###
  • Програми
  • Безпека
  • Новини
  • Цікаве
  • Поради
  • Новини
  • Огляди

    • Історія розвитку інформаційних технологій з XVIII до XX століття. Історія розвитку інформаційних технологій - курсова робота Історія розвитку цифрових технологій

    29.12.2021 Огляди

    Історія інформаційних технологійбере свій початок задовго до виникнення сучасної дисципліни інформатика, що виникла у XX столітті. Інформаційні технології (ІТ) пов'язані з вивченням методів та засобів збору, обробки та передачі даних з метою отримання інформації нової якості про стан об'єкта, процесу або явища.

    Зважаючи на зростання потреб людства в обробці все більшого обсягу даних, засоби отримання інформації вдосконалювалися від ранніх механічних винаходів до сучасних комп'ютерів. Також у рамках інформаційних технологіййде розвиток супутніх математичних теорій, які зараз формують сучасні концепції.

    Інформаційні технології активізують та ефективно використовують інформаційні ресурсисуспільства (наукові знання, відкриття, винаходи, технології, передовий досвід), що дозволяє отримати суттєву економію інших видів ресурсів - сировини, енергії, корисних копалин, матеріалів та обладнання, людських ресурсів, соціального часу. На сьогодні ІТ пройшли кілька еволюційних етапів, зміна яких визначається головним чином розвитком науково-технічного прогресу, появою нових технічних засобів переробки інформації. Основним технічним засобом технології переробки інформації є персональний комп'ютер, який суттєво вплинув як на концепцію побудови та використання технологічних процесів, так і на якість інформації, що отримується після обробки.

    Енциклопедичний YouTube

      1 / 5

      ✪ Історія появи та розвитку програмування та ЕОМ

      ✪ Лекція 1: Структура та завдання служби інформаційних технологій

      ✪ XXI століття - століття інформаційних технологій

      ✪ Історія розвитку інформаційної технології

      ✪ 01 – Бази даних. Етапи розвитку інформаційних системта баз даних

      Субтитри

    Рання історія

    Найбільш рання згадка про використання обчислювальних пристроїв посідає період 2700-2300 до зв. е. Тоді в стародавньому Шумері був поширений абак. Він складався з дошки з накресленими лініями, які розмежовували послідовність систем системи числення. Початковий спосіб використання шумерського абака полягав у накресленні ліній на піску та гальці. Модифіковані абаки використовувалися також як сучасні калькулятори .

    Механічні аналогові обчислювальні пристрої з'явилися через сотні років у середньовічному, ісламському світі. Прикладами пристроїв цього періоду є екваторіум винахідника Аз-Заркалі, механічний мотор астролябії Абу-Райхан-аль-Біруні і торкветум Джабір-ібн-Афлаха. Мусульманські інженери побудували низку автоматів, у тому числі музичних, які можуть бути запрограмовані, щоб грати різні музичні композиції. Ці пристрої були розроблені братами Бану-Муса та Аль-Джазарі. Мусульманськими математиками також зроблено важливі досягнення в галузі криптографії та криптоаналізу, а також частотного аналізу Аль-Кінді.

    Після того, як на початку XVII століття Джон Непер відкрив логарифми для обчислювальних цілей, пішов період значного прогресу серед винахідників і вчених у створенні інструментів розрахунку. У 1623 Вільгельм Шиккард розробив обчислювальну машину, але відмовився від проекту, коли прототип, який він почав будувати, був знищений пожежею в 1624 році. Близько 1640 року Блез Паскаль, провідний французький математик, побудував перший механічний пристрій складання. Структура опису цього пристрою заснована на ідеях грецького математика Герона. Потім, в 1672 році, Готфрід, Вільгельм, Лейбніц винайшов ступінчастий калькулятор, який він зібрав у 1694 році.

    Для можливості створення першого сучасного комп'ютера ще був потрібний значний розвиток теорії математики та електроніки.

    Бінарна логіка

    На той час було винайдено перший механічний пристрій, керований бінарною схемою. Промислова революція дала поштовх механізації багатьох завдань, включаючи ткацтво. Перфокарти контролювали роботу ткацьких верстатів Жозефа Марі Жаккара, де перфорований отвір на карті означало бінарну одиницю, а неперфороване місце означало бінарний нуль. Завдяки перфокарт верстати мали можливість відтворювати найскладніші візерунки. Ткацький верстат Жаккара був далекий від того, щоб називатися комп'ютером, але він показує, що бінарна система могла бути використана для керування механізмами.

    Становлення дисципліни

    Піонери обчислювальної техніки

    До 1920-х років комп'ютерами(щось на зразок обчислювальної машини) були клерки, які виконували обчислення. Багато тисяч таких комп'ютерівбуло зайнято у комерції, працювали в уряді та науково-дослідних установах. «Комп'ютерами», здебільшого, були жінки, які мали спеціальну освіту. Деякі виконували астрономічні обчислення для календарів.

    Математичні основи сучасної інформатики було закладено Куртом Геделем у його теоремі о неповноті (1931). У цій теоремі він показав, що існують межі того, що може бути доведено і спростовано за допомогою формальної системи. Це призвело до визначення та опису Геделем та іншими формальними системами, у тому числі були визначені такі поняття, як μ-рекурсивна функція та λ-визначні функції.

    1936 року був ключовим роком для інформатики. Алан Т'юрінг і Алонзо Черч паралельно один з одним представили формалізацію алгоритмів з визначенням меж того, що може бути обчислено, і «чисто механічну» модель для обчислення.

    Алан Тьюрінг та його аналітична машина

    Після 1920-х років вираз обчислювальна машинавідносять до будь-яких машин, які виконували роботу людини-комп'ютера, особливо до тих, які були розроблені відповідно до ефективними методамитези Черча - Тьюринга . Ця теза формулюється як: «Всякий алгоритм може бути заданий у вигляді відповідної машини Тьюринга або частково рекурсивного визначення, а клас функцій, що обчислюються, збігається з класом частково рекурсивних функцій і з класом функцій, що обчислюються на машинах Тьюринга» . По-іншому, теза Черча-Тьюринга визначається як гіпотеза про природу механічних пристроїв розрахунків, таких як електронно-обчислювальні машини. Будь-яке обчислення, яке тільки можливо, може бути виконане на комп'ютері за умови, що в ньому достатньо часу та місця для зберігання.

    Механізми, які працюють над обчисленнями з нескінченностями, стали відомими як аналоговий тип. Значення таких механізмах представлялися безперервними числовими величинами, наприклад, кут обертання валу або різницю електричного потенціалу .

    На відміну від аналогових, цифрові машини мали можливість представляти стан числового значення та зберігати окремо кожну цифру. Цифрові машини використовували різні процесори або реле до винаходу пристрою з оперативною пам'яттю.

    Назва обчислювальна машиназ 1940-х почало витіснятися поняттям комп'ютер. Ті комп'ютери могли виконувати обчислення, які раніше виконували клерки. Починаючи з того, як значення перестали залежати від фізичних характеристик (як в аналогових машинах), логічний комп'ютер, заснований на цифровому устаткуванні, міг зробити все, що може бути описано чисто механічною системою .

    Машини Тьюринга були розроблені, щоб формально математично визначити, що може бути обчислено з урахуванням обмежень на обчислювальну спроможність. Якщо машина Тьюринга може виконати завдання, то завдання вважається обчислюваною за Тьюрингом. Т'юрінг переважно зосередився на проектуванні машини, яка могла визначити, що може бути обчислено. Т'юрінг зробив висновок, що, поки існує машина Тьюринга, яка могла б обчислювати наближення числа, це значення можна обчислити. Крім того, машина Тьюринга може інтерпретувати логічні оператори, такі як AND, OR, XOR, NOT, і «Якщо-То-Інакше», щоб визначити, чи є функція обчислюваною.

    На симпозіумі з великомасштабної цифрової техніки в Кембриджі Тьюрінг сказав: "Ми намагаємося побудувати машину, щоб робити різні речі просто шляхом програмування, а не шляхом додавання додаткового обладнання".

    Шеннон та теорія інформації

    До і під час 1930-х років інженери-електрики змогли побудувати електронні схеми для вирішення математичних та логічних завдань, але більшість із них робили це спеціальнимчином, не маючи жодної теоретичної суворості. Все змінилося з публікацією дисертації магістра 1937 року Клода Елвуда Шеннона на тему: Символічний аналіз релейних з'єднань та з'єднання з комутацією каналів(A?Symbolic?Analysis?of?Relay?and?Switching?Circuits). Шеннон, що під впливом роботи Буля , визнав, що може бути використана в організацію електромеханічних реле на вирішення логічних завдань (потім стала використовуватися в телефонних комутаторах). Ця концепція (щодо використання властивостей електричних перемикачів) лежала основу всіх електронних цифрових обчислювальних машин.

    Шеннон заснував новий розділінформатики - теорія інформації. В 1948 він опублікував статтю під назвою . Ідеї ​​з цієї статті застосовуються в теорії ймовірностей до вирішення проблеми, як краще кодувати інформацію, яку хоче передати відправник. Ця робота є однією з теоретичних основ для багатьох областей досліджень, у тому числі стиснення даних і криптографія.

    Вінер та кібернетика

    З експериментів із зенітними системами, які інтерпретували радіолокаційні зображення для виявлення ворожих літаків, Норберт Вінер ввів термін кібернетикавід др.-грец. κυβερνητική "Мистецтво управління". Він опублікував статтю «Кібернетика» у 1948 році, що вплинуло на появу штучного інтелекту. Вінер також порівняв обчислення, обчислювальну техніку, пристрої пам'яті та інші когнітивно подібні поняття зі своєрідним аналізом мозкових хвиль.

    Джон фон Нейман та архітектура фон Неймана

    У 1946 році була створена модель комп'ютерної архітектури, яка стала відома як архітектура фон Ніймана. З 1950 модель фон Неймана забезпечила єдність конструкцій наступних комп'ютерів. Архітектура фон Неймана вважалася новаторською, оскільки фон Нейман ввів виставу, що дозволяє використовувати машинні команди та розподіляти області пам'яті. Модель Неймана складається з 3 основних частин: арифметично-логічне пристрій (АЛУ), пам'ять (ОП) та блок управління пам'яттю.

    Розвиток апаратного забезпечення

    Перше та друге покоління комп'ютерів

    У 1950 році в Національній фізичній лабораторії (Великобританія) завершено Pilot ACE, програмований комп'ютер невеликих масштабів, заснований на моделі машини Тьюринга.

    Серед інших значних розробок компанія IBM 13 вересня 1956 року представила перший накопичувач на жорстких магнітних дисках («вінчестер») RAMAC об'ємом 5 Мегабайт, 12 вересня 1958 року в компанії Texas-Instruments запрацювала перша мікросхема (винахідниками мікросхеми вважають Джекаіл .

    Третє та наступні покоління комп'ютерів

    Під керівництвом Лебедєва під час 1948-1951 р.р. створювалася перша вітчизняна обчислювальна машина МЕСМ - мала електронна лічильна машина першого покоління (1951). Архітектура та принципи побудови МЭСМ були аналогічними тим, які раніше вже використовувалися в ЕНІАК, хоча Лебедєв не був знайомий з архітектурою фон Неймана. Паралельно з роботою в Києві С. А. Лебедєв керує розробкою великої електронної лічильної машини БЕСМ в ІТМіВТ. З 1953 р. перша модель БЭСМ мала знижену швидкодію, близько 2000 операцій на с. Було створено 7 екземплярів БЕСМ-2 на Казанському заводі лічильно-аналітичних машин. Варіант БЕСМ, БЭСМ-4 була розроблена на напівпровідниковій елементній базі (головний конструктор О. П. Васильєв, науковий керівник С. А. Лебедєв).

    М-20 (головний конструктор С. А. Лебедєв) – одна з кращих машинпершого покоління (1958). М-40 - комп'ютер, створений 1960 р. і вважається першим Ельбрусом на вакуумних лампах (головний конструктор З. А. Лебедєв, його заступник У. З. Бурцев). У 1961 р. зенітна ракета, керована комп'ютером М-40, на випробуваннях успішно збиває міжконтинентальну балістичну ракету, здатну нести ядерну зброю.

    Вершиною наукових та інженерних досягнень С. А. Лебедєва стала БЭСМ-6, перший зразок машини був створений у 1967 р. У ній реалізовані такі нові принципи та рішення, як паралельна обробка кількох команд, надшвидка реєстрова пам'ять, розшарування та динамічний розподіл оперативної пам'яті, багатопрограмний режим роботи, розвинена система переривань БЭСМ-6 - суперЕОМ другого покоління.

    Починаючи з 1958 р., ведуться розробки керуючої ЕОМ «Дніпро» (головний конструктор Б. Н. Малиновський, науковий керівник В. М. Глушков), а з 1961 р. почалося впровадження цих машин на заводах країни. Ці машини з'явилися одночасно з керуючими машинами США і випускалися ціле десятиліття (зазвичай термін морального старіння ЕОМ становить п'ять-шість років).

    У 1962 р. з ініціативи В. М. Глушкова створюється, а 1963 р. - СКБ обчислювальних машин. Після «Дніпра» головний напрям робіт колективу під керівництвом Глушкова – створення інтелектуальних ЕОМ, які спрощують інженерні розрахунки.

    Становлення програмування у СРСР

    Початковою точкою виникнення вітчизняного програмування слід вважати 1950, коли з'явився макет першої радянської ЕОМ МЕСМ (і першої ЕОМ в континентальній Європі).

    Головне і загальновизнане досягнення Д. А. Поспєлова полягає у створенні наприкінці 60-х років XX-го століття комплексу нових методів побудови систем управління, в основі яких лежать семіотичні моделі об'єктів управління та описи процедур управління. Ним було створено апарат ярусно-паралельних форм, що дозволив ставити та вирішувати багато проблем, пов'язаних з організацією паралельних обчислень у обчислювальних комплексах та мережах. На його основі у 70-ті роки були вирішені такі проблеми як синхронний та асинхронний розподіл програм по машинах комп'ютерної системи, оптимальна сегментація програм, оптимізація інформаційних обмінів.

    Розвиток програмного забезпечення

    Операційні системи

    Також набирають популярність мобільні, операційні системи. Це операційні системи, які працюють на смартфонах, планшетах, КПК, або інших цифрових мобільних пристроях. Сучасні мобільні операційні системи поєднують у собі риси операційної системи персонального комп'ютера з такими особливостями, як сенсорний екран, стільниковий зв'язок, Bluetooth, Wi-Fi, GPS навігація, фотоапарат, відеокамера, розпізнавання мови, диктофон, mp .

    Мобільні пристроїз можливостями мобільного зв'язку(наприклад, смартфон) містять дві мобільні операційні системи. Програмна платформа, яка доступна користувачеві, доповнюється другою низькорівневою власною операційною системою реального часу, за допомогою якої працює радіо та інше обладнання. Найбільш поширеними мобільними операційними системами є Android, Asha, Blackberry, iOS, Windows, iPhone, Firefox, OS, Sailfish, OS, Tizen, Ubuntu, Touch OS.

    Розвиток мереж

    Одна з перших спроб створити засіб зв'язку з використанням електрики відноситься до другої половини XVIII століття, коли Лесаж в 1774 побудував в Женеві електростатичний телеграф. 1798 року іспанський винахідник Франциско де Сальва створив власну конструкцію електростатичного телеграфу. Пізніше, в 1809 році німецький вчений Самуїл Томас Земмерінг побудував та випробував електрохімічний телеграф.

    Подальшим розвитком телеграфу став телефон. Олександр Грехам Белл організував перші телефонні переговори з телеграфних проводів 9 жовтня. Трубка Белла служила по черзі і передачі, і прийому людської промови. Телефон, запатентований США 1876 року Олександром Беллом, називався « телеграф, що говорить». Виклик абонента здійснювався через трубку за допомогою свистка. Дальність дії цієї лінії не перевищувала 500 метрів.

    Історія подальшого розвитку телефону включає електричний мікрофон, що нарешті остаточно замінив вугільний, гучний зв'язок, тоновий набір, цифровий стиск звуку. Нові технології: IP-телефонія, ISDN, DSL, стільниковий зв'язок, DECT.

    Надалі постала необхідність у мережах передачі даних (комп'ютерні мережі) - системах зв'язку між комп'ютерами або обчислювального обладнання. У 1957 році Міністерство оборони США визнало, що Американській армії на випадок війни потрібні надійні системи зв'язку та передачі інформації. Пол Берен розробив проект розподіленої мережі. Вона була названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network). У зв'язку з тим, що на великі відстанідуже важко передати аналоговий сигнал без спотворень, він запропонував передавати цифрові дані пакетами .

    У грудні 1969 була створена експериментальна мережа, що з'єднала чотири вузли:

    • Каліфорнійський університет у Лос-Анджелесі (UCLA)
    • Каліфорнійський університет в Санта-Барбарі (UCSB)
    • Дослідницький університет Стенфорда (SRI)
    • Університет штату Юта

    За кілька років мережа поступово охопила усі Сполучені Штати.

    У 1965 році Дональд Девіс, вчений із Національної фізичної лабораторії Англії, запропонував створити в Англії комп'ютерну мережу, засновану на комутації пакетів. Ідея не була підтримана, але до 1970 йому вдалося створити подібну мережу для задоволення потреб багатодисциплінарної лабораторії і для доказу роботи цієї технології на практиці. До 1976 року мережа об'єднувала вже 12 комп'ютерів та 75 термінальних пристроїв.

    До 1971 року співробітниками Массачусетського технологічного інституту була розроблена перша програма для відправки електронної пошти по мережі. Ця програма відразу стала дуже популярною серед користувачів. У 1973 році до мережі були підключені через трансатлантичний телефонний кабельперші іноземні організації з Великобританії та Норвегії та комп'ютерна мережа стала міжнародною.

    1983 року за мережею ARPANET закріпився термін «Інтернет». У вересні була опублікована специфікація Ethernet. 12 листопада - спеціаліст з інформатики Тім Бернерс-Лі опублікував пропозиції щодо системи гіпертекстових діаграм, давши їй назву World Wide Web. У 1990-х роках Інтернет об'єднав у собі більшість існуючих тоді мереж (хоча деякі, як Фідонет, залишилися відокремленими). Об'єднання виглядало привабливим завдяки відсутності єдиного керівництва, а також завдяки відкритості технічних стандартівІнтернету, що робило мережі незалежними від бізнесу та конкретних компаній.

    Див. також

    Примітки

    Література

    • Shallit, Jeffrey A Very Brief History of Computer Science(англ.). CS 134 in University of Waterloo (1995).
    • М.В.Бастриков, О.П.Пономарьов.Інформаційні технології технології управління: Навчальний посібник . – Калінінград: Ін-та «КВШУ», 2005. – 140 с.
    • Bellos, Alex Abacus adds up to number joy in Japan (неопр.) . Дата звернення 25 червня 2013 року.
    • Ifrah Georges. Universal History of Computing: З Abacus до Quantum Computer. – John Wiley & Sons, 2001. – 11 с.

    Через 63 роки після смерті Ч.Беббіджа знайшовся "хтось", який узяв на себе завдання створити машину, подібну - за принципом дії, тією, якою віддав життя Ч.Беббідж. Ним виявився німецький студент Конрад Цузе (1910 – 1985). Роботу зі створення машини він розпочав у 1934 р., за рік до отримання інженерного диплома. Конрад не знав ні про машину Беббіджа, ні про роботи Лейбніца, ні про алгебру Буля, яка підходить для того, щоб проектувати схеми з використанням елементів, які мають лише два стійкі стани.

    Тим не менш, він виявився гідним спадкоємцем В. Лейбніца та Дж. Буля оскільки повернув до життя вже забуту двійкову систему обчислення, а при розрахунку схем використав щось подібне до булевої алгебри. У 1937р. машина Z1 (що означало Цузе 1) була готова та запрацювала.

    Вона була подібна до машини Беббіджа чисто механічної. Використання двійкової системи створило диво - машина займала лише два квадратні метри на столі в квартирі винахідника. Довжина слів становила 22 двійкові розряди. Виконання операцій проводилося з використанням плаваючої коми. Для мантиси та її знака відводилося 15 розрядів, для порядку – 7. Пам'ять (теж на механічних елементах) містила 64 слова (проти 1000 у Беббіджа, що теж зменшило розміри машини). Числа та програма вводилася вручну. Через рік у машині з'явився пристрій введення даних та програми, що використовував кінострічку, на яку перфорувалася інформація, а механічний арифметичний пристрій замінив АУ послідовної дії на телефонних реле. У цьому К. Цузе допоміг австрійський інженер Гельмут Шрайєр, фахівець у галузі електроніки. Удосконалена машина отримала назву Z2. У 1941 р. Цузе за участю Г. Шрайєра створює релейну обчислювальну машину з програмним управлінням(Z3), що містить 2000 реле і повторює основні характеристики Z1 та Z2. Вона стала першою у світі повністю релейною цифровою обчислювальною машиною з програмним керуванням та успішно експлуатувалася. Її розміри лише трохи перевищували розміри Z1 та Z2.

    Ще 1938 р. Р. Шрайер, запропонував використовуватиме побудови Z2 електронні лампи замість телефонних реле. К. Цузе не схвалив його пропозицію. Але в роки Другої світової війни він сам дійшов висновку про можливість лампового варіанта машини. Вони виступили з цим повідомленням у колі вчених чоловіків і зазнали глузування та засудження. Названа ними цифра – 2000 електронних ламп, необхідних для побудови машини, могла остудити найгарячіші голови. Лише один із слухачів підтримав їхній задум. Вони не зупинилися на цьому і представили свої міркування до військового відомства, вказавши, що нова машина могла б використовуватися для розшифрування радіограм союзників.

    Але шанс створити в Німеччині не лише першу релейну, а й першу у світі електронну обчислювальну машину було втрачено.

    На той час К. Цузе організував невелику фірму, та її зусиллями були створені дві спеціалізовані релейні машини S1 та S2. Перша - для розрахунку крил "літаючих торпед" - літаків-снарядів, якими обстрілювався Лондон, друга - для керування ними. Вона виявилася першою у світі керуючою обчислювальною машиною.

    До кінця війни К. Цузе створює ще одну релейну обчислювальну машину – Z4. Вона виявиться єдиною збереженою з усіх машин, розроблених ним. Решту буде знищено під час бомбардування Берліна та заводів, де вони випускалися.

    І так, К. Цузе встановив кілька віх в історії розвитку комп'ютерів: першим у світі використовував при побудові обчислювальної машини двійкову систему обчислення (1937), створив першу у світі релейну обчислювальну машину з програмним управлінням (1941) і цифрову спеціалізовану керуючу обчислювальну машину (1943).

    Ці справді блискучі досягнення, однак, істотного впливу на розвиток обчислювальної техніки у світі не мали.

    Справа в тому, що публікацій про них та будь-якої реклами через секретність робіт не було, і тому про них стало відомо лише через кілька років після завершення Другої світової війни.

    Інакше розвивалися події США. У 1944 р. вчений Гарвардського університету Говард Айкен (1900-1973) створює першу в США (тоді вважалося першу у світі) релейно-механічну цифрову обчислювальну машину МАРК-1. За своїми характеристиками (продуктивність, обсяг пам'яті) вона була близькою до Z3, але суттєво відрізнялася розмірами (довжина 17 м, висота 2,5 м, вага 5 тонн, 500 тисяч механічних деталей).

    У машині використовувалася десяткова система числення. Як і в машині Беббіджа в лічильниках та регістрах пам'яті використовувалися зубчасті колеса. Управління та зв'язок між ними здійснювалася за допомогою реле, число яких перевищувало 3000. Г. Айкен не приховував, що багато в конструкції машини він запозичив у Ч. Беббіджа. "Якби був живий Беббідж, мені не було чого робити", - говорив він. Чудовою якістю машини була її надійність. Встановлена ​​в Гарвардському університеті, вона пропрацювала там 16 років.

    Після МАРК-1 вчений створює ще три машини (МАРК-2, МАРК-3 і МАРК-4) і з використанням реле, а чи не електронних ламп, пояснюючи це ненадійністю останніх.

    На відміну від робіт Цузе, які велися з дотриманням секретності, розробка МАРК1 проводилася відкрито і про створення незвичайної на той час машини швидко дізналися у багатьох країнах. Дочка К. Цузе, яка працювала у військовій розвідці і перебувала на той час у Норвергії, надіслала батькові вирізку з газети, що повідомляє про грандіозне досягнення американського вченого.

    К. Цузе міг тріумфувати. Він багато в чому випередив суперника, що з'явився. Пізніше він надішле йому листа і скаже про це. А уряд Німеччини в 1980 р. виділить йому 800 тис. марок для відтворення Z1, що він і здійснив разом з студентами, що допомагали йому. Свого воскреслого первістка К. Цузе передав на вічне зберігання до музею обчислювальної техніки в Падеборні.

    Продовжити розповідь про Г. Айкена хочеться цікавим епізодом. Справа в тому, що роботи зі створення МАРК1 виконувались на виробничих приміщенняхфірми IBM. Її керівник на той час Том Вотсон, котрий любив порядок у всьому, наполіг, щоб величезна машина була "одягнута" в скло і сталь, що робило її дуже респектабельною. Коли машину перевезли до університету і представили публіці, то ім'я Т. Вотсона серед творців машини не було згадано, що страшно розлютило керівника IBM, що вклав у створення машини півмільйона доларів. Він вирішив "втерти носа" Г. Айкену. Внаслідок цього з'явився релейно-електронний монстр, у величезних шафах якого розміщувалися 23 тис. реле та 13 тис. електронних ламп. Машина виявилася не працездатною. Зрештою її було виставлено в Нью-Йорку для показу недосвідченій публіці. У цьому гіганті завершився період електромеханічних цифрових обчислювальних машин.

    Що стосується Г. Айкена, то, повернувшись до університету, він першим у світі, почав читання лекцій з нового тоді предмета, що отримав зараз назву Computer Science - наука про комп'ютери, він же, один із перших запропонував використовувати машини в ділових розрахунках та бізнесі. Мотивом для створення МАРК-1 було прагнення Г. Айкена допомогти собі в численних розрахунках, які йому доводилося робити при підготовці дисертаційної роботи (присвяченій, до речі, вивченню властивостей електронних ламп).

    Проте вже насувався час, коли обсяг розрахункових робіт у розвинених країнах став наростати як снігова куля, насамперед у галузі військової техніки, чому сприяла Друга світова війна.

    У 1941 р. співробітники лабораторії балістичних досліджень Абердинського артилерійського полігону в США звернулися в розташовану неподалік технічну школу при Пенсільванському університеті за допомогою у складанні таблиць стрільби для артилерійських знарядь, сподіваючись на наявний в школі диференціальний аналізатор Буша - громіздко. Однак, співробітник школи фізик Джон Мочлі (1907-1986), який захоплювався метереологією і змайстрував для вирішення завдань у цій галузі кілька найпростіших цифрових пристроївна електронних лампах, запропонував щось інше. Їм було складено (у серпні 1942 р.) та відправлено у військове відомство США пропозицію про створення потужного комп'ютера(на той час) на електронних лампах. Ці, справді, історичні п'ять сторінок були покладені військовими чиновниками під сукно, і пропозиція Мочлі, ймовірно, залишилася б без наслідків, якби їм не зацікавилися співробітники полігону. Вони домоглися фінансування проекту, і у квітні 1943 р. було укладено контракт між полігоном та Пенсільванським університетом створення обчислювальної машини, названої електронним цифровим інтегратором і комп'ютером (ЭНИАК). На це відпускали 400 тис. доларів. До роботи було залучено близько 200 осіб, у тому числі кілька десятків математиків та інженерів.

    Керівниками роботи стали Дж. Мочлі та талановитий інженер-електронщик Преспер Еккерт (1919 – 1995). Саме він запропонував використовувати для машини забраковані військовими представниками електронні лампи (їх можна було отримати безкоштовно). Враховуючи, що необхідна кількість ламп наближалася до 20000, а кошти, виділені на створення машини, дуже обмежені, - це було мудрим рішенням. Він же запропонував знизити напругу розжарення ламп, що суттєво збільшило надійність їхньої роботи. Напружена робота завершилася наприкінці 1945 року. ЕНІАК був пред'явлений на випробування та успішно їх витримав. На початку 1946 р. машина почала вважати реальні завдання. За розмірами вона була вражаючою, ніж МАРК-1: 26 м завдовжки, 6м заввишки, вага 35 тонн. Але вражали не розміри, а продуктивність - вона у 1000 разів перевищувала продуктивність МАРК-1. Таким був результат використання електронних ламп!

    В іншому ЕНІАК мало чим відрізнявся від МАРК-1. У ньому використовувалася десяткова система обчислення. Розрядність слів – 10 десяткових розрядів. Місткість електронної пам'яті - 20 слів. Введення програм - з комутаційного поля, що викликало безліч незручностей: зміна програми займала багато годин і навіть дні.

    У 1945 р., коли завершувалися роботи зі створення ЕНІАК, і його творці вже розробляли новий електронний цифровий комп'ютер ЕДВАК в якому мали намір розміщувати програми в оперативній пам'яті, щоб усунути основний недолік ЕНІАК - складність введення програм обчислень, до них як консультант був направлений видатний математик, учасник Матхеттенського проекту створення атомної бомби Джон фон Нейман (1903-1957). Слід сказати, що розробники машини, зважаючи на все, не просили цієї допомоги. Дж. Нейман, ймовірно, сам виявив ініціативу, почувши від свого приятеля Г. Голдстайна, математика, який працював у військовому відомстві, про ЕНІАК. Він одразу оцінив перспективи розвитку нової техніки та взяв найактивнішу участь у завершенні робіт зі створення ЕДВАКу. Написана ним частина звіту по машині містила Загальний описЕДВАК та основні принципи побудови машини (1945 р.).

    Вона була розмножена Г. Голдстайном (без узгодження з Дж. Мочлі та П. Еккертом) і розіслана до низки організацій. У 1946р. Нейманом, Голдстайном і Берксом (всі троє працювали в Прінстонському інституті перспективних досліджень) було складено ще один звіт ("Попереднє обговорення логічного конструювання пристрою", червень 1946), який містив розгорнутий і детальний опис принципів побудови цифрових електронних обчислювальних машин. У тому ж році звіт був поширений на літній сесії Пенсільванського університету.

    Викладені у звіті принципи зводилися до такого.

    • 1. Машини на електронних елементах повинні працювати над десятковою, а двійковій системі обчислення.
    • 2. Програма повинна розміщуватися в одному з блоків машини - в пристрої, що володіє достатньою ємністю і відповідними швидкостями вибірки і запису команд програми.
    • 3. Програма, як і числа, з якими оперує машина, записується в двійковому коді. Таким чином, за формою подання команди та числа однотипні. Ця обставина призводить до таких важливих наслідків:
      • - проміжні результати обчислень, константи та інші числа можуть розміщуватися в тому самому пристрої, що і програма;
      • - Чисельна форма запису програми дозволяє машині виконувати операції над величинами, якими закодовані команди програми.
    • 4. Проблеми фізичної реалізації пам'яті, швидкодія якого відповідає швидкості роботи логічних схем, вимагає ієрархічної організації пам'яті.
    • 5. Арифметичне пристрій машини конструюється з урахуванням схем, виконують операцію складання, створення спеціальних пристроїв виконання інших операцій недоцільно.
    • 6. У машині використовується паралельний принцип організації обчислювального процесу (операції над словами здійснюються одночасно з усіх розрядів).

    Не можна сказати, що перелічені принципи побудови ЕОМ були вперше висловлені Дж. Нейманом та іншими авторами. Їхня заслуга в тому, що вони, узагальнивши накопичений досвід побудови цифрових обчислювальних машин, зуміли перейти від схемних (технічних) описів машин до їхньої узагальненої логічно ясної структури, зробили важливий крок від теоретично важливих основ (машина Тьюринга) до побудови реальних ЕОМ. Ім'я Дж. Неймана привернула увагу до звітів, а висловлені в них принципи та структура ЕОМ отримали назву неймановських.

    Під керівництвом Дж. Неймана в Прінстонському інституті перспективних досліджень у 1952 р. була створена ще одна машина на електронних лампах МАНІАК (для розрахунків зі створення водневої бомби), а 1954 р. ще одна, вже без участі Дж. Неймана. Остання була названа на честь вченого "Джоніака". На жаль, лише через три роки Дж. Нейман важко захворів і помер.

    Дж. Мочлі та П. Еккерт, скривджені тим, що у звіті Прінстонського університету вони не фігурували і вистраждане ними рішення розташовувати програми в оперативній пам'яті стали приписувати Дж. Нейману, а, з іншого боку, побачивши, що багато хто виник як гриби після дощу , Фірми прагнуть захопити ринок ЕОМ, вирішили взяти патенти на ЕНІАК.

    Однак у цьому їм було відмовлено. Допитливі суперники розшукали інформацію про те, що ще в 1938 - 1941 роках працював у сільськогосподарському училищі штату Айова професор математики Джон Атанасов (1903 - 1996), болгарин за походженням, разом зі своїм помічником Кліффордом Бері розробив макет. системи числення) для вирішення систем рівнянь алгебри. Макет містив 300 електронних ламп, мав пам'ять на конденсаторах. Таким чином, піонером лампової техніки в галузі комп'ютерів виявився Атанас.

    До того ж Дж. Мочлі, як з'ясував суд, який розбирав справу з видачі патенту, виявляється, був знайомий з роботами Атанасова не з чуток, а провів п'ять днів у його лабораторії, у дні створення макета.

    Що стосується зберігання програм в оперативній пам'яті та теоретичного обґрунтування основних властивостей сучасних комп'ютерів, то й тут Дж. Мочлі та П. Еккерт не були першими. Ще в 1936 р. про це сказав Алан Т'юрінг (1912 - 1953) - геніальний, математик, що опублікував тоді свою чудову роботу "Про обчислювані числа".

    Вважаючи, що найважливіша риса алгоритму (завдання на обробку інформації) - це можливість механічного характеру його виконання, А. Т'юрінг запропонував для дослідження алгоритмів абстрактну машину, що отримала назву "машина Тьюринга". У ньому він передбачив основні властивості сучасного комп'ютера. Дані мали вводитися в машину з паперової стрічки, поділеної на клітини-осередки. Кожна з них містила символ або була порожня. Машина не тільки могла обробляти записані на стрічці символи, а й змінювати їх, стираючи старі та записуючи нові відповідно до інструкцій, що зберігаються у її внутрішній пам'яті. І тому вона доповнювалася логічним блоком, що містить функціональну таблицю, визначальну послідовність дій машини. Інакше кажучи, А. Т'юрінг передбачив наявність деякого пристрою для зберігання програми дій машини. Але не лише цим визначаються його визначні заслуги.

    У 1942 - 1943 роках, у розпал Другої світової війни, в Англії, в обстановці найсуворішої таємності за його участю в Блечлі-парку під Лондоном була побудована і успішно експлуатувалася перша у світі спеціалізована цифрова обчислювальна машина "Колоссус" на електронних лампах для розшифрування секретних радіо німецькі радіостанції. Вона успішно впоралася з поставленим завданням. Один із учасників створення машини так оцінив заслуги А. Тьюринга: "Я не хочу сказати, що ми виграли війну завдяки Тьюрингу, але беру на себе сміливість сказати, що без нього ми могли її і програти". Після війни вчений взяв участь у створенні універсальної лампової ЕОМ. Раптова смерть на 41 році життя завадила реалізувати повною мірою його видатний творчий потенціал. На згадку про А. Тьюринга встановлено премію його імені за видатні роботи в галузі математики та інформатики. ЕОМ "Колоссус" відновлено і зберігається в музеї містечка Блечлі парк, де вона була створена.

    Однак, у практичному плані Дж. Мочлі та П. Еккерт справді виявилися першими, хто, зрозумівши доцільність зберігання програми в оперативній пам'яті машини (незалежно від А. Тьюринга), заклали це в реальну машину – свою другу машину ЕДВАК. На жаль, її розробка затрималася, і вона була введена в експлуатацію тільки в 1951р. У цей час в Англії вже два роки працювала ЕОМ із програмою, що зберігається в оперативній пам'яті! Справа в тому, що в 1946 р. у розпал робіт з ЕДВАК Дж. Мочлі прочитав курс лекцій за принципами побудови ЕОМ у Пенсільванському університеті. Серед слухачів виявився молодий вчений Моріс Уїлкс (народився 1913 р.) з Кембриджського університету, того самого, де сто років тому Ч. Беббідж запропонував проект цифрової машини з програмним керуванням. Повернувшись до Англії, талановитий молодий вчений зумів за дуже короткий термін створити ЕОМ ЕДСАК (електронний комп'ютер на лініях затримки) послідовної дії з пам'яттю на ртутних трубках з використанням двійкової системи обчислення та програмою, що зберігається в оперативній пам'яті. 1949 р. машина запрацювала. Так М. Вілкс виявився першим у світі, хто зумів створити ЕОМ з програмою, що зберігається в оперативній пам'яті. У 1951 р. він запропонував мікропрограмне управління операціями. ЕДСАК став прототипом першої у світі серійної комерційної ЕОМ ЛЕО (1953). Сьогодні М. Вілкс - єдиний з живих комп'ютерних піонерів світу старшого покоління, тих, хто створював перші ЕОМ. Дж. Мочлі і П. Еккерт намагалися організувати власну компанію, але її довелося продати через фінансові труднощі. Їх нова розробка- машина УНІВАК, призначена для комерційних розрахунків, перейшла у власність фірми Ремінгтон Ренд та багато в чому сприяла її успішній діяльності.

    Хоча Дж. Мочлі та П. Еккерт не отримали патенту на ЕНІАК, його створення стало, безумовно золотою віхою у розвитку цифрової обчислювальної техніки, що відзначає перехід від механічних та електромеханічних до електронних цифрових обчислювальних машин.

    У 1996 р. з ініціативи Пенсільванського університету багато країн світу відзначили 50-річчя інформатики, пов'язавши цю подію з 50-річчям створення ЕНІАК. Для цього були багато підстав - до ЕНІАК і після жодна ЕОМ не викликала такого резонансу у світі і не мала такого впливу на розвиток цифрової обчислювальної техніки як чудове дітище Дж. Мочлі та П. Еккерта.

    У другій половині ХХ століття розвиток технічних засобів пішло значно швидше. Ще швидше розвивалася сфера програмного забезпечення, нових методів чисельних обчислень, теорія штучного інтелекту.

    1995 р. американський професор інформатики Університету штату Вірджинія Джон Лі опублікував книгу "Комп'ютерні піонери". До піонерів він включив тих, хто зробив істотний внесок у розвиток технічних засобів, програмного забезпечення, методів обчислень, теорію штучного інтелекту та ін., за час від появи перших примітивних засобів обробки інформації до наших днів.

    1-й етап(До другої половини XIX століття) - "ручна" інформаційна технологія, інструментарій якої складають: перо, чорнильниця, бухгалтерська книга. Комунікації здійснюються вручну шляхом поштового пересилання листів, пакетів, депеш. Основна мета технології - подання інформації в потрібну форму.

    2-й етап(З кінця XIX століття) - "механічна" технологія, інструментарій якої складають: друкарська машинка, телефон, фонограф, пошта, оснащена більш досконалими засобами доставки. Основна мета технології - представлення інформації у потрібній формі зручнішими способами.

    3-й етап(40-60-ті роки XX століття) - "електрична" технологія, інструментарій якої складають: великі ЕОМ і відповідне програмне забезпечення, електричні машинки, копіювальні апарати, портативні магнітофони. Змінюється мета технології. З форми подання інформації акцент поступово переміщається формування її змісту.

    4-й етап(з початку 70-х років XX століття) - "електронна" технологія, основним інструментарієм якої стають великі ЕОМ та створювані на їх базі автоматизовані системи управління (АСУ), оснащені широким спектром базових та спеціалізованих програмних комплексів. Центр тяжкості технології істотно зміщується формування змістовної боку інформації.

    5-й етап(З середини 80-х років XX століття) - "комп'ютерна" технологія, основним інструментарієм якої є персональний комп'ютерз великою кількістю стандартних програмних продуктів різного призначення. На цьому етапі створюються системи підтримки ухвалення рішень. Подібні системимають вбудовані елементи аналізу та штучного інтелекту для різних рівнів управління. Вони реалізуються на персональному комп'ютері та використовують телекомунікаційний зв'язок. У зв'язку з переходом на мікропроцесорну базу істотно змінюються технічні засоби побутового, культурного та іншого призначення. У різних сферах починається широке використання телекомунікаційного зв'язку, локальних комп'ютерних мереж.

    Найбільш широко персональні ЕОМ застосовуються для редагування текстів при підготовці журналів, книг та різноманітних документацій. переваги комп'ютерів перед друкарськими машинками очевидні: знижується кількість помилок і друкарських помилок, прискорюється підготовка матеріалів, підвищується якість їх оформлення.

    Розвиток інформаційних технологій немислимий без організації електронної пошти, мереж зв'язків та інформаційних комунікацій на базі мереж ЕОМ

    Будь-яке нове застосування комп'ютерів вимагає, як правило, не стільки придбання додаткових технічних пристроївскільки оснащення належними програмними засобами.

    Існує кілька класифікацій програмних засобів для ЕОМ. Розглянемо класифікацію програмних засобів для персонального комп'ютера. У ній виділяються ігрові, навчальні, ділові програми, а також інформаційні системи та інструментальні програмні засоби.

    Ігрові програми- Одна з форм цікавих занять на комп'ютері. З ігрових програм почалося масове поширення персональних комп'ютерів. В якійсь мірі комп'ютерні ігри- це нова технологіявідпочинку. При іграх потрібно пам'ятати, по-перше, приказку "справі час, а потіху годину", а по-друге, що надмірне захоплення будь-якою грою може завдати шкоди.

    Навчальні програмислужать для організації навчальних занять. Ці програми можуть використовуватись для занять з логіки, історії, інформатики, російської мови, біології, географії, математики, фізики та інших навчальних дисциплін. Комп'ютери на таких заняттях можуть використовуватись як електронних підручниківта тренажерів, лабораторних стендів та інформаційно-довідкових систем.

    Ділові програмипризначені для підготовки, накопичення та обробки різноманітних службової інформації. Ці програми можна використовуватиме комп'ютеризації діловодства - ведення документації, підготовки розкладів, складання графіків чергувань та інших работ. Для цього використовуються різні текстові редактори, електронні таблиці, графічні редактори, бази даних, бібліотечні інформаційно-пошукові системи та інші спеціалізовані програми

    Інформаційні системислужать для організації, накопичення та пошуку на комп'ютері самій різної інформації. До них належать бази даних, бібліотечні інформаційно-пошукові системи, системи продажу та реєстрації квитків у театрах, у залізничних та авіаційних касах.

    Перспективними інформаційними засобамиє основи знань та експертні системи. З їх допомогою будуть надаватися консультації на медичні теми, довідки у справах різних служб, допомагати винахідникам, консультувати технологів, конструкторів та надавати відповіді, моделюючи поведінку експертів у тій чи іншій галузі знань та професійної діяльності.

    Інструментальні засоби- це програми та комплекси програм, які програмісти використовують для створення програм та автоматизованих систем. До них входять редактори текстів, інтерпретатори, компілятори та інші спеціальні програмні засоби.

    Якщо ігрові, ділові та навчальні програмислужать засобами для організації технологій уявлення інформаційних послуг, то інструментальні програми створюють основу тих чи інших технологій програмування.

    Особливу роль функціонуванні комп'ютерів та підтримки роботи програмних засобів грають операційні системи. Робота будь-якого комп'ютера починається із завантаження та запуску операційної системи, попередньо розміщеної на системному диску.

    Людська мова була першим носієм знань про спільно виконувані людьми дії. Знання поступово накопичувалися та усно передавалися від покоління до покоління. Процес усних оповідань отримав першу технологічну підтримку зі створенням писемності різних носіях. Спочатку для письма використовувалися камінь, кістка, глина, папірус, шовк, потім - папір. Виникнення книгодрукування прискорило темпи накопичення і поширення знань, стимулювало розвиток наук.

    Перший етапрозвитку ІТ— «ручна» інформаційна технологія (до другої половини XIX ст.). Інструментарій: перо, чорнильниця, бухгалтерська книга. Форма передачі інформації – пошта. Але вже XVII в. почали розроблятися інструментальні засоби, що дозволили надалі створювати механізовані, а потім автоматизовані ІТ.

    У цей період англійський вчений Ч. Беббідж теоретично досліджував процес виконання обчислень і обґрунтував основи архітектури обчислювальної машини (1830 р.); математик А. Лавлейс розробила першу програму для машини Беббіджа (1843р.)

    Другий етапрозвитку ІТ- "механічна" інформаційна технологія (з кінця XIX ст.). Інструментарій: друкарська машинка, телефон, фонограф. Передається інформація за допомогою удосконаленого поштового зв'язку, йде пошук зручних засобів подання та передачі інформації. Наприкінці ХІХ ст. відкритий ефект електрики, що сприяло винаходу телеграфу, телефону, радіо, що дозволяє оперативно передавати і накопичувати інформацію в будь-якому обсязі. З'явилися засоби інформаційної комунікації, завдяки чому передача інформації могла здійснюватися на великі відстані.

    У цей період англійський математик Джордж Буль опублікував книгу «Закони мислення», яка стала інструментом розробки та аналізу складних схем, з багатьох тисяч яких складається сучасна ЕОМ (1854 р.); перші телефонні переговори з телеграфних проводів (1876 р); випуск обчислювальних перфораційних машин та перфокарт (1896р).

    Третій етапрозвитку ІТпочався з кінця 40-х років. XX ст. - З створення перших ЕОМ.

    У цей період починається розвиток автоматизованих інформаційних технологій; використовуються магнітні та оптичні носії інформації, кремній; застосовується «електрична» інформаційна технологія (40—60-ті рр. XX ст.). До кінця 1950-х років. в ЕОМ основним елементом конструкції були електронні лампи (I покоління), розвиток ідеології та техніки програмування йшло за рахунок досягнень американських вчених.

    Інструментарій: великі ЕОМ та відповідне програмне забезпечення, електрична друкарська машинка, портативний магнітофон, копіювальні апарати.

    У цей період: увазі наукової громадськості представлена ​​Z3 - програмована обчислювальна електромеханічна машина, що володіє всіма властивостями сучасного комп'ютера, створена німецьким інженером К. Цузе в 1941; запущений Марк I - перший американський програмований комп'ютер (1944 р.); у США створено першу електронну машину — «ЕНІАК» (калькулятор) (1946 р.); у СРСР під керівництвом С.А. Лебедєва створено МЕСМ - мала електронна лічильна машина (1951 р.); у Радянському Союзі розпочався серійний випуск машин, першими з яких були «БЕСМ-1» та «Стріла» (1953 р.); компанія IBM представила перший накопичувач на жорстких магнітних дисках («вінчестер») RAMAC об'ємом 5 Мбайт (1956).

    Четвертий етап розвитку ІТ- "електронна" інформаційна технологія (з початку 1970-х рр.). Її інструментарієм стають великі ЕОМ і створювані з їхньої базі АСУ, оснащені широким програмним забезпеченням. Мета - формування змістовної частини інформації.

    Винахід мікропроцесорної технології та поява персонального комп'ютера (70-ті рр. XX ст.) дозволило остаточно перейти від механічних та електричних засобів перетворення інформації до електронних, що призвело до мініатюризації всіх приладів та пристроїв. На мікропроцесорах та інтегральних схемах створюються комп'ютери, комп'ютерні мережі, системи передачі.

    У 1970-1980-ті роки. створені та поширюються міні-ЕОМ, здійснюється інтерактивний режим взаємодії кількох користувачів.

    П'ятий етап розвитку ІТ- Комп'ютерна («нова») інформаційна технологія (з середини 80-х рр..). Інструментарій — персональний комп'ютер з великою кількістю програмних продуктів різного призначення. Розвивається система підтримки ухвалення рішень, штучний інтелект реалізується на ПК, використовується телекомунікаційний зв'язок. Використовуються мікропроцесори. Мета - зміст та доступність для широкого споживача мініатюризованих технічних засобів побутового, культурного та іншого призначення.

    У 1980-1990-і рр.. відбувається якісний стрибок технології розробки програмного забезпечення: центр тяжкості технологічних рішень переноситься створення засобів взаємодії користувачів з ЕОМ під час створення програмного продукту. Важливе місце у ІТ займає уявлення та обробка знань. Створюються основи знань, експертні системи. Широко поширюються персональні ЕОМ.

    Розвиток ІТ в 1990-2000-і рр..: Intel представляє новий процесор- 32-розрядний 80486SX, швидкість якого складає 27 млн ​​операцій на секунду (1990 р.); Apple створює перший монохромний ручний сканер (1991); NEC випускає перший привод CD-ROM з подвоєною швидкістю (1992 р); М. Андріссен представив публіці свій новий веб-браузер, який отримав назву Mosaic Netscape (1994 р); до 1995 р. програмне забезпечення, яке випускається фірмою Microsoft, використовували 85% персональних комп'ютерів. ОС Windows удосконалюється рік у рік, володіючи вже й засобами доступу в глобальну мережу Інтернет;

    На сучасному етапі розвиваються інструментальні середовища та системи візуального програмування для створення програм мовами високого рівня: TurboPascal, Delphi, Visual Bask, С++Builder та ін. Тому знаходить застосування масова розподілена обробка даних. Унікальні можливості дає Internet, потенційно дозволяючи створити найбільший паралельний комп'ютер для ефективного використання наявного потенціалу мережі. Його також можна розглядати, як метакомп'ютер - найбільший паралельний комп'ютер, що складається з безлічі комп'ютерів.

    Лекція ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ

    План лекції

    3.1. Визначення інформаційних технологій

    3.2. Історія виникнення інформаційних технологій

    3.3. Етапи розвитку автоматизованих інформаційних технологій

    3.4. Роль та значення інформаційних технологій

    Визначення інформаційних технологій

    Створення та функціонування інформаційних систем тісно пов'язане з розвитком інформаційних технологій, їхньою головною складовою. Технологіяу перекладі з грецької означає мистецтво, майстерність, вміння, тобто те, що має безпосереднє відношення до процесів, які є певною сукупністю дій, спрямованих на досягнення поставленої мети. Процес визначається обраною стратегією та реалізується сукупністю різних засобів та методів. Технологія змінює якість чи початковий стан матерії з метою отримання матеріального продукту.

    Інформація є одним із найцінніших ресурсів суспільства поряд з традиційними матеріальними ресурсами: нафтою, газом, корисними копалинами та ін.

    Інформаційні процеси (англ. information processes) за законодавством Російської Федерації- Це процеси збору, обробки, накопичення, зберігання, пошуку та поширення інформації. Інформаційна технологія– це інформаційний процес, що використовує сукупність засобів та методів збору, обробки та передачі даних (первинної інформації) для отримання інформації нової якості про стан об'єкта, процесу чи явища (інформаційного продукту) (рис. 3.1).

    Мета технології матеріального виробництва - випуск продукції, що задовольняє потреби людини чи системи. Мета інформаційної технології – виробництво інформації для її аналізу
    людиною та прийняття на її основі рішення щодо виконання будь-якої дії.

    Інформаційні технології в управлінні– це комплекс методів переробки розрізнених вихідних даних до надійної та оперативної інформації механізму прийняття рішень за допомогою апаратних та програмних засобів з метою досягнення оптимальних ринкових параметрів об'єкта управління. Автоматизовані інформаційні технології– це системно-організована для вирішення завдань управління сукупність методів та засобів реалізації операцій збору, реєстрації, передачі, накопичення, пошуку, обробки та захисту інформації на базі застосування розвиненого програмного забезпечення, використовуваних засобів обчислювальної техніки та зв'язку, а також способів, за допомогою яких інформація пропонується клієнтам.

    Інструментарій інформаційної технології– один або кілька взаємозалежних програмних продуктів для певного типу комп'ютера, технологія роботи в якому дозволяє досягти поставленої користувачем мети. Як інструментарій використовуються: текстовий процесор (редактор), настільні видавничі системи, електронні таблиці, системи управління базами даних, електронні записники, електронні календарі, інформаційні системи функціонального призначення (фінансові, бухгалтерські, для маркетингу та ін.), експертні системи та ін. .

    Інформаційна технологія тісно пов'язана з інформаційними системами, які є для неї основним середовищем. Інформаційна технологія є процесом з чітко регламентованих правил виконання операцій над первинними даними, основною метою якого є отримання необхідної інформації. Інформаційна система є середовищем, складовими елементами якої є комп'ютери, комп'ютерні мережі, програмні продукти, бази даних, люди, різного роду технічні та програмні засоби зв'язку та ін., тобто це людинокомп'ютерна система обробки інформації, основна мета якої організація зберігання та передачі інформації. Реалізація функцій інформаційної системи неможлива без знання орієнтованої її інформаційної технології. Інформаційна технологія може існувати і поза сферою інформаційної системи.

    p align="justify"> Технологічний процес необов'язково повинен складатися з усіх рівнів, представлених на рис. 3.2. Він може починатися з будь-якого рівня і не включати, наприклад, етапи чи операції, а складатися лише з дій.

    Для реалізації етапів технологічного процесуможуть використовуватись різні програмні середовища. Інформаційна технологія, як і будь-яка інша, повинна забезпечувати високий рівень розчленування всього процесу обробки інформації на етапи (фази), операції, дії та включати весь набір елементів, необхідних для досягнення поставленої мети.

    Історія виникнення інформаційних технологій

    Термін « інформаційні технології» з'явився наприкінці 1970-х років. і став означати технологію обробки інформації. Комп'ютери змінили процеси роботи з інформацією, підвищили оперативність та ефективність управління, але водночас комп'ютерна революція породила серйозні соціальні проблеми вразливості інформації.
    У бізнесі використання комп'ютера полягає в ідентифікації задачних ситуацій, їх класифікації та застосуванні для їх вирішення технічних та програмних засобів, які називаються технологіями– правилами дії з використанням будь-яких загальних засобів для цілої сукупності завдань чи задачних ситуацій.

    Використання комп'ютерних технологійдозволяє компанії досягти конкурентних переваг на ринку шляхом використання основних комп'ютерних концепцій:

    · Збільшувати ефективність та оперативність роботи за допомогою використання технологічних, електронних, інструментальних та комунікаційних засобів;

    · максимізувати індивідуальну ефективність шляхом накопичення інформації та використання засобів доступу до баз даних;

    · Збільшувати надійність та швидкість обробки інформації за допомогою інформаційних технологій;

    · Мати технологічний базис для спеціалізованої колективної роботи.

    Інформаційна ера почалася у 1950-х рр., коли на ринку з'явився перший універсальний комп'ютер для комерційного використання UNIVAC, який проводив обчислення за мілісекунди Пошук механізму для обчислень почався багато століть тому. Рахунки - один з перших механічних рахункових пристроїв п'ятитисячолітньої давності були винайдені незалежно і практично одночасно в Стародавній Греції, Стародавньому Римі, Китаї, Японії та на Русі. Рахунки – родоначальники цифрових пристроїв.

    Історично склався розвиток двох напрямів розвитку обчислень та обчислювальної техніки: аналогове та цифрове. Аналоговий напрямокґрунтується на обчисленні невідомого фізичного об'єкта (процесу) за аналогією з моделлю відомого об'єкта (процесу). Основоположником аналогового напряму є шотландський барон Джон Непер, який теоретично обґрунтував функції та розробив практичну таблицю алгоритмів, що спростило виконання операцій множення та поділу. Трохи пізніше англієць Генрі Бріггс склав таблицю десяткових логарифмів.

    У 1623 р. Вільям Відред винайшов прямокутну логарифмічну лінійку, а 1630 р. Річард Деламейн – кругову логарифмічну лінійку, 1775 р. Джон Робертсон додав до лінійці бігунок, 1851–1854 гг. француз Амедей Манхейм змінив конструкцію лінійки на сучасний вигляд. У середині IX ст. були створені пристрої: планіметр (для обчислення площі плоских фігур), курвіметр (визначення довжини кривих), диференціатор, інтегратор, інтеграф (для отримання графічних результатів інтегрування) та інші пристрої.

    Цифровий напрямок розвитку техніки обчислень виявився більш перспективним. На початку XVI ст. Леонардо да Вінчі створив ескіз 13-розрядного підсумовуючого пристрою з десятизубними кільцями (макет працюючого пристрою був побудований лише у XX ст.).
    У 1623 р. професор Вільгельм Шиккард описав пристрій лічильної машини. У 1642 р. французький математик і філософ Блез Паскаль (1623-1662) розробив і побудував рахунковий пристрій. Pascaline», щоб допомогти своєму батькові – збирачеві податків. Ця конструкція лічильного колеса використовувалася у всіх механічних калькуляторах до 1960 р., коли з появою електронних калькуляторів вони вийшли з використання.

    У 1673 р. німецький філософ і математик Готфрід Вільгельм Лейбніц винайшов механічний калькулятор, здатний виконувати основні арифметичні дії у двійковій системі числення. У 1727 р. на основі двійкової системи Лейбніца Джакоб Леопольд створив лічильну машину. У 1723 р. німецький математик та астроном створив арифметичну машину, яка визначала приватне та число послідовних операцій складання при множенні чисел і здійснювала контроль за правильністю введення даних.

    У 1896 р. Холлерит заснував компанію з виробництва табулюючих рахункових машин Tabulating Machine Company, яка у 1911 р. об'єдналася з кількома іншими компаніями, а в 1924 р. генеральний керуючий Томас Ватсон змінив її назву на International Business Machine Corporation (IBM). Початок сучасної історії комп'ютера відзначений винаходом у 1941 р. комп'ютера Z3 (електричних реле, керованих програмою) німецьким інженером Конрадом Зусе та винаходом найпростішого комп'ютера Джоном В. Атанасоффом, професором університету штату Айова. Обидві системи використовували принципи сучасних комп'ютерів і ґрунтувалися на двійковій системі числення.

    Основними компонентами ЕОМ I покоління були електронно-вакуумні лампи, системи пам'яті будувалися на ртутних лініях затримки, магнітних барабанах, електронно-променевих трубках Вільямса. Дані вводилися за допомогою перфострічок, перфокарт і магнітних стрічок із програмами, що зберігаються. Використовувалися принтери. Швидкодія комп'ютерів першого покоління не перевищувала 20 тисяч операцій на секунду. Лампові машини у промисловому масштабі випускалися до середини 50-х років.

    У 1948 р. США Уолтер Браттейн і Джон Бардін винайшли транзистор, в 1954 р. Гордон Тил застосував виготовлення транзистора кремній. З 1955 р. комп'ютери почали випускатися транзисторах. У 1958 р. Джеком Кілбі була винайдена інтегральна мікросхема та Робертом Нойсом промислова інтегральна мікросхема ( Chip). У 1968 р. Роберт Нойс заснував фірму Intel (Integrated Electronics). Комп'ютери на інтегральних схемах стали випускатися з 1960 р. ЕОМ II покоління стали компактними, надійними, швидкими (до 500 тисяч операцій на секунду), удосконалилися функціональні пристрої роботи з магнітними стрічками та пам'яті на магнітних дисках.

    У 1964 р. були розроблені ЕОМ III покоління із застосуванням електронних схем малого та середнього ступеня інтеграції (так 1000 компонентів на кристал). Приклад: IBM 360(США, фірма IBM), ЄС 1030, ЄС 1060(СРСР). Наприкінці 60-х років. ХХ ст. з'явилися мінікомп'ютери,
    1971 р. – мікропроцесор. У 1974 р. компанія Intelвипустила перший широко відомий мікропроцесор Intel 8008, 1974 р. – мікропроцесор II покоління Intel 8080.

    З середини 1970-х років. ХХ ст. було розроблено ЕОМ IV покоління. Вони були засновані на великих та надвеликих інтегральних схемах (до мільйона компонентів на кристал) та швидкодіючих системах пам'яті ємністю кілька мегабайт. При включенні відбувалося самозавантаження, при відключенні дані оперативної пам'яті переносилися на диск. Продуктивність комп'ютерів стала сотні мільйонів операцій на секунду. Перші комп'ютери випустили фірмою Amdahl Corporation.

    У середині 70-х років. ХХ ст. виникли перші промислові персональні комп'ютери. У 1975 р. було створено перший промисловий персональний комп'ютер Альтаїрна основі мікропроцесора Intel 8080. Торішнього серпня 1981 р. компанія IBMвипустила комп'ютер IBM PCна основі мікропроцесора Intel 8088, який швидко завоював популярність

    З 1982 р. ведуться розробки ЕОМ V покоління, орієнтовані обробку знань. У 1984 р. фірма Microsoftпредставила перші зразки операційної системи Windows, у березні 1989 р. Тімом Бернерс-Лі, співробітником міжнародного європейського центру, було запропоновано ідею створення розподіленої інформаційної системи Word Wide Web, проект було прийнято у 1990 р.

    Аналогічно розвитку апаратних засобів розробка програмного забезпечення також поділяється на покоління. Програмне забезпечення I покоління являло собою базові мовипрограмування, якими володіли лише комп'ютерні спеціалісти. Програмне забезпечення II покоління характеризується розвитком проблемно-орієнтованих мов, таких як Fortran, Cobol, Algol-60.

    Використання операційних систем з діалоговим режимом, систем управління базами даних та мов структурного програмування, таких як Pascal, відноситься до програмного забезпечення ІІІ покоління. Програмне забезпечення IV покоління включає розподілені системи: локальні та глобальні мережікомп'ютерних систем, удосконалені графічні та користувальницькі інтерфейси та інтегроване середовище програмування. Програмне забезпечення V покоління характеризується обробкою знань та кроками у сфері паралельного програмування.

    Використання комп'ютерів та інформаційних систем, індустрія яких розпочалася з 1950-х рр., є основним засобом підвищення конкурентоспроможності за допомогою таких основних переваг:

    · Поліпшення та розширення обслуговування клієнтів;

    · Підвищення рівня ефективності завдяки економії часу;

    · Збільшення навантаження та пропускну здатність;

    · Підвищення точності інформації та скорочення збитків, зумовлених помилками;

    · Підняття престижу організації;

    · Збільшення прибутку бізнесу;

    · Забезпечення можливості отримання надійної інформації в реальному часі при використанні ітеративного режиму та організації запитів;

    · Використання керівником достовірної інформації для планування, управління та прийняття рішень.