Ранняя история информационных технологий. История возникновения информационных технологий Информационная история

Основные понятия информационных технологий.

Управленческая деятельность в любой организации основана на переработке данных и производстве выходной информации, что предполагает наличие технологии преобразования исходных данных в результативную информацию.

Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. Под процессом следует понимать определенную сово­купность действий, направленных на достижение поставленной цели. Процесс должен оп­ределяться выбранной человеком стратегией и реализоваться с помощью совокупности различных средств и методов.

Под технологией материального производства понимают процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения со­стояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первона­чальное состояние материи в целях получения материального продукта

Информация является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими тради­ционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ре­сурсов можно воспринимать как технологию. Тогда справедливо следующее определение.

Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной инфор­мации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Цель технологии материального производства - выпуск продукции, удовлетворяю­щей потребности человека или системы.

Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа чело­веком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Распространяя содержание этого понятия на управленческую деятельность, и учитывая специфику информационных процессов, на которых она основывается, определим информационную технологию как систему методов и способов сбора, передачи, накопления, обработки, хранения, представления и использования информации на основе применения технических средств.

ИТ в соответствии с различием информационных процессов классифицируются на технологии:

Ø Сбора информации;

Ø Передачи информации;

Ø Накопления информации;

Ø Обработки информации;

Ø Хранения информации;

Ø Представления информации;

Ø Использования информации.

Конкретная информационная технология для своей реализации предполагает наличие:

1. Комплекса соответствующих технических средств, реализующих сам информационный процесс;

2. Системы средств управления техническим комплексом (для вычислительной техники это программные средства);

3. Организационно-методического обеспечения, увязывающего реализацию всех действий и персонала в единый технологический процесс в соответствии с назначением конкретного информационного процесса в рамках обеспечения определенной функции управленческой деятельности.

Каждый конкретный информационный процесс м.б. реализован отдельной технологией с использованием своей технической базы, системы управления техническими средствами и организационно-методического обеспечения. Но управленческая деятельность основана на реализации практически всех перечисленных видов информационных технологий в соответствии и последовательностью и содержанием отдельных этапов процесса принятия решений. Поэтому современные ИТ обеспечения управленческой деятельности основаны на комплексном использовании различных видов информационных процессов на базе единого технического комплекса, основой которого являются средства компьютерной техники.

Информационная технология является наиболее важной составляющей процесса использо­вания информационных ресурсов общества. К настоящему времени она прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. В современном обществе основным техническим средством технологии переработки ин­формации служит персональный компьютер, который существенно повлиял как на концеп­цию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап разви­тия информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоеди­нения одного из синонимов: "новая", "компьютерная" или "современная".

Прилагательное "новая" подчеркивает новаторский, а не эволюционный характер этой технологии. Ее внедрение является новаторским актом в том смысле, что она существенно изменяет содержание различных видов деятельности в организациях. В понятие новой ин­формационной технологии включены также коммуникационные технологии, которые обес­печивают передачу информации разными средствами, а именно - телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др. В табл. приведены основные характерные черты новой информационной технологии.

Основные характеристики новой информационной технологии

Новая информационная технология - информационная технология с "дружественным" интерфейсом работы пользователя, использующая персо­нальные компьютеры и телекоммуникационные средства.

Прилагательное "компьютерная" подчеркивает, что основным техническим средством ее реализации является компьютер.

Три основных принципа новой (компьютерной) ин­формационной технологии:

· интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;

· интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими про­граммными продуктами;

· гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.

Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с по­мощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, ин­струменты, конвейерные линии и т.п.

По аналогии и для информационной технологии должно быть нечто подобное. Такими техническими средствами производства информации будет являться аппаратное, программ­ное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработ­ка первичной информации в информацию нового качества. Выделим отдельно из этих средств программные продукты и назовем их инструментарием, а для большей четкости можно его конкретизировать, назвав программным инструментарием информационной тех­нологии. Определим это понятие.

Инструментарий информационной технологии - один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа ком­пьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель.

В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами дан­ных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.), эксперт­ные системы и т.д.

Информационная технология, как и любая другая, должна отвечать следующим требо­ваниям:

Обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы (фазы), операции, действия;

Включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели;

Иметь регулярный характер. Этапы, действия, операции технологического процесса могут быть стандартизированы и унифицированы, что позволит более эффективно осуществлять целенаправленное управление информационными процессами.

Возникновение и развитие информационных технологий.

До второй половины 19 века основу информационных технологий составляли перо, чернильница и бухгалтерская книга. Коммуникация (связь) осуществляется путем направления пакетов (депеш). Продуктивность информационной обработки была крайне низкой, каждое письмо копировалось отдельно вручную, помимо счетов, суммируемых так же вручную, не было другой информации для принятия решений

Появление во второй половине 60-х годов больших производительных ЭВМ на периферии учрежденческой деятельности (в вычислительных центрах) позволило смесить акцент в информационной технологии на обработку не формы, а содержания информации. Это было началом формирования «электронной», или «компьютерной» технологии. Как известно, информационная технология управления должна содержать как минимум 3 важнейших компонента обработки информации: учет, анализ и принятие решений. Эти компоненты реализуются в «вязкой» среде - бумажном «море» документов, которое становится с каждым годом все более необъятным.

Начиная с 70-х годов сформировалась тенденция перенесения центра тяжести развития АСУ на фундаментальные компоненты информационных технологий (особенно на аналитическую работу) с максимальным применением человеко-машинных процедур. Но по-прежнему вся эта работа проводилась на мощных ЭВМ, размещенных централизованно в вычислительных центрах. При этом в основу построения подобных АСУ положена гипотеза, согласно которой задачи анализа и принятия решений относились к классу формализуемых, поддающихся математическому моделированию. Предполагалось, что такие АСУ должны повысить качество, полноту, подлинность и своевременность информационного обеспечения лиц, принимающих решения, эффективность работы которых будет возрастать благодаря увеличению числа анализируемых задач.

С появлением персональных компьютеров на «гребне микропроцессорной революции» происходит принципиальная модернизация идеи АСУ: от вычислительных центров и централизации управления, к распределенному вычислительному потенциалу, повышению однородности технологии обработки информации и децентрализации управления. Такой подход нашел свое воплощение в системах поддержки принятия решений (СППР) и экспертных системах (ЭС), которые характеризуют новый этап компьютеризации технологии организационного управления по существу - этап персонализации АСУ. Системность - основной признак СППР и признание того, что самая мощная ЭВМ не может заменить человека. В данном случае речь идет о структурной человеко-машинной единице управления, которая оптимизируется в процессах работы: возможности ЭВМ расширяются за счет структуризации пользователем решаемых задач и пополнения ее базы знаний, а возможности пользователя - за счет автоматизации тех задач, которые ранее было нецелесообразно переносить на ЭВМ по экономическим или техническим соображениям. Становится возможным анализировать последствия различных решений и получать ответы на вопросы типа: «что будет, если...?», не тратя времени на трудоемкий процесс программирования.

Наиболее раннее упоминание об использовании вычислительных устройств приходится на период 2700--2300 до н. э. Тогда в древнем Шумере был распространён абак. Он состоял из доски с начерченными линиями, которые разграничивали последовательность порядков системы счисления. Изначальный способ использования шумерского абака заключался в начертании линий на песке и гальке. Модифицированные абаки использовались также, как современные калькуляторы.

Также интерес представляет Антикитерский механизм, который считается самым ранним из известных механических аналогов компьютера. Он был предназначен для расчета астрономических позиций. Такой механизм был обнаружен в 1901 году на развалинах греческого острова Андикитира между Китирой и Критом и был датирован 100 г. до н. э. Технологические артефакты подобной сложности больше не появлялись до 14-го века, когда в Европе были изобретены механические астрономические часы.

Принято считать, что создание «счетных машин» началось в 17 веке, но «Антикитерский механизм» был создан примерно в 80-м году до н.э. Это устройство ещё называют «древнегреческим компьютером». А как ещё можно назвать машину, которая вычисляет положение Солнца, Луны и планет солнечной системы на основе ввода даты (с помощью рычага).

В упрощенном виде компьютер можно представить как устройство ввода данных, устройство (процессор) их обрабатывающий и устройство вывода данных. Именно такие действия и выполняет «Антикитерский механизм».

Устройство использует дифференциальную передачу (которая была вновь изобретена лишь в 16 веке) и бесподобен с точки зрения минитюаризации и сложности его частей. Механизм состоит из более 30 дифференциальных передач, с зубьями, образующими равносторонние треугольники. Использование дифференциальных передач позволяло механизму добавлять или вычитать угловые скорости, рассчитывать синодический лунный цикл, вычитая эффекты смещения, вызванного гравитацией Солнца.

Возможно, Антикитерский механизм не был уникален. Цицерон, живший в 1-м столетии до н.э., упоминает инструмент, который "недавно сконструировал наш друг Посидоний, который в точности воспроизводит движения Солнца, Луны и пяти планет." Подобные устройства упоминаются и в других древних источниках.

В начале 9 века, Китаб ал-Хиял ("Книга изобретённых устройств"), по поручению Халифа Багдада, описал сотни механических устройств, созданных по греческим текстам, которые были сохранены в монастырях. Позже эти знания были объединены со знаниями европейских часовых мастеров.

Механические аналоговые вычислительные устройства появились сотни лет спустя в средневековом исламском мире. Примерами устройств этого периода являются экваториум изобретателя Аз-Заркали, механический мотор астролябии Абу Райхан аль-Бируни и торкветум Джабир ибн Афлаха. Мусульманские инженеры построили ряд автоматов, в том числе музыкальных, которые могут быть «запрограммированы», чтобы играть различные музыкальные композиции. Эти устройства были разработаны братьями Бану Муса и Аль-Джазари. Мусульманскими математиками также сделаны важные достижения в области криптографии и криптоанализа, а также частотного анализа Аль-Кинди.

Новые поколения принесли немало изменений в совершенствование информационных технологий. После того, как в начале 17 века Джон Непер открыл логарифмы для вычислительных целей, последовал период значительного прогресса среди изобретателей и учёных в создании инструментов расчёта. В 1623 году Вильгельм Шиккард разработал вычислительную машину, но отказался от проекта, когда прототип, который он начал строить, был уничтожен пожаром в 1624 году. Около 1640 года Блез Паскаль, ведущий французский математик, построил первое механическое устройство сложения. Структура описания этого устройства основана на идеях греческого математика Герона.

Особое место в истории информационных технологий имеет имя Годфрида Лейбниц. Годфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646 - 1716) - немецкий математик, физик, изобретатель. Он описал двоичную систему счисления с цифрами 0 и 1, создал комбинаторику как науку, заложил основы математической логики, создал дифференциальное и интегральное исчисления.

Лейбниц изобрел собственную конструкцию арифмометра, гораздо лучше паскалевской, -- он умел выполнять умножение, деление, извлечение квадратных и кубических корней, а также возведение в степень.

Лейбниц продемонстрировал свой арифмометр в 1673 году в Лондоне на заседании Королевского общества. Предложенные Готфридом ступенчатый валик и подвижная каретка легли в основу всех последующих арифмометров вплоть до XX столетия. «Посредством машины Лейбница любой мальчик может производить труднейшие вычисления», -- сказал об этом изобретении один из французских учёных.

Позже Лейбниц в своем труде изложил проект другой вычислительной машины, работающей в двоичной системе, в которой использовался прообраз перфокарты. Единицы и нули в воображаемой машине были представлены соответственно открытыми или закрытыми отверстиями в перемещающейся банке, через которую предполагалось пропускать шарики, падающие в желоба под ней.

После арифмометра Лейбница до создания малой разностной машины Чарльза Бэббиджа в 1822 году в сфере вычислительной техники не было создано ничего принципиально нового. Новые модели «счетных машин» создавали десятки, если не сотни, механики в разных странах, но эти арифмометры годятся на роль «предков» только современных калькуляторов. Заслуга этих изобретателей в "популяризации" механических вычислителей и создании конкуренции, которая служила стимулом для совершенствования конструкций.

Исто́рия информацио́нных техноло́гий берёт своё начало задолго до возникновения современной дисциплины информатика , появившейся в XX веке . Информационные технологии (ИТ) связаны с изучением методов и средств сбора, обработки и передачи данных с целью получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.

Ввиду возрастания потребностей человечества в обработке всё большего объёма данных, средства получения информации совершенствовались от самых ранних механических изобретений до современных компьютеров . Также в рамках информационных технологий идёт развитие сопутствующих математических теорий , которые сейчас формируют современные концепции .

Информационные технологии активизируют и эффективно используют информационные ресурсы общества (научные знания, открытия, изобретения, технологии, передовой опыт), что позволяет получить существенную экономию других видов ресурсов – сырья, энергии, полезных ископаемых, материалов и оборудования, людских ресурсов, социального времени . К настоящему времени ИТ прошли несколько эволюционных этапов , смена которых определяется главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. Основным техническим средством технологии переработки информации является персональный компьютер , который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество информации, получаемой после обработки .

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ История появления и развития программирования и ЭВМ

✪ Лекция 1: Структура и задачи службы информационных технологий

✪ XXI век - век информационных технологий

✪ История развития информационной технологии

✪ 01 - Базы данных. Этапы развития информационных систем и баз данных

Субтитры

Ранняя история

Наиболее раннее упоминание об использовании вычислительных устройств приходится на период 2700-2300 до н. э. Тогда в древнем Шумере был распространён абак . Он состоял из доски с начерченными линиями, которые разграничивали последовательность порядков системы счисления . Изначальный способ использования шумерского абака заключался в начертании линий на песке и гальке. Модифицированные абаки использовались также, как современные калькуляторы .

Механические аналоговые вычислительные устройства появились сотни лет спустя в средневековом исламском мире . Примерами устройств этого периода являются экваториум изобретателя Аз-Заркали , механический мотор астролябии Абу Райхан аль-Бируни и торкветум Джабир ибн Афлаха . Мусульманские инженеры построили ряд автоматов, в том числе музыкальных, которые могут быть «запрограммированы», чтобы играть различные музыкальные композиции. Эти устройства были разработаны братьями Бану Муса и Аль-Джазари . Мусульманскими математиками также сделаны важные достижения в области криптографии и криптоанализа , а также частотного анализа Аль-Кинди .

После того, как в начале XVII века Джон Непер открыл логарифмы для вычислительных целей, последовал период значительного прогресса среди изобретателей и учёных в создании инструментов расчёта. В 1623 году Вильгельм Шиккард разработал вычислительную машину, но отказался от проекта, когда прототип, который он начал строить, был уничтожен пожаром в 1624 году. Около 1640 года Блез Паскаль , ведущий французский математик, построил первое механическое устройство сложения . Структура описания этого устройства основана на идеях греческого математика Герона . Затем, в 1672 году, Готфрид Вильгельм Лейбниц изобрёл ступенчатый калькулятор , который он собрал в 1694 году .

Для возможности создания первого современного компьютера ещё требовалось значительное развитие теории математики и электроники .

Бинарная логика

К этому времени было изобретено первое механическое устройство, управляемое бинарной схемой. Промышленная революция дала толчок механизации многих задач, включая ткачество . Перфокарты контролировали работу ткацких станков Жозефа Мари Жаккара , где перфорированное отверстие на карте означало бинарную единицу, а неперфорированное место означало бинарный ноль. Благодаря перфокартам станки имели возможность воспроизводить сложнейшие узоры. Ткацкий станок Жаккара был далек от того, чтобы называться компьютером, но он показывает, что бинарная система могла быть использована для управления механизмами .

Становление дисциплины

Пионеры вычислительной техники

До 1920-х годов компьютерами (что-то вроде вычислительной машины ) были клерки, выполнявшие вычисления. Много тысяч таких компьютеров было занято в коммерции, работали в правительстве и научно-исследовательских учреждениях. «Компьютерами», в большинстве своём, являлись женщины, которые имели специальное образование. Некоторые выполняли астрономические вычисления для календарей .

Математические основы современной информатики были заложены Куртом Гёделем в его теореме о неполноте (1931). В этой теореме, он показал, что существуют пределы того, что может быть доказано и опровергнуто с помощью формальной системы. Это привело к определению и описанию Гёделем и другими формальных систем, в том числе были определены такие понятия, как μ-рекурсивная функция и λ-определимые функции .

1936 был ключевым годом для информатики. Алан Тьюринг и Алонзо Черч параллельно друг с другом представили формализацию алгоритмов с определением пределов того, что может быть вычислено, и «чисто механическую» модель для вычисления.

Алан Тьюринг и его аналитическая машина

После 1920-х годов выражение вычислительная машина относят к любым машинам, которые выполняли работу человека-компьютера , особенно к тем, которые были разработаны в соответствии с эффективными методами тезиса Чёрча - Тьюринга . Этот тезис формулируется как: «Всякий алгоритм может быть задан в виде соответствующей машины Тьюринга или частично рекурсивного определения, а класс вычислимых функций совпадает с классом частично рекурсивных функций и с классом функций, вычислимых на машинах Тьюринга» . По-другому, тезис Чёрча-Тьюринга определяется как гипотеза о природе механических устройств расчетов, таких как электронно-вычислительные машины. Любое вычисление, какое только возможно, может быть выполнено на компьютере, при условии, что в нем достаточно времени и места для хранения.

Механизмы, работающие над вычислениями с бесконечностями, стали известны как аналоговый тип. Значения в таких механизмах представлялись непрерывными числовыми величинами, например, угол вращения вала или разность электрического потенциала .

В отличие от аналоговых, цифровые машины имели возможность представлять состояние числового значения и хранить отдельно каждую цифру. Цифровые машины использовали различные процессоры или реле до изобретения устройства с оперативной памятью .

Название вычислительная машина с 1940-х начало вытесняться понятием компьютер . Те компьютеры были в состоянии выполнять вычисления, которые раньше выполняли клерки. Начиная с того, как значения перестали зависеть от физических характеристик (как в аналоговых машинах), логический компьютер, основанный на цифровом оборудовании, был в состоянии сделать всё, что может быть описано чисто механической системой .

Машины Тьюринга были разработаны, чтобы формально математически определить, что может быть вычислено с учётом ограничений на вычислительную способность. Если машина Тьюринга может выполнить задачу, то задача считается вычислимой по Тьюрингу. Тьюринг в основном сосредоточился на проектировании машины, которая могла определить, что может быть вычислено. Тьюринг сделал вывод, что, пока существует машина Тьюринга, которая могла бы вычислять приближение числа, это значение исчислимо. Кроме того, машина Тьюринга может интерпретировать логические операторы , такие как AND, OR, XOR, NOT, и «Если-То-Иначе», чтобы определить, является ли функция вычислимой .

На симпозиуме по крупномасштабной цифровой технике в Кембридже Тьюринг сказал: «Мы пытаемся построить машину, чтобы делать различные вещи просто путём программирования, а не путём добавления дополнительного оборудования» .

Шеннон и теория информации

До и во время 1930-х годов инженеры-электрики смогли построить электронные схемы для решения математических и логических задач, но большинство из них делали это специальным образом, не имея никакой теоретической строгости. Все изменилось с публикацией диссертации магистра 1937 году Клода Э́лвуда Ше́ннона на тему: Символический анализ релейных соединений и соединение с коммутацией каналов (A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits). Шеннон, находящийся под воздействием работы Буля , признал, что она может быть использована для организации электромеханических реле для решения логических задач (затем стала использоваться в телефонных коммутаторах). Эта концепция (об использовании свойств электрических переключателей) лежала в основе всех электронных цифровых вычислительных машин.

Шеннон основал новый раздел информатики - теория информации . В 1948 году он опубликовал статью под названием . Идеи из этой статьи применяются в теории вероятностей к решению проблемы, как лучше кодировать информацию, которую хочет передать отправитель. Эта работа является одной из теоретических основ для многих областей исследований, в том числе сжатие данных и криптография .

Винер и кибернетика

Из экспериментов с зенитными системами, которые интерпретировали радиолокационные изображения для обнаружения вражеских самолетов, Норберт Винер ввел термин кибернетика от др.-греч. κυβερνητική «искусство управления». Он опубликовал статью «Кибернетика» в 1948 году, что повлияло на появление искусственного интеллекта. Винер также сравнил вычисления, вычислительную технику, устройства памяти и другие когнитивно сходные понятия со своего рода анализом мозговых волн.

Джон фон Нейман и архитектура фон Неймана

В 1946 году была создана модель компьютерной архитектуры, которая стала известна как архитектура фон Неймана . С 1950 года модель фон Неймана обеспечила единство конструкций последующих компьютеров. Архитектура фон Неймана считалась новаторской, поскольку фон Нейман ввел представление, позволяющее использовать машинные команды и распределять области памяти. Модель Неймана состоит из 3 основных частей: арифметическо-логическое устройство (АЛУ), память (ОП) и блок управления памятью .

Развитие аппаратного обеспечения

Первое и второе поколения компьютеров

В 1950 году в Национальной физической лаборатории (Великобритания) завершен Pilot ACE , программируемый компьютер небольших масштабов, основанный на модели машины Тьюринга.

Среди других значительных разработок компания IBM 13 сентября 1956 представила первый накопитель на жестких магнитных дисках («винчестер») RAMAC объёмом 5 Мегабайт , 12 сентября 1958 в компании Texas Instruments заработала первая микросхема (изобретателями микросхемы считают Джека Килби и одного из основателей Intel Роберта Нойса).

Третье и последующие поколения компьютеров

Под руководством Лебедева в период 1948-1951 г.г. создавалась первая отечественная вычислительная машина МЭСМ - малая электронная счетная машина первого поколения (1951 г.). Архитектура и принципы построения МЭСМ были аналогичными тем, которые ранее уже использовались в ЭНИАКе, хотя Лебедев не был знаком с архитектурой фон Неймана. Параллельно с работой в Киеве С. А. Лебедев руководит разработкой большой электронной счетной машины БЭСМ в ИТМиВТ. С 1953 г. Первая модель БЭСМ имела сниженное быстродействие, около 2000 операций в с. Было создано 7 экземпляров БЭСМ-2 на Казанском заводе счетно-аналитических машин. Вариант БЭСМ, БЭСМ-4, была разработана на полупроводниковой элементной базе (главный конструктор О. П. Васильев, научный руководитель С. А. Лебедев) .

М-20 (главный конструктор С. А. Лебедев) - одна из лучших машин первого поколения (1958 г.). М-40 - компьютер, созданный в 1960 г. и считающийся первым Эльбрусом на вакуумных лампах (главный конструктор С. А. Лебедев, его заместитель В. С. Бурцев). В 1961 г. зенитная ракета, управляемая компьютером М-40, на испытаниях успешно сбивает межконтинентальную баллистическую ракету, способную нести ядерное оружие .

Вершиной научных и инженерных достижений С. А. Лебедева стала БЭСМ-6, первый образец машины был создан в 1967 г. В ней реализованы такие новые принципы и решения, как параллельная обработка нескольких команд, сверхбыстрая регистровая память, расслоение и динамическое распределение оперативной памяти, многопрограммный режим работы, развитая система прерываний. БЭСМ-6 - суперЭВМ второго поколения .

Начиная с 1958 г., ведутся разработки управляющей ЭВМ «Днепр» (главный конструктор Б. Н. Малиновский , научный руководитель В. М. Глушков), а с 1961 г. началось внедрение этих машин на заводах страны. Эти машины появились одновременно с управляющими машинами в США и выпускались целое десятилетие (обычно срок морального старения ЭВМ составляет пять-шесть лет) .

В 1962 г. по инициативе В. М. Глушкова создается , а в 1963 г. - СКБ вычислительных машин. После «Днепра» главное направление работ коллектива под руководством Глушкова - создание интеллектуальных ЭВМ, упрощающих инженерные расчеты .

Становление программирования в СССР

Начальной точкой возникновения отечественного программирования следует считать 1950 год, когда появился макет первой советской ЭВМ МЭСМ (и первой ЭВМ в континентальной Европе).

Главное и общепризнанное достижение Д. А. Поспелова состоит в создании в конце 60-годов XX-го века комплекса новых методов построения систем управления , в основе которых лежат семиотические модели представления объектов управления и описания процедур управления . Им был создан аппарат ярусно-параллельных форм, позволивший ставить и решать многие проблемы, связанные с организацией параллельных вычислений в вычислительных комплексах и сетях. На его основе в 70-е годы были решены такие проблемы как синхронное и асинхронное распределение программ по машинам компьютерной системы, оптимальная сегментация программ, оптимизация информационных обменов .

Развитие программного обеспечения

Операционные системы

Также набирают популярность мобильные операционные системы . Это операционные системы, которые работают на смартфонах , планшетах , КПК , или других цифровых мобильных устройствах. Современные мобильные операционные системы сочетают в себе черты операционной системы персонального компьютера с такими особенностями, как сенсорный экран , сотовая связь , Bluetooth , Wi-Fi , GPS навигация , фотоаппарат , видеокамера , распознавание речи , диктофон , MP3-плеер , NFC и ИК-порт .

Мобильные устройства с возможностями мобильной связи (например, смартфон) содержат две мобильные операционные системы. Программная платформа, которая доступна пользователю, дополняется второй низкоуровневой собственной операционной системой реального времени, с помощью которой работает радио и другое оборудование . Наиболее распространенными мобильными операционными системами являются Android , Asha , Blackberry , iOS , Windows Phone , Firefox OS , Sailfish OS , Tizen , Ubuntu Touch OS.

Развитие сетей

Одна из первых попыток создать средство связи с использованием электричества относится ко второй половине XVIII века, когда Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф . В 1798 году испанский изобретатель Франциско де Сальва создал собственную конструкцию электростатического телеграфа. Позднее, в 1809 году немецкий учёный Самуил Томас Земмеринг построил и испытал электрохимический телеграф .

Дальнейшим развитием телеграфа стал телефон . Александр Грэхам Белл организовал первые телефонные переговоры по телеграфным проводам 9 октября . Трубка Белла служила по очереди и для передачи, и для приёма человеческой речи. Телефон, запатентованный в США 1876 году Александром Беллом, назывался «говорящий телеграф». Вызов абонента производился через трубку при помощи свистка. Дальность действия этой линии не превышала 500 метров .

История дальнейшего развития телефона включает в себя электрический микрофон, наконец, окончательно заменивший угольный, громкую связь, тоновый набор, цифровое сжатие звука. Новые технологии: IP-телефония, ISDN, DSL, сотовая связь, DECT.

В дальнейшем встала необходимость в сетях передачи данных (компьютерные сети) - системах связи между компьютерами или вычислительного оборудования. В 1957 году Министерство обороны США посчитало, что Американской армии на случай войны нужны надёжные системы связи и передачи информации. Пол Бэрен, разработал проект распределённой сети. Она была названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network). В связи с тем, что на большие расстояния очень тяжело передать аналоговый сигнал без искажений, он предложил передавать цифровые данные пакетами .

В декабре 1969 была создана экспериментальная сеть, соединившая четыре узла:

• Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA)
• Калифорнийский университет в Санта-Барбара (UCSB)
• Исследовательский университет Стэнфорда (SRI)
• Университет штата Юта

За несколько лет сеть постепенно охватила все Соединённые Штаты.

В 1965 году Дональд Дэвис, учёный из Национальной физической лаборатории Англии, предложил создать в Англии компьютерную сеть, основанную на коммутации пакетов. Идея не была поддержана, но к 1970 году ему удалось создать подобную сеть для удовлетворения нужд многодисциплинарной лаборатории и для доказательства работы этой технологии на практике . К 1976 году сеть объединяла уже 12 компьютеров и 75 терминальных устройств .

К 1971 году сотрудниками Массачусетского технологического института была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна среди пользователей. В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, и компьютерная сеть стала международной.

В 1983 году за сетью ARPANET закрепился термин «Интернет ». В сентябре была опубликована спецификация Ethernet . 12 ноября - специалист по информатике Тим Бернерс-Ли опубликовал предложения по системе гипертекстовых диаграмм, дав ей название World Wide Web . В 1990-е годы Интернет объединил в себе большинство существовавших тогда сетей (хотя некоторые, как Фидонет, остались обособленными). Объединение выглядело привлекательным благодаря отсутствию единого руководства, а также благодаря открытости технических стандартов Интернета, что делало сети независимыми от бизнеса и конкретных компаний.

См. также

Примечания

Литература

• Shallit, Jeffrey A Very Brief History of Computer Science (англ.) . CS 134 in University of Waterloo (1995).

• М.В.Бастриков, О.П.Пономарев. Информационные технологии управления: Учебное пособие . - Калининград: Ин-та «КВШУ», 2005. - 140 с.

• Bellos, Alex Abacus adds up to number joy in Japan (неопр.) . Дата обращения 25 июня 2013.

• Ifrah Georges. The Universal History of Computing: From the Abacus to the Quantum Computer. - John Wiley & Sons, 2001. - 11 с.

Лекция ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

План лекции

3.1. Определение информационных технологий

3.2. История возникновения информационных технологий

3.3. Этапы развития автоматизированных информационных технологий

3.4. Роль и значение информационных технологий

Определение информационных технологий

Создание и функционирование информационных систем тесно связано с развитием информационных техноло­гий, их главной составной частью. Технология в переводе с греческого означает искусство, мастерство, умение, т. е. то, что имеет непосредст­венное отношение к процессам, которые представляют собой опреде­ленную сово­купность действий, направленных на достижение по­ставленной цели. Процесс оп­ределяется выбранной стратегией и реа­лизуется совокупностью различных средств и методов. Технология из­меняет качество или первона­чальное состояние материи в целях полу­чения материального продукта.

Информация является одним из ценнейших ресурсов общества на­ряду с тради­ционными материальными ресурсами: нефтью, газом, по­лезными ископаемыми и пр. Значит, процесс ее переработки – инфор­мационный процесс по аналогии с процессами переработки материаль­ных ре­сурсов называется технологией (рис. 3.1).

Информационные процессы (англ . information processes ) по законо­дательству Российской Федерации – это процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации. Информационная технология – это информационный процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной инфор­мации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, про­цесса или явления (информационного продукта) (рис. 3.1).

Цель технологии материального производства – выпуск продукции, удовлетворяю­щей потребности человека или системы. Цель информа­ционной технологии – производство информации для ее анализа
чело­веком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Информационные технологии в управлении – это комплекс методов переработки разрозненных исходных данных в надежную и оперативную информацию механизма принятия решений с помощью аппаратных и программных средств с целью достижения оптимальных рыночных па­раметров объекта управления. Автоматизированные информационные технологии – это сис­темно-ор­ганизованная для решения задач управ­ления совокупность ме­тодов и средств реализации операций сбора, ре­гистрации, передачи, накопления, поиска, обработки и защиты инфор­мации на базе примене­ния развитого программного обеспечения, ис­пользуемых средств вы­числитель­ной техники и связи, а так же спосо­бов, с помощью которых информация предлагается клиентам.

Инструментарий информационной технологии – один или не­сколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа ком­пьютера, технология работы в котором позволяет достичь по­ставленную пользователем цель. В качестве инструментария использу­ются: текстовый процессор (редактор), настольные издательские сис­темы, электронные таблицы, системы управления базами дан­ных, элек­тронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.), эксперт­ные системы и др.

Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые явля­ются для нее основной средой. Информацион­ная технология представляет собой процесс из четко регламентиро­ван­ных правил выполнения операций над первичными данными, основной целью которого является получение необходимой информа­ции. Информационная система является средой, составляющими эле­ментами которой явля­ются компьютеры, компьютерные сети, программ­ные продукты, базы данных, люди, раз­личного рода технические и про­граммные средства связи и пр., т. е. это человекокомпьютерная система обработки инфор­мации, основная цель которой организация хранения и передачи информации. Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентирован­ной на нее информационной тех­нологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.

Технологический процесс необязательно должен состоять из всех уровней, представленных на рис. 3.2. Он может начинаться с любого уровня и не включать, например, этапы или операции, а состоять только из действий.

Для реализации этапов технологического процесса могут использоваться раз­ные программные среды. Информационная техноло­гия, как и любая другая, должна обеспечивать высокую степень расчле­нения всего процесса обработки информации на этапы (фазы), опера­ции, действия и включать весь набор элементов, необходимых для дос­тижения поставленной цели.

История возникновения информационных технологий

Термин «информационные технологии » появился в конце 1970-х гг. и стал означать технологию обработки информации. Компьютеры изме­нили процессы работы с информацией, повысили оперативность и эф­фективность управления, но в то же время компьютерная революция по­родила серьезные социальные проблемы уязвимости информации.
В бизнесе использование компьютера состоит в идентификации задачных ситуаций, их классификации и применении для их решения технических и программных средств, которые называются технологиями – прави­лами действия с использованием каких-либо общих средств для целой совокупности задач или задачных ситуаций.

Использование компьютерных технологий позволяет компании до­биться конкурентных преимуществ на рынке путем использования ос­новных компьютерных концепций:

· увеличивать эффективность и оперативность работы посредством ис­пользования технологических, электронных, инструментальных и коммуникационных средств;

· максимизировать индивидуальную эффективность путем накопле­ния информации и использования средств доступа к базам данных;

· увеличивать надежность и скорость обработки информации посредст­вом информационных технологий;

· иметь технологический базис для специализированной коллектив­ной работы.

Информационная эра началась в 1950-х гг., когда на рынке поя­вился первый универсальный компьютер для коммерческого использо­вания UNIVAC , который проводил вычисления за миллисекунды. Поиск механизма для вычислений начался много веков назад. Счеты – одн­о из первых механических счетных устройств пятитысячелетней дав­ности были изобретены независимо и практически одновременно в Древней Греции, Древнем Риме, Китае, Японии и на Руси. Счеты – родоначальники цифровых устройств.

Исторически сложилось развитие двух направлений развития вычис­лений и вычислительной техники: аналоговое и цифровое . Аналоговое направление основано на исчислении неизвестного физического объ­екта (процесса) по аналогии с моделью известного объекта (процесса). Основоположником аналогового направления является шотландский барон Джон Непер, который теоретически обосновал функции и разра­ботал практическую таблицу алгоритмов, что упростило выполнение операций умножения и деления. Чуть позже англичанин Генри Бриггс составил таблицу десятичных логарифмов.

В 1623 г. Уильям Отред изобрел прямоугольную логарифмическую линейку, а в 1630 г. Ричард Деламейн – круговую логарифмическую ли­нейку, в 1775 г. Джон Робертсон добавил к линейке бегунок, 1851–1854 гг. француз Амедей Манхейм изменил конструкцию линейки на почти со­временный вид. В середине IX в. были созданы устройства: плани­метр (для вычисления площади плоских фигур), курвиметр (определе­ние длины кривых), дифференциатор, интегратор, интеграф (для полу­чения графических результатов интегрирования) и другие устройства.

Цифровое направление развития техники вычислений оказалось бо­лее перспективным. В начале XVI в. Леонардо да Винчи создал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубными кольцами (макет работающего устройства был построен только в XX в.).
В 1623 г. профессор Вильгельм Шиккард описал устройство счетной машины. В 1642 г. французский математик и философ Блез Паскаль (1623–1662) разработал и построил счетное устройство «Pascaline », чтобы по­мочь своему отцу – сборщику налогов. Эта конструкция счетного колеса использовалась во всех механических калькуляторах до 1960 г., когда с появлением электронных калькуляторов они вышли из употребления.

В 1673 г. немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейб­ниц изобрел механический калькулятор, способный выполнять основные арифметические действия в двоичной системе счисления. В 1727 г. на основе двоичной системы Лейбница Джакоб Леопольд создал счетную машину. В 1723 г. немецкий математик и астроном создал арифметиче­скую машину, которая определяла частное и число последовательных операций сложения при умножении чисел и производила контроль за правильностью ввода данных.

В 1896 г. Холлерит основал компанию по производству табулирую­щих счетных машин Tabulating Machine Company , которая в 1911 г. объ­еди­нилась с несколькими другими компаниями, а в 1924 г. генеральный управляющий Томас Ватсон изменил ее название на International Busi­ness Machine Corporation (IBM ). Начало современной истории компью­тера отмечено изобретением в 1941 г. компьютера Z3 (электрических реле, управляемых программой) немецким инженером Конрадом Зусе и изобретением простейшего компьютера Джоном В. Атанасоффом, про­фессором университета штата Айова. Обе системы использовали прин­ципы современных компьютеров и были основаны на двоичной системе счисления.

Основными компонентами ЭВМ I поколения были электронно-ва­куумные лампы, системы памяти строились на ртутных линиях за­держки, магнитных барабанах, электронно-лучевых трубках Вильямса. Данные вводились с помощью перфолент, перфокарт и магнитных лент с хранимыми программами. Использовались печатающие устройства. Быстродействие компьютеров первого поколения не превышало 20 ты­сяч операций в секунду. Ламповые машины в промышленном масштабе выпускались до середины 50-х годов.

В 1948 г. в США Уолтер Браттейн и Джон Бардин изобрели транзи­стор, в 1954 г. Гордон Тил применил для изготовления транзистора кремний. С 1955 г. компьютеры стали выпускаться на транзисторах. В 1958 г. Джеком Килби была изобретена интегральная микросхема и Ро­бертом Нойсом промышленная интегральная микросхема (Chip ). В 1968 г. Роберт Нойс основал фирму Intel (Integrated Electronics ). Компьютеры на интегральных схемах стали выпускаться с 1960 г. ЭВМ II поколения стали компактными, надежными, быстрыми (до 500 тысяч операций в секунду), усовершенствовались функциональные устройства работы с магнитными лентами и памяти на магнитных дисках.

В 1964 г. были разработаны ЭВМ III поколения с применением электронных схем малой и средней степени интеграции (да 1000 компо­нентов на кристалл). Пример: IBM 360 (США, фирма IBM ), ЕС 1030, ЕС 1060 (СССР). В конце 60-х гг. ХХ в. появились миникомпьютеры,
в 1971 г. – микропроцессор. В 1974 г. компания Intel выпустила первый широко из­вестный микропроцессор Intel 8008 , в 1974 г. – микропроцессор II по­коления Intel 8080 .

С середины 1970-х гг. ХХ в. были разработаны ЭВМ IV поколения. Они были основаны на больших и сверхбольших интегральных схемах (до миллиона компонентов на кристалл) и быстродействующих системах памяти емкостью несколько мегабайт. При включении происходила са­мозагрузка, при отключении данные оперативной памяти переносились на диск. Производительность компьютеров стала сотни миллионов опе­раций в секунду. Первые компьютеры были выпущены фирмой Amdahl Corporation .

В середине 70-х гг. ХХ в. появились первые промышленные персональ­ные компьютеры. В 1975 г. был создан первый промышленный персо­нальный компьютер Альтаир на основе микропроцессора Intel 8080 . В августе 1981 г. компания IBM выпустила компьютер IBM PC на основе микропроцессора Intel 8088 , который быстро завоевал популярность.

С 1982 г. ведутся разработки ЭВМ V поколения, ориентированные на обработку знаний. В 1984 г. фирма Microsoft представила первые об­разцы операционной системы Windows , в марте 1989 г. Тимом Бернерс-Ли, сотрудником международного европейского центра, было предло­жена идея создания распределенной информационной системы Word Wide Web , проект был принят в 1990 г.

Аналогично развитию аппаратных средств разработка программного обеспечения также разделяется на поколения. Программное обеспече­ние I поколения представляло собой базовые языки программирова­ния, которыми владели только компьютерные специалисты. Программ­ное обеспечение II поколения характеризуется развитием проблемно-ориен­ти­­ро­­ван­ных языков, таких как Fortran, Cobol, Algol-60 .

Использование операционных систем с диалоговым режимом, систем управления базами данных и языков структурного программирования, таких как Pascal , относится к программному обеспечению III поколе­ния. Программное обеспечение IV поколения включает в себя рас­преде­ленные системы: локальные и глобальные сети компьютерных систем, усовершенствованные графические и пользовательские интер­фейсы и интегрированную среду программирования. Программное обеспечение V поколения характеризуется обработкой знаний и ша­гами в области параллельного программирования.

Использование компьютеров и информаци­онных систем, индустрия которых началась с 1950-х гг., является ос­новным средством повышения конкурентоспособности посредством следующих основных преимуществ:

· улучшения и расширения обслуживания клиентов;

· повышения уровня эффективности благодаря экономии времени;

· увеличения нагрузки и пропускной способности;

· повышения точности информации и сокращения убытков, обусловлен­ных ошибками;

· поднятия престижа организации;

· увеличения прибыли бизнеса;

· обеспечения возможности получения надежной информации в реаль­ном времени при использовании итеративного режима и организа­ции запросов;

· использования руководителем достоверной информации для плани­рования, управления и принятия решений.

1-й этап (до второй половины XIX века) - “ручная” информационная технология, инструментарий которой составляют: перо, чернильница, бухгалтерская книга. Коммуникации осуществляются ручным способом путем почтовой пересылки писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме.

2-й этап (с конца XIX века) - “механическая” технология, инструментарий которой составляют: пишущая машинка, телефон, фонограф, почта, оснащенная более совершенными средствами доставки. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными способами.

3-й этап (40-60-е годы XX века) - “электрическая” технология, инструментарий которой составляют: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, копировальные аппараты, портативные магнитофоны. Изменяется цель технологии. С формы представления информации акцент постепенно перемещается на формирование ее содержания.

4-й этап (с начала 70-х годов XX века) - “электронная” технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ), оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии существенно смещается на формирование содержательной стороны информации.

5-й этап (с середины 80-х годов XX века) - “компьютерная” технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с большим количеством стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе создаются системы поддержки принятия решений. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и искусственного интеллекта для разных уровней управления. Они реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникационную связь. В связи с переходом на микропроцессорную базу значительно изменяются технические средства бытового, культурного и прочего назначения. В различных областях начинается широкое использование телекоммуникационной связи, локальных компьютерных сетей.

Наиболее широко персональные ЭВМ применяются для редактирования текстов при подготовке журналов, книг и различного рода документации. преимущества компьютеров перед пишущими машинками очевидны: снижается число ошибок и опечаток, ускоряется подготовка материалов, повышается качество их оформления.

Развитие информационных технологий немыслимо без организации электронной почты, сетей связей и информационных коммуникаций на базе сетей ЭВМ.

Любое новое применение компьютеров требует, как правило, не столько приобретения дополнительных технических устройств, сколько оснащения надлежащими программными средствами.

Существует несколько классификаций программных средств для ЭВМ. Рассмотрим классификацию программных средств для персонального компьютера. В ней выделяются игровые, учебные, деловые программы, а также информационные системы и инструментальные программные средства.

Игровые программы - одна из форм увлекательных занятий на компьютере. С игровых программ и началось массовое распространение персональных компьютеров. В какой-то мере компьютерные игры - это новая технология отдыха. При играх нужно помнить, во-первых, поговорку “делу время, а потехе час”, а во-вторых, что чрезмерное увлечение любой игрой может принести вред.

Учебные программы служат для организации учебных занятий. Эти программы могут использоваться для занятий по логике, истории, информатике, русскому языку, биологии, географии, математике, физике и другим учебным дисциплинам. Компьютеры на таких занятиях могут использоваться в качестве электронных учебников и тренажеров, лабораторных стендов и информационно-справочных систем.

Деловые программы предназначены для подготовки, накопления и обработки различного рода служебной информации. Эти программы могут употребляться для компьютеризации делопроизводства - ведения документации, подготовки расписаний, составления графиков дежурств и других работ. Для этого используются различные текстовые редакторы, электронные таблицы, графические редакторы, базы данных, библиотечные информационно-поисковые системы и другие специализированные программы.

Информационные системы служат для организации, накопления и поиска на компьютере самой различной информации. К их числу относятся базы данных, библиотечные информационно-поисковые системы, системы продажи и регистрации билетов в театрах, в железнодорожных и авиационных кассах.

Перспективными информационными средствами являются базы знаний и экспертные системы. С их помощью будут даваться консультации на медицинские темы, справки по делам различных служб, помогать изобретателям, консультировать технологов, конструкторов и давать ответы, моделируя поведение экспертов в той или иной области знаний и профессиональной деятельности.

Инструментальные средства - это программы и комплексы программ, которые программисты используют для создания программ и автоматизированных систем. В их число входят редакторы текстов, интерпретаторы, компиляторы и другие специальные программные средства.

Если игровые, деловые и учебные программы служат средствами для организации технологий представления информационных услуг, то инструментальные программы создают основу для тех или иных технологий программирования.

Особую роль в функционировании компьютеров и поддержания работы программных средств играют операционные системы. Работа любого компьютера начинается с загрузки и запуска операционной системы, предварительно размещенной на системном диске.