63 години след смъртта на Чарлз Бабидж се намери „някой“, който се зае със задачата да създаде машина, подобна по принцип на тази, на която Чарлз Бабидж отдаде живота си. Оказва се, че е немски студент Конрад Цузе (1910 - 1985). Той започва работа по създаването на машината през 1934 г., година преди да получи дипломата си за инженер. Конрад не знаеше нито за машината на Бабидж, нито за работата на Лайбниц, нито за алгебрата на Бул, която е подходяща за проектиране на вериги, използващи елементи, които имат само две стабилни състояния.
Въпреки това той се оказа достоен наследник на В. Лайбниц и Дж. Бул, тъй като върна към живот вече забравената двоична бройна система и при изчисляване на вериги използва нещо подобно на булевата алгебра. През 1937г машината Z1 (което означава Zuse 1) беше готова и работеше.
Беше, подобно на машината на Бабидж, чисто механична. Използване двоична системанаправи чудо - машината заемаше само два квадратни метра на масата в апартамента на изобретателя. Дължината на думата беше 22 двоични цифри. Операциите бяха извършени с помощта на плаваща запетая. За мантисата и нейния знак бяха разпределени 15 цифри, за ред - 7. Паметта (също върху механични елементи) съдържаше 64 думи (срещу 1000 за Babbage, което също намали размера на машината). Номерата и програмата са въведени ръчно. Година по-късно в колата се появи устройство за въвеждане на данни и програми, използващи филмова лента, върху която беше перфорирана информация, а механично аритметично устройство замени последователните работни блокове на телефонните релета. К. Цузе беше подпомогнат в това от австрийския инженер Хелмут Шрайер, специалист в областта на електрониката. Подобрената машина беше наречена Z2. През 1941 г. Цузе, с участието на Г. Шрайер, създава програмно управляван релеен компютър (Z3), съдържащ 2000 релета и повтарящ основните характеристики на Z1 и Z2. Той стана първият в света напълно релеен цифров компютър с програмно управление и беше успешно експлоатиран. Размерите му бяха само малко по-големи от тези на Z1 и Z2.
Още през 1938 г. G. Schreyer предложи използването на вакуумни тръби вместо телефонни релета за изграждането на Z2. К. Цузе не одобри предложението му. Но по време на Втората световна война той сам стига до извода за възможността за тръбна версия на машината. Те дадоха това послание на кръг от учени мъже и бяха осмивани и осъдени. Цифрата, която назоваха - 2000 вакуумни тръби, необходими за изграждането на машината - можеше да охлади и най-горещите глави. Само един слушател подкрепи идеята им. Те не спират дотук и представят идеите си на военното ведомство, като показват, че новата машина може да се използва за дешифриране на съюзнически радиограми.
Но шансът да се създаде в Германия не само първото реле, но и първият електронен компютър в света беше пропуснат.
По това време К. Цузе организира малка компания и с нейните усилия са създадени две специализирани релейни машини S1 и S2. Първият е за изчисляване на крилата на „летящи торпеда“ - самолети-снаряди, които са стреляли по Лондон, вторият е за тяхното управление. Оказа се, че това е първият в света компютър за управление.
До края на войната К. Цузе създава друг релеен компютър - Z4. Тя ще бъде единствената оцеляла от всички машини, които е разработил. Останалите ще бъдат унищожени по време на бомбардировките на Берлин и фабриките, където са произведени.
И така, К. Цузе постави няколко крайъгълни камъка в историята на компютърното развитие: той беше първият в света, който използва двоичната бройна система при изграждането на компютър (1937 г.), създаде първия в света релеен компютър с програмно управление (1941 г.) и цифров специализиран компютър за управление (1943 г.).
Тези наистина блестящи постижения обаче не оказаха съществено влияние върху развитието на компютърните технологии в света.
Факт е, че няма публикации за тях или каквато и да е реклама поради секретността на работата и затова те стават известни само няколко години след края на Втората световна война.
Събитията в Съединените щати се развиха по различен начин. През 1944 г. ученият от Харвардския университет Хауърд Ейкен (1900-1973) създава първия в САЩ релейно-механичен цифров компютър (по това време той се смята за първия в света) MARK-1. По отношение на характеристиките си (производителност, капацитет на паметта) той беше близо до Z3, но се различаваше значително по размер (дължина 17 м, височина 2,5 м, тегло 5 тона, 500 хиляди механични части).
Машината използва десетичната бройна система. Подобно на машината на Бабидж, зъбните колела се използват в броячите и регистрите на паметта. Контролът и комуникацията между тях се осъществяват с помощта на релета, чийто брой надхвърля 3000. Г. Айкен не скри факта, че е заимствал много в дизайна на машината от Чарлз Бабидж. „Ако Бабидж беше жив, нямаше да имам какво да правя“, каза той. Забележително качество на автомобила беше неговата надеждност. Инсталирана в Харвардския университет, тя работи там в продължение на 16 години.
След МАРК-1 ученият създава още три машини (МАРК-2, МАРК-3 и МАРК-4) и също използва релета, а не вакуумни тръби, обяснявайки това с ненадеждността на последните.
За разлика от работата на Цузе, която беше извършена в тайна, разработването на MARK1 беше извършено открито и създаването на машина, която беше необичайна по онова време, бързо се научи в много страни. Дъщерята на К. Зузе, която работеше във военното разузнаване и по това време беше в Норвегия, изпрати на баща си изрезка от вестник, съобщаваща за грандиозното постижение на американския учен.
K. Zuse можеше да триумфира. Той беше в много отношения пред нововъзникващия си опонент. По-късно той ще му изпрати писмо и ще му каже за това. А германското правителство през 1980 г. му отпуска 800 хиляди марки, за да пресъздаде Z1, което той прави заедно със студентите, които му помагат. К. Зузе дари своя възкръснал първороден син за вечно съхранение на Музея на компютърните науки в Падерборн.
Бих искал да продължа историята за G. Aiken с един интересен епизод. Факт е, че работата по създаването на MARK1 е извършена в производствените съоръжения на IBM. Неговият директор по онова време Том Уотсън, който обича реда във всичко, настоява огромната машина да бъде „облечена“ в стъкло и стомана, което я прави много респектираща. Когато машината беше транспортирана до университета и представена пред публика, името на Т. Уотсън не беше споменато сред създателите на машината, което ужасно разгневи шефа на IBM, който инвестира половин милион долара в създаването на машината . Той реши да "натрие носа" на Г. Айкен. Резултатът беше релейно-електронно чудовище, в чиито огромни шкафове се помещаваха 23 хиляди релета и 13 хиляди вакуумни тръби. Машината се оказала неработеща. В крайна сметка той беше изложен в Ню Йорк, за да бъде показан на неизискана публика. Този гигант бележи края на периода на електромеханичните цифрови компютри.
Що се отнася до Г. Ейкен, след като се завърна в университета, той беше първият в света, който започна да чете лекции по нов тогава предмет, наречен сега Computer Science - науката за компютрите; той беше и един от първите, които предложиха използването на машини в бизнес изчисленията и бизнеса. Мотивацията за създаването на MARK-1 беше желанието на G. Aiken да си помогне с многобройните изчисления, които трябваше да направи, докато подготвяше дисертацията си (посветена, между другото, на изучаването на свойствата на електронните тръби).
Но вече наближаваше времето, когато обемът на изчислителната работа в развитите страни започна да расте като снежна топка, предимно в областта на военното оборудване, което беше улеснено от Втората световна война.
През 1941 г. служители на лабораторията за балистични изследвания в Артилерийския полигон на Абърдийн в Съединените щати се обръщат към близкото техническо училище към Университета на Пенсилвания за помощ при съставянето на таблици за стрелба за артилерийски оръдия, разчитайки на училищния диференциален анализатор на Буш, обемист механично аналогово изчислително устройство. Въпреки това, служител на училището, физик Джон Маукли (1907-1986), обичаше метеорологията и направи няколко прости за решаване на проблеми в тази област цифрови устройствана вакуумни тръби, предложи нещо различно. Той изготви (през август 1942 г.) и изпрати на военното министерство на САЩ предложение за създаване мощен компютър(по това време) на вакуумни тръби. Тези наистина исторически пет страници бяха оставени на рафтове от военни служители и предложението на Мокли вероятно щеше да остане без последствия, ако служителите на полигона не се заинтересуваха от него. Те осигуряват финансиране за проекта и през април 1943 г. е подписан договор между тестовата площадка и Университета на Пенсилвания за изграждане на компютър, наречен Electronic Digital Integrator and Computer (ENIAC). За това бяха отпуснати 400 хиляди долара. В работата бяха включени около 200 души, включително няколко десетки математици и инженери.
Работата се ръководи от J. Mauchly и талантливия инженер по електроника Presper Eckert (1919 - 1995). Именно той предложи да се използват вакуумни тръби, отхвърлени от военните представители за колата (те могат да бъдат получени безплатно). Като се има предвид, че необходимият брой лампи беше близо 20 хиляди, а средствата, отделени за създаването на машината, бяха много ограничени, това беше мъдро решение. Той също така предложи намаляване на напрежението на нажежаемата жичка на лампите, което значително увеличи надеждността на тяхната работа. Усилената работа приключва в края на 1945 г. ENIAC беше изпратен за тестване и го премина успешно. В началото на 1946 г. машината започва да отчита реални проблеми. По отношение на размерите си той беше по-впечатляващ от MARK-1: 26 м дължина, 6 м височина, тегло 35 тона. Но не размерът беше поразителен, а производителността - тя беше 1000 пъти по-висока от производителността на MARK-1. Това беше резултат от използването на вакуумни тръби!
Иначе ENIAC не беше много по-различен от MARK-1. Използваше десетичната бройна система. Ширината на думата е 10 знака след десетичната запетая. Капацитет на електронната памет - 20 думи. Програмите бяха въведени от полето за превключване, което причини много неудобства: промяната на програма отне много часове и дори дни.
През 1945 г., когато работата по създаването на ENIAC завършва, създателите му вече разработват нов електронен цифров компютър EDVAK, в който възнамеряват да поставят програми в оперативна паметЗа да се елиминира основният недостатък на ENIAC - трудността при въвеждане на изчислителни програми, към тях като консултант е изпратен изключителен математик, участник в проекта за атомна бомба Mathattan, Джон фон Нойман (1903-1957). Трябва да се каже, че разработчиците на колата очевидно не са поискали тази помощ. Самият Й. Нойман вероятно е поел инициативата, след като е чул от своя приятел Г. Голдщайн, математик, който е работил във военното ведомство, за ENIAC. Той веднага оцени перспективите за развитие на нова технология и взе активно участие в завършването на работата по създаването на EDVAC. Частта от доклада за колата, която той е написал, съдържа общо описание EDVAC и основните принципи на машиностроенето (1945).
Той е възпроизведен от G. Goldstein (без съгласието на J. Mauchly и P. Eckert) и изпратен до редица организации. През 1946г Нойман, Голдщайн и Бъркс (и тримата работеха в Принстънския институт за напреднали изследвания) съставиха друг доклад („Предварителна дискусия за дизайна на логически устройства“, юни 1946 г.), който съдържа обширно и подробно описание на принципите за конструиране на цифрови електронни компютри. Същата година докладът беше разпространен на лятната сесия на Университета на Пенсилвания.
Принципите, изложени в доклада, бяха следните.
- 1. Машините, използващи електронни елементи, трябва да работят в двоичната система, а не в десетичната.
- 2. Програмата трябва да се намира в един от машинните блокове - в запомнящо устройство с достатъчен капацитет и подходящи скорости за достъп и запис на програмни команди.
- 3. Програмата, както и числата, с които работи машината, са записани в двоичен код. По този начин, по отношение на формата на представяне, командите и числата са от един и същи тип. Това обстоятелство води до следните важни последици:
- - междинни резултати от изчисления, константи и други числа могат да бъдат поставени в същото устройство за съхранение като програмата;
- - цифровата форма на писане на програма позволява на машината да извършва операции върху величините, с които са кодирани програмните команди.
- 4. Трудности при физическата реализация на устройство за съхранение, чиято производителност съответства на скоростта на работа логически схеми, изисква йерархична организация на паметта.
- 5. Аритметичното устройство на машината е конструирано на базата на схеми, които извършват операцията на събиране, създаването на специални устройства за извършване на други операции е непрактично.
- 6. Машината използва паралелен принцип на организиране на изчислителния процес (операциите върху думите се извършват едновременно във всички цифри).
Не може да се каже, че изброените принципи на изграждане на компютъра са изразени за първи път от J. Neumann и други автори. Тяхната заслуга е, че след като обобщиха натрупания опит в изграждането на цифрови компютри, те успяха да преминат от схемни (технически) описания на машините към тяхната обобщена, логически ясна структура и направиха важна стъпка от теоретично важни основи (машина на Тюринг) към практиката на изграждане на истински компютри. Името на Дж. Нойман привлече вниманието към докладите, а принципите и структурата на компютрите, изразени в тях, бяха наречени Нойманови.
Под ръководството на Дж. Нойман в Принстънския институт за напреднали изследвания през 1952 г. е създадена друга машина, използваща вакуумни тръби, MANIAC (за изчисления за създаване на водородна бомба), а през 1954 г. още една, без участието на Й. Нойман. Последният е кръстен на учения "Joniak". За съжаление, само три години по-късно Дж. Нойман се разболява сериозно и умира.
J. Mauchly и P. Eckert, обидени, че не са включени в доклада на Принстънския университет и трудното им решение да локализират програми в RAM, започнаха да се приписват на J. Neumann и, от друга страна, виждайки, че много които се появиха като гъби след дъжд, фирмите, които се стремят да завладеят компютърния пазар, решиха да вземат патенти за ENIAC.
Това обаче им беше отказано. Педантични съперници откриват информация, че още през 1938 - 1941 г. професорът по математика Джон Атанасов (1903 - 1996), българин по произход, работил в Държавното земеделско училище на Айова, заедно със своя асистент Клифърд Бъри, са разработили прототип на специализиран цифров компютър (с използване на двоични бройни системи) за решаване на системи от алгебрични уравнения. Прототипът съдържаше 300 вакуумни тръби и имаше памет на кондензатори. Така Атанасов се оказва пионерът на ламповата техника в областта на компютрите.
Освен това Дж. Мокли, както установи съдът, който разглежда патентното дело, се оказва, че е запознат с работата на Атанасов не от слухове, а е прекарал пет дни в лабораторията му в дните на създаване на модела.
Що се отнася до съхраняването на програми в RAM и теоретичното обосноваване на основните свойства на съвременните компютри, J. Mauchly и P. Eckert не са първите. Още през 1936 г. Алън Тюринг (1912 - 1953), брилянтен математик, който след това публикува чудесния си труд „За изчислимите числа“, говори за това.
Вярвайки, че най-важната характеристика на алгоритъма (задача за обработка на информация) е възможността неговото изпълнение да бъде механично, А. Тюринг предложи абстрактна машина за изучаване на алгоритми, наречена „машина на Тюринг“. В него той предвиди основните свойства модерен компютър. Данните трябваше да се въвеждат в машината от хартиена лента, разделена на клетки. Всеки от тях съдържаше символ или беше празен. Машината може не само да обработва знаците, написани на лентата, но и да ги променя, изтривайки старите и записвайки нови в съответствие с инструкциите, съхранени в нейната вътрешна памет. За да направите това, той беше допълнен с логически блок, съдържащ функционална таблица, която определя последователността от действия на машината. С други думи, А. Тюринг предвижда наличието на някакво устройство за съхранение на програмата за действие на машината. Но това не е единствената причина за изключителните му постижения.
През 1942 – 1943 г., в разгара на Втората световна война, в Англия, в най-строга секретност, с негово участие в Блечли Парк край Лондон е построен и успешно опериран първият в света специализиран цифров компютър „Колос“ с помощта на вакуумни тръби за декодиране на тайна. радиограми немски радиостанции. Тя успешно изпълни задачата. Един от участниците в създаването на машината оцени заслугите на А. Тюринг: „Не искам да кажа, че спечелихме войната благодарение на Тюринг, но си позволявам да кажа, че без него щяхме да я загубим .” След войната ученият участва в създаването на универсален тръбен компютър. Внезапната смърт на 41-годишна възраст му попречи да реализира напълно изключителния си творчески потенциал. В памет на А. Тюринг е учредена награда на негово име за изключителна работа в областта на математиката и компютърните науки. Компютърът Colossus е реставриран и се съхранява в музея в град Блечли Парк, където е създаден.
Въпреки това, на практика, J. Mauchly и P. Eckert наистина бяха първите, които, след като разбраха целесъобразността на съхраняването на програма в RAM на машина (независимо от A. Turing), поставиха това в истинска машина - техният втори EDVAC машина. За съжаление развитието му се забави и той беше пуснат в експлоатация едва през 1951 г. По това време компютър с програма, съхранена в RAM, работеше в Англия от две години! Факт е, че през 1946 г., в разгара на работата по EDVAC, J. Mauchly изнесе курс от лекции по принципите на компютърната конструкция в Университета на Пенсилвания. Сред публиката беше и младият учен Морис Уилкс (роден през 1913 г.) от университета в Кеймбридж, същият, в който преди сто години Чарлз Бабидж предложи проект за цифров компютър с програмно управление. Връщайки се в Англия, талантливият млад учен успява да създаде компютъра EDSAC за много кратко време ( електронен компютърна линии на забавяне) на последователно действие с памет върху живачни тръби, използвайки двоична бройна система и програма, съхранена в RAM. През 1949 г. машината заработва. Така М. Уилкс пръв в света създава компютър с програма, съхранявана в RAM. През 1951 г. той предлага и микропрограмно управление на операциите. EDSAC стана прототипът на първия в света сериен търговски компютър LEO (1953 г.). Днес М. Уилкс е единственият оцелял компютърен пионер в света на по-старото поколение, тези, които създадоха първите компютри. J. Mauchly и P. Eckert се опитаха да организират собствена компания, но тя трябваше да бъде продадена поради финансови затруднения. Тяхната нова разработка, машината UNIVAC, предназначена за търговски сетълменти, стана собственост на Remington Rand и до голяма степен допринесе за нейната успешна дейност.
Въпреки че J. Mauchly и P. Eckert не са получили патент за ENIAC, неговото създаване със сигурност е златен крайъгълен камък в развитието на цифровите компютри, отбелязвайки прехода от механични и електромеханични към електронни цифрови компютри.
През 1996 г., по инициатива на Университета на Пенсилвания, много страни по света отбелязаха 50-годишнината на компютърните науки, свързвайки това събитие с 50-годишнината от създаването на ENIAC. Имаше много причини за това - преди и след ENIAC нито един компютър не предизвика такъв резонанс в света и не оказа такова влияние върху развитието на цифровите изчислителни технологии като забележителното дете на Дж. Мокли и П. Екерт.
През втората половина на нашия век развитието на техническите средства върви много по-бързо. Областта на софтуера, новите методи за числени изчисления и теорията за изкуствения интелект се развиват още по-бързо.
През 1995 г. американският професор по компютърни науки в Университета на Вирджиния Джон Лий публикува книгата Computer Pioneers. Сред пионерите той включва тези, които имат значителен принос в развитието на хардуера, софтуера, изчислителните методи, теорията на изкуствения интелект и т.н., от появата на първите примитивни средстваобработка на информация до днес.
Човешката реч беше първият носител на знания за действията, извършвани съвместно от хората. Знанията се натрупват постепенно и се предават устно от поколение на поколение. Процесът на устно разказване на истории получи първата си технологична подкрепа със създаването на писане в различни медии. Отначало за писане са използвани камък, кост, глина, папирус, коприна, а след това хартия. Възникването на книгопечатането ускорява темповете на натрупване и разпространение на знания и стимулира развитието на науките.
Първи етапИТ развитие— „ръчни“ информационни технологии (до втората половина на 19 век). Инструменти: писалка, мастилница, книга. Формата на предаване на информация е пощата. Но още през 17в. започнаха да се разработват инструменти, които направиха възможно впоследствие създаването на механизирани и след това автоматизирани ИТ.
През този период английският учен К. Бабидж теоретично изучава процеса на извършване на изчисления и обосновава основите на архитектурата на компютъра (1830 г.); математикът А. Лавлейс разработва първата програма за машината на Бабидж (1843 г.)
Втора фазаИТ развитие— „механични“ информационни технологии (от края на 19 век). Инструменти: пишеща машина, телефон, фонограф. Информацията се предава с помощта на подобрена пощенска комуникация и се търсят удобни средства за представяне и предаване на информация. В края на 19в. беше открит ефектът на електричеството, което допринесе за изобретяването на телеграфа, телефона, радиото, което направи възможно бързото предаване и натрупване на информация във всякакъв обем. Появиха се средства за информационна комуникация, благодарение на които прехвърлянето на информация може да се извършва на големи разстояния.
През този период английският математик Джордж Бул публикува книгата „Законите на мисленето“, която е инструмент за развитие и анализ сложни вериги, много хиляди от които съставляват съвременен компютър (1854 г.); производство на компютърни перфориращи машини и перфокарти (1896).
Трети етапИТ развитиезапочна в края на 40-те години. ХХ век - от създаването на първите компютри.
През този период започва развитието на автоматизираните информационни технологии; Използват се магнитни и оптични носители за съхранение, силиций; Използват се “електрически” информационни технологии (40-60-те години на ХХ век). До края на 50-те години на ХХ век. в компютрите основният елемент на дизайна бяха вакуумни тръби (1-во поколение), развитието на идеологията и технологията за програмиране се дължи на постиженията на американски учени.
Инструменти: мейнфрейм компютри и свързан софтуер, електрическа пишеща машина, преносим касетофон, фотокопирни машини.
През този период: Z3, програмируема електромеханична изчислителна машина с всички свойства на модерен компютър, създадена от немския инженер К. Цузе през 1941 г., беше представена на вниманието на научната общност; Марк I, първият американски програмируем компютър, стартиран (1944 г.); първият е създаден в САЩ електронна машина— „ENIAC“ (калкулатор) (1946); в СССР под ръководството на S.A. Лебедев създава МЕСМ - малка електронна изчислителна машина (1951 г.); в Съветския съюз започва серийно производство на превозни средства, първите от които са БЕСМ-1 и Стрела (1953 г.); IBM представи първия твърд диск магнитни дискове(“твърд диск”) RAMAC с капацитет 5 MB (1956).
Четвъртият етап от развитието на ИТ— „електронни“ информационни технологии (от началото на 70-те години). Неговите инструменти са големи компютри и създадени на тяхна база автоматизирани системи за управление, оборудвани с богат софтуер. Целта е да се формулира смислена част от информацията.
Изобретяването на микропроцесорната технология и появата на персоналния компютър (70-те години на 20 век) позволиха най-накрая да се премине от механични и електрически средства за преобразуване на информация към електронни, което доведе до миниатюризация на всички инструменти и устройства. На микропроцесори и интегрални схемисъздават се компютри компютърни мрежи, системи за предаване на данни.
През 1970-1980-те години. Създадени и разпространени са миникомпютри, като се осъществява интерактивен режим на взаимодействие между няколко потребители.
Пети етап от развитието на ИТ- компютърни („нови“) информационни технологии (от средата на 80-те). Инструментариум - персонален компютър (PC) с голям брой софтуерни продукти за различни цели. Разработва се система за подпомагане на вземането на решения, изкуствен интелектреализирани на компютър, чрез телекомуникации. Използват се микропроцесори. Целта е поддържане и достъпност за масовия потребител на миниатюризирани технически средства за битови, културни и други цели.
През 1980-1990 г. Има качествен скок в технологията за разработка на софтуер: центърът на тежестта технологични решенияпрехвърлени към създаването на средства за взаимодействие между потребители и компютри при създаване софтуерен продукт. Важно място в ИТ заема представянето и обработката на знания. Създават се бази от знания и експертни системи. Персоналните компютри стават широко разпространени.
Развитието на ИТ през 1990-те – 2000-те: Intel представя нов процесор- 32-битов 80486SX, чиято скорост е 27 милиона операции в секунда (1990 г.); Apple създава първия монохромен ръчен скенер(1991); NEC пуска първото двускоростно CD-ROM устройство (1992); M. Andreessen представи на обществеността своя нов уеб браузър, наречен Mosaic Netscape (1994); до 1995 г. софтуерът, произведен от Microsoft, се използва от 85% персонални компютри. Windows OS се подобрява всяка година, като вече има средства за достъп до глобалния Интернет;
На настоящия етап се разработват инструментални среди и системи за визуално програмиране за създаване на програми на езици високо ниво: TurboPascal, Delphi, Visual Bask, C++Builder и др. Следователно се използва масово разпределена обработка на данни. Интернет предоставя уникални възможности, потенциално позволяващи създаването на най-големия паралелен компютър за ефективно използване на съществуващия потенциал на мрежата. Може да се разглежда и като метакомпютър - най-големият паралелен компютър, състоящ се от много компютри.
Основни понятия на информационните технологии.
Управленските дейности във всяка организация се основават на обработка на данни и производство на изходна информация, което предполага наличието на технология за преобразуване на изходните данни в ефективна информация.
Технологията в превод от гръцки (techne) означава изкуство, умение, умение, а това не са нищо повече от процеси. Процесът трябва да се разбира като определен набор от действия, насочени към постигане на поставена цел. Процесът трябва да се определя от избраната от лицето стратегия и да се прилага чрез комбинация от различни средства и методи.
Технологията на материалното производство се разбира като процес, определен от набор от средства и методи за обработка, производство, промяна на състоянието, свойствата, формата на суровините или материалите. Технологията променя качеството или първоначалното състояние на материята, за да се получи материален продукт
Информацията е един от най-ценните ресурси на обществото, заедно с такива традиционни материални видове ресурси като нефт, газ, минерали и др., Което означава, че процесът на нейната обработка, по аналогия с процесите на обработка на материални ресурси, може да бъде възприема като технология. Тогава е валидна следната дефиниция.
Информационните технологии са процес, който използва набор от средства и методи за събиране, обработка и предаване на данни (първична информация) за получаване на нова качествена информация за състоянието на обект, процес или явление (информационен продукт).
Целта на технологията за производство на материали е да произвежда продукти, които задоволяват нуждите на човек или система.
Целта на информационните технологии е производството на информация за човешки анализ и вземане на решения въз основа на нея за извършване на каквото и да е действие.
Разширявайки съдържанието на това понятие към управленските дейности и отчитайки спецификата на информационните процеси, на които то се основава, ще дефинираме информационните технологии като система от методи и методи за събиране, предаване, натрупване, обработка, съхраняване, представяне и използване на информация, базирана на използването на технически средства.
ИТ, в съответствие с разликата в информационните процеси, се класифицира в технологии:
Ø Събиране на информация;
Ø Трансфер на информация;
Ø Натрупване на информация;
Ø Обработка на информация;
Ø Съхранение на информация;
Ø Представяне на информация;
Ø Използване на информация.
Специфична информационна технология за реализирането му изисква наличието на:
1. Набор от подходящи технически средства, които осъществяват самия информационен процес;
2. Системи от средства за управление на технически комплекс (за компютърните технологии това са софтуерни средства);
3. Организационна и методическа подкрепа, свързваща изпълнението на всички действия и персонал в единен технологичен процес в съответствие с целта на конкретен информационен процес в рамките на осигуряването на определена функция на управленската дейност.
Всеки конкретен информационен процес може изпълнява се по отделна технология със собствена техническа база, система за управление на хардуера и организационно-методическа поддръжка. Но управленската дейност се основава на внедряването на почти всички изброени видове информационни технологии в съответствие с последователността и съдържанието на отделните етапи на процеса на вземане на решения. Следователно съвременната ИТ поддръжка на управленските дейности се основава на интегрираното използване на различни видове информационни процеси на базата на единен технически комплекс, чиято основа е компютърната технология.
Информационните технологии са най-важният компонент от процеса на използване информационни ресурсиобщество. Към днешна дата той е преминал през няколко еволюционни етапа, промяната на които се определя главно от развитието на научно-техническия прогрес и появата на нови технически средства за обработка на информация. В съвременното общество основното техническо средство на технологията за обработка на информация е персоналният компютър, който оказва значително влияние както върху концепцията за конструиране и използване на технологичните процеси, така и върху качеството на получената информация. Въвеждане на персоналния компютър в информационна сфераи използването на телекомуникациите определи нов етап в развитието на информационните технологии и, като следствие, промяна в името им чрез добавяне на един от синонимите: „нов“, „компютър“ или „модерен“.
Прилагателното „нова“ подчертава иновативния, а не еволюционния характер на тази технология. Прилагането му е новаторски акт в смисъл, че значително променя съдържанието на различни дейности в организациите. Концепцията за нови информационни технологии включва и комуникационни технологии, които осигуряват пренос на информация чрез различни средства, а именно телефон, телеграф, телекомуникации, факс и др. Таблица. Дадени са основните характеристики на новите информационни технологии.
Основни характеристики на новите информационни технологии
Новата информационна технология е информационна технология с „приятелски“ потребителски интерфейс, използваща персонални компютри и телекомуникации.
Прилагателното "компютър" подчертава, че основното техническо средство за неговото изпълнение е компютър.
Три основни принципа на новата (компютърна) информационна технология:
· интерактивен (диалогов) режим на работа с компютър;
· интеграция (взаимна връзка, взаимно свързване) с други програмни продукти;
· гъвкавост в процеса на промяна както на данни, така и на инструкции за задачи.
Изпълнението на технологичния процес на материалното производство се осъществява с помощта на различни технически средства, които включват: оборудване, машини, инструменти, конвейерни линии и др.
По аналогия би трябвало да има нещо подобно и за информационните технологии. Такива технически средства за производство на информация ще бъдат хардуер, софтуер и математическа поддръжка на този процес. С тяхна помощ първичната информация се преработва в информация с ново качество. Нека отделим софтуерните продукти от тези инструменти и да ги наречем инструменти, а за по-голяма яснота можем да ги конкретизираме, като ги наречем софтуерни инструменти за информационни технологии. Нека дефинираме това понятие.
Инструментите на информационните технологии са един или повече взаимосвързани софтуерни продукти за определен тип компютър, чиято технология ви позволява да постигнете целта, поставена от потребителя.
Следните често срещани видове софтуерни продукти за персонален компютър могат да се използват като инструменти: текстообработваща програма(редактор), настолни издателски системи, електронни таблици, системи за управление на бази данни, електронни бележници, електронни календари, функционални информационни системи (финансови, счетоводни, маркетингови и др.), експертни системи и др.
Информационните технологии, както всяка друга, трябва да отговарят на следните изисквания:
Осигурете висока степенразделяне на целия процес на обработка на информацията на етапи (фази), операции, действия;
Включете целия набор от елементи, необходими за постигане на целта;
Бъдете редовни. Етапите, действията и операциите на технологичния процес могат да бъдат стандартизирани и унифицирани, което ще позволи по-ефективно целенасочено управление на информационните процеси.
Появата и развитието на информационните технологии.
До втората половина на 19 век основата на информационните технологии са писалката, мастилницата и счетоводната книга. Комуникацията (комуникацията) се осъществява чрез изпращане на пакети (изпращания). Производителност обработка на информациябеше изключително нисък, всяка буква беше копирана отделно ръчно, в допълнение към фактурите, също сумирани ръчно, нямаше друга информация за вземане на решение
Появата през втората половина на 60-те години на големи продуктивни компютри в периферията на институционалните дейности (в компютърните центрове) направи възможно изместването на акцента в информационните технологии към обработката не на формата, а на съдържанието на информацията. Това е началото на формирането на „електронни“ или „компютърни“ технологии. Както е известно, информационните технологии за управление трябва да съдържат поне 3 основни компонентиобработка на информация: счетоводство, анализ и вземане на решения. Тези компоненти се внедряват в „вискозна“ среда - хартиено „море“ от документи, което всяка година става все по-огромно.
От 70-те години се наблюдава тенденция към изместване на центъра на тежестта на развитието на автоматизираните системи за управление към основните компоненти на информационните технологии (особено аналитичната работа) с максимално използване на процедури човек-машина. Но както и преди, цялата тази работа се извършваше на мощни компютри, разположени централно в компютърни центрове. В същото време изграждането на такива автоматизирани системи за управление се основава на хипотезата, според която проблемите на анализа и вземането на решения принадлежат към класа на формализируемите, подлежащи на математическо моделиране. Очакваше се такива автоматизирани системи за контрол да подобрят качеството, пълнотата, автентичността и навременността информационна поддръжкалица, вземащи решения, чиято ефективност на работа ще се увеличи поради увеличаване на броя на анализираните задачи.
С появата на персоналните компютри на „гребена на микропроцесорната революция“ се извършва фундаментална модернизация на идеята за автоматизирани системи за управление: от компютърни центрове и централизация на контрола, до разпределен изчислителен потенциал, повишавайки хомогенността на обработката на информация технология и децентрализация на контрола. Този подход е въплътен в системите за подпомагане на вземането на решения (DSS) и експертните системи (ES), които характеризират новия етап на компютъризация на технологията за организационно управление по същество - етапа на персонализация на автоматизираните системи за управление. Последователността е основната характеристика на DSS и признанието, че най-мощният компютър не може да замени човек. В този случай говорим за структурно устройство за управление човек-машина, което е оптимизирано в работните процеси: възможностите на компютъра се разширяват чрез структуриране на задачите, които се решават от потребителя и попълване на неговата база от знания, а възможностите на потребителя се разширяват. разширени чрез автоматизиране на онези задачи, които преди това е било неподходящо за прехвърляне към компютри по икономически или технически причини. Става възможно да се анализират последствията различни решенияи получете отговори на въпроси като: „какво ще се случи, ако...?“, без да губите време в трудоемкия процес на програмиране .
Историята на информационните технологии датира от дълбока древност. Първият етап може да се счита за изобретяването на най-простото цифрово устройство - сметките. Абакът е изобретен напълно независимо и почти едновременно в Древна Гърция, Древен Рим, Китай, Япония и Русия.
Сметало в Древна Гърция се е наричало Абак, т. е. дъска или също „саламинска дъска“ (остров Саламин в Егейско море). Сметало представляваше посипана с пясък дъска с жлебове, върху които с камъчета бяха отбелязани числа. Първата бразда означава единици, втората - десетки и т.н. По време на броенето всеки един от тях можеше да натрупа повече от 10 камъчета, което означаваше добавяне на едно камъче към следващия жлеб. В Рим сметалото е съществувало в различна форма: дървените дъски са заменени с мрамор, а топките също са направени от мрамор.
В Китай сметалото "suan-pan" беше малко по-различно от гръцкото и римското. Те се основаваха не на числото десет, а на числото пет. В горната част на „суан-пан” имаше редове от пет едносеменни, а в долната част имаше редове от две. Ако беше необходимо, да речем, да се отрази числото осем, един камък се поставяше в долната част и три в частта на единиците. В Япония имаше подобно устройство, само името беше "Serobyan".
В Русия сметалото беше много по-просто - куп единици и куп десетки с кости или камъни. Но през 15в. Ще се разпространи „резултатът на дъска“, тоест използването на дървена рамка с хоризонтални въжета, върху които са нанизани кости.
Обикновените сметала бяха предците на съвременните цифрови устройства. Въпреки това, ако някои от обектите на заобикалящия ги материален свят са били податливи на директно броене, изчисление на парче, то други изискват предварително измерване на числени стойности. Съответно, исторически е имало две посоки в развитието на изчислителната и компютърната техника: цифрова и аналогова.
Аналоговата посока, основана на изчисляването на неизвестен физически обект (процес) по аналогия с модела на известен обект (процес), получи най-голямото си развитие в периода от края на 19 - средата на 20 век. Основателят на аналоговата посока е авторът на идеята за логаритмично смятане, шотландският барон Джон Напиер, който през 1614 г. подготви научния том „Описание на удивителната таблица на логаритмите“. Джон Напиер не само теоретично обосновава функциите, но и разработва практическа таблица на двоични логаритми.
Принципът на изобретението на Джон Напиер е, че логаритъмът (степента, до която трябва да се повдигне дадено число) съответства на дадено число. Изобретението опрости изпълнението на операциите за умножение и деление, тъй като при умножаване е достатъчно да се добавят логаритмите на числата.
През 1617 г. Напиер изобретява метод за умножаване на числа с помощта на пръчици. Специалното устройство се състоеше от пръчки, разделени на сегменти, които можеха да бъдат разположени по такъв начин, че при добавяне на числа в сегменти, съседни един на друг хоризонтално, да се получи резултатът от умножаването на тези числа.
Малко по-късно англичанинът Хенри Бригс състави първата таблица с десетични логаритми. Въз основа на теорията и таблиците на логаритмите са създадени първите логаритмични линейки. През 1620 г. англичанинът Едмънд Гюнтер използва специална плоча за изчисления на пропорционален компас, който беше популярен по онова време, на който логаритмите на числата и тригонометричните величини бяха нанесени успоредно един на друг (така наречените „скали на Гюнтер“). През 1623 г. Уилям Оутред изобретява правоъгълната линейка, а Ричард Деламейн изобретява кръговата линейка през 1630 г. През 1775 г. библиотекарят Джон Робъртсън добавя „плъзгач“ към линийката, което улеснява четенето на числа от различни скали. И накрая, през 1851-1854г. Французинът Amédée Mannheim драматично промени дизайна на владетеля, придавайки му почти модерен вид. Пълното господство на плъзгащото правило продължава до 20-те и 30-те години. XX век, докато не се появиха електрически сумиращи машини, които направиха възможно извършването на прости аритметични изчисления с много по-голяма точност. Алтернативната линейка постепенно губи позицията си, но се оказва незаменима за сложни тригонометрични изчисления и затова е запазена и продължава да се използва и днес.
Повечето хора, които използват логаритмична линейка, могат успешно да извършват основни изчисления. Въпреки това, сложни операции за изчисляване на интеграли и диференциали , моменти на функции и др., които се извършват на няколко етапа по специални алгоритми и изискват добра математическа подготовка, създават значителни трудности. Всичко това доведе до появата наведнъж на цял клас аналогови устройства, предназначени да изчисляват специфични математически показатели и количества от потребител, който не е много опитен в областта на висшата математика. В началото до средата на 19 век са създадени: планиметър (изчисляване на площта на плоските фигури), кривиметър (определяне на дължината на кривите), диференциатор, интегратор, интегрограф (графични резултати от интегрирането), интеграмер (интегриране графики) и др. . устройства. Автор на първия планиметър (1814) е изобретателят Херман. През 1854 г. се появява полярният планиметър на Амслер. С помощта на интегратора Koradi бяха изчислени първият и вторият момент на функцията. Имаше универсални набори от блокове, например комбиниран интегратор KI-3, от който потребителят, в съответствие със собствените си искания, можеше да избере необходимото устройство.
Цифровата посока на развитие на изчислителните технологии се оказа по-обещаваща и днес формира основата на компютърното оборудване и технологии. Дори Леонардо да Винчи в началото на 16 век. създаде скица на 13-битово устройство за добавяне с пръстени с десет зъба. Въпреки че работещо устройство, базирано на тези чертежи, е построено едва през 20 век, реалността на проекта на Леонардо да Винчи е потвърдена.
През 1623 г. професор Вилхелм Шикард в писма до Й. Кеплер описва структурата на изчислителна машина, така наречения „часовник за броене“. Машината също не е построена, но сега въз основа на описанието е създаден работещ модел.
Първата построена механична цифрова машина, способна да сумира числа със съответното увеличение на цифрите, е създадена от френския философ и механик Блез Паскал през 1642 г. Целта на тази машина е да улесни работата на бащата на Б. Паскал, данъчен инспектор . Машината изглеждаше като кутия с множество зъбни колела, сред които беше основното изчислително зъбно колело. Изчислителната предавка беше свързана с помощта на храпов механизъм към лост, чието отклонение позволяваше да се въвеждат едноцифрени числа в брояча и да се сумират. Беше доста трудно да се извършват изчисления с многоцифрени числа на такава машина.
През 1657 г. двама англичани Р. Бисакар и С. Патридж, напълно независимо един от друг, разработват правоъгълна линейка. Слайд-линейката остава непроменена и до днес.
През 1673 г. известният немски философ и математик Готфрид Вилхелм Лайбниц изобретява механичен калкулатор - по-усъвършенствана изчислителна машина, способна да извършва основни аритметични операции. Използвайки двоичната бройна система, машината може да събира, изважда, умножава, дели и извлича квадратни корени.
През 1700 г. Шарл Перо публикува книгата на брат си „Колекция от голям брой машини на собственото изобретение на Клод Перо“. Книгата описва сумираща машина със стелажи вместо зъбни колела, наречена рабдологично сметало. Името на машината се състои от две думи: древното "сметало" и "рабдология" - средновековната наука за изпълнение аритметични операциис помощта на малки пръчици с числа.
През 1703 г. Готфрид Вилхайм Лайбниц, продължавайки поредица от своите трудове, написва трактат „Explication de I" Arithmetique Binaire" за използването на двоичната бройна система в компютрите. По-късно, през 1727 г., въз основа на работата на Лайбниц, изчислителната машина на Якоб Леополд беше създаден.
Немският математик и астроном Кристиан Лудвиг Герстен през 1723 г създаде аритметична машина. Машината изчислява частното и броя на последователните операции на събиране при умножаване на числа. Освен това беше възможно да се следи правилността на въвеждането на данни.
През 1751 г. французинът Перера, базирайки се на идеите на Паскал и Перо, изобретява аритметична машина. За разлика от други устройства, той беше по-компактен, тъй като колелата му за броене не бяха разположени на успоредни оси, а на една ос, минаваща през цялата машина.
През 1820 г. се осъществява първото промишлено производство на цифрови сумиращи машини. . Първенството тук принадлежи на французина Томас де Калмар. В Русия до първите сумиращи машини от този типвключват саморазказите на Буняковски (1867). През 1874 г. инженерът от Санкт Петербург, Вилгодт Однер, значително подобрява дизайна на сумиращата машина, като използва колела с прибиращи се зъби (колела "Однер") за въвеждане на числа. Сумиращата машина на Odhner направи възможно извършването на изчислителни операции със скорост до 250 операции с четирицифрени числа за един час.
Напълно възможно е развитието на цифровите изчислителни технологии да остане на нивото на малките машини, ако не беше откритието на французина Жозеф Мари Жакард, който в началото на 19 век използва карта с перфорирани дупки (перфокарта) за управление на тъкачен стан. Машината на Жакард беше програмирана с помощта на цяло тесте перфокарти, всяка от които контролираше един ход на совалката, така че при преминаване към нов модел операторът заменя едно тесте перфокарти с друго. Учените се опитаха да използват това откритие, за да създадат фундаментално нова изчислителна машина, която извършва операции без човешка намеса.
През 1822 г. английският математик Чарлз Бабидж създава програмно управлявана изчислителна машина, която е прототипът на днешната периферни устройствавъвеждане и печат. Състоеше се от ръчно въртящи се зъбни колела и ролки.
В края на 80-те години. През 19 век Херман Холерит, служител на Националното бюро за преброяване на населението на САЩ, успява да разработи статистически табулатор, способен автоматично да обработва перфокарти. Създаването на табулатора бележи началото на производството на нов клас цифрови машини за броене и перфориране (изчислителни и аналитични), които се различават от класа на малките машини по оригиналната си система за въвеждане на данни от перфокарти. До средата на 20 век машините за броене и щанцоване са произведени от IBM и Remington Rand под формата на доста сложни комплекси за щанцоване. Те включват перфоратори (пълнене на перфокарти), контролни перфоратори (повторно пълнене и проверка за несъответствие на дупките), машини за сортиране (подреждане на перфокарти в групи според определени характеристики), машини за влагане (по-внимателно подреждане на перфокарти и съставяне на таблици функции), табулатори (четене на перфокарти, изчисляване и отпечатване на резултатите от изчисленията), мултиплейъри (операции за умножение на числа, записани на перфокарти). Най-добрите модели punch комплексите обработваха до 650 карти на минута, а мултиплейърът умножаваше 870 осемцифрени числа в рамките на един час. Най-модерният модел на електронния перфоратор IBM Model 604, пуснат през 1948 г., имаше програмируем панел от команди за обработка на данни и осигуряваше възможност за извършване на до 60 операции с всяка перфокарта.
В началото на 20 век се появяват сумиращи машини с ключове за въвеждане на числа. Увеличаването на степента на автоматизация на работата на аритмометрите направи възможно създаването на изчислителни машини или така наречените малки изчислителни машини с електрическо задвижване и автоматично изпълнениена час до 3 хиляди транзакции с три- и четирицифрени цифри. В индустриален мащаб малките изчислителни машини през първата половина на 20-ти век са произведени от компаниите Friden, Burroughs, Monro и други. Разнообразие от малки машини са счетоводни и пишещи машини, произведени в Европа от Olivetti и в САЩ от Националния касов апарат (NCR). В Русия през този период "Мерцедес" са широко разпространени - счетоводни машини, предназначени за въвеждане на данни и изчисляване на крайни салда по синтетични счетоводни сметки.
Въз основа на идеите и изобретенията на Бабидж и Холерит, професорът от Харвардския университет Хауърд Айкен успява да създаде през 1937 - 1943 г. компютърна машина за щанцоване от по-високо ниво, наречена "Mark-1", която работеше с електромагнитни релета. През 1947 г. се появява машина от тази серия „Марк-2“, съдържаща 13 хиляди релета.
Около същия период се появяват теоретични предпоставки и техническа осъществимостсъздаване на по-усъвършенствана машина, използваща електрически лампи. През 1943 г. служители на Университета на Пенсилвания (САЩ) под ръководството на Джон Маукли и Проспер Екерт, с участието на известния математик Джон фон Нойман, започват разработването на такава машина. Резултатът от съвместните им усилия е ламповият компютър ENIAC (1946 г.), който съдържа 18 хиляди лампи и консумира 150 kW електроенергия. Докато работи върху тръбната машина, Джон фон Нойман публикува доклад (1945 г.), който е един от най-важните научни документи в теорията за развитието на компютърните технологии. Докладът обосновава принципите на проектиране и работа на универсални компютри от ново поколение компютри, които са абсорбирали всичко най-добро, създадено от много поколения учени, теоретици и практици.
Това доведе до създаването на компютрите, т.нар първо поколение. Те се характеризират с използването на технология с вакуумни тръби, системи с памет на живачни линии за забавяне, магнитни барабани и електронно-лъчеви тръби на Williams. Данните бяха въведени с помощта на перфоленти, перфокарти и магнитни ленти със съхранена програма. Използвани са печатащи устройства. Производителността на компютрите от първо поколение не надвишава 20 хиляди операции в секунда.
По-нататъшното развитие на цифровите изчислителни технологии се случи с бързи темпове. През 1949 г. първият компютър е построен от английския изследовател Морис Уилкс, използвайки принципите на Нойман. До средата на 50-те години. Машините за лампи се произвеждат в промишлен мащаб. Но научните изследвания в областта на електрониката откриха нови перспективи за развитие. Съединените щати заемаха водеща позиция в тази област. През 1948 г. Уолтър Братейн и Джон Бардийн от AT&T изобретяват транзистора, а през 1954 г. Гордън Тип от Texas Instruments използва силиций, за да направи транзистор. От 1955 г. започват да се произвеждат транзисторни компютри, които са с по-малки размери, увеличена скорост и намалена консумация на енергия в сравнение с машините, базирани на лампи. Компютрите са сглобени ръчно, под микроскоп.
Използването на транзистори бележи прехода към компютрите второ поколение. Транзисторите замениха вакуумните тръби и компютрите станаха по-надеждни и по-бързи (до 500 хиляди операции в секунда). Подобриха се и функционалните устройства - работа с магнитни ленти, памет на магнитни дискове.
През 1958 г. е изобретена първата интервална микросхема (Jack Kilby - Texas Instruments) и първата промишлена интегрална схема (Chip), чийто автор Робърт Нойс впоследствие основава (1968) световноизвестната компания Intel (INTegrated ELectronics). Компютрите, базирани на интегрални схеми, чието производство започва през 1960 г., са още по-бързи и по-малки.
През 1959 г. изследователите на Datapoint правят важното заключение, че компютърът се нуждае от централно аритметично и логическо устройство, което може да контролира изчисления, програми и устройства. Говорихме за микропроцесор. Служителите на Datapoint са разработили фундаментални технически решенияза създаване на микропроцесор и заедно с Intel започва индустриалното си развитие в средата на 60-те години. Първите резултати не бяха напълно успешни: микропроцесорите на Intel бяха много по-бавни от очакваното. Сътрудничеството между Datapoint и Intel приключи.
Компютрите са разработени през 1964 г трето поколениеизползвайки електронни схеминиска и средна степен на интеграция (до 1000 компонента на чип). От този момент нататък те започнаха да проектират не един компютър, а по-скоро цяло семейство компютри, базирано на използването на софтуер. Пример за компютри от трето поколение може да се счита за създадения по това време американски IBM 360, както и съветските EU 1030 и 1060. В края на 60-те години. се появяват миникомпютри, а през 1971 г. и първият микропроцесор. Година по-късно Intel пусна първия широко известен микропроцесор, Intel 8008, а през април 1974 г., втория микропроцесор Intel поколение 8080.
От средата на 70-те години. бяха разработени компютри четвърто поколение. Те се характеризират с използването на големи и свръхголеми интегрални схеми (до един милион компонента на чип). Първите компютри от четвърто поколение са произведени от Amdahl Corp. Тези компютри използват високоскоростни системи с памет с интегрални схеми с капацитет от няколко мегабайта. При изключване RAM данните се прехвърлят на диск. Когато се включи, той се стартира автоматично. Производителността на компютрите от четвърто поколение е стотици милиони операции в секунда.
Също в средата на 70-те се появяват първите персонални компютри. По-нататъшната история на компютрите е тясно свързана с развитието на микропроцесорната техника. През 1975 г. на осн Процесор Intel 8080, първият масово произвеждан персонален компютър Altair е създаден. До края на 70-те години, благодарение на усилията от Intel, която разработи най-новите микропроцесори Intel 8086 и Intel 8088, възникнаха предпоставки за подобряване на изчислителните и ергономични характеристики на компютрите. През този период най-голямата електротехническа корпорация IBM влезе в конкуренция на пазара и се опита да създаде персонален компютър на базата на процесора Intel 8088. През август 1981 г. се появи компютърът IBM PC, който бързо придоби огромна популярност. Успешният дизайн на IBM PC предопредели използването му като стандарт за персонални компютри в края на 20 век.
Разработката на компютри е в ход от 1982 г пето поколение. Тяхната основа е ориентация към обработка на знания. Учените са уверени, че обработката на знания, която е уникална за хората, може да се извършва и от компютър, за да се решават проблеми и да се вземат адекватни решения.
През 1984 г. Microsoft представи първите образци на операционната зала Windows системи. Американците все още смятат това изобретение за едно от изключителните открития на 20 век.
Предложението, направено през март 1989 г. от Тим Бърнърс-Лий, служител на Международния европейски изследователски център (CERN), се оказва важно. Същността на идеята беше да се създаде нова разпределена информационна система, наречена World Wide Web. Информационна система, базирана на хипертекст, може да комбинира информационните ресурси на CERN (бази данни с отчети, документация, пощенски адресии т.н.). Проектът е приет през 1990 г.
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
публикувано на http://allbest.ru
Държавна бюджетна образователна институция за висше образование професионално образование"Курски държавен медицински университет"
САМОСТОЯТЕЛНА РАБОТА
В дисциплината "Информатика"
История на възникването и развитието на информационните технологии
Завършено:
Студент 1-ва година от 2-ра група
Курбатов Алексей Владимирович
Проверено:
д-р, ст.пр. Катедра по физика, компютърни науки
Горюшкин E.I.
Курск - 2014 г
Въведение
1. Основни понятия на информационните технологии
2. Етапи на развитие на информационните технологии
3. Проблеми на използването на информационните технологии
Заключение
Списък на използваната литература
информационна програма компютър
Въведение
Информационната технология е „набор от методи, производствени процеси и софтуер и хардуер, комбинирани в технологична верига, която осигурява събирането, обработката, съхранението, предаването и показването на информация“. Целта на функционирането на тази верига, т.е. информационните технологии намаляват трудоемкостта на процесите на използване на информационни ресурси и повишават тяхната надеждност и ефективност. Ефективността на информационните технологии в крайна сметка се определя от квалификацията на субектите на процесите на информатизация. В същото време технологиите трябва да бъдат възможно най-достъпни за потребителите.
Според дефиницията, приета от ЮНЕСКО, информационните технологии (ИТ) са „комплекс от взаимосвързани научни, технологични, инженерни науки, които изучават методите за ефективно организиране на работата на хората, ангажирани с обработката и съхраняването на информация с помощта на компютърни технологии и методи за организиране и взаимодействие с хора и производствено оборудване, им практическо приложение, както и свързаните с всичко това социални, икономически и културни проблеми.“
Основните характеристики на съвременните ИТ:
· компютърна обработка на информация;
· съхраняване на големи обеми информация на компютърни носители;
· пренос на информация на всяко разстояние за възможно най-кратко време.
Съвременното материално производство и други сфери на дейност все повече изискват информационно обслужване и обработка на огромни количества информация. Универсално техническо средство за обработка на всяка информация е компютърът, който играе ролята на усилвател на интелектуалните възможности на човек и обществото като цяло, а комуникационните инструменти, използващи компютри, служат за комуникация и предаване на информация. Появата и развитието на компютрите е необходим компонент от процеса на информатизация на обществото.
Съвременните информационни технологии, с техния бързо нарастващ потенциал и бързо намаляващи разходи, откриват големи възможности за нови форми на организация на труда и заетостта както в отделните корпорации, така и в обществото като цяло. Обхватът на подобни възможности се разширява значително - иновациите засягат всички сфери на живота на хората, семейството, образованието, работата, географските граници на човешките общности и т.н. Днес информационните технологии могат да имат решаващ принос за укрепване на връзката между растежа на производителността на труда, производствени обеми, инвестиции и заетост. Новите видове услуги, разпространяващи се в мрежите, могат да създадат много работни места, както се вижда от практиката от последните години.
До началото на 80-те години информационните технологии бяха представени главно от мейнфрейм компютри и се използваха за нуждите само на половината от корпоративната „пирамида“, тъй като поради високите им разходи беше невъзможно автоматизирането на решаването на управленски проблеми. Автоматизацията на повтарящи се процеси на обработка на информация е сравнима с автоматизацията на ръчния труд, основана на използването на машини, които заменят хората. Изчислено е, че от 1960 до 1980 г. над 12 милиона съществуващи или потенциални работни места за обработка на информация са автоматизирани чрез използването на традиционни компютри. Автоматизирането на работни места, разположени на по-ниските нива на административната йерархия, доведе до намаляване на размера на предприятията, но в същото време не доведе до фундаментални промени в общия модел на организация на труда.
1. Основенконцепцииинформациятехнологии
Технологията в превод от гръцки (techne) означава изкуство, умение, умение, а това не са нищо повече от процеси. Процесът трябва да се разбира като определен набор от действия, насочени към постигане на поставена цел. Процесът трябва да се определя от избраната от лицето стратегия и да се прилага чрез комбинация от различни средства и методи.
Информационните технологии са процес, който използва набор от средства и методи за събиране, обработка и предаване на данни (първична информация) за получаване на нова качествена информация за състоянието на обект, процес или явление (информационен продукт).
Целта на информационните технологии е производството на информация за човешки анализ и вземане на решения въз основа на нея за извършване на каквото и да е действие.
Информационните технологии са тясно свързани с информационните системи, които са основната им среда.
Информационните технологии са процес, състоящ се от ясно регламентирани правила за извършване на операции, действия, етапи с различна степен на сложност върху данни, съхранявани в компютри. Основната цел на информационните технологии е да се получи необходимата информация за потребителя в резултат на целенасочени действия за обработка на първична информация.
Информационната система е среда, чиито съставни елементи са компютри, компютърни мрежи, програмни продукти, бази данни, хора, различни видове технически и софтуерни комуникации и др. Основната цел на информационната система е да организира съхранението и предаването на информация. Информационната система е система за обработка на информация човек-компютър. Изпълнението на функциите на една информационна система е невъзможно без познаване на информационните технологии, ориентирани към нея. Информационните технологии могат да съществуват извън сферата на информационната система.
Информационните технологии са набор от ясно определени, целенасочени действия на персонала за обработка на информация на компютър.
Информационната система е човеко-компютърна система за подпомагане на вземането на решения и производството на информационни продукти, използвайки компютърни информационни технологии.
Софтуер:
Технологична платформа (специфичен тип оборудване, на което може да се инсталира информационна технология)
Софтуерна платформа (операционна система)
Настолна платформа (за малък екип, който не използва сървър)
Корпоративна платформа (за група или компания, използваща един или повече сървъри)
Интернет платформа (за интернет приложения, които използват сървър)
Нови информационни технологии
Информационните технологии са най-важният компонент на процеса на използване на информационните ресурси на обществото. Към днешна дата той е преминал през няколко еволюционни етапа, промяната на които се определя главно от развитието на научно-техническия прогрес и появата на нови технически средства за обработка на информация. В съвременното общество основното техническо средство на технологията за обработка на информация е персоналният компютър, който оказва значително влияние както върху концепцията за конструиране и използване на технологичните процеси, така и върху качеството на получената информация. Въвеждането на персоналния компютър в информационната сфера и използването на телекомуникациите определиха нов етап в развитието на информационните технологии.
Новата информационна технология е информационна технология с „приятелски“ потребителски интерфейс, използваща персонални компютри и телекомуникации.
Три основни принципа на новата (компютърна) информационна технология:
Интерактивен (диалогов) режим на работа с компютър;
Интегриране (взаимосвързване, взаимно свързване) с други софтуерни продукти;
Гъвкавост в процеса на промяна както на данни, така и на инструкции за задачи.
Инструменти на информационните технологии. Изпълнението на технологичния процес на материалното производство се осъществява с помощта на различни технически средства, които включват: оборудване, машини, инструменти, конвейерни линии и др. Такива технически средства за производство на информация ще бъдат хардуер, софтуер и математическа поддръжка на този процес. С тяхна помощ първичната информация се преработва в информация с ново качество.
Инструментите на информационните технологии са един или повече взаимосвързани софтуерни продукти за определен тип компютър, чиято технология ви позволява да постигнете целта, поставена от потребителя.
Видове софтуерни продукти за персонален компютър: текстов процесор (редактор), настолни издателски системи, електронни таблици, системи за управление на бази данни, електронни бележници, електронни календари, функционални информационни системи (финансови, счетоводни, маркетингови и др.), експертни системи и др.
Изисквания за информационни технологии:
Ниска цена, достъпна за отделен купувач;
Автономност при работа без специални изисквания към условията на околната среда;
Гъвкавост на архитектурата, осигуряваща нейната адаптивност към различни области на приложение: в управлението, науката, образованието, в бита;
- "дружелюбие" операционна системаи друг софтуер, който изисква потребителят да работи с него без специално професионално обучение;
Висока експлоатационна надеждност (повече от 8000 часа между отказите).
Компоненти на информационните технологии:
Ниво 1 - етапи, на които се изпълняват относително дълги технологични процеси, състоящи се от операции и действия от следващи нива.
Ниво 2 - операции, които ще доведат до създаването на конкретен обект в софтуерната среда, избрана на ниво 1.
Ниво 3 - действия - набор от стандартни за всяка софтуерна среда методи на работа, водещи до изпълнение на поставената цел в съответната операция. Всяко действие променя съдържанието на екрана.
Ниво 4 - основни операции за управление на мишката и клавиатурата.
2. Етапиразвитиеинформациятехнологии
Има няколко гледни точки за развитието на информационните технологии, използващи компютри, които се определят от различни характеристики на разделението.
Общото за всички описани по-долу подходи е, че с появата на персоналния компютър започна нов етап в развитието на информационните технологии. Основната цел е да се задоволят личните информационни нужди на човека, както за професионалната, така и за битовата сфера.
Знак за деление - тип задачи и процеси за обработка на информация
Етап 1 (60-70-те години) - обработка на данни в компютърни центрове в режим на споделено ползване. Основната посока на развитие на информационните технологии беше автоматизацията на оперативните рутинни човешки действия.
Етап 2 (от 80-те години) - създаване на информационни технологии, насочени към решаване на стратегически проблеми.
Знак за разделение - проблеми, които пречат на информатизацията на обществото
Първият етап (до края на 60-те години) се характеризира с проблема с обработката на големи количества данни в условия на ограничени хардуерни възможности.
Вторият етап (до края на 70-те години) е свързан с разпространението на компютрите от серията IBM / 360. Проблемът на този етап е изоставането на софтуера от нивото на развитие на хардуера.
Етап 3 (от началото на 80-те години) - компютърът се превръща в инструмент за непрофесионалния потребител, а информационните системи се превръщат в средство за подпомагане на вземането на решения от него. Проблеми - максимално задоволяване на потребителските нужди и създаване на подходящ интерфейс за работа в компютърна среда.
4-ти етап (от началото на 90-те години) - създаване модерна технологиямеждуорганизационни връзки и информационни системи. Проблемите на този етап са многобройни.
Най-значимите от тях са:
Разработване на споразумения и установяване на стандарти, протоколи за компютърни комуникации;
Организиране на достъпа до стратегическа информация;
Организация на защитата и сигурността на информацията.
Знакът за деление е предимство, което носят компютърните технологии
Етап 1 (от началото на 60-те години) се характеризира с доста ефективна обработка на информацията при изпълнение рутинни операциис фокус върху централизирано колективно използване на ресурсите на компютърния център. Основният критерий за оценка на ефективността на създадените информационни системи беше разликата между средствата, изразходвани за разработка, и средствата, спестени в резултат на внедряването. Основният проблем на този етап беше психологически - лошо взаимодействие между потребителите, за които са създадени информационните системи, и разработчиците поради разликата в техните възгледи и разбиране на проблемите, които се решават. Като следствие от този проблем бяха създадени системи, които бяха лошо приети от потребителите и въпреки доста големите им възможности, не бяха използвани в пълна степен.
Вторият етап (от средата на 70-те години) е свързан с появата на персоналните компютри. Подходът за създаване на информационни системи се променя - ориентацията се измества към индивидуалния потребител в подкрепа на решенията, които взема. Потребителят се интересува от текущото развитие, установява се контакт с разработчика и възниква взаимно разбиране между двете групи специалисти. На този етап се извършва както централизирана обработка на данни, характерна за първия етап, така и децентрализирана, базирана на решението местни задачии работа с локални бази данни на работното място на потребителя.
Третият етап (от началото на 90-те години) е свързан с концепцията за анализ на стратегическите предимства в бизнеса и се основава на постиженията на телекомуникационните технологии за разпределена обработка на информация. Информационните системи са насочени не само към повишаване на ефективността на обработката на данни и подпомагане на мениджъра. Подходящите информационни технологии трябва да помогнат на организацията да оцелее в конкуренцията и да спечели предимство.
Знак за деление - видове технологични инструменти
Етап 1 (до втората половина на 19 век) - „ръчна“ информационна технология, чиито инструменти включват: писалка, мастилница, книга. Комуникациите се осъществяваха ръчно чрез изпращане на писма, пакети и пратки по пощата. Основната цел на технологията е да представи информацията в необходимата форма.
Етап 2 (от края на 19 век) - „механична“ технология, чиито инструменти включват: пишеща машина, телефон, диктофон и поща, оборудвана с по-модерни средства за доставка. Основната цел на технологията е да представи информацията в необходимата форма с помощта на по-удобни средства.
Етап 3 (40-60-те години на ХХ век) - „електрическа“ технология, чиито инструменти включват: мейнфрейм компютри и съответния софтуер, електрически пишещи машини, фотокопирни машини, преносими диктофони.
Целта на технологията се променя. Акцентът в информационните технологии започва да се измества от формата на представяне на информацията към формирането на нейното съдържание.
Етап 4 (от началото на 7-ми век) - „електронна“ технология, чиито основни инструменти са големите компютри и създадените на тяхна база автоматизирани системисистеми за управление (ACS) и системи за търсене на информация (IRS), оборудвани с широк набор от базови и специализирани софтуерни системи. Центърът на тежестта на технологиите се измества още повече към формирането на съдържателната страна на информацията за управленската среда на различни сфери на обществения живот, особено организацията аналитична работа. Много обективни и субективни фактори не ни позволиха да решим задачите, пред които е изправена новата концепция за информационни технологии. Въпреки това беше натрупан опит във формирането на съдържателната страна на управленската информация и беше подготвена професионална, психологическа и социална основа за прехода към нов етап от развитието на технологиите.
Етап 5 (от средата на 80-те години) - „компютърна“ („нова“) технология, чийто основен инструмент е персонален компютър с широк набор от стандартни софтуерни продукти за различни цели. На този етап протича процесът на персонализация на автоматизираните системи за управление, който се проявява в създаването на системи за подпомагане на вземането на решения за определени специалисти. Подобни системиимат вградени елементи за анализ и разузнаване за различни нива на управление, реализирани са на персонален компютър и използват телекомуникации. Във връзка с прехода към микропроцесорна база техническите средства за битови, културни и други цели също претърпяват значителни промени. Започва да се използва широко в различни областиглобални и локални компютърни мрежи.
3. проблемиизползванеинформациятехнологии
За информационните технологии е естествено да остаряват и да се заменят с нови.
В тази връзка при въвеждането на нови информационни технологии е необходимо да се има предвид, че информационните продукти имат изключително висока степен на замяна с нови типове или версии. Периодите на оборот варират от няколко месеца до една година. Следователно за ефективно използванеинформационните технологии трябва да се актуализират редовно.
Разграничават се следните видове обработка на информация:
Централизирана;
Децентрализирана.
Централизираната обработка на информация на компютри в компютърни центрове беше първата исторически установена технология. Бяха създадени големи изчислителни центрове за колективно ползване, оборудвани с големи компютри, които позволиха да се обработват големи масиви от входна информация и да се получава на тази база различни видовеинформационни продукти, които след това бяха прехвърлени на потребителите.
Предимства на централизираната технологична методология:
Възможност за достъп на потребителя до голямо количество информация под формата на бази данни и информационни продукти от широк спектър;
Сравнителна лекота на внедряване на методически решения за развитие и усъвършенстване на информационните технологии поради тяхното централизирано приемане.
Недостатъци на централизираната технологична методология:
Ограничена отговорност на персонала, който не допринася за бързото получаване на информация от потребителя, като по този начин възпрепятства правилното разработване на управленски решения;
Ограничаване на възможностите на потребителя в процеса на получаване и използване на информация.
Децентрализираната обработка на информацията е свързана с появата на персоналните компютри и развитието на телекомуникациите. Той дава на потребителя широки възможности за работа с информация и не ограничава инициативите му.
Предимствата на децентрализираната методология за обработка на информация са:
Гъвкавост на структурата, осигуряваща поле за потребителска инициатива;
Засилване на отговорността на служителите от по-ниско ниво;
Намаляване на необходимостта от използване на централен компютър и съответно контрол от компютърния център;
По-пълна реализация на творческия потенциал на потребителя чрез използване на компютърни комуникации.
Но този метод има и недостатъци:
Трудност при стандартизация поради големия брой уникални разработки;
Психологическо отхвърляне от потребителите на стандарти и готови софтуерни продукти, препоръчани от компютърния център;
Неравномерно развитие на нивото на информационните технологии в местни места, което се определя основно от нивото на квалификация на конкретен служител.
Заключение
В наше време човечеството преживява научна и технологична революция, чиято материална основа е електронно-изчислителната техника. Въз основа на тази техника се появява новият видтехнологии – информация.
Информационните технологии се отнасят до обработката на информация, базирана на компютърни системи.
Така информационните технологии твърдо навлязоха в живота ни. Те откриха нови възможности за работа и отдих и улесниха много човешката работа.
Те включват процеси, при които „входящият материал“ и „продуктът“ (изход) е информация. Разбира се, обработваната информация е свързана с определени материални носители и следователно тези процеси включват също обработката на материята и обработката на енергията. Но последното не е важно за информационните технологии. Основна роля тук играе информацията, а не нейният носител. Най-често глобална мрежае Интернет. Многобройни прогнози показват, че до началото на следващия век Интернет не само ще превърне вече познатите персонални компютри в нещо коренно различно, но и ще промени начина на живот на по-голямата част от населението на света.
Съвременното общество трудно може да се представи без информационните технологии. Перспективите за развитие на компютърните технологии днес са трудни за представяне дори за специалистите. Ясно е обаче, че в бъдеще ни очаква нещо голямо. И ако темпът на развитие на информационните технологии не намалее (и в това няма съмнение), тогава това ще се случи много скоро, основното е да се насочи развитието на това мощно оръжие в правилната посока.
списъклитература
1. Н.В. Макарова, В.Б. Волков, Информатика: учебник за университети / Н.В. Макарова: Петър, 2011. -576 с.
2. В.Е. Figurnov IBM PC за потребители. М., "Инфра-М", 7 изд., 2006 г. - 640 с.
3. Информатика. Редактирано от S.V. Симонович. Санкт Петербург, Питър, 2005 г.
4. Информатика: учеб. за студенти образователни институциисредно професионално образование/Е.В. Михеева, О.И. Титова, 4-то изд., М.: Издателски център "Академия", 2010 г. - 352 с.
5. Информатика: учебник. за студенти по икономика висши специалности учебник институции/съст. Н.В. Макарова.-3-та преработка. изд. - М.: Финанси и статистика, 2004. - 765 с. :I л.
6. Акиншина, Л.В., Шейкър, Т.Д. Съвременни информационни технологии в образованието. Част 1 / Л.В. Акиншина, Т.Д. Шейкър. Владивосток: Издателство ДВГТУ, 2004. 211 с.
7. Батин, Н.В. Основи на информационните технологии / Н.В. Батин. Минск: Институт за подготовка на научни кадри Нац. акад. Беларуски науки, 2008. 235 с.
8. Информатика / изд. проф. Ю.А. Романова. М.: Ексмо, 2005. 322 с.
9. Острейковски, В.А. Компютърни науки / V.A. Острейковски. М.: Висше училище, 2001. 319 с.
10. Хомоненко, А.Д. Основи на съвременните компютърни технологии / A.D. Хомоненко. М.: Корона печат, 2009. 448 с.
Публикувано на Allbest.ru
...Подобни документи
Понятието информационни технологии, етапи на тяхното развитие, компоненти и основни видове. Характеристики на информационните технологии за обработка на данни и експертни системи. Методика за използване на информационните технологии. Предимства на компютърните технологии.
курсова работа, добавена на 16.09.2011 г
Ролята на информационните системи и технологии в живота модерно общество. Предназначение и състав на софтуера за персонален компютър. Използване на OLE технологии. Операционни среди за решаване на основни класове инженерни и икономически задачи.
практическа работа, добавена на 27.02.2009 г
Концепцията за информационните технологии, историята на тяхното формиране. Цели на развитието и функционирането на информационните технологии, характеристики на използваните средства и методи. Мястото на информацията и програмните продукти в системата за информационно обращение.
резюме, добавено на 20.05.2014 г
Понятие, видове и принципи на информационните технологии. Педагогически целии методически възможности за използване на информационните технологии в обучението по музика. Класификация на педагогическите софтуер. Тенденции в развитието на музикалната педагогика.
резюме, добавено на 16.12.2010 г
Основни свойства на информационните технологии в икономиката. Класификация, основни компоненти и блокова схема на информационните технологии. Система и инструменти. Характеристики на взаимодействието на информационните технологии с външната среда.
презентация, добавена на 22.01.2011 г
Условия за повишаване ефективността на управленския труд. Основни свойства на информационните технологии. Система и инструменти. Класификация на информационните технологии по видове информация. Основни тенденции в развитието на информационните технологии.
резюме, добавено на 01.04.2010 г
История на развитието на информационните технологии. Класификация, видове софтуер. Методологии и технологии за проектиране на информационни системи. Изисквания към методика и технология. Структурен подходкъм проектирането на информационни системи.
дисертация, добавена на 02/07/2009
Развитието на информационните технологии в Руска федерация. Ефективността от използването на ИКТ за социално-икономическото развитие на страната: съвкупността от инфраструктура, софтуер и умения за работа с тях сред гражданите, бизнеса и публичния сектор.
курсова работа, добавена на 15.07.2012 г
Ролята на управленската структура в информационната система. Примери за информационни системи. Структура и класификация на информационните системи. Информационни технологии. Етапи на развитие на информационните технологии. Видове информационни технологии.
курсова работа, добавена на 17.06.2003 г
Структура на информационния процес. Адресна структура и компоненти електронна поща. Етапи на развитие на информационните технологии. Софтуер за електронна поща. Видове съвременни информационни технологии. Събиране, обработка и съхранение на информация.
Зареждане...