История развития средств вычислительной техники (определение этапов развития)

Содержание:

Введение

В самом начале своей истории человечество освоило использование вещества, в последствии энергию и, в конце концов, информацию. На ранних этапах развития человеку было достаточно элементарных знаний и простых навыков, но объем информации возрастал, и возникла необходимость индивидуальных знаний. Потребовалось объединение знаний и опыта, способствующих нужной обработке информации и принятию нужных решений, иначе говоря, нужно было научиться работать с информацией. Использовать компьютерные информационные технологии для ее получения, обработки и передачи. Развитие индустриального производства, социальной составляющей, политической и экономической жизни, рост динамики процессов в человеческой деятельности, по итогу привели, с одной стороны, к возрастанию необходимости знаний, а с другой - к появлению новых способов и средств удовлетворения этих потребностей. По итогу к общей культуре человека, существующей современном обществе, добавилась еще одна категория – информационная.

В данный момент весь мир существует сейчас на пороге информационного общества. Толчком для такого развития послужило внедрение во множество областей человеческой деятельности современных средств обработки и передачи информации. С помощью информатизации общества, при которой создаются условия, позволяющие удовлетворить потребности людей в нужной информации, стал возможен переход от индустриального общества к информационному. Основную роль, в данном обществе, будет иметь система хранения, обработки и распространения информации, составляющая информационную среду^[1]. Посредством данной среды становится возможным предоставление доступа к любой необходимой информации.

Появление новых технологий становится основной движущей силой в дополнение к уже имеющимся силам мирового рынка. Благодаря нескольким важным компонентам – разработке микропроцессорной техники, объединение АРМ в ЛВС, различным датчикам, контроллерам с возможностью программирования, внедрению роботизации – появилась возможность автоматизировать производство.

В современном мире человек с образованием – это в первую очередь тот, кто владеет навыками использования информационных технологий. Так как от навыков эффективного использования информации, все в большей степени зависит деятельность каждого человека. Что бы комфортно и эффективно использовать информационные потоки, любому специалисту, необходимо иметь навыки использования и обработки информации с помощью ПК, средств связи, телекоммуникационных и прочих устройств. Уже сейчас информация является стратегическим ресурсом общества, параметром, определяющим государственный уровень развития^[2]. Во время трудоустройства к кандидатам предъявляются определенные требования, включающие в себя умение использования ПК, офисной оргтехники и пакета основных офисных приложений. Отсюда неизбежно следует вывод о том, что в условиях современного общества информационные технологии являются крайне важным инструментом повышения эффективности управления предприятием. Очень заметно это в управленческой деятельности, маркетинге, делопроизводстве, в контроле за качеством продукции и услуг, управлении персоналом.

Целью данной работы является: путем изучения имеющихся источников информации, определить этапы и возможности дальнейшего развития вычислительной техники и непосредственно информационных технологий. Для развития и понимания нового очень важным является знание истории, особенно учитывая высокие темпы развития информационных технологий. Что бы достигнуть поставленной цели следует:

1. ознакомиться с историей и открытиями, которые предшествовали появлению ЭВМ;

2. проанализировать различные поколения и основные особенности ЭВМ;

3. ознакомиться с основными направлениями развития компьютерной техники;

4. разобраться в понятии «информационные технологии»;

5. изучить этапы развития и информатизацию информационного общества;

6. выяснить основные тенденции в развитии информационных технологий.

Глава 1. История информатизации общества

1.1 Основные этапы развития информационного общества.

В истории человечества существует четыре ключевых этапа, названных информационными революциями^[3].

Первой информационной революцией считается изобретение письменности. Письменность позволила совершить гигантский скачок в развитии общества. Появилась возможность сохранения знаний, накопления и передачи их следующим поколениям. Обобщенно можно сказать, что появились средства и методы накопления информации.

Книгопечатание – следующий ключевой этап. В середине XVI века человечество получило новый способ хранения информации.

Третья информационная революция обусловлена открытием электричества в конце XIX века, стала возможна информационная коммуникация. Были изобретены способы передачи информации на расстоянии (радио, телеграф и впоследствии телефон).

И наконец, в семидесятых годах ХХ века произошла четвертая информационная революция^[4]. Были изобретены микропроцессоры, что привело к появлению персональных компьютеров. Это стало возможным благодаря разработке в сороковых годах ЭВМ. Любопытно, что четвертая революция сделала возможным переход человеческой цивилизации от индустриального общества к информационному. Иначе говоря, к обществу, в котором большинство работающих людей занимается производством, хранением, переработкой и реализацией информации, в том числе её высшей формой – знанием. Внедрение в различные сферы деятельности человека современных средств обработки и передачи информации называется информатизацией общества.

Информатизация общества – это процесс, в результате которого, создаются такие условия, которые позволяют удовлетворить потребность любого человека в получении необходимой информации.

До недавнего времени было принято использовать другой термин -«компьютеризация»^[5]. Он означал развитие и внедрение компьютерной техники. Информатизация общества гораздо более ёмкое понятие, включающее в себя не только технические средства, а ещё сущность и цели социально-технического процесса в комплексе. Компьютерная техника это лишь часть процесса информатизации общества.

Выделяют следующие черты присущие информационному обществу^[6]:

1. Слишком большие, для самостоятельной обработки человеком, объемы информации приводят к необходимости использовать специальные технические устройства – компьютеры;

2. Основной движущей силой общества становится производство и обработка информации. Возникает новый социальный слой занятый обработкой информации и не производящий непосредственно материальные ценности.

3. В информационном обществе основным продуктом производства являются знания и интеллект, соответственно доля умственного труда растёт.

4. Изменение уклада жизни и культурного досуга, влекущее за собой переоценку ценностей. На данный момент мультимедийные программы и развлечения занимают большую часть свободного времени человека.

5. Дальнейшее развитие компьютерных и информационных технологий, сетей.

6. Разработка новой электронной компьютеризированной бытовой техники. Вплоть до оснащения домов единым информационным кабелем, который возьмет на себя все информационные связи. Специальный электронный блок будет контролировать всю бытовую технику, так называемый «умный дом».

7. Материальные блага и энергия будут производиться машинами, а человек будет занят контролем и обработкой информации.

8. Возникнет система непрерывного образования.

9. Развитие рынка информационных услуг.

К сожалению, помимо плюсов информационное общество несет для человека и множество этических и правовых проблем. Такие как борьба за информацию, информационное неравенство, различные психологические проблемы, заболевания, сложность поиска качественной и достоверной информации из общего объема.

1.2 Информационная культура человека

В информационном обществе к общей культуре человека добавилась еще одна - информационная^[7]. Она характеризует навыки человека работать с информацией и использовать для ее получения, обработки, передачи компьютерные информационные технологии, а так же технические средства и методы.

Под информационной культурой обычно понимают такие умения и навыки, которые позволяют использовать различные технические устройства и технологии, извлекать из различных источников информацию, правильно ее использовать и представлять в доступном для понимания виде, знании различных методов обработки.

Четвертая информационная революция, по сути, создала новую отрасль - информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Нынешние информационные технологии основываются на достижениях в области компьютерной техники и телекоммуникаций.

На данный момент, в нашей стране, вполне отчетливо заметна тенденция перехода к информационному обществу. Жителям городов быстрее и удобнее получать различную информацию с помощью сервисов глобальной сети Интернет. В такой ситуации особое значение приобретает развитие эффективных механизмов обработки информации.

С целью понимания данного периода имеет смысл разобрать краткую хронологию различных поколений электронно-вычислительных машин.

Глава 2. История развития и классификация ЭВМ по функциональным возможностям

2.1 История докомпьютерной эпохи

На протяжении всей истории человеку было необходимо решать задачи, связанные различными вычислениями: торговые расчеты, исчисление времени, определение площади земельных участков. Сложность подобных вычислений приводила к востребованности людей владеющих техникой арифметического счета. Отсюда возникла необходимость в специальных устройствах, упрощающих выполнение повседневных расчетов. Например, такое приспособления для счета, как абак^[8]. Ещё абак называют римскими счетами. Это не сложное устройство, представляющее из себя доску, покрытую пылью или песком. Использовалось для черчения линий и раскладывания камешков. В основном абак служил для выполнения денежных расчетов путём выполнения простых арифметических операций перемещением счетных элементов. Сам счет велся в двоично-пятеричной системе счисления.

На Востоке использовали китайские счеты и осуществляли счет с помощью единиц и пятерок. В нашей стране применялись счеты.

Вскоре после открытия логарифмов, в 1623 г. была изобретена логарифмическая линейка, автором которой стал английский математик Эдмонд Гантер^[9].

Однако ни одно из перечисленных устройств не позволяло механизировать сам процесс вычислений. Блез Паскаль, в 17 веке, изобрел абсолютно иное счетное устройство, а именно арифметическую машину. В основе лежала, ранее известная идея использования металлических шестеренок для выполнения вычислений. В дальнейшем, в 1645 году, он же построил первую суммирующую машину. И уже в 1675 году Блезу Паскалю удается изготовить машину, способную выполнять все четыре арифметических действия. Приблизительно в то же время, счетную машину, сконструировал математик Готфрид Лейбниц.

В свою очередь эти счетные машины послужили прообразом арифмометра. Первый арифмометр для четырех арифметических действий, был построен, германским часовым мастером Ганом, только через сто лет. Арифмометры использовали для выполнения сложных вычислений при проектировании и строительстве кораблей, мостов, зданий, при проведении денежных операций. Однако производительность работы на арифмометрах оставляла желать лучшего, постепенно нарастала необходимость в автоматизации вычислений.

В 1834 году английский ученый Чарльз создаёт описание «аналитической машины»^[10]. Это устройство должно было стать огромным арифмометром с программным управлением. Машина должна была не выполнять вычисления, но и управлять своей работой посредством заложенной программы. Таким образом, Бэббидж пытался воплотить идею программного управления вычислительным процессом. В данном устройстве предусмотрены были арифметические и запоминающие устройства. Эта машина послужила прообразом будущих компьютеров. На тот момент Бэббиджу не удалось воплотить проект из-за недостаточного развития техники.

Табулятор – следующая вычислительная машина, разработанная в 1887 году Германом Холлеритом и предназначенная для автоматической обработки числовой и буквенной информации, записанной на перфокартах.

В начале ХХ века, германский инженер Конрад Цузе, разрабатывает первую двоичную цифровую машину Z1^[11]. В этой машине использовались механические переключатели, приводимые в действие электрическим током, иначе говоря электромеханические реле. В 1941 году Цузе создаёт машину Z3, которая полностью управляется посредством программы.

Следом за ним, в 1944 году, уже американец Говард Айкен разрабатывает машину «Марк-1»^[12]. В ней для представления чисел использовались механические элементы - счетные колеса, а для управления применялись электромеханические реле.

Из всего этого можно сделать вывод о том, что человечество всегда пыталось изобрести устройства, облегчающие математические расчеты. Подобные устройства всегда развивались параллельно с математикой, но недостаточно высокий уровень развития техники не позволял практически реализовать идеи.

2.2 Предпосылки к появлению компьютеров

Для создания компьютера необходим был целый ряд открытий в различных научных областях.

В конце девятнадцатого века необходимое развитие получила математическая физика. Благодаря чему возникла необходимость в устройствах, способных выполнять многократно повторяющиеся вычисления.

После в открытия Томасом Эдисоном явления термоэлектронной эмиссии, возникла основа для создания в 1904 году английским физиком Дж. Флемингом диода, прибора способного проводить электрический ток в одном направлении. Чуть позже появился еще один вакуумный прибор – триод.

В 1884 году, английский математик Дж. Буль, описал специальные правила логики, впоследствии названной его именем – булева алгебра. Согласно данной логике алгебраические элементы могут принимать только два значения – истина (1) или ложь (0). На основе этой логики и конструировались логические схемы.

И, наконец, русский ученый М.А. Бонч – Бруевич, а так же независимо от него ряд английских ученых создали электронное специальное реле^[13]. Оно могло принимать одно из двух состояний – соответственно 0 или 1. Впоследствии на базе данного реле был создан триггер.

Таким образом, в ХХ веке сложились все необходимые предпосылки для разработки компьютера.

2.3 Поколения электронно-вычислительных машин

2.3.1 Первое поколение ЭВМ

Развитие ЭВМ можно разделить на периоды. Как правило, электронно-вычислительную технику, делят по поколениям. Принадлежность ЭВМ к тому либо иному поколению определяется типом основных используемых в ней частей или технологией их производства. Мощность компьютера определяется элементной базой, что влечет изменения в архитектуре ЭВМ, последующему увеличению круга ее задач, к изменению способа взаимодействия пользователя и компьютера. Понятно, что градация по поколениям в смысле времени сильно размыта, потому что почти в одно и то же время выпускались ЭВМ разных типов. Другое дело, если речь про отдельно взятую машину. Тут вопрос о принадлежности к тому или иному поколению решается довольно легко.

До ЭВМ использовались релейные вычислительные машины. С помощью реле выполнялось кодирование информации в двоичном виде состояниями включено-выключено. Во время работы подобного устройства тысячи реле постоянно переключались из одного состояния в другое. Соответственно скорость работы машин была низкой и составляла около 50 сложений или 20 умножений в секунду.

С дальнейшим развитием радиотехники был осуществлен переход от релейных вычислительных машин к машинам на электронно-вакуумных лампах, которые стали элементной базой вычислительных машин первого поколения.

Первые ЭВМ создавались в период с 1943 - 1946 гг. Из них самой известной стала машина, разработанная в США Дж. Моучли. Называлась она ENIAC^[14] - электронный цифровой интегратор и вычислитель. В себе устройство содержало порядка 18000 электронных ламп и множество электромеханических реле.

Для работы ЭВМ первого поколения требовалось много электроэнергии, размещались они в огромных машинных помещениях с массивными вентиляторами охлаждения. Для этих ЭВМ программы составлялись в машинных кодах.

В 1945 году математиком и физиком - теоретиком фон Нейманом, были определены общие принципы работы универсальных вычислительных устройств. Вычислительная машина должна управляться программой с последовательным выполнением команд, при этом сама программа располагается в памяти машины. Первая подобная ЭВМ, с хранимой в памяти программой, была сконструирована в 1949 году в Англии.

В СССР ЭВМ создавал академик С. А. Лебедев^[15]. Его машины БЭСМ – 1, БЭСМ-3М, БЭСМ-4, М- 220 были признаны лучшими в мире.

ЭВМ постоянно совершенствовались и уже в середине 50 -х годов их быстродействие удалось повысить с нескольких сотен до нескольких десятков тысяч операций в секунду. Однако при этом самым надежным элементом ЭВМ оставалась электронная лампа. Дальнейшее использование ламп стало тормозить прогресс вычислительной техники.

Далее на смену лампам пришли полупроводниковые приборы, что ознаменовало собой конец первого этапа развития ЭВМ. Вычислительные машины этого этапа принято именовать ЭВМ первого поколения

Таким образом, ЭВМ первого поколения были крупных габаритов, потребляли большое количество электроэнергии, имели относительно малое быстродействие, небольшую емкость оперативной памяти, посредственную надежность работы и слабо развитое программное обеспечение. Тем не менее в ЭВМ этого поколения была заложена база логического построения машин и продемонстрированы способности цифровой вычислительной техники. При этом дальнейшее развитие и совершенствование ЭВМ тормозилось использованием в качестве элементной базы электронно-вакуумных ламп, что в свою очередь ограничивало область их применения. ЭВМ применяли по большей части для инженерных и научных расчетов, не имеющих отношения к обработке большого объема информации.

ЭВМ I-го поколения (Mark I, ENIAC, БЭСМ) возникли в 1945-1958 гг., были громоздкими конструкциями, занимавшими сотни квадратных метров, и потребляли сотни киловатт электроэнергии^[16]. Содержали в себе тысячи ламп. Максимальное быстродействие процессора от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч операций в секунду. Максимальный объем ОЗУ - несколько тысяч команд программы. Программы для них составлялись на языке машинных команд, существовали библиотеки стандартных программ. Использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов информации.

компьютер вычислительный

технология

2.3.2 Второе поколение ЭВМ

Прогресс в электронике постоянно подстёгивал разработчиков ЭВМ. В США, в 1949 году был создан транзистор^[17]. Это был первый полупроводниковый прибор, способный заменить собой электронную лампу. Транзистор был меньше, обладал большим сроком службы и меньшим энергопотреблением, меньше выделял тепла при работе. С внедрением элементной базы на полупроводниках началось создание ЭВМ второго поколения. Это позволило создавать сравнительно небольшие ЭВМ, что привело к классификации вычислительных машин по размеру, на большие, средние и малые.

В СССР активно разрабатывалась и применялись малые ЭВМ. Одной из лучших в мире стала БЭСМ - 6^[18], разработанная под руководством академика С.А. Лебедева. Уровень производительности БЭСМ - 6 была в несколько раз выше, по сравнению с малых и средних ЭВМ, и составляла около одного миллиона операций в секунду. Наиболее известными ЭВМ зарубежной разработки были «Элиот» (Англия), «Сименс» (ФРГ), «Стретч» (США).

Параллельно совершенствованию ЭВМ менялись и устройства периферии, появилась внешняя память на магнитных барабанах и лентах. Развивались различные языки программирования. Были разработаны языки высокого уровня, такие как ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ^[19]. Само программирование и написание программ стало доступнее и проще. Увеличилась область их использования, что повлекло создание электронно-справочных и информационных систем.

ЭВМ II-го поколения (М-220, Мир, БЭСМ-4, IBM-7094) появились в 1959 – 1963 гг. Работали на транзисторах и были более компактными, надежными, менее энергоемкими. Процессоры этих машин выполняли десятки и сотни тысяч операций в секунду. Увеличился в сотни, раз максимальный объем ОЗУ. Информация хранилась на магнитных барабанах и лентах. Программирование стало проще, понятнее и доступнее. Стали развиваться языки высокого уровня программирования. Данные машины применялись для создания информационно-справочных и информационных систем.

2.3.3 Третье поколение ЭВМ

Настоящую революцию в технологиях производства ЭВМ вызвало создание интегральных схем^[20]. На общем полупроводнике размещались транзисторы, резисторы и конденсаторы. Это произошло в конце 30-х годов 20 века. Постепенно процесс изготовления интегральных схем совершенствовался и в результате на одной кремневой пластинке стало возможным размещение сотен кристаллов интегральных схем. Что ознаменовало собой переход к третьему поколению ЭВМ.

Благодаря использованию интегральных схем стало возможным размещение большего количества электронных компонентов в ЭВМ без роста их настоящих размеров. Скорость обработки данных ЭВМ увеличилась до 10 миллионов операций в секунду. И это при том что, писать программы для ЭВМ стало вполне реально для рядовых пользователей. При проектировании процессора стали применять технику микропрограммирования, т.е. конструировать сложные команды процессора из более простых.

В ЭВМ третьего поколения в качестве устройства вывода информации применялись видеотерминальные устройства или дисплеи.

Крупные серии ЭВМ третьего поколении отличались производительностью и назначением. К ним относилась, разработанная в США, серия больших и средних машин IBM360/370.

ЭВМ III-го поколения (БЭСМ-6, IBM/360) были разработаны в 1964 – 1976 гг. на основе интегральных схем^[21]. По габаритам были большие, средние, мини и микро. Их процессоры выполняли до10 миллионов операций в секунду, а объем ОЗУ достигал 16 Мбайт. Были разработаны ПЗУ. Информация хранилась на магнитных дискетах. Появились операционные системы и множество прикладных программ, а так же многопрограммный режим – возможность выполнять несколько программ одновременно. Эти ЭВМ применялись для работы с базами данных, первыми системами искусственного интеллекта, системами автоматизированного управления и проектирования.

2.3.4 Четвертое поколение ЭВМ

Развитие технологий, в конце 70-х – начале 80-х годов сделало возможным появление больших интегральных схем (БИС).

Технология производства БИС постоянно развивалась, что привело к появлению сверхбольших интегральных схем (СБИС), имеющих память 1 Мбайт. На основе СБИС стало возможным производства микропроцессора, который повлёк следующую революцию в мире вычислительной техники и привел к возникновению нового поколения ЭВМ. Микропроцессор способен выполнять функции основного блока компьютера – процессора. Работает в соответствии с заложенной в него программой и может быть использован в разных технических устройствах.

Одним из главных достижений в вычислительной технике стало появление персональных ЭВМ, по сути относящиеся к отдельному классу машин четвертого поколения. С этого момента в нашем языке вместо «ЭВМ» стал применяться другой термин - «персональный компьютер» (ПК)^[22].

Сегодня персональные компьютеры используются практически повсеместно^[23].

ЭВМ IV-го поколения (IBM PC, Macintosh, Cray, Эльбрус) возникли в

1977 – 1990 гг. на базе БИС и СБИС. По размерам были микро ЭВМ – малые габариты, сравнимые с размерами бытового телевизора и суперкомпьютеры – состоящие из отдельных блоков и центрального процессора. Максимальное быстродействие процессора от 2,5 МГц и больше, максимальный объем ОЗУ вырос до 16 Мбайт. Появились периферийные устройства, такие как цветной графический дисплей, манипуляторы типа «мышь», «джойстик», клавиатура, магнитные и оптические диски, принтеры и пр. Дополнилось и программное обеспечение различными прикладными, сетевыми и мультимедиа пакетами. Четвертое поколение ЭВМ применялось уже во всех сферах научной, производственной и учебной деятельности, отдыхе и развлечениях.

2.3.5 Пятое поколение ЭВМ

На рубеже 90-х и 2000-х годов между производителями компьютерной техники развернулась настоящая гонка. Быстрый рост тактовой частоты процессоров и их модификации. Увеличивается скорость работы процессоров влечет улучшение других узлов и периферийных устройств. По мнению некоторых источников, считается что в 90-х годах ХХ века возник компьютер 5 поколения. 5 поколение — это машины на базе сверхсложных микропроцессоров с параллельно-векторной структурой, способные одновременно выполнять десятки последовательных команд программы.

5-е поколение (Intel Pentium 4, AMD Athlon)^[24], 90-е гг.: ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, многоядерная, на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы. Процессор с частотой от 4 ГГц, объем ОЗУ от 2000Mb. Из периферийных устройств обладающие картридером, flash-памятью, геймпадами, многофункциональными устройствами.

2.4 Направления развития вычислительной техники.

Возникновение персональных компьютеров по праву считается научно-технической революцией, которую можно сравнить по величине с изобретением электричества и радио. Вычислительная техника уже существовала четверть века на момент появления персональных компьютеров. ЭВМ предыдущих поколений не использовались основной массой пользователей. Работать с ними могли лишь специалисты. Появление персональных компьютеров позволило использовать ЭВМ массово. В результате ЭВМ сильно изменились. Стали удобнее и дружелюбнее по отношению к пользователям.

Постепенно возрастает роль информатики и её практических результатов в движении научно-технического прогресса и развитии человеческого общества. Её технической базой являются средства обработки и передачи информации. Скорость их развития огромна, и за всю историю человечества этому процессу попросту нет аналога. В первую очередь история вычислительной техники уникальна стремительными темпами развития аппаратных и программных средств. На данный момент идет активный рост слияния компьютера, средств связи и бытовых приборов в единый набор. Создаются новые системы, размещенные на одной интегральной схеме включающие в себя помимо самого процессора и его окружения, еще и программное обеспечение.

На смену универсальным компьютерам приходят новые устройства – смартфоны, решающие задачи важные для своего владельца.

Особенностью ЭВМ пятого поколения служит использование искусственного интеллекта и естественных языков общения. Вычислительные машины пятого поколения должны управляться максимально просто, т.е. пользователь сможет давать команды машине голосом.

Основным направлением развития вычислительной техники в настоящее время является увеличение областей применения ЭВМ и, в итоге, переход от отдельных машин к вычислительным системам.

Более перспективные, создаваемые на базе персональных ЭВМ, территориально распределенные многомашинные вычислительные системы. Вычислительные сети направлены не только на вычислительную обработку информации, а скорее на различные коммуникационные информационные сервисы. Такие как: электронная почта, системы телеконференций и информационно-справочные системы.

На данный момент, в разработке новых ЭВМ большее внимание уделялось сверхмощным компьютерам – суперэвм, а также миниатюрным, и сверхминиатюрным ПК^[25]. Идет разработка ЭВМ 6-го поколения, использующей распределенную нейронную архитектуру. Иначе говоря - нейрокомпьютера. В нейрокомпьютерах используются уже имеющиеся специализированные сетевые МП – транспьютеры – микропроцессоры сети со встроенными средствами связи.

Компьютеры шестого поколения будут создаваться на базе опто- и , криоэлектроники. С возможностью ввода команд голосом, общением, и пр.

Глава 3. История и развитие информационных технологий

3.1 Определение, цель и основные составляющие информационных технологий.

В наше время информационные технологии, всё глубже проникают во все сферы производственной деятельности, позволяют строить эффективную систему управления. Которая в свою очередь обеспечивает увеличение объемов выполняемых работ, уменьшение сроков проектирования, а также улучшает качество проектных работ. Технология (techne греч.)^[26] это искусство, мастерство, умение, то есть определенные процессы. Процесс называется определенная совокупность действий, которые направленны на достижение поставленной цели. Сам процесс определяется выбранной человеком стратегией и реализовывается посредством набора различных средств и методов.

Информационная технология (ИТ) – это совокупность методов и способов сбора, передачи, обработки, хранения, предоставления информации на основе применения технических средств.

Целью информационной технологии является производство информации для ее последующего анализа человеком и принятия на его основе определённого решения по выполнению какого-либо действия^[27]. Используя различные технологии обработки информации, можно получить различные результаты. Информационные технологии состоят из:

• сбор первичной информации или данных;
• обработка данных и получение результатной (новой) информации;
• передача результатной (новой) информации пользователю для принятия на ее основе решений.

В основе информационной технологии лежат следующие технические достижения^[28]:

• 1. Возникновение новых средств накопления информации на машиночитаемых носителях.
  2. Развитие средств связи, обеспечивающих доставку информации практически в любую точку.
  3. Автоматическая обработка имеющейся информации с помощью компьютеров по определенным алгоритмам (сортировка, классификация, представление в нужной форме).

Информационная технология, крайне важная часть процесса использования информационных ресурсов. На данный момент она прошла уже несколько эволюционных этапов. Смена которых определяется в основном научно-техническим развитием, появлением новых технических средств переработки информации. Главным техническим средством технологии переработки информации является ПК, который влияет как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на результирующее качество информации.

Информационная технология плотно связана с информационными системами. Не смотря на кажущееся сходство определений информационной системы и информационной технологии — это различные понятия.

Информационная технология — процесс из четко регламентированных правил выполнения операций, действий над данными, хранящимися в компьютерах. И основной целью в информационных технологиях является получение необходимой пользователю информации в результате целенаправленных действий по переработке информации.

Информационная система^[29] — это среда, образованная компьютерами, компьютерными сетями, программными продуктами, базами данных, людьми, техническими и программными средствами связи и т.д. Организация хранения и передачи информации — вот основная цель любой информационной системы.

Невозможно реализовать функции информационной системы без знания информационной технологии, ориентированной на информационную систему. Информационная технология не может существовать и вне сферы информационной системы.

Таким образом, обобщая всё вышесказанное, можно дать следующее определение информационной системы и технологии обработки информации средствами компьютерной техники.

Информационные технологии^[30] – это процесс, применяющий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Информационная система – это взаимосвязанная совокупность средств и методов, которая применяется для хранения, обработки и выдачи информации, необходимой в процессе принятия решений задач любой области.

3.2 История развития информационных технологий

Информационное общество подразумевает обширное использование компьютеров во всех сферах человеческой деятельности. На данный момент в обществе большую роль играют системы распространения, хранения и обработки информации, основанные использовании компьютеров. Возникают межрегиональные и международные системы связи, позволяющие обмениваться информацией на больших территориях за минимальное время. Самая известная из подобных систем – Internet^[31].

Информационные технологии занимают особое положение в современном обществе. В отличие от других научно-технических достижений средства вычислительной техники и информатики применяются практически во всех сферах интеллектуальной деятельности человека, способствуя прогрессу в технике и технологии.

В данный момент информационные технологии становятся эффективным инструментом развития управления предприятием, что заметно в таких областях управленческой деятельности, как, например, стратегическое управление, управление качеством продукции и услуг, управление персоналом и организационная культура^[32].

Информационные технологии представляют собой часть интеллектуальных компонентов технологий проектирования, производства и управления сложными процессами и структурами. Данные технологии выглядят на сегодняшний день актуальными для решения проблем дальнейшего социально-экономического развития.

Как и развитие всех прочих технологий, развитие информационных технологий происходит неравномерно. Новые решения возникают периодически. Производя очередной прорыв в отрасли, они безвозвратно меняют ее лицо, в итоге влияя и на иные аспекты человеческого существования.

Становление информационных технологий обусловлено появлением и развитием первых информационных систем в 60-х годах 20 века. В наиболее широком смысле, информационная система представляет собой совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также людей, своевременно обеспечивающих надлежащей информацией.

Отправной точкой компьютерной революции считается разработка мэйнфреймов^[33]. С помощью, которых предоставлялся доступ к информационным ресурсам. В тот момент важную роль сыграла компания IBM. Унаследованные от этой кампании системы и по сей день применяются по всему миру.

Вторым этапом стало распространение персональных компьютеров в начале восьмидесятых годов. Информационные технологии стали гораздо более доступными для конечных пользователей, благодаря ПК. На этом этапе основные заслуги принадлежат корпорации Microsoft, сумевшей разработать и внедрить самые популярные ОС для настольных систем^[34].

Последующие финансовые вложения в инфраструктуру и сервисы Интернет послужили толчком для стремительного роста отрасли информационных технологий ближе к концу 90-х годов 20 века. Сейчас происходит активное развитие локальных и глобальных сетей. Сетевой функционал присутствует практически во всех ОС для ПК. Следующий этап неизбежно вызовет качественное изменение самого характера вычислений.

Уже сейчас общество стоит на пороге третьего этапа компьютерной революции. Она сделает возможной реализацию непрерывного обмена информацией посредством глобальные сети. При этом накопленные знания станут доступными в электронной форме и будут передаваться по сетям. Возможность доступа к глобальной сети кардинально поменяет принципы современной работы, образования, управления. Возникнут новые способы проведения досуга, и сам характер развлечений изменится.

Сама технология способствует переходу к новому этапу. В ближайшее время базовые компьютерные технологии не должны столкнуться с серьёзными физическими ограничениями, что позволяет увеличивать вычислительную мощность микропроцессоров, емкость устройств хранения информации. Тем не менее, технология коммуникаций для микропроцессоров, памяти, программного обеспечения является определяющей. И вследствие роста мощности клиентских и серверных машин, возрастает необходимость в оперативном обмене большими объемами информации, поэтому следующим шагом должно стать увеличение пропускной способности и наращивание мощности сетевых технологий. Развитие средств связи приводит к применению каналов с увеличенной пропускной способностью, и это даёт возможность передавать по ним различные типы данных. Касаемо программного обеспечения, оно станет средой интеллектуальной поддержки, направляющей действия пользователей.

Для ПК различных видов современные сети предлагают такие услуги, о которых ранее можно было только мечтать. Среди них новые возможности телевидения, системы защиты, мультимедийные сервисы. Всё чаще электронные устройства используются в обычной жизни. Развитие технологий сделает возможным подключение к сети различных устройств.

Такая глобальная коммуникационная сеть, как Интернет постоянно расширяется, приобретает новые функции. Всё чаще сеть Интернет применяют не только для поиска информации и коммуникаций, но и для обучения, электронной коммерции и в прочих областях, что, по сути, является началом формирования глобального сетевого сообщества^[35].

Развитие информационных технологий напрямую влияет на процессы интеграции систем и создания стандартов. И может существенно отодвинуть сроки воплощения в жизнь тех преимуществ новых технологий. К примеру, выполнение программы разработки компьютеров пятого поколения, тормозится не совместимостью новых протоколов и старых систем связи, а новые машинные языки не используются в системах предыдущих поколений и т.д.^[36].

Одна из основных тенденций развития информационных технологий сейчас – это глобализация информационного бизнеса. Большинство людей или кампаний, сегодня потребляют информацию. Поэтому перспективы информационного рынка по-прежнему остаются беспредельными. Правда имеет место весьма серьёзная конкуренция между основными производителями информации.

Отсюда следует, что основными, определяющими стимулами для развития информационной технологии, являются социально-экономические потребности общества. В результате дальнейший прогресс в развитии техники и технологий или сдерживается экономическими отношениями или наоборот подстёгивается.

И технологии и техника по мере развития проходят определенные этапы эволюции, включая революционные периоды. Изначально обычно технические средства и технологии медленно совершенствуются, и накопление этих усовершенствований является эволюцией.

Заключение

В настоящее время, говоря об образованном человеке, имеют ввиду в первую очередь человека хорошо владеющего информационными технологиями. Поскольку непосредственно от информированности и способности эффективно использовать информацию напрямую зависит человеческая деятельность. Для работы с потоками информации специалисту необходимо иметь навыки получения, обработки, использования информации с помощью ПК, телекоммуникационных устройств и других средств связи. На данный момент мы находимся непосредственно на пороге информационного общества. В котором ключевую роль занимает система распространения, хранения и обработки информации. И в свою очередь образующая информационную среду, способную удовлетворить потребность любого человека в получении всей необходимой информации^[37].

В конце двадцатого века, благодаря накопленным знаниям, появлению новых технологий и их широкому распространению стал возможен переход от индустриального к информационному обществу. Этот переход связан с революционными преобразованиями, произошедшими ранее в истории развития человечества, или как их еще обозначают информационными революциями. По разным источникам количество революций варьируется от четырех до пяти. Соответственно первая революция - это изобретение письменности. Вторая - изобретение книгопечатания. Третья - распространение всех видов информации благодаря электрической аппаратуре. Четвертая – появление компьютеров, в том числе персональных^[38].

Эволюция информационных технологий и компьютерной техники так же проходила в несколько этапов. К примеру, существует классификация вычислительной техники по определенным временным периодам. ЭВМ может принадлежать к тому либо иному поколению в зависимости от типа используемых в ней главных частей, или от технологии их производства. При этом бывает проблематично определить четкие границы поколений, из-за в почти одновременного производства различных типов ЭВМ. В течение всего периода своего развития человечество пыталось изобрести устройства, для упрощения математических расчетов. В XVII-XVIII вв. счетные машины развивались параллельно с математикой, однако слабое развитие техники не позволяло практически и в полной мере реализовать все великие идеи.

В ХХ веке был разработан компьютер, его появление стало возможным благодаря целому ряду ключевых открытий в различных областях. Как правило, ЭВМ классифицируют по этапам создания и используемой элементной базе на 5 поколений^[39]:

1 поколение – 50-е годы ХХ века, ЭВМ на электронно-вакуумных лампах;

2 поколение – 60-е годы ХХ века, ЭВМ на полупроводниковых приборах;

3 поколение–70-е годы ХХ века, ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах;

4 поколение – 80-е годы ХХ века, ЭВМ на БИС и СБИС;

5 поколение – 90-е годы ХХ века, ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров.

В каждом поколении происходит существенный рост характеристик ЭВМ. Наиболее вероятно, что в следующих поколениях будут использованы оптоэлектронные ЭВМ с распараллеленными вычислениями и нейронной структурой. В подобных машинах микропроцессоры распределены по сети, моделирующей архитектуру нейронных биологических систем.

Отправной точкой в становлении информационных технологий является появление и развитие первых информационных систем в 60-х годах ХХ века^[40]. Как и любые другие технологии, информационные технологии развиваются неравномерно, новые решения появляются, время от времени. Совершая прорыв в отрасли, они полностью меняют ее лицо и оказывают огромное влияние на целый ряд других аспектов человеческого существования. Первой компьютерной революцией считается появление мэйнфреймов, способных предоставлять доступ к огромным информационным ресурсам. Вторая непосредственно связана с массовым распространением ПК в начале 80-х годов. Сейчас происходит третий этап компьютерной революции, позволяющий непрерывно обмениваться информацией через глобальные сети.

Информационное общество означает широкое применение компьютеров во всех сферах деятельности человека. В человеческом обществе ключевую роль играют, основанные на работе компьютера, системы распространения, хранения и обработки информации. Возникают и развиваются межрегиональные и международные системы связи, позволяющие обмениваться информацией на больших территориях за минимальные сроки. Уже имеющиеся сети применяются не только для коммуникаций и поиска информации, но в других областях, тем самым постепенно формируя глобальное сетевое сообщество. Рынок информационных услуг интенсивно растёт. Таким образом, социально-экономические потребности общества стимулируют развитие информационных технологий.

Информационные технологии имеют ключевое значение в современном обществе, потому как применяются в отличие, от прочих научно-технических достижений, практически во всех сферах интеллектуальной деятельности человека, способствуя дальнейшему прогрессу в технике и технологиях.

Список литературы

1. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика.- М.:АСТ – ПРЕССКНИГА, 2002.
2. В.А. Острейковский. – М.: Высш. Шк., 2001пособие для вузов / К.К. Колин. – М.: Акад. Проект: Деловая кн., 2000 г.
3. Апонин И.А. История вычислительной техники/ И.А. Апонин.-М: Наука, 2008.-843с.
4. Брошин Е. Первые отечественные ЭВМ// Радио.-2003.-№2.- с.23-2
5. Глушков С.В. Персональный компьютер/ С.В. Глушков.-М: АСТ, 2001-345с.
6. Голубков А.Е. Информатика и вычислительная техника/ А.Е. Голубков.-М: ЮНИТИ, 1995.-83с.
7. Громов А.Н. Основы информатики и вычислительной техники/ А.Н. Громов.-М: ЮНИТИ, 1994,-118с.
8. Ефимов О.В. Курс компьютерной технологии с основами информатики/ О.В. Ефимов.-М: АСТ, 1999.-431с.
9. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах/ Б.Н. Малиновский.-М: Наука, 2007.-367с.
10. Могилев А.В. Информатика/ А.В. Могилев.-М: Академия, 2008.-843с.
11. Нечай О. Домашний компьютер конца XX и начала XXI века// Домашний компьютер. 2003.-№5.-с.28-35.
12. Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем/ С.А. Пескова.-М: Форум, 2006.-352с.
13. Полунов Ю. От абака до компьютера: судьбы людей и машин/ Ю. Полунов.-М: Русская Редакция, 2004.-238с.
14. Ревич Ю. Наследники Бэббиджа/ Домашний компьютер. 2003.-№1.-с.90-95
15. Ревич Ю. Наши/ Домашний компьютер. 2003.-№4.-с.28-30
16. Симонович С.В. Информатика/ С.В. Симонович.-М: Питер, 2007.-635с.
17. Смирнов Ю.М. Перспектива развития вычислительной техники/ Ю.М. Смирнов.- М: ЮНИТИ, 1999.-345с.
18. Топчеев Ю.И. История создания цифровых механических и электромеханических вычислительных машин/ История науки и техники. 2002.-№2.- с.45-58
19. Федигкин Л. Квантовые компьютеры/ Наука и жизнь. 2001.-№2.-с.34-36.
20. Филеменко Е.Н. Внедрение электро-вычислительной техники в систему управления/ Секретное дело. 2003.-№1.- с.28-30
21. Шафрин Ю. Информационные технологии/ Ю. Шафрин.-М: Дело, 1998.- 238с.
22. Отечественные и зарубежные средства вычислительной техники/Справочник. М: 1995.-424с.

1. Смирнов Ю.М. Перспектива развития вычислительной техники/ Ю.М. Смирнов.- М: ЮНИТИ, 1999. ↑

2. Топчеев Ю.И. История создания цифровых механических и электромеханических вычислительных машин/ История науки и техники. 2002.-№2.- с.45-58 ↑

3. Нечай О. Домашний компьютер конца XX и начала XXI века// Домашний компьютер. 2003.-№5. ↑

4. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах/ Б.Н. Малиновский.-М: Наука, 2007. ↑

5. Ревич Ю. Наши/ Домашний компьютер. 2003.-№4. ↑

6. Нечай О. Домашний компьютер конца XX и начала XXI века// Домашний компьютер. 2003.-№5. ↑

7. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах/ Б.Н. Малиновский.-М: Наука, 2007. ↑

8. Полунов Ю. От абака до компьютера: судьбы людей и машин/ Ю. Полунов.-М: Русская Редакция, 2004.-238с. ↑

9. Голубков А.Е. Информатика и вычислительная техника/ А.Е. Голубков.-М: ЮНИТИ, 1995. ↑

10. Полунов Ю. От абака до компьютера: судьбы людей и машин/ Ю. Полунов.-М: Русская Редакция, 2004. ↑

11. Апонин И.А. История вычислительной техники/ И.А. Апонин.-М: Наука, 2008. ↑

12. Шафрин Ю. Информационные технологии/ Ю. Шафрин.-М: Дело, 1998. ↑

13. Топчеев Ю.И. История создания цифровых механических и электромеханических вычислительных машин/ История науки и техники. 2002.-№2. ↑

14. Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем/ С.А. Пескова.-М: Форум, 2006. ↑

15. Отечественные и зарубежные средства вычислительной техники/Справочник. М: 1995. ↑

16. Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем/ С.А. Пескова.-М: Форум, 2006. ↑

17. Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем/ С.А. Пескова.-М: Форум, 2006. ↑

18. Брошин Е. Первые отечественные ЭВМ// Радио.-2003. ↑

19. Ефимов О.В. Курс компьютерной технологии с основами информатики/ О.В. Ефимов.-М: АСТ, 1999. ↑

20. Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем/ С.А. Пескова.-М: Форум, 2006. ↑

21. Отечественные и зарубежные средства вычислительной техники/Справочник. М: 1995. ↑

22. Глушков С.В. Персональный компьютер/ С.В. Глушков.-М: АСТ, 2001. ↑

23. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика.- М.:АСТ – ПРЕССКНИГА, 2002. ↑

24. Апонин И.А. История вычислительной техники/ И.А. Апонин.-М: Наука, 2008. ↑

25. Смирнов Ю.М. Перспектива развития вычислительной техники/ Ю.М. Смирнов.- М: ЮНИТИ, ↑

26. Полунов Ю. От абака до компьютера: судьбы людей и машин/ Ю. Полунов.-М: Русская Редакция, 2004. ↑

27. Нечай О. Домашний компьютер конца XX и начала XXI века// Домашний компьютер. 2003. ↑

28. Топчеев Ю.И. История создания цифровых механических и электромеханических вычислительных машин/ История науки и техники. 2002. ↑

29. Ефимов О.В. Курс компьютерной технологии с основами информатики/ О.В. Ефимов.-М: АСТ, 1999. ↑

30. Ефимов О.В. Курс компьютерной технологии с основами информатики/ О.В. Ефимов.-М: АСТ, 1999. ↑

31. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах/ Б.Н. Малиновский.-М: Наука, 2007. ↑

32. Нечай О. Домашний компьютер конца XX и начала XXI века// Домашний компьютер. 2003. ↑

33. Глушков С.В. Персональный компьютер/ С.В. Глушков.-М: АСТ, 2001. ↑

34. Голубков А.Е. Информатика и вычислительная техника/ А.Е. Голубков.-М: ЮНИТИ, 1995. ↑

35. Апонин И.А. История вычислительной техники/ И.А. Апонин.-М: Наука, 2008. ↑

36. Смирнов Ю.М. Перспектива развития вычислительной техники/ Ю.М. Смирнов.- М: ЮНИТИ, 1999. ↑

37. Топчеев Ю.И. История создания цифровых механических и электромеханических вычислительных машин/ История науки и техники. 2002. ↑

38. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах/ Б.Н. Малиновский.-М: Наука, 2007. ↑

39. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика.- М.:АСТ – ПРЕССКНИГА, 2002. ↑

40. Нечай О. Домашний компьютер конца XX и начала XXI века// Домашний компьютер. 2003. ↑