcsolókban). Ez a koncepció (az elektromos kapcsolók tulajdonságainak felhasználása) minden elektronikus digitális számítógép alapját képezi.

Shannon megalapította a számítástechnika új ágát - az információelméletet. 1948-ban publikált egy cikket címmel. Az ebben a cikkben található ötletek a valószínűségszámításban alkalmazhatók annak a problémának a megoldására, hogy hogyan lehet a legjobban kódolni a küldő által átadni kívánt információt. Ez a munka számos kutatási terület egyik elméleti alapja, beleértve az adattömörítést és a kriptográfiát is.

Wiener és kibernetika

Wiener Norbert-Wiener a radarképeket az ellenséges repülőgépek észlelése érdekében értelmező légvédelmi rendszerekkel végzett kísérletekből alkotta meg a kifejezést. kibernetika más görögből. κυβερνητική "a menedzsment művészete". 1948-ban publikálta a "Kibernetika" című cikket, amely befolyásolta a mesterséges intelligencia megjelenését. Wiener a számítástechnikát, a számítástechnikát, a memóriaeszközöket és más kognitívan kapcsolódó fogalmakat is egyfajta agyhullám-elemzéshez hasonlította.

Neumann János és Neumann építészet

1946-ban létrehozták a számítógépes architektúra modelljét, amely Neumann-architektúra néven vált ismertté. 1950 óta a Neumann-modell biztosítja a következő számítógépek terveinek egységét. Von Neumann architektúráját úttörőnek tartották, mivel Neumann olyan reprezentációt vezetett be, amely lehetővé tette a gépi utasítások használatát és a memóriaterületek kiosztását. A Neumann modell 3 fő részből áll: aritmetikai logikai egységből (ALU), memóriából (OP) és memóriavezérlő egységből.

Hardverfejlesztés

Első és második generációs számítógépek

1950-ben a National Physical Laboratory-ban (Egyesült Királyság) elkészült a Pilot ACE, egy Turing-gép-modellre épülő kisméretű programozható számítógép.

A többi jelentős fejlesztés mellett 1956. szeptember 13-án az IBM bemutatta az első 5 megabájtos merevlemez-meghajtót („merevlemez”) RAMAC-ot, 1958. szeptember 12-én pedig az első mikroáramkört a Texas Instruments (Jack Kilby ill. az Intel egyik alapítóját, Robert Noyce-t a mikroáramkör feltalálójának tartják).

A számítógépek harmadik és azt követő generációi

Lebegyev vezetése alatt 1948-1951 között. létrejött az első hazai számítógép, a MESM - az első generációs kis elektronikus számológép (1951). A MESM architektúra és építési elvek hasonlóak voltak az ENIAC-ban korábban használtakhoz, bár Lebedev nem ismerte a Neumann-féle architektúrát. Kijevben végzett munkájával párhuzamosan S. A. Lebedev egy nagyméretű elektronikus számítástechnikai gép, a BESM fejlesztését irányítja az ITMiVT-nél. 1953 óta az első BESM modell csökkent teljesítményű, körülbelül 2000 művelet másodpercenként. A BESM-2-ből 7 példány készült a kazanyi Számológépek és Analitikai Gépgyárban. A BESM-változatot, a BESM-4-et félvezető elem alapon fejlesztették ki (O.P. Vasziljev főtervező, S.A. Lebedev tudományos témavezető).

Az M-20 (S. A. Lebedev vezető tervező) az első generáció (1958) egyik legjobb gépe. M-40 - egy 1960-ban létrehozott számítógép, amelyet az első Elbrusnak tartottak vákuumcsöveken (S. A. Lebedev vezető tervező, V. S. Burtsev helyettese). 1961-ben az M-40 számítógép által vezérelt légvédelmi rakéta sikeresen lelő egy interkontinentális ballisztikus rakétát, amely képes nukleáris fegyvert hordozni a tesztek során.

S. A. Lebedev tudományos és mérnöki eredményeinek csúcsa a BESM-6 volt, a gép első modellje 1967-ben készült. Olyan új elveket és megoldásokat valósít meg, mint több utasítás párhuzamos feldolgozása, ultragyors regisztermemória, rétegződés és dinamikus elosztás. RAM, többprogramos üzemmód, fejlett megszakítási rendszer. A BESM-6 egy második generációs szuperszámítógép.

1958-tól kezdődően a "Dnyepr" vezérlő számítógép (főtervező B. N. Malinovsky, tudományos felügyelő V. M. Glushkov) fejlesztése folyamatban van, és 1961 óta ezeket a gépeket bevezették az ország gyáraiban. Ezek a gépek a vezérlőgépekkel egyidőben jelentek meg az USA-ban, és egy teljes évtizedig gyártották (általában a számítógép elavulási ideje öt-hat év).

1962-ben V. M. Glushkov kezdeményezésére létrehozták, 1963-ban pedig SKB számítógépeket. Dnyepr után a Glushkov vezette csapat munkájának fő iránya a mérnöki számításokat leegyszerűsítő intelligens számítógépek létrehozása.

A programozás kialakulása a Szovjetunióban

A hazai programozás megjelenésének kiindulópontjának az 1950-es évet kell tekinteni, amikor megjelent az első szovjet számítógép, a MESM (és a kontinentális Európa első számítógépe) modellje.

D. A. Pospelov fő és általánosan elismert eredménye az, hogy a 20. század 60-as éveinek végén új módszerek komplexumát hozta létre a vezérlőrendszerek felépítésére, amelyek a vezérlőobjektumok ábrázolásának szemiotikai modelljein és az irányítási eljárások leírásán alapulnak. Létrehozott egy lépcsőzetes-párhuzamos formák apparátusát, amely lehetővé tette számos probléma felvetését és megoldását a párhuzamos számítások számítógépes komplexumokban és hálózatokban történő szervezésével kapcsolatban. Ennek alapján a 70-es években olyan problémákat oldottak meg, mint a programok szinkron és aszinkron elosztása a számítógépes rendszer gépei között, a programok optimális szegmentálása, az információcserék optimalizálása.

Szoftverfejlesztés

Operációs rendszer

A mobil operációs rendszerek is egyre népszerűbbek. Ezek olyan operációs rendszerek, amelyek okostelefonokon, táblagépeken, PDA-kon vagy más digitális mobileszközökön futnak. A modern mobil operációs rendszerek a személyi számítógépek operációs rendszerének jellemzőit olyan funkciókkal kombinálják, mint az érintőképernyő, a mobil, a Bluetooth, a Wi-Fi, a GPS-navigáció, a kamera, a kamera, a beszédfelismerés, a hangrögzítő, az MP3-lejátszó, az NFC és az infravörös.

A mobil kommunikációs képességekkel rendelkező mobil eszközök (pl. okostelefon) két mobil operációs rendszert tartalmaznak. A felhasználó számára elérhető szoftverplatformot egy második, alacsony szintű szabadalmaztatott valós idejű operációs rendszer egészíti ki, amely a rádiót és egyéb hardvert futtatja. A leggyakoribb mobil operációs rendszerek az Android, Asha, Blackberry, iOS, Windows Phone, Firefox OS, Sailfish OS, Tizen, Ubuntu Touch OS.

Hálózatfejlesztés

Az egyik első próbálkozás elektromos kommunikációs eszköz létrehozására a 18. század második felére nyúlik vissza, amikor Lesage 1774-ben Genfben elektrosztatikus távírót épített. 1798-ban Francisco de Salva spanyol feltaláló megalkotta saját elektrosztatikus távíró tervét. Később, 1809-ben Samuel Thomas Semmering német tudós megépített és tesztelt egy elektrokémiai távírót.

A távíró következő fejlesztése a telefon volt. Alexander Graham Bell október 9-én szervezte meg az első távírós telefonbeszélgetéseket. Bell csöve az emberi beszéd továbbítására és vételére egyaránt szolgált. Az 1876-ban Alexander Bell által az Egyesült Államokban szabadalmaztatott telefont "beszélő távírónak" nevezték. Az előfizető hívása a kézibeszélőn keresztül, sípszóval történt. Ennek a vonalnak a hatótávolsága nem haladta meg az 500 métert.

A telefon továbbfejlesztésének történetébe beletartozik az elektromos mikrofon, amely végül teljesen felváltotta a karbont, kihangosító, hangos tárcsázás, digitális hangtömörítés. Új technológiák: IP-telefónia, ISDN, DSL, cellás kommunikáció, DECT.

Később szükség volt adatátviteli hálózatokra (számítógépes hálózatokra) - számítógépek vagy számítástechnikai berendezések közötti kommunikációs rendszerekre. 1957-ben az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma úgy ítélte meg, hogy az amerikai hadseregnek megbízható kommunikációs és információs rendszerekre van szüksége háború esetén. Paul Baren, az elosztott hálózati projektet fejlesztette ki. Az ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) nevet kapta. Tekintettel arra, hogy nagyon nehéz az analóg jelet torzítás nélkül továbbítani nagy távolságokon, a digitális adatok sorozatokban történő továbbítását javasolta.

1969 decemberében létrehoztak egy kísérleti hálózatot, amely négy csomópontot köt össze:

• Kaliforniai Egyetem Los Angeles (UCLA)
• Kaliforniai Egyetem, Santa Barbara (UCSB)
• Stanford Research University (SRI)
• Utah Állami Egyetem

Több év alatt a hálózat fokozatosan lefedte az egész Egyesült Államokat.

1965-ben Donald Davis, a National Physical Laboratory of England tudósa egy csomagkapcsoláson alapuló számítógépes hálózat létrehozását javasolta Angliában. Az ötletet nem támogatták, de 1970-re sikerült egy hasonló hálózatot létrehoznia egy multidiszciplináris laboratórium igényeinek kielégítésére és e technológia működésének gyakorlati bizonyítására. 1976-ban a hálózat már 12 számítógépből és 75 végberendezésből állt.

1971-re a Massachusetts Institute of Technology kifejlesztette az első programot, amely hálózaton keresztül küld e-mailt. Ez a program azonnal nagyon népszerűvé vált a felhasználók körében. 1973-ban az első külföldi szervezetek Nagy-Britanniából és Norvégiából csatlakoztak a hálózathoz transzatlanti telefonkábellel, és a számítógépes hálózat nemzetközivé vált.

1983-ban az "Internet" kifejezést az ARPANET hálózathoz rendelték. Szeptemberben megjelent az Ethernet specifikáció. November 12. – Tim Berners-Lee informatikus javaslatokat tett közzé a hipertext diagramok rendszerére vonatkozóan, amelyet World Wide Web-nek neveztek el. Az 1990-es években az internet egyesítette az akkor létező hálózatok nagy részét (bár néhány, mint például a Fidonet, különálló maradt). Az összeolvadás vonzónak tűnt az egységes vezetés hiánya, valamint az internet technikai színvonalának nyitottsága miatt, amely függetlenítette a hálózatokat a vállalkozásoktól és az egyes cégektől.

Lásd még

Megjegyzések

Irodalom

• Shallit, Jeffrey A számítástechnika nagyon rövid története(Angol) . CS 134, Waterloo Egyetem (1995).

• M. V. Bastrikov, O. P. Ponomarjov. Információ technológia menedzsment: Tutorial engedély. - Kalinyingrád: In-ta "KVSHU", 2005. - 140 p.

• Bellos, Alex Az Abacus több örömet okoz Japánban (határozatlan) . Letöltve: 2013. június 25.

• Ifrah Georges. A számítástechnika egyetemes története: az abakusztól a kvantumszámítógépig. - John Wiley & Sons, 2001. - 11 p.

Alapvető munkaadatok

Bevezetés

1. fejezet Az információs technológia fejlődése a XIV-XVII. században

2. fejezet Az információs technológia fejlődése a XVIII-XX. századtól

Következtetés

Szójegyzék

A felhasznált források listája

Rövidítések listája

Bevezetés

Azért választottam ezt a témát, mert érdekesnek és aktuálisnak találom. A következőkben megpróbálom elmagyarázni, miért döntöttem így, és bemutatok néhány történelmi adatot ebben a témában.

Az emberiség történetében számos olyan szakasz van, amelyen az emberi társadalom következetesen átment a fejlődésében. Ezek a szakaszok abban különböznek egymástól, hogy a társadalom milyen alapvetően biztosítja létét, és hogy az ember milyen erőforrásokat használ, és e módszer megvalósításában játszik nagy szerepet. Ezek a szakaszok a következők: a gyűjtés és a vadászat, a mezőgazdasági és az ipari szakaszok. Korunkban a világ legfejlettebb országai a társadalom fejlődésének ipari szakaszának végső szakaszában vannak. Végrehajtják az átmenetet a következő szakaszba, amit "információnak" neveznek. Ebben a társadalomban az információ döntő szerepet játszik. A társadalom infrastruktúráját az információgyűjtés, -feldolgozás, -tárolás és -terjesztés módjai és eszközei alkotják. Az információ stratégiai erőforrássá válik.

Ezért a 20. század második felétől a civilizált világban a társadalom társadalmi-gazdasági fejlődésének fő, meghatározó tényezője a „dolgok gazdaságából” a „tudás gazdaságába” való átmenet. az információ jelentőségének és szerepének jelentős növekedése a világközösség szinte minden problémájának megoldásában. Ez meggyőző bizonyítéka annak, hogy a tudományos és technológiai forradalom fokozatosan intellektuális és információs forradalommá válik, az információ nemcsak a kommunikáció tárgyává válik, hanem nyereséges árucikké, a társadalmi termelés, a tudomány feltétel nélküli és hatékony modern eszközévé válik. , kultúra, oktatás és társadalmi-gazdasági fejlődés A társadalom egészének fejlődése.

Az informatika, a számítástechnika, az operatív nyomtatás és a távközlés modern fejlődése egy új típusú csúcstechnológiát, nevezetesen az információtechnológiát hozta létre.

Az informatika, számítástechnika és kommunikáció területén végzett tudományos és alkalmazott kutatások eredményei szilárd alapot teremtettek egy új tudás- és termelési ág - az információs ipar - kialakulásához. A világ sikeresen fejleszti az információs szolgáltatások iparágát, a számítógépgyártást és a számítógépesítést, mint az automatizált információfeldolgozás technológiáját; A telekommunikáció területén az ipar és a technológia soha nem látott léptékű és minőségi ugrást ért el - a legegyszerűbb kommunikációs vonaltól az űrvonalig, amely fogyasztók millióit fedi le, és sokféle lehetőséget kínál az információtovábbításra és a fogyasztók összekapcsolására.

Ez az egész komplexum (a fogyasztó feladataival, a számítástechnika, az információs támogatás minden technikai eszköze, az informatika és az információs szolgáltató ipar, stb.) alkotja a társadalom informatizálásának megvalósításának infrastruktúráját és információs terét.

Az informatizálás tehát a társadalom társadalmi-gazdasági fejlődésének komplex információs támogatási folyamata a modern információs technológiák és megfelelő technikai eszközök alapján.

Így a társadalom informatizálásának problémája prioritássá vált, és jelentősége a társadalomban folyamatosan növekszik.

1. fejezet Az információs technológia fejlődése a XIV-XVIII. században

A digitális számítástechnikai eszközök létrehozásának története évszázadokra nyúlik vissza. Lenyűgöző és tanulságos, a világ kiemelkedő tudósainak nevei fűződnek hozzá.

A briliáns olasz Leonardo da Vinci (1452 - 1519) naplóiban már korunkban is számos rajzot fedeztek fel, amelyekről kiderült, hogy egy 13 jegyű decimális számok összeadására alkalmas fogaskerekek hozzáadó számítógépének vázlata. A jól ismert amerikai IBM cég szakemberei fémben reprodukálták a gépet, és meg voltak győződve a tudós ötletének teljes életképességéről. Összeadógépe mérföldkőnek tekinthető a digitális számítástechnika történetében. Ez volt az első digitális összeadó, egyfajta embriója a jövőbeli elektronikus összeadónak - a modern számítógépek legfontosabb eleme, még mindig mechanikus, nagyon primitív (kézi vezérléssel). A tőlünk távol eső években valószínűleg a zseniális tudós volt az egyetlen ember a Földön, aki megértette, hogy olyan eszközöket kell létrehozni, amelyek megkönnyítik a munkát a számítások elvégzésében.

Erre azonban olyan kicsi volt az igény, hogy csak több mint száz évvel Leonardo da Vinci halála után egy másik európait találtak - Wilhelm Schickardot (1592-1636) a német tudóst, aki természetesen nem olvasta a naplókat. a nagy olaszé, aki megoldást javasolt erre a problémára. Az ok, ami miatt Shikkard kifejlesztett egy számológépet hatjegyű tizedes számok összegzésére és szorzására, a lengyel csillagász J. Keplerrel való ismeretsége volt. Miután megismerkedett a nagy csillagász munkásságával, elsősorban számításokkal, Shikkard hozzálátott, hogy segítsen neki a kemény munkában. Egy neki címzett, 1623-ban küldött levelében rajzot ad a gépről és elmondja, hogyan működik. Sajnos a történelem nem őrzött meg adatokat az autó további sorsáról. Nyilvánvalóan egy Európát elsöprő pestisjárvány miatti korai halál akadályozta meg a tudóst abban, hogy teljesítse tervét.

Leonardo da Vinci és Wilhelm Schickard találmányai csak korunkban váltak ismertté. A kortársak előtt ismeretlenek voltak.

A 17. században a helyzet megváltozott. 1641-1642-ben. A tizenkilenc éves Blaise Pascal (1623 - 1662), akkor még kevéssé ismert francia tudós, létrehoz egy működő hozzáadógépet ("Pascaline"), lásd az A. függeléket. Kezdetben egyetlen céllal építette meg, hogy segítsen. apja az adóbeszedéskor végzett számításokban . A következő négy évben fejlettebb modelleket készített a gépről. Hat- és nyolcbitesek voltak, fogaskerekekre épültek, tizedes számokat tudtak összeadni és kivonni. Körülbelül 50 gépmodell készült, B. Pascal királyi kiváltságot kapott gyártásukra, de a „pascalinok” nem kaptak gyakorlati alkalmazást, pedig sokat beszéltek és írtak róluk (főleg Franciaországban).

1673-ban Egy másik nagy európai, a német tudós, Wilhelm Gottfried Leibniz (1646-1716) alkot egy számológépet (Leibniz szerint egy aritmetikai eszközt) tizenkét jegyű decimális számok összeadására és szorzására. A fogaskerekekhez egy lépcsős görgőt adott, ami lehetővé tette a szorzást és az osztást. "... A gépem lehetővé teszi hatalmas számok szorzását és osztását azonnal, ráadásul szekvenciális összeadás és kivonás nélkül" – írta W. Leibniz egyik barátjának.

A több mint két évszázaddal később megjelent digitális elektronikus számítógépekben (számítógépekben) egy aritmetikai műveleteket végrehajtó eszközt (ugyanaz, mint Leibniz "számtani eszköze") aritmetikának nevezték. Később, amikor számos logikai műveletet hozzáadtak, aritmetikai-logikainak kezdték nevezni. A modern számítógépek fő eszközévé vált.

A 17. század két géniusza tehát az első mérföldköveket állította fel a digitális számítástechnika fejlődéstörténetében.

W. Leibniz érdemei azonban nem korlátozódnak egy „számtani műszer” megalkotására. Tanulóéveitől élete végéig a kettes számrendszer tulajdonságainak tanulmányozásával foglalkozott, amely később a számítógépek létrehozásában is főszerepet kapott. Bizonyos misztikus jelentést adott neki, és úgy vélte, hogy ennek alapján létre lehet hozni egy univerzális nyelvet a világ jelenségeinek magyarázatára, és minden tudományban, így a filozófiában is felhasználható. Megmaradt az érem W. Leibniz 1697-ben rajzolt képe, amely a bináris és decimális számítási rendszer kapcsolatát magyarázza (lásd B. melléklet).

1799-ben Franciaországban Joseph Marie Jacard (1752 - 1834) feltalálta a szövőszéket, amely lyukkártyákkal rögzítette a mintát az anyagon. Az ehhez szükséges kezdeti adatokat lyukasztás formájában rögzítettük a lyukkártya megfelelő helyein. Így jelent meg az első primitív eszköz a szoftverek tárolására és bevitelére (jelen esetben a szövési folyamat vezérlésére).

Ugyanitt 1795-ben Gaspard Prony (1755 - 1839) matematikus, akit a francia kormány megbízott a metrikus mértékrendszerre való átállással kapcsolatos munkák végrehajtásával, a világon először dolgozott ki egy technológiai számítási séma, amely magában foglalja a matematikusok munkájának három komponensre való felosztását. A több magasan képzett matematikusból álló első csoport meghatározta (vagy kidolgozta) a probléma megoldásához szükséges numerikus számítási módszereket, lehetővé téve számukra, hogy a számításokat aritmetikai műveletekre redukálják - összeadás, kivonás, szorzás, osztás. Az aritmetikai műveletek sorrendjének és a végrehajtásukhoz szükséges kiindulási adatok meghatározásának ("programozás") feladatát a matematikusok második, összetételében valamivel kibővített csoportja látta el. Az összeállított, számtani műveletsorból álló „program” végrehajtásához nem volt szükség magasan képzett szakemberek bevonására. Ezt, a munka legidőigényesebb részét a számológépek harmadik és legnépesebb csoportjára bízták. Ez a munkamegosztás lehetővé tette az eredmények jelentős felgyorsítását és azok megbízhatóságának növelését. De a fő dolog az volt, hogy ez lendületet adott az automatizálás további folyamatának, a számítások legidőigényesebb (de egyben legegyszerűbb!) harmadik részének - az átmenetnek a digitális számítástechnikai eszközök létrehozására egy aritmetikai sorozat programvezérlésével. tevékenységek.

A digitális számítástechnikai eszközök (mechanikus típusú) fejlődésének ezt az utolsó lépését Charles Babbage (1791-1871) angol tudós tette meg. Zseniális matematikus, kiváló numerikus számítási módszerekkel, már jártas a számítási folyamatot megkönnyítő technikai eszközök létrehozásában (Babbage-féle differenciagép polinomok táblázatozására, 1812 - 1822), a G. Proni által javasolt számítástechnikában azonnal meglátta a lehetőséget. műveinek továbbfejlesztéséről. Az elemző motor (ahogy Babbage nevezte), amelynek projektjét 1836-1848 között fejlesztette ki, a számítógépek mechanikus prototípusa volt, amely egy évszázaddal később jelent meg. Ugyanaznak az öt fő eszköznek kellett volna lennie, mint egy számítógépben: aritmetika, memória, vezérlés, bemenet, kimenet.

1. előadás Az információs technológia fogalma.

1. téma, 1. lecke

OKTATÁSI - MÓDSZERTANI FEJLESZTÉS

Ipari és környezetvédelmi biztonság

Szék

(előadás)

AZ "Információs technológiák a kockázatkezelésben" TANULMÁNYI FEGYEZTETÉSRŐL

A történelem korai szakaszában az elvégzett cselekvések szinkronizálásához egy személynek kódolt kommunikációs jelekre volt szüksége. Az emberi agy mesterségesen létrehozott eszközök nélkül oldotta meg ezt a problémát: fejlődött az emberi beszéd. A beszéd volt az első tudáshordozó is. A tudás felhalmozódott és nemzedékről nemzedékre adták tovább szóbeli történetek formájában. Az írás létrehozásával az első technológiai támogatást az ember természetes képessége a tudás felhalmozására és átadására kapta. Az információhordozók fejlesztésének folyamata még mindig tart: kő - csont - agyag - papirusz - selyem - papír mágneses és optikai adathordozó - szilícium - ... Az írás az információtechnológia első történelmi szakaszává vált. Az információs technológia második szakasza a nyomtatás megjelenése. Ösztönözte a tudományok fejlődését, felgyorsította a szakmai tudás felhalmozódását. A ciklus: tudás - tudomány - társadalmi termelés - tudás lezárult. A technológiai civilizáció spirálja rohamos gyorsasággal kezdett feloldódni. A nyomtatás megteremtette az információs előfeltételeket a termelőerők növekedéséhez. De az információs forradalom a számítógépek létrehozásához kapcsolódik a huszadik század 40-es éveinek végén. Ugyanebben az időben kezdődik az információs technológia fejlődésének korszaka. Az információtechnológia nagyon fontos tulajdonsága, hogy számára az információ nemcsak termék, hanem alapanyag is. A valós világ számítógépen történő elektronikus modellezése lényegesen nagyobb mennyiségű információ feldolgozását igényli, mint amennyit a végeredmény tartalmaz. Az információs technológia fejlődésének vannak szakaszai. Minden szakaszt egy bizonyos tulajdonság jellemez.

1. Az információs technológiák fejlődésének kezdeti szakaszában (1950-1960-as évek) a gépi nyelvek képezték az ember-számítógép interakció alapját. A számítógépet csak szakemberek használhatták.

2. A következő szakaszban (1960-1970-es évek) az operációs rendszereket hozzák létre. Számos, különböző felhasználók által megfogalmazott feladat feldolgozása folyamatban van; a fő cél a gépi erőforrások legnagyobb terhelése.

3. A harmadik szakaszt (1970-1980-as évek) az adatfeldolgozás hatékonysági kritériumának változása jellemzi, a szoftverek fejlesztéséhez és karbantartásához szükséges humán erőforrások kerültek előtérbe. Ez a szakasz magában foglalja a miniszámítógépek elterjedését. Több felhasználó interaktív interakciós módját hajtják végre.

4. A negyedik szakasz (1980-1990-es évek) egy új minőségi ugrás a szoftverfejlesztési technológiában. A technológiai megoldások súlypontja a szoftvertermékek létrehozásakor a felhasználók és a számítógépek közötti interakciós eszközök létrehozására helyeződik át. Az új információs technológia kulcseleme a tudás reprezentációja és feldolgozása. A személyi számítógépek teljes forgalmazása. Vegye figyelembe, hogy a számítógépek minden generációjának fejlődése állandó ütemben zajlik - generációnként 10 év. Az előrejelzések szerint az ütem a 21. század elejéig folytatódik. Az információtechnológiai eszközök minden generációváltása átképzést, a szakemberek és a felhasználók gondolkodásának gyökeres átstrukturálását, a berendezésváltást és a tömegesen gyártott számítástechnika megalkotását igényli. Az információtechnológia, mint a tudomány és technológia fejlett területe, meghatározza az egész társadalom technikai fejlődésének időritmusát Az infrastrukturális és internetes szolgáltatásokba történő beruházások okozták az IT-ipar rohamos növekedését a XX. század 90-es éveinek végén.

63 évvel C. Babbage halála után találtak "valakit", aki magára vállalta egy olyan gép megalkotását, amely működési elvét tekintve hasonlít ahhoz, aminek C. Babbage életét adta. Kiderült, hogy egy német diák, Konrad Zuse (1910 - 1985). 1934-ben kezdett dolgozni a gép megalkotásán, egy évvel a mérnöki diploma megszerzése előtt. Conrad nem tudott sem Babbage gépéről, sem Leibniz munkásságáról, sem a Boole-algebráról, amely alkalmas áramkörök tervezésére olyan elemek felhasználásával, amelyeknek csak két stabil állapota van.

Ennek ellenére W. Leibniz és J. Buhl méltó örökösének bizonyult, hiszen életre keltette a számítások már elfeledett bináris rendszerét, és a Boole-algebrához hasonlót használt az áramkörök számításakor. 1937-ben A Z1 gép (ami Zuse 1-et jelentett) készen állt és elkezdett dolgozni.

Olyan volt, mint Babbage tisztán mechanikus gépe. A bináris rendszer használata csodákra tett szert – a gép mindössze két négyzetmétert foglalt el az asztalon a feltaláló lakásában. A szavak hossza 22 bináris számjegy volt. A műveletek lebegőpontos használatával történtek. A mantisszához és jeléhez 15 számjegyet rendeltek, a sorrendhez - 7. A memória (a mechanikai elemeken is) 64 szót tartalmazott (szemben a Babbage 1000-rel, ami szintén csökkentette a gép méretét). A számokat és a programot kézzel írták be. Egy évvel később egy adatbeviteli eszköz és programok jelentek meg a gépben, egy filmszalagot használva, amelyen információkat perforáltak, és egy mechanikus aritmetikai eszköz váltotta fel a szekvenciális AU-t telefonrelékkel. Ebben Helmut Schreyer osztrák mérnök, az elektronika szakértője volt segítségére K. Zuse-nak. A továbbfejlesztett gép a Z2 nevet kapta. 1941-ben Zuse G. Schreier közreműködésével megalkotott egy programvezérlésű (Z3) relé számítógépet, amely 2000 relét tartalmaz, és megismétli a Z1 és Z2 főbb jellemzőit. Ez lett a világ első teljesen közvetítő digitális számítógépe programvezérléssel, és sikeresen működött. Méretei csak kis mértékben haladták meg a Z1 és Z2 méretét.

G. Schreier még 1938-ban azt javasolta, hogy telefonrelék helyett elektroncsöveket használjanak a Z2 megépítéséhez. K. Zuse nem hagyta jóvá javaslatát. De a második világháború alatt ő maga jutott arra a következtetésre, hogy lehetséges a gép lámpás változata. Ezt az üzenetet tudós férfiak köréhez juttatták el, kinevették és elítélték. Az általuk közölt adat – egy gép megépítéséhez szükséges 2000 elektroncső – a legforróbb fejeket is le tudja hűteni. Csak egy hallgató támogatta tervüket. Nem álltak meg itt, és benyújtották megfontolásaikat a katonai osztálynak, jelezve, hogy az új gép használható a szövetséges rádióüzenetek megfejtésére.

De elszalasztották a lehetőséget, hogy Németországban ne csak az első relét, hanem a világ első elektronikus számítógépét is megalkossák.

Ekkorra K. Zuse egy kis céget szervezett, és az ő erőfeszítéseiből két speciális relégép, S1 és S2 jött létre. Az első - a "repülő torpedók" - Londont bombázó lövedékek - szárnyainak kiszámítása, a második - ezek irányítására. Kiderült, hogy ez a világ első vezérlő számítógépe.

A háború végére K. Zuse létrehoz egy másik relé számítógépet - a Z4-et. Ez lesz az egyetlen túlélő az általa fejlesztett gépek közül. A többi megsemmisül Berlin és a gyárak bombázása során, ahol gyártották.

Így K. Zuse több mérföldkövet állított fel a számítógépek fejlődésének történetében: a világon elsőként alkalmazta a bináris számítási rendszert a számítógép építésénél (1937), megalkotta a világ első programvezérlésű relé számítógépét. (1941) és egy digitális speciális vezérlő számítógép (1943).

Ezek az igazán zseniális eredmények azonban nem voltak jelentős hatással a világ számítástechnika fejlődésére.

Az tény, hogy a munka titkossága miatt nem jelentek meg róluk publikációk és reklámok, ezért csak néhány évvel a második világháború vége után váltak ismertté.

Az USA-ban másként alakultak az események. 1944-ben a Harvard Egyetem tudósa, Howard Aiken (1900-1973) megalkotta az elsőt az Egyesült Államokban (akkor még elsőnek tartották a világon.) Relé-mechanikus digitális számítógépet, a MARK-1-et. Karakterisztikáját tekintve (teljesítmény, memóriakapacitás) közel állt a Z3-hoz, de méretben jelentősen eltért (hossz 17 m, magasság 2,5 m, tömeg 5 tonna, 500 ezer mechanikai alkatrész).

A gép a decimális számrendszert használta. Akárcsak Babbage gépében, a számlálókban és a memóriaregiszterekben fogaskerekeket használtak. A köztük lévő irányítást és kommunikációt relék segítségével bonyolították le, amelyek száma meghaladta a 3000-et. G. Aiken nem titkolta, hogy a gép tervezésében sokat kölcsönzött C. Babbage-től. "Ha Babbage élne, nem lenne mit tennem" - mondta. A gép figyelemre méltó minősége a megbízhatósága volt. A Harvard Egyetemre telepítették, és 16 évig dolgozott ott.

A MARK-1 nyomán a tudós három újabb gépet (MARK-2, MARK-3 és MARK-4) készít, és szintén reléket használ, nem vákuumcsöveket, ezt az utóbbi megbízhatatlanságával magyarázva.

Ellentétben Zuse titokban végzett munkáival, a MARK1 fejlesztése nyíltan zajlott, és az akkoriban szokatlan gép létrehozását sok országban gyorsan felismerték. A katonai hírszerzésben dolgozó K. Zuse lánya, aki akkor Norvégiában tartózkodott, egy újságkivágást küldött apjának, amelyben az amerikai tudós grandiózus teljesítményét hirdette.

K. Zuse diadalmaskodhatott. Sok tekintetben megelőzte a feltörekvő ellenfelet. Később küld neki egy levelet, és elmondja neki. A német kormány pedig 1980-ban 800 ezer márkát ad neki a Z1 újraalkotására, amit az őt segítő diákokkal együtt meg is valósított. K. Zuse feltámadt elsőszülöttjét a padeborni Számítástechnikai Múzeumnak ajándékozta örök megőrzésre.

A G. Aikenről szóló történetet egy érdekes résszel szeretném folytatni. A helyzet az, hogy a MARK1 létrehozásával kapcsolatos munkát az IBM gyártási telephelyén végezték. Ennek akkori feje, Tom Watson, aki mindenben szerette a rendet, ragaszkodott ahhoz, hogy a hatalmas autót üvegbe és acélba "öltözzék", ami igen tekintélyessé tette. Amikor a gépet az egyetemre szállították és bemutatták a nagyközönségnek, T. Watson neve nem került szóba a gép készítői között, ami rettenetesen feldühítette az IBM vezetőjét, aki félmillió dollárt fektetett be a gép megalkotásába. . Úgy döntött, "megtörli az orrát" G. Aikennek. Ennek eredményeként megjelent egy relé-elektronikus szörny, amelynek hatalmas szekrényeiben 23 ezer relét és 13 ezer vákuumcsövet helyeztek el. A gép üzemképtelen volt. Végül New Yorkban állították ki, hogy megmutassa a tapasztalatlan közönségnek. Ezzel az óriással zárult az elektromechanikus digitális számítógépek korszaka.

Ami G. Aikent illeti, amikor visszatért az egyetemre, ő volt az első a világon, aki egy akkoriban új tárgyról kezdett előadásokat tartani, ma számítástechnikának hívják – a számítógépek tudományáról. gépek az üzleti számításokban és az üzleti életben. A MARK-1 megalkotásának indítéka G. Aiken azon vágya volt, hogy segítsen magán a számos számításban, amelyeket a disszertációja elkészítésekor kellett elvégeznie (melyet egyébként a vákuumcsövek tulajdonságainak tanulmányozása szentelt).

Közeledett azonban az az idő, amikor a fejlett országokban hólabda-szerűen növekedni kezdett a letelepedési munkák volumene, elsősorban a haditechnika terén, amit a második világháború is elősegített.

1941-ben az egyesült államokbeli Aberdeen Ordnance Range Ballistic Research Laboratory alkalmazottai a Pennsylvania Egyetem közeli műszaki iskolájához fordultak segítségért a tüzérségi darabok tüzelőtábláinak összeállításában, a Bush differenciálanalizátorra, egy terjedelmes mechanikus analóg számítástechnikára támaszkodva. készülék, elérhető az iskolában. John Mauchly (1907-1986) fizikus, az iskola egyik alkalmazottja azonban, aki rajongott a meteorológiáért, és számos egyszerű digitális eszközt készített vákuumcsövekre, hogy megoldja az e terület problémáit, mást javasolt. Kidolgozták (1942 augusztusában), és elküldték az Egyesült Államok katonai osztályának egy javaslatot egy nagy teljesítményű számítógép létrehozására (akkoriban) vákuumcsöveken. Ezt a valóban történelmi öt oldalt katonai tisztviselők lerakták a polcra, és Mauchly javaslata valószínűleg következmények nélkül maradt volna, ha a tesztterület alkalmazottai nem érdeklődnek iránta. Pénzt biztosítottak a projekthez, és 1943 áprilisában szerződést írtak alá a tesztállomás és a Pennsylvaniai Egyetem között az Electronic Digital Integrator and Computer (ENIAC) nevű számítógép megépítéséről. 400 ezer dollárt különítettek el erre. A munkában mintegy 200 ember vett részt, köztük több tucat matematikus és mérnök.

A munkát J. Mauchly és a tehetséges elektronikai mérnök, Presper Eckert (1919-1995) vezette. Ő volt az, aki a katonai képviselők által elutasított vákuumcsövek használatát javasolta az autóhoz (ezeket ingyen lehetett beszerezni). Tekintettel arra, hogy a szükséges lámpák száma megközelítette a 20 ezret, és a gép létrehozására szánt források nagyon korlátozottak, ez bölcs döntés volt. Javasolta a lámpa izzószál feszültségének csökkentését is, ami jelentősen növelte működésük megbízhatóságát. A kemény munka 1945 végén véget ért. Az ENIAC-ot tesztelésre mutatták be, és sikeresen teljesítette azokat. 1946 elején a gép elkezdte számolni a valós feladatokat. Méretében lenyűgözőbb volt, mint a MARK-1: 26 m hosszú, 6 m magas, 35 tonna súlyú. De nem a méret ütötte meg a fejét, hanem a teljesítmény – ez 1000-szer magasabb volt, mint a MARK-1 teljesítménye. Ez volt az eredménye a vákuumcsövek használatának!

Egyébként az ENIAC alig különbözött a MARK-1-től. Tizedes rendszert használt. A szó hossza - 10 tizedesjegy. Az elektronikus memória kapacitása 20 szó. Programok bevitele - a váltási mezőből, ami sok kellemetlenséget okozott: a programváltás sok órát, sőt napot is igénybe vett.

1945-ben, amikor az ENIAC létrehozásának munkálatai befejeződtek, és alkotói már egy új elektronikus digitális számítógépet, az EDVAK-ot fejlesztették, amelyben programokat szándékoztak elhelyezni a RAM-ban, hogy kiküszöböljék az ENIAC fő hátrányát - a belépés nehézségét. számítási programokat, kiváló matematikus, az atombomba létrehozását célzó Mathattan projekt tagja Neumann János (1903-1957). Azt kell mondani, hogy a gép fejlesztői láthatóan nem kérték ezt a segítséget. Valószínűleg maga J. Neumann kezdeményezte, amikor barátjától, G. Goldsteintől, a katonai osztályon dolgozó matematikustól hallott az ENIAC-ról. Azonnal nagyra értékelte az új technológia fejlesztésének kilátásait, és aktívan részt vett az EDVAK létrehozásával kapcsolatos munka befejezésében. A jelentésnek a gépről írt része tartalmazta az EDVAK általános leírását és a gép felépítésének alapelveit (1945).

G. Goldstein sokszorosította (J. Mauchly és P. Eckert beleegyezése nélkül), és számos szervezetnek elküldte. 1946-ban Neumann, Goldstein és Burks (mindhárman a Princeton Institute for Advanced Study-ban dolgoztak) újabb jelentést írtak ("Preliminary Discussion on Logical Device Design", 1946. június), amely részletesen és részletesen leírta a digitális elektronika felépítésének elveit. számítógépek. Ugyanebben az évben a jelentést kiosztották a Pennsylvaniai Egyetem nyári ülésszakán.

A jelentésben felvázolt elvek a következők voltak.

• 1. Az elektronikus elemeken működő gépeknek nem decimális, hanem bináris számítási rendszerben kell működniük.
• 2. A programot a gép egyik blokkjában kell elhelyezni - a programutasítások lekéréséhez és írásához megfelelő kapacitású és megfelelő sebességű tárolóeszközben.
• 3. A program, valamint a számok, amelyekkel a gép működik, bináris kódban vannak írva. Így reprezentációs formában a parancsok és a számok azonos típusúak. Ez a körülmény a következő fontos következményekkel jár:
  • - a számítások köztes eredményei, konstansok és egyéb számok a programmal azonos tárolóeszközre helyezhetők;
  • - a programrekord numerikus formája lehetővé teszi a gép számára, hogy a programparancsokat kódoló mennyiségekkel végezzen műveleteket.
• 4. Egy tárolóeszköz fizikai megvalósításának nehézségei, amelyek sebessége megfelel a logikai áramkörök működési sebességének, a memória hierarchikus szervezését igényli.
• 5. A gép számtani eszköze összeadás műveletet végző áramkörök alapján van kialakítva, egyéb műveletek elvégzésére speciális eszközök létrehozása nem célszerű.
• 6. A gép a számítási folyamat párhuzamos szervezésének elvét alkalmazza (a szavakkal végzett műveletek minden számjegyre egyidejűleg kerülnek végrehajtásra).

Nem mondható el, hogy a számítógépépítés felsorolt ​​alapelveit először Neumann J. és más szerzők fogalmazták meg. Érdeményük, hogy a digitális számítógépek építésében felhalmozott tapasztalatokat általánosítva a gépek sematikus (műszaki) leírásától az általánosított, logikailag áttekinthető struktúrájuk felé sikerült elmozdulniuk, fontos lépést tettek az elméletileg fontos alapoktól (Turing-gép) a számítógépek gyakorlata felé. valódi számítógépek építése. A jelentésekre Neumann J. neve hívta fel a figyelmet, a bennük megfogalmazott számítógépek alapelveit és felépítését Neumann-félenek nevezték.

J. Neumann vezetésével a Princeton Institute for Advanced Study-ban 1952-ben egy másik MANIAC vákuumcsöves gépet hoztak létre (a hidrogénbomba létrehozására vonatkozó számításokhoz), majd 1954-ben egy másikat, már Neumann J. közreműködése nélkül. . Ez utóbbit Joniak tudósról nevezték el. Sajnos alig három évvel később J. Neumann súlyosan megbetegedett és meghalt.

J. Mauchlyt és P. Eckertet sértette, hogy nem jelentek meg a Princeton Egyetem jelentésében, és az elszenvedett döntésük, hogy programokat helyeztek el a RAM-ban, J. Neumann nevéhez fűződik, másrészt pedig látva hogy sokan, akik gomba az eső után keletkeztek, a számítógép-piac megszerzésére törekvő cégek úgy döntöttek, hogy szabadalmaztatják az ENIAC-ot.

Ezt azonban megtagadták. Az aprólékos riválisok információkat találtak arról, hogy 1938-1941 között a bolgár származású John Atanasov (1903-1996) matematikaprofesszor, aki az Iowa Állami Mezőgazdasági Iskolában dolgozott, asszisztensével, Clifford Bury-vel együtt kifejlesztett egy speciális digitális modellt. számítógép (bináris számrendszert használva) algebrai egyenletrendszerek megoldására. Az elrendezés 300 elektronikus csövet tartalmazott, kondenzátorokon volt memória. Így Atanasov a lámpatechnika úttörőjének bizonyult a számítógépek területén.

Ráadásul J. Mauchly – amint azt a szabadalom kiadásával foglalkozó bíróság megállapította – kiderült, hogy nem hallomásból ismerte Atanasov munkásságát, hanem öt napot töltött a laboratóriumában, a napokban. a modellalkotás.

Ami a programok RAM-ban való tárolását és a modern számítógépek főbb tulajdonságainak elméleti alátámasztását illeti, itt nem J. Mauchly és P. Eckert volt az első. Még 1936-ban ezt mondta Alan Turing (1912-1953), egy zseniális matematikus, aki akkor publikálta figyelemre méltó munkáját "On Computable Numbers" címmel.

Feltételezve, hogy egy algoritmus (információfeldolgozási feladat) legfontosabb jellemzője a végrehajtás mechanikai jellege, A. Turing egy absztrakt gépet javasolt az algoritmusok tanulmányozására, az úgynevezett "Turing-gépet". Ebben előrevetítette a modern számítógép alapvető tulajdonságait. Az adatokat cellákra osztott papírszalagról kellett bevinni a gépbe. Mindegyik tartalmazott egy karaktert, vagy üres volt. A gép nem csak feldolgozni tudta a kazettára rögzített karaktereket, hanem megváltoztatni is, a régieket törölni, újakat írni a belső memóriájában tárolt utasításoknak megfelelően. Ehhez egy logikai blokkkal egészült ki, amely egy funkcionális táblázatot tartalmaz, amely meghatározza a gépi műveletek sorrendjét. Más szavakkal, A. Turing rendelkezett valamilyen tárolóeszköz jelenlétéről a gép cselekvési programjának tárolására. De nemcsak ez határozza meg kiemelkedő érdemeit.

1942-1943-ban, a második világháború tetőpontján, Angliában, a legszigorúbb titoktartás mellett, a londoni Bletchley Parkban való részvételével megépült a világ első speciális digitális számítógépe, a „Colossus” és sikeresen működött vákuumcsöveken a titkos adatok dekódolására. német rádióállomások. Sikeresen megbirkózott a feladattal. A gép megalkotásának egyik résztvevője méltatta A. Turing érdemeit: "Nem azt akarom mondani, hogy Turingnak köszönhetően nyertük meg a háborút, de megragadom a bátorságot, hogy elmondjam, nélküle elveszíthettük volna. " A háború után a tudós részt vett egy univerzális csöves számítógép megalkotásában. A 41 éves korában bekövetkezett hirtelen halál megakadályozta, hogy teljesen kiaknázza kiemelkedő alkotói potenciálját. A. Turing emlékére díjat alapítottak a nevében a matematika és számítástechnika területén végzett kiemelkedő munkájáért. A "Colossus" számítógépet felújították és a Bletchley Park múzeumában őrizték, ahol létrehozták.

Gyakorlatilag azonban valóban J. Mauchly és P. Eckert bizonyult az elsőnek, aki, miután megértette a programnak a gép RAM-jában való tárolásának célszerűségét (A. Turingtól függetlenül), egy igazi gépbe helyezte - az ő második EDVAK gép. Fejlesztése sajnos elmaradt, csak 1951-ben helyezték üzembe. Akkoriban Angliában már két éve működött egy számítógép a RAM-ban tárolt programmal! A tény az, hogy 1946-ban, az EDVAK-on végzett munka csúcspontján, J. Mauchly előadásokat tartott a Pennsylvaniai Egyetemen a számítógépek felépítésének elveiről. A hallgatók között volt egy fiatal tudós, Maurice Wilkes (született 1913-ban) a Cambridge-i Egyetemről, ugyanarról, ahol C. Babbage száz évvel ezelőtt javasolta egy programvezérlésű digitális számítógép projektjét. Visszatérve Angliába, egy tehetséges fiatal tudósnak nagyon rövid időn belül sikerült létrehoznia egy EDSAK-számítógépet (elektronikus számítógép késleltetési vonalakon) szekvenciális működésű higanycsövek memóriájával, bináris számítási rendszer és RAM-ban tárolt program segítségével. A gép 1949-ben kezdett működni. Tehát M. Wilks volt az első a világon, akinek sikerült számítógépet létrehoznia egy RAM-ban tárolt programmal. 1951-ben a műveletek mikroprogramos vezérlését is javasolta. Az EDSAK a világ első soros kereskedelmi számítógépének, a LEO-nak a prototípusa lett (1953). Ma M. Wilks az egyetlen túlélő az idősebb generáció világának számítógépes úttörői közül, azok közül, akik megalkották az első számítógépeket. J. Mauchly és P. Eckert megpróbáltak saját céget szervezni, de azt pénzügyi nehézségek miatt el kellett adni. Új fejlesztésük - a kereskedelmi településekre tervezett UNIVAC gép - a Remington Rand tulajdonába került, és sok tekintetben hozzájárult sikeréhez.

Bár J. Mauchly és P. Eckert nem kapott szabadalmat az ENIAC-ra, létrehozása minden bizonnyal arany mérföldkő volt a digitális számítástechnika fejlődésében, jelezve az átmenetet a mechanikus és elektromechanikusról az elektronikus digitális számítógépekre.

1996-ban a Pennsylvaniai Egyetem kezdeményezésére a világ számos országa ünnepelte az informatika 50. évfordulóját, összekapcsolva ezt az eseményt az ENIAC létrehozásának 50. évfordulójával. Ennek számos oka volt – az ENIAC előtt és után egyetlen számítógép sem váltott ki akkora visszhangot a világon, és nem volt akkora befolyása a digitális számítástechnika fejlődésére, mint J. Mauchly és P. Eckert csodálatos agyszüleménye.

Századunk második felében a technikai eszközök fejlődése sokkal gyorsabban ment. A szoftverek, a numerikus számítások új módszerei és a mesterséges intelligencia elmélete még gyorsabban fejlődött.

1995-ben John Lee, a Virginiai Egyetem informatika amerikai professzora kiadta a Computer Pioneers című könyvét. Az úttörők közé sorolta azokat, akik az információfeldolgozás első primitív eszközeinek megjelenésétől napjainkig jelentős mértékben hozzájárultak a technikai eszközök, szoftverek, számítási módszerek, a mesterséges intelligencia elméletének stb.

Informatikai alapfogalmak.

A menedzsment tevékenység minden szervezetben az adatok feldolgozására és a kimeneti információk előállítására épül, ami magában foglalja a bemeneti adatok hatékony információvá alakítására szolgáló technológia meglétét.

A technológia görögről (techne) fordítva művészetet, készségeket, készségeket jelent, és ez nem más, mint folyamatok. A folyamaton olyan cselekvések összességét kell érteni, amelyek egy kitűzött cél elérésére irányulnak. A folyamatot a személy által választott stratégiának kell meghatároznia, amelyet különféle eszközök és módszerek kombinációjával kell megvalósítani.

Az anyaggyártás technológiája alatt olyan folyamatot értünk, amelyet a feldolgozás, a gyártás, a nyersanyag vagy az anyag állapotának, tulajdonságainak, formájának megváltoztatása, valamint az eszközök és módszerek összessége határoz meg. A technológia megváltoztatja az anyag minőségét vagy kezdeti állapotát annak érdekében, hogy anyagi terméket kapjunk

Az információ a társadalom egyik legértékesebb erőforrása, az olyan hagyományos anyagi erőforrások mellett, mint az olaj, gáz, ásványok stb., ami azt jelenti, hogy feldolgozási folyamata, az anyagi erőforrások feldolgozásának folyamataival analóg módon, továbbfejleszthető. technológiaként fogható fel. Ekkor a következő definíció érvényes.

Az információtechnológia olyan folyamat, amely az adatok (elsődleges információk) gyűjtésére, feldolgozására és továbbítására szolgáló eszközök és módszerek összességét alkalmazza, hogy új minőségi információt szerezzen egy tárgy, folyamat vagy jelenség (információs termék) állapotáról.

Az anyaggyártási technológia célja olyan termékek előállítása, amelyek egy személy vagy rendszer igényeit kielégítik.

Az információs technológia célja információ előállítása annak elemzésére, és annak elfogadása a cselekvés végrehajtására vonatkozó döntés alapján.

E fogalom tartalmát kiterjesztve a menedzsment tevékenységekre, és figyelembe véve az alapjául szolgáló információs folyamatok sajátosságait, az információtechnológiát a gyűjtés, továbbítás, felhalmozás, feldolgozás, tárolás, bemutatás, ill. technikai eszközök felhasználásán alapuló információk felhasználásával.

Az informatikát az információs folyamatok különbségei alapján technológiákra osztják:

Ø Információgyűjtés;

Ø Információ átadása;

Ø Információk felhalmozása;

Ø Információfeldolgozás;

Ø Információ tárolása;

Ø Információk benyújtása;

Ø Információ felhasználása.

Egy konkrét információs technológia megvalósításához megköveteli a következők jelenlétét:

1. Megfelelő technikai eszközök készlete, amely magát az információs folyamatot valósítja meg;

2. A műszaki komplexum vezérlőrendszerei (számítástechnika esetében ezek szoftvereszközök);

3. Szervezeti és módszertani támogatás, az összes tevékenység és személyi állomány megvalósításának egyetlen technológiai folyamatba kapcsolása egy meghatározott információs folyamat céljának megfelelően egy bizonyos irányítási tevékenység keretein belül.

Mindegyik konkrét információs folyamat lehet külön technológiával valósítja meg saját technikai bázissal, technikai eszközirányítási rendszerrel és szervezeti és módszertani támogatással. A vezetési tevékenység azonban a felsorolt ​​információs technológiák szinte mindegyikének megvalósításán alapul, a döntéshozatali folyamat egyes szakaszainak sorrendjének és tartalmának megfelelően. Ezért a vezetési tevékenységek korszerű informatikai támogatása a különféle információs folyamatok integrált felhasználásán alapul, egyetlen technikai komplexum alapján, amelynek alapja a számítástechnika.

Az információs technológia a társadalom információforrásainak felhasználási folyamatának legfontosabb eleme. Mára több evolúciós szakaszon ment keresztül, melyek változását elsősorban a tudományos-technikai haladás fejlődése, az információfeldolgozás új technikai eszközeinek megjelenése határozta meg. A modern társadalomban az információfeldolgozó technológia fő technikai eszköze a személyi számítógép, amely jelentősen befolyásolta mind a technológiai folyamatok felépítésének és felhasználásának koncepcióját, mind a kapott információ minőségét. A személyi számítógép bevezetése az információs szférába és a távközlési kommunikációs eszközök használata új szakaszt határozott meg az információs technológia fejlődésében, és ennek eredményeként a név megváltozása az egyik szinonimával: "új", „számítógép” vagy „modern”.

Az „új” jelző inkább e technológia innovatív, semmint evolúciós jellegét hangsúlyozza. Megvalósítása innovatív aktus abban az értelemben, hogy jelentősen megváltoztatja a szervezetek különböző tevékenységeinek tartalmát. Az új információs technológia fogalmába beletartoznak azok a kommunikációs technológiák is, amelyek különféle eszközökkel biztosítják az információátvitelt, nevezetesen telefon, távíró, távközlés, fax stb. Táblázatban. az új információs technológia főbb jellemzőit adjuk meg.

Az új információs technológia főbb jellemzői

Új információs technológia - információs technológia "barátságos" felhasználói felülettel, személyi számítógépek és távközlés segítségével.

A „számítógép” jelző hangsúlyozza, hogy megvalósításának fő technikai eszköze a számítógép.

Az új (számítógépes) információs technológia három alapelve:

Interaktív (párbeszéd) munkamód a számítógéppel;

Integráció (összekapcsolás, összekapcsolás) más szoftvertermékekkel;

· rugalmasság mind az adatok, mind a feladatdefiníciók megváltoztatásának folyamatában.

Az anyaggyártás technológiai folyamatának megvalósítása különféle technikai eszközökkel történik, amelyek magukban foglalják: berendezések, gépek, szerszámok, szállítószalagok stb.

Hasonlatosan, valami hasonlónak kellene lennie az információtechnológiának is. Az információ-előállítás ilyen technikai eszközei ennek a folyamatnak a hardveres, szoftveres és matematikai támogatása lesz. Segítségükkel az elsődleges információkat új minőségű információvá dolgozzák fel. Külön kiemeljük ezek közül az eszközök közül a szoftvertermékeket, és nevezzük őket eszközkészletnek, és a nagyobb áttekinthetőség kedvéért informatikai szoftver eszköztárnak nevezzük. Határozzuk meg ezt a fogalmat.

Információtechnológiai eszköz - egy vagy több kapcsolódó szoftvertermék egy adott típusú számítógéphez, amelynek technológiája lehetővé teszi a felhasználó által kitűzött cél elérését.

Eszközként a következő általánosan használható szoftvertermékeket használhatja személyi számítógépekhez: szövegszerkesztő (szerkesztő), asztali kiadói rendszerek, táblázatkezelők, adatbázis-kezelő rendszerek, elektronikus jegyzetfüzetek, elektronikus naptárak, funkcionális információs rendszerek (pénzügyi, számviteli, marketing) stb.), szakértői rendszerek stb.

Az információs technológiának, mint minden másnak, meg kell felelnie a következő követelményeknek:

Biztosítsa a teljes információfeldolgozási folyamat nagyfokú felosztását szakaszokra (fázisokra), műveletekre, cselekvésekre;

Tartalmazza a cél eléréséhez szükséges teljes elemkészletet;

Legyen rendszeres. A technológiai folyamat szakaszai, akciói, műveletei szabványosíthatók, egységesíthetők, ami lehetővé teszi az információs folyamatok hatékonyabb célirányos kezelését.

Az információs technológia megjelenése és fejlődése.

A 19. század második feléig az informatika alapja a toll, tintatartó és számlakönyv volt. A kommunikáció (csatlakozás) csomagok (küldemények) küldésével történik. Az információfeldolgozás termelékenysége rendkívül alacsony volt, minden levelet külön-külön manuálisan másoltak, a szintén manuálisan hozzáadott számlákon kívül nem volt más információ a döntéshozatalhoz

A 60-as évek második felében a nagytermelő számítógépek megjelenése az intézményi tevékenység perifériáján (számítástechnikai központokban) lehetővé tette, hogy az információtechnológiában az információ formájának, hanem tartalmának feldolgozására helyezzék a hangsúlyt. Ez volt a kezdete az "elektronikus" vagy "számítógépes" technológia kialakulásának. Mint tudják, a vezetői információs technológiának tartalmaznia kell az információfeldolgozás legalább 3 fő összetevőjét: a számvitelt, az elemzést és a döntéshozatalt. Ezeket a komponenseket "viszkózus" környezetben valósítják meg - a dokumentumok papír "tengerében", amely évről évre egyre hatalmasabbá válik.

Az 1970-es évek óta megfigyelhető az a tendencia, hogy az automatizált vezérlőrendszerek fejlesztésének súlypontja az ember-gép eljárások maximális kihasználásával az információtechnológia (különösen az elemző munka) alapvető összetevőire helyeződik át. De mint korábban, ezt a munkát nagy teljesítményű számítógépeken végezték, amelyek központilag a számítógépes központokban helyezkedtek el. Ugyanakkor az ilyen automatizált vezérlőrendszerek felépítése azon a hipotézisen alapul, amely szerint az elemzési és döntéshozatali problémák a formalizálható, matematikai modellezésre alkalmas osztályba tartoztak. Feltételeztük, hogy az ilyen automatizált irányítási rendszerek javítják az információs támogatás minőségét, teljességét, hitelességét és időszerűségét a döntéshozók számára, akiknek a munka hatékonysága az elemzett feladatok számának növekedése miatt nő.

A személyi számítógépek megjelenésével a „mikroprocesszoros forradalom címerén” az automatizált vezérlőrendszerek gondolatának alapvető modernizálása következik be: a számítógépközpontoktól és a vezérlés központosításáig az elosztott számítási potenciálig, az információfeldolgozás egységességének növeléséig. technológia és az irányítás decentralizálása. Ez a megközelítés a döntéstámogató rendszerekben (DSS) és a szakértői rendszerekben (ES) találta meg a megtestesülését, amelyek lényegében a szervezetirányítási technológia számítógépesítésének új szakaszát jellemzik - az automatizált vezérlőrendszerek személyre szabásának szakaszát. A következetesség a DSS fő jellemzője, és annak felismerése, hogy a legerősebb számítógép nem helyettesítheti az embert. Ebben az esetben egy szerkezeti ember-gép vezérlőegységről beszélünk, amelyet a munkafolyamat során optimalizálnak: a számítógép képességei a felhasználó által megoldandó feladatok strukturálása és tudásbázisának feltöltése miatt bővülnek. , illetve a felhasználó képességei - azon feladatok automatizálása miatt, amelyeket korábban gazdasági vagy technikai okokból nem volt megfelelő számítógépre átvinni. Lehetővé válik a különféle döntések következményeinek elemzése, és olyan kérdések megválaszolása, mint például: „mi lesz, ha...?” anélkül, hogy időt veszítenénk az időigényes programozási folyamatra. .