Ранна история на информационните технологии. История на възникването на информационните технологии История на информацията

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, върху които то се базира, 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 управленските дейности.

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 на процеса на използване на информационните ресурси на обществото. Към днешна дата тя е преминала 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 и, като следствие, промяна в името му чрез добавяне на един от синонимите: „нов“, „компютър“. ” или „модерен”.

Прилагателното „нова“ подчертава иновативния, а не еволюционния характер на тази технология. Внедряването 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: 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.

Информационните технологии, както всяка друга, трябва да отговарят на следните изисквания:

Осигурете висока степен на разделяне на целия процес на обработка на информация 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). Производителността на обработката на информация беше изключително ниска, всяка буква беше копирана отделно ръчно, в допълнение към фактурите, също сумирани ръчно, нямаше друга информация за вземане на решения

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 компонента на обработката на информацията: 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 задачите за анализ и вземане на решения принадлежат към класа на формализируемите, подлежащи на математическо моделиране. Предполага се, че такива автоматизирани системи за управление трябва да подобрят качеството, пълнотата, автентичността и навременността на информационната подкрепа за вземащите 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 - етапът 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 от различни решения и да се получат отговори на въпроси като „какво би станало, ако...?“, без да се губи време в трудоемкия процес на програмиране .

Най-ранното споменаване на използването на изчислителни устройства се среща в периода 2700-2300 г. пр.н.е. д. По това време сметалото е било широко разпространено в древен Шумер. Състоеше се от дъска с начертани линии, които разграничаваха последователността от числа в бройната система. Първоначалната употреба на шумерското сметало е била да се чертаят линии върху пясък и камъчета. Модифицираните абаци бяха използвани подобно на съвременните калкулатори.

Също така представлява интерес Механизмът от Антикитера, който се счита за най-ранния известен механичен аналог на компютър. Предназначен е за изчисляване на астрономически позиции. Такъв механизъм е открит през 1901 г. върху руините на гръцкия остров Антикитера между Китира и Крит и е датиран от 100 г. пр.н.е. д. Технологични артефакти с подобна сложност се появяват отново едва през 14 век, когато в Европа са изобретени механичните астрономически часовници.

Общоприето е, че създаването на "изчислителни машини" започва през 17 век, но механизмът от Антикитера е създаден около 80 г. пр. н. е. Това устройство се нарича още „древногръцки компютър“. Как иначе можете да наречете машина, която изчислява позицията на Слънцето, Луната и планетите от Слънчевата система въз основа на въвеждане на датата (с помощта на лост).

В опростена форма компютърът може да бъде представен като устройство за въвеждане на данни, устройство за обработка на данни (процесор) и устройство за извеждане на данни. Точно това са действията, които извършва Антикитерският механизъм.

Устройството използва диференциално предаване (което е изобретено отново едва през 16-ти век) и е несравнимо по отношение на миниатюризацията и сложността на неговите части. Механизмът се състои от повече от 30 диференциални зъбни колела, със зъби, образуващи равностранен триъгълник. Използването на диференциални зъбни колела позволява на механизма да добавя или изважда ъглови скорости, да изчислява синодичния лунен цикъл, изваждайки ефектите от изместването, причинено от гравитацията на Слънцето.

Може би механизмът на Антикитера не е уникален. Цицерон, който е живял през 1 век пр. н. е., споменава инструмент, „конструиран наскоро от нашия приятел Посидоний, който точно възпроизвежда движенията на Слънцето, Луната и пет планети“. Подобни устройства се споменават и в други древни източници.

В началото на 9 век Kitab al-Khiyal (Книга за изобретените устройства), поръчана от халифа на Багдад, описва стотици механични устройства, базирани на гръцки текстове, които са били запазени в манастирите. По-късно това знание се комбинира с познанията на европейските часовникари.

Механичните аналогови изчислителни устройства се появяват стотици години по-късно в средновековния ислямски свят. Примери за устройства от този период са екваториумът на изобретателя Аз-Заркали, механичният двигател на астролабията на Абу Райхан ал-Бируни и въртящият момент на Джабир ибн Афлах. Мюсюлмански инженери са построили редица автомати, включително музикални машини, които могат да бъдат "програмирани" да възпроизвеждат различни музикални композиции. Тези устройства са разработени от братята Бану Муса и Ал-Джазари. Мюсюлманските математици също постигнаха важни постижения в областта на криптографията и криптоанализа, както и честотния анализ на Ал-Кинди.

Новите поколения донесоха много промени в подобряването на информационните технологии. След като Джон Напиер открива логаритмите за изчислителни цели в началото на 17 век, следва период на значителен напредък сред изобретателите и учените в създаването на инструменти за изчисление. През 1623 г. Вилхелм Шикард разработва изчислителна машина, но изоставя проекта, когато прототипът, който започва да строи, е унищожен от пожар през 1624 г. Около 1640 г. Блез Паскал, водещ френски математик, създава първото механично събирателно устройство. Структурата на описанието на това устройство се основава на идеите на гръцкия математик Херон.

Името на Годфрид Лайбниц заема специално място в историята на информационните технологии. Годфрид Вилхелм фон Лайбниц (1646 – 1716) – немски математик, физик, изобретател. Той описва двоичната бройна система с числата 0 и 1, създава комбинаториката като наука, полага основите на математическата логика, създава диференциалното и интегралното смятане.

Лайбниц изобретява свой собствен дизайн на аритмометър, много по-добър от този на Паскал - той може да извършва умножение, деление, извличане на квадратни и кубични корени, както и степенуване.

Лайбниц демонстрира своята събирателна машина през 1673 г. в Лондон на среща на Кралското общество. Стъпаловидната ролка и подвижната каретка, предложени от Готфрид, формират основата за всички следващи сумиращи машини до 20 век. „С помощта на машината на Лайбниц всяко момче може да извърши най-трудните изчисления“, каза един от френските учени за това изобретение.

По-късно в работата си Лайбниц очертава дизайна на друг компютър, работещ в двоична система, който използва прототип на перфокарта. Единиците и нулите във въображаемата машина бяха представени съответно от отворени или затворени дупки в движещ се буркан, през който топките трябваше да преминат и да паднат в жлебовете отдолу.

След събирателната машина на Лайбниц до създаването на машината за малки разлики на Чарлз Бабидж през 1822 г. не е създадено нищо фундаментално ново в областта на компютърните технологии. Нови модели "изчислителни машини" са създадени от десетки, ако не и стотици, механици в различни страни, но тези сумиращи машини са подходящи за ролята на "предци" само на съвременните калкулатори. Заслугата на тези изобретатели е в „популяризирането“ на механичните компютри и създаването на конкуренция, което послужи като стимул за подобряване на дизайна.

История на информационните технологиивъзниква много преди появата на съвременната дисциплина компютърни науки, появила се през 20 век. Информационните технологии (ИТ) са свързани с изучаването на методи и средства за събиране, обработка и предаване на данни с цел получаване на нова качествена информация за състоянието на обект, процес или явление.

Поради нарастващите нужди на човечеството да обработва все повече и повече данни, средствата за получаване на информация са се подобрили от най-ранните механични изобретения до съвременните компютри. Също така в рамките на информационните технологии се развиват свързани математически теории, които сега формират съвременни концепции.

Информационните технологии активират и ефективно използват информационните ресурси на обществото (научни знания, открития, изобретения, технологии, най-добри практики), което позволява значително спестяване на други видове ресурси - суровини, енергия, минерали, материали и оборудване, човешки ресурси, социално време. Към днешна дата ИТ е преминала 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. Основното техническо средство на технологията за обработка на информация е персоналният компютър, който значително повлия както на концепцията за конструиране и използване на технологичните процеси, така и на качеството на информацията, получена след обработката.

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ История на възникването и развитието на програмирането и компютрите

✪ Лекция 1: Структура и задачи на службата за информационни технологии

✪ XXI век - векът на информационните технологии

✪ История на развитието на информационните технологии

✪ 01 - Бази данни. Етапи на развитие на информационните системи и бази данни

субтитри

Ранна история

Най-ранното споменаване на използването на изчислителни устройства се среща в периода 2700-2300 г. пр.н.е. д. По това време сметалото е било широко разпространено в древен Шумер. Състоеше се от дъска с начертани линии, които разграничаваха последователността от редове в числовата система. Първоначалната употреба на шумерското сметало е била да се чертаят линии върху пясък и камъчета. Модифицираните абаци се използват по същия начин като съвременните калкулатори.

Механичните аналогови изчислителни устройства се появяват стотици години по-късно в средновековния ислямски свят. Примери за устройства от този период са екваториумът на изобретателя Аз-Заркали, механичният двигател на астролабията на Абу Райхан ал-Бируни и въртящият момент на Джабир ибн Афлак. Мюсюлмански инженери са построили редица автомати, включително музикални машини, които могат да бъдат "програмирани" да възпроизвеждат различни музикални композиции. Тези устройства са разработени от братята Бану Муса и Ал-Джазари. Мюсюлманските математици също направиха важен напредък в областта на криптографията и криптоанализа, както и честотния анализ на Ал-Кинди.

След като Джон Напиер открива логаритмите за изчислителни цели в началото на 17 век, следва период на значителен напредък сред изобретателите и учените в създаването на инструменти за изчисление. През 1623 г. Вилхелм-Шикард разработва изчислителна машина, но се отказва от проекта, когато прототипът, който започва да строи, е унищожен от пожар през 1624 г. Около 1640 г. Блез Паскал, водещ френски математик, създава първото механично събирателно устройство. Структурата на описанието на това устройство се основава на идеите на гръцкия математик Херон. След това, през 1672 г., Готфрид Вилхелм Лайбниц изобретява стъпковия калкулатор, който сглобява през 1694 г.

За да може да се създаде първият модерен компютър, все още бяха необходими значителни разработки в теорията на математиката и електрониката.

Двоична логика

По това време е изобретено първото механично устройство, управлявано от двоична верига. Индустриалната революция доведе до механизирането на много задачи, включително тъкането. Перфорираните карти контролираха работата на становете на Джоузеф Мари Жакард, където пробитата дупка на картата означаваше двоична единица, а неперфорираната точка означаваше двоична нула. Благодарение на перфокартите машините успяха да възпроизведат най-сложните модели. Станът на Жакард далеч не се нарича компютър, но показва, че бинарна система може да се използва за управление на машини.

Формиране на дисциплината

Пионерите на компютрите

Преди 1920 г компютри(нещо като компютър) бяха чиновници, които извършваха изчисления. Много хиляди от тях компютрибили заети в търговията, работили в държавни и изследователски институции. „Компютрите“ в по-голямата си част бяха жени със специално образование. Някои извършвали астрономически изчисления за календари.

Математическите основи на съвременната компютърна наука са положени от Курт Гьодел в неговата теорема за непълнотата (1931). В тази теорема той показа, че има граници на това, което може да бъде доказано и опровергано с помощта на формална система. Това доведе до дефинирането и описанието на формалните системи от Гьодел и други, включително дефинирането на понятия като μ-рекурсивна функция и λ-дефинируеми функции.

1936 г. е ключова година за компютърните науки. Алън Тюринг и Алонзо Чърч представиха паралелно един на друг формализация на алгоритми, определящи границите на това, което може да бъде изчислено, и „чисто механичен“ модел за изчисление.

Алън Тюринг и неговата аналитична машина

След 1920 г. изразът Изчислителна машинасе отнася за всички машини, които са извършили работа човек-компютър, особено тези, разработени в съответствие с ефективните методи на тезата на Чърч-Тюринг. Тази теза е формулирана така: „Всеки алгоритъм може да бъде определен под формата на съответна машина на Тюринг или частично рекурсивна дефиниция, а класът на изчислимите функции съвпада с класа на частично рекурсивните функции и с класа на функциите, изчислими на машини на Тюринг .” По друг начин тезата на Чърч-Тюринг се определя като хипотеза за естеството на механичните изчислителни устройства, като електронните компютри. Всяко възможно изчисление може да се направи на компютър, при условие че има достатъчно време и място за съхранение.

Механизмите, работещи върху изчисления с безкрайности, станаха известни като аналогов тип. Стойностите в такива механизми бяха представени чрез непрекъснати числени величини, например ъгъл на въртене на вала или разлика в електрическия потенциал.

За разлика от аналоговите машини, цифровите машини имаха способността да представят състоянието на числова стойност и да съхраняват всяка цифра отделно. Цифровите машини са използвали различни процесори или релета преди изобретяването на паметта с произволен достъп.

Име Изчислителна машинаот 1940 г. започва да се заменя с концепцията компютър. Тези компютри са били в състояние да извършват изчисления, които чиновниците са извършвали преди това. Тъй като стойностите вече не зависят от физическите характеристики (както при аналоговите машини), логически компютър, базиран на цифров хардуер, успя да направи всичко, което може да бъде описано чисто механична система .

Машините на Тюринг са проектирани да дефинират формално математически какво може да бъде изчислено, при спазване на ограниченията на изчислителната мощност. Ако машина на Тюринг може да изпълни задача, тогава задачата се счита за изчислима на Тюринг. Тюринг се фокусира главно върху проектирането на машина, която може да определи какво може да бъде изчислено. Тюринг заключава, че докато има машина на Тюринг, която може да изчисли приближение на число, тази стойност е изброима. Освен това машината на Тюринг може да интерпретира логически оператори като AND, OR, XOR, NOT и If-Then-Else, за да определи дали дадена функция е изчислима.

На симпозиум за широкомащабно дигитално инженерство в Кеймбридж, Тюринг каза: "Ние се опитваме да изградим машина, която да прави неща просто чрез програмиране, а не чрез добавяне на допълнителен хардуер."

Шанън и теория на информацията

Преди и по време на 30-те години на миналия век електроинженерите са можели да изграждат електронни вериги за решаване на математически и логически проблеми, но повечето не са специаленпо този начин, без никаква теоретична строгост. Всичко се промени с публикуването на магистърската теза на Клод Елууд Шанън от 1937 г. по темата: Символен анализ на релейни връзки и комутируеми връзки(Символичен анализ на релейни и превключващи вериги). Шанън, повлиян от работата на Бул, разбра, че може да се използва за организиране на електромеханични релета за решаване на логически проблеми (след това започва да се използва в телефонни комутатори). Тази концепция (за използването на свойствата на електрическите превключватели) беше в основата на всички електронни цифрови компютри.

Шанън основава нов клон на компютърните науки - теория на информацията. През 1948 г. той публикува статия, озаглавена. Идеите в тази статия се прилагат в теорията на вероятностите към проблема как най-добре да се кодира информацията, която подателят иска да предаде. Тази работа осигурява една от теоретичните основи за много области на изследване, включително компресиране на данни и криптография.

Винер и кибернетиката

От експерименти с противовъздушни системи, които интерпретират радарни изображения за откриване на вражески самолети, Норберт Винер въвежда термина кибернетикаот старогръцки κυβερνητική „изкуството на управление“. Той публикува статията "Кибернетика" през 1948 г., която повлия на появата на изкуствения интелект. Винер също сравнява компютрите, компютрите, устройствата с памет и други когнитивно подобни концепции с един вид анализ на мозъчни вълни.

Джон фон Нойман и архитектурата на фон Нойман

През 1946 г. е създаден модел на компютърна архитектура, който става известен като архитектура на фон Нойман. От 1950 г. моделът на фон Нойман осигурява последователност в дизайна на следващите компютри. Архитектурата на фон Нойман се счита за новаторска, защото фон Нойман въвежда представяне, което позволява използването на машинни инструкции и разпределението на области на паметта. Моделът на Нойман се състои от 3 основни части: аритметично-логическо устройство (ALU), памет (RAM) и устройство за управление на паметта.

Разработка на хардуер

Първо и второ поколение компютри

През 1950 г. Националната физическа лаборатория (Великобритания) завърши Pilot ACE, малък програмируем компютър, базиран на модела на машината на Тюринг.

Сред другите значими разработки, на 13 септември 1956 г. IBM представи първото устройство с твърд магнитен диск („твърд диск“) RAMAC с капацитет от 5 мегабайта; на 12 септември 1958 г. първата микросхема беше пусната в експлоатация в компанията Texas Instruments ( Джак Килби и един от основателите на Intel, Робърт Нойс, се считат за изобретатели на микросхемата).

Трето и следващи поколения компютри

Под ръководството на Лебедев в периода 1948-1951г. е създадена първата домашна изчислителна машина MESM - малка електронна изчислителна машина от първо поколение (1951 г.). Архитектурата и принципите на изграждане на MESM бяха подобни на тези, използвани преди това в ENIAC, въпреки че Лебедев не беше запознат с архитектурата на фон Нойман. Успоредно с работата си в Киев С. А. Лебедев ръководи разработването на голяма електронна изчислителна машина БЕСМ в ИТМИВТ. От 1953 г. първият модел BESM имаше намалена производителност, около 2000 операции на село. 7 екземпляра БЕСМ-2 са създадени в Казанския завод за изчислително-аналитични машини. Версията на БЕСМ, БЕСМ-4, е разработена на базата на полупроводникови елементи (главен конструктор О. П. Василиев, научен ръководител С. А. Лебедев).

М-20 (главен конструктор С. А. Лебедев) е една от най-добрите машини от първо поколение (1958 г.). М-40 е компютър, създаден през 1960 г. и считан за първия Елбрус на вакуумни тръби (главен конструктор С. А. Лебедев, неговият заместник В. С. Бурцев). През 1961 г. противовъздушна ракета, управлявана от компютъра M-40, успешно сваля междуконтинентална балистична ракета, способна да носи ядрено оръжие.

Върхът на научните и инженерни постижения на С. А. Лебедев е БЕСМ-6, първият модел на машината е създаден през 1967 г. Той реализира такива нови принципи и решения като паралелна обработка на няколко команди, ултра-бърза регистрова памет, наслояване и динамично разпределение на RAM, многопрограмен режим на работа, развита система за прекъсване. БЕСМ-6 е второ поколение суперкомпютър.

От 1958 г. се разработва компютърът за управление на Днепър (главен дизайнер Б. Н. Малиновски, научен ръководител В. М. Глушков), а от 1961 г. започва въвеждането на тези машини в заводите на страната. Тези машини се появяват едновременно с контролните машини в САЩ и се произвеждат цяло десетилетие (обикновено остаряването на компютъра е пет до шест години).

През 1962 г. по инициатива на В. М. Глушков е създадена СКБ на компютрите, а през 1963 г. е създадена СКБ на компютрите. След Днепър основната посока на работа на екипа под ръководството на Глушков е създаването на интелигентни компютри, които опростяват инженерните изчисления.

Формирането на програмирането в СССР

Отправна точка за появата на местното програмиране трябва да се счита за 1950 г., когато се появява прототипът на първия съветски компютър MESM (и първият компютър в континентална Европа).

Основното и общопризнато постижение на Д. А. Поспелов е създаването в края на 60-те години на 20 век на набор от нови методи за изграждане на системи за управление, които се основават на семиотични модели за представяне на обекти на управление и описание на процедури за управление. Той създаде апарат от многослойни паралелни форми, което направи възможно поставянето и решаването на много проблеми, свързани с организирането на паралелни изчисления в компютърни системи и мрежи. На негова основа през 70-те години бяха решени проблеми като синхронно и асинхронно разпределение на програми между машините на компютърната система, оптимално програмно сегментиране и оптимизиране на обмена на информация.

Разработване на софтуер

операционна система

Мобилните операционни системи също набират популярност. Това са операционни системи, които работят на смартфони, таблети, PDA устройства или други цифрови мобилни устройства. Съвременните мобилни операционни системи комбинират функции на операционна система за персонален компютър с функции като сензорен екран, клетъчна мрежа, Bluetooth, Wi-Fi, GPS навигация, камера, видеокамера, разпознаване на реч, диктофон, MP3 плейър, NFC и инфрачервена връзка.

Мобилните устройства с възможности за мобилна комуникация (като смартфон) съдържат две мобилни операционни системи. Софтуерната платформа, която е достъпна за потребителя, се допълва от втора собствена операционна система в реално време на ниско ниво, която управлява радиото и друго оборудване. Най-разпространените мобилни операционни системи са Android, Asha, Blackberry, iOS, Windows Phone, Firefox OS, Sailfish OS, Tizen, Ubuntu Touch OS.

Развитие на мрежата

Един от първите опити за създаване на средство за комуникация с помощта на електричество датира от втората половина на 18 век, когато Лесаж построява електростатичен телеграф в Женева през 1774 г. През 1798 г. испанският изобретател Франсиско де Салва създава свой собствен дизайн за електростатичен телеграф. По-късно, през 1809 г., немският учен Самуел Томас Семеринг построява и тества електрохимичен телеграф.

По-нататъшно развитие на телеграфа беше телефонът. Александър Греъм Бел организира първите телефонни разговори по телеграфни кабели на 9 октомври. Тръбата Bell служи на свой ред както за предаване, така и за приемане на човешка реч. Телефонът, патентован в Съединените щати през 1876 г. от Александър Бел, е наречен „говорещ телеграф“. Обаждането до абоната е извършено през слушалката със свирка. Обхватът на тази линия не надвишава 500 метра.

Историята на по-нататъшното развитие на телефона включва електрически микрофон, който най-накрая напълно замени въглеродния, високоговорител, тонално набиране и цифрова компресия на звука. Нови технологии: IP телефония, ISDN, DSL, клетъчни комуникации, DECT.

Впоследствие възниква необходимостта от мрежи за пренос на данни (компютърни мрежи) - комуникационни системи между компютри или изчислително оборудване. През 1957 г. Министерството на отбраната на САЩ решава, че американската армия се нуждае от надеждни системи за комуникация и трансфер на информация в случай на война. Пол Барен, разработи проекта за разпределена мрежа. Тя се нарича ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Поради факта, че е много трудно да се предава аналогов сигнал на дълги разстояния без изкривяване, той предложи предаване на цифрови данни в пакети.

През декември 1969 г. е създадена експериментална мрежа, която свързва четири възела:

• Калифорнийски университет Лос Анджелис (UCLA)
• Калифорнийски университет, Санта Барбара (UCSB)
• Станфордски изследователски университет (SRI)
• Държавен университет на Юта

В течение на няколко години мрежата постепенно обхвана цялата територия на Съединените щати.

През 1965 г. Доналд Дейвис, учен от Националната физическа лаборатория в Англия, предлага създаването на компютърна мрежа в Англия, базирана на комутация на пакети. Идеята не е подкрепена, но до 1970 г. той успява да създаде подобна мрежа, която да отговаря на нуждите на мултидисциплинарна лаборатория и да докаже на практика работата на тази технология. До 1976 г. мрежата вече обединява 12 компютъра и 75 крайни устройства.

През 1971 г. служители в Масачузетския технологичен институт разработват първата програма за изпращане на електронна поща по мрежата. Тази програма веднага стана много популярна сред потребителите. През 1973 г. първите чуждестранни организации от Великобритания и Норвегия са свързани към мрежата чрез трансатлантически телефонен кабел и компютърната мрежа става международна.

През 1983 г. терминът "Интернет" е присвоен на мрежата ARPANET. Ethernet спецификацията беше публикувана през септември. 12 ноември - Компютърният учен Тим Бърнърс-Лий публикува предложения за хипертекстова диаграмна система, наричайки я WorldWideWeb. През 90-те години Интернет обедини повечето от съществуващите тогава мрежи (въпреки че някои, като Fidonet, останаха отделни). Обединението изглеждаше привлекателно поради липсата на единно ръководство, както и поради отвореността на техническите стандарти на Интернет, което направи мрежите независими от бизнеса и конкретни компании.

Вижте също

Бележки

Литература

• Шалит, Джефри Много кратка история на компютърните науки(Английски) . CS 134 в University of Waterloo (1995).

• М. В. Бастриков, О. П. Пономарев.Управление на информационните технологии : учебник. - Калининград: Институт "KVShU", 2005. - 140 с.

• Белос, Алекс Сметало добавя до число радост в Япония (недефиниран) . Посетен на 25 юни 2013.

• Ифра Жорж.Универсалната история на компютрите: от абака до квантовия компютър. - John Wiley & Sons, 2001. - 11 с.

Лекция ИНФОРМАЦИОННИ ТЕХНОЛОГИИ

Конспект на лекцията

3.1. Дефиниция на информационните технологии

3.2. История на информационните технологии

3.3. Етапи на развитие на автоматизираните информационни технологии

3.4. Ролята и значението на информационните технологии

Дефиниция на информационните технологии

Създаването и функционирането на информационните системи е тясно свързано с развитието на информационните технологии, техен основен компонент. технологияпреведено от гръцки означава изкуство, умение, умение, т.е. нещо, което е пряко свързано с процеси, които представляват определен набор от действия, насочени към постигане на цел. Процесът се определя от избраната стратегия и се осъществява чрез комбинация от различни средства и методи. Технологията променя качеството или първоначалното състояние на материята, за да се получи материален продукт.

Информацията е един от най-ценните ресурси на обществото, наред с традиционните материални ресурси: нефт, газ, минерали и др. Това означава, че процесът на нейната обработка - информационният процес, по аналогия с процесите на обработка на материалните ресурси, се нарича технология (фиг. 3.1).

Информационни процеси (Английски. информационни процеси) съгласно законодателството на Руската федерация - това са процесите на събиране, обработка, натрупване, съхраняване, търсене и разпространение на информация. Информационни технологиие информационен 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) (фиг. 3.1).

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 нейния анализ
от човек и вземане на решения въз основа на него за извършване на някакво действие.

Информационни технологии в управлениетое набор от методи за обработка на разнородни изходни данни в надеждна и навременна информация за механизъм за вземане на решения с помощта на хардуер и софтуер, за да се постигнат оптимални пазарни параметри на обекта на управление. Автоматизирани информационни технологиие системно организиран набор от методи и средства за решаване на управленски проблеми за осъществяване на операции по събиране, регистриране, прехвърляне, натрупване, търсене, обработка и защита на информация, базирани на използването на разработен софтуер, използвани компютърни технологии и комуникации, както и като методи, чрез които се предлага информация на клиентите.

Инструментариум за информационни технологии- един или повече взаимосвързани софтуерни продукти за определен тип компютър, чиято операционна технология ви позволява да постигнете целта, поставена от потребителя. Използват се следните инструменти: 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.

Информационните технологии са тясно свързани с информационните системи, които са основната им среда. Информационната технология е процес на ясно регламентирани правила за извършване на операции с първични данни, чиято основна цел е получаване на необходимата информация. Информационната система е среда, чиито съставни елементи са компютри, компютърни мрежи, софтуерни продукти, бази данни, хора, различни видове технически и софтуерни комуникации и др., т.е. това е система за обработка на информация човек-компютър, чиято основна цел е да организира съхранение и предаване на информация. 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.

Не е задължително технологичният процес да се състои от всички нива, представени на фиг. 3.2. Може да започне на всяко ниво и да не включва например етапи или операции, а да се състои само от действия.

За реализиране на етапите на технологичния процес могат да се използват различни програмни среди. Информационната технология, както всяка друга, трябва да осигури висока степен на разделяне на целия процес на обработка на информация на етапи (фази), операции, действия и да включва целия набор от елементи, необходими за постигане на целта.

История на информационните технологии

Терминът " информационни технологии“ се появява в края на 70-те години. и започна да означава технология за обработка на информация. Компютрите промениха процесите на работа с информация, повишиха ефективността и ефективността на управлението, но в същото време компютърната революция породи сериозни социални проблеми на информационната уязвимост.
В бизнеса използването на компютър се състои в идентифициране на проблемни ситуации, класифицирането им и използване на технически и софтуерни средства за разрешаването им, т.нар. технологии– правила за действие, като се използват всякакви общи средства за цял набор от задачи или ситуации на задачи.

Използването на компютърни технологии позволява на компанията да постигне конкурентно предимство на пазара, като използва основни компютърни концепции:

· повишаване на ефективността и ефективността на работата чрез използване на технологични, електронни, инструментални и комуникационни средства;

· максимизиране на индивидуалната ефективност чрез натрупване на информация и използване на инструменти за достъп до бази данни;

· повишаване на надеждността и скоростта на обработка на информацията чрез информационните технологии;

· имат технологична база за специализирана работа в екип.

Информационната ера започва през 50-те години на миналия век, когато на пазара излиза първият компютър с общо предназначение за търговска употреба. UNIVAC, който извършва изчисления за милисекунди. Търсенето на механизъм за изчисление е започнало преди много векове. Сметалото, едно от първите механични устройства за броене, датиращо от преди пет хиляди години, е изобретено независимо и почти едновременно в Древна Гърция, Древен Рим, Китай, Япония и Русия. Abacus е основателят на цифровите устройства.

Исторически е имало две посоки в развитието на изчислителната техника и компютърните технологии: аналогови и цифрови. Аналогова посокавъз основа на изчислението на неизвестен физически обект (процес) по аналогия с модела на известен обект (процес). Основателят на аналоговото направление е шотландският барон Джон Напиер, който теоретично обосновава функциите и разработва практическа таблица с алгоритми, която опрости изпълнението на операциите за умножение и деление. Малко по-късно англичанинът Хенри Бригс съставя таблица с десетични логаритми.

Уилям Оутред изобретява правоъгълната линейка през 1623 г., кръговата линейка е изобретена от Ричард Деламен през 1630 г., а линейката е добавена от Джон Робъртсън през 1775 г., 1851–1854 г. Французинът Amédée Mannheim промени дизайна на линията до почти модерен вид. В средата на 9в. са създадени устройства: планиметър (за изчисляване на площта на плоски фигури), кривиметър (определяне на дължината на кривите), диференциатор, интегратор, интегрограф (за получаване на резултати от графична интеграция) и други устройства.

Цифровата посока на развитие на компютърните технологии се оказа по-обещаваща. В началото на 16в. Леонардо да Винчи създава скица на 13-битово събиращо устройство с пръстени с десет зъба (прототип на работещо устройство е построен едва през 20 век).
През 1623 г. професор Вилхелм Шикард описва дизайна на изчислителна машина. През 1642 г. френският математик и философ Блез Паскал (1623–1662) проектира и построи изчислително устройство " Паскалин„да помогне на баща си, бирник. Този дизайн на колелото за броене е бил използван във всички механични калкулатори до 1960 г., когато са остарели с появата на електронните калкулатори.

През 1673 г. немският философ и математик Готфрид Вилхелм Лайбниц изобретява механичен калкулатор, способен да извършва основна аритметика в двоичната бройна система. През 1727 г., базирайки се на двоичната система на Лайбниц, Якоб Леополд създава изчислителна машина. През 1723 г. немски математик и астроном създава аритметична машина, която определя частното и броя на последователните операции на събиране при умножаване на числа и следи правилността на въвеждане на данни.

През 1896 г. Холерит основава компания, произвеждаща таблични сумиращи машини. Компания за таблични машини, която се слива с няколко други компании през 1911 г., а през 1924 г. генералният мениджър Томас Уотсън променя името си на International Business Machine Corporation (IBM). Началото на съвременната компютърна история е белязано от изобретяването през 1941 г. на компютъра Z3 (софтуерно управлявани електрически релета) от немския инженер Конрад Цузе и изобретяването на прост компютър от Джон У. Атанасов, професор в университета на Айова. И двете системи използват принципите на съвременните компютри и се основават на двоичната бройна система.

Основните компоненти на компютрите от първо поколение бяха вакуумни тръби; системите с памет бяха изградени на живачни линии за забавяне, магнитни барабани и електроннолъчеви тръби на Уилямс. Данните бяха въведени с помощта на перфоленти, перфокарти и магнитни ленти със съхранена програма. Използвани са печатащи устройства. Скоростта на компютрите от първо поколение не надвишава 20 хиляди операции в секунда. Тръбните машини се произвеждат в индустриален мащаб до средата на 50-те години.

През 1948 г. в САЩ Уолтър Братейн и Джон Бардийн изобретяват транзистора; през 1954 г. Гордън Тийл използва силиций, за да направи транзистор. От 1955 г. започват да се произвеждат компютри с транзистори. През 1958 г. интегралната схема е изобретена от Джак Килби, а индустриалната интегрална схема (IC) от Робърт Нойс. Чип). През 1968 г. Робърт Нойс основава компанията Intel (Интегрирана електроника). Компютрите, базирани на интегрални схеми, започват да се произвеждат през 1960 г. Компютрите от второ поколение стават компактни, надеждни, бързи (до 500 хиляди операции в секунда), подобряват се функционалните устройства за работа с магнитни ленти и памет на магнитен диск.

През 1964 г. са разработени компютри от трето поколение, използващи електронни схеми с ниска и средна степен на интеграция (1000 компонента на чип). Пример: IBM 360(САЩ, компания IBM), EU 1030, EU 1060(СССР). В края на 60-те години. ХХ век се появиха миникомпютри
през 1971 г. - микропроцесор. През 1974 г. компанията Intelпусна първия широко известен микропроцесор Intel 8008, през 1974 г. - второ поколение микропроцесор Intel 8080.

От средата на 70-те години. ХХ век Разработени са компютри IV поколение. Те се основават на големи и свръхголеми интегрални схеми (до един милион компоненти на чип) и системи с високоскоростна памет с капацитет от няколко мегабайта. Когато е включен, възниква самозареждане; когато е изключен, данните от RAM се прехвърлят на диск. Производителността на компютъра се превърна в стотици милиони операции в секунда. Първите компютри са произведени от компанията Корпорация Амдал.

В средата на 70-те години. ХХ век Появяват се първите индустриални персонални компютри. През 1975 г. е създаден първият индустриален персонален компютър Алтаирбазиран на микропроцесор Intel 8080. През август 1981 г. фирмата IBMпусна компютър IBM PCбазиран на микропроцесор Intel 8088, който бързо набра популярност.

От 1982 г. се разработват компютри от пето поколение, фокусирани върху обработката на знания. През 1984 г. компанията Microsoftпредстави първите образци на операционната система WindowsПрез март 1989 г. Тим Бърнърс-Лий, служител на международния европейски център, предлага идеята за създаване на разпределена информационна система Word Wide Web, проектът е приет през 1990г.

Подобно на разработката на хардуер, разработката на софтуер също се разделя на поколения. Софтуерът от поколение I се състоеше от основни езици за програмиране, които само компютърни специалисти можеха да овладеят. Софтуерът от второ поколение се характеризира с разработването на проблемно-ориентирани езици като напр Fortran, Cobol, Algol-60.

Използване на интерактивни операционни системи, системи за управление на бази данни и структурирани езици за програмиране като напр Паскал, се отнася за софтуер от III поколение. Софтуерът от поколение IV включва разпределени системи: локални и глобални мрежи от компютърни системи, усъвършенствани графични и потребителски интерфейси и интегрирана среда за програмиране. Софтуерът от поколение V се характеризира с обработка на знания и стъпки на паралелно програмиране.

Използването на компютри и информационни системи, чиято индустрия датира от 50-те години на миналия век, е основното средство за повишаване на конкурентоспособността чрез следните основни предимства:

· подобряване и разширяване на обслужването на клиентите;

· повишаване нивата на ефективност чрез спестяване на време;

· увеличаване на натоварването и капацитета;

· повишаване на точността на информацията и намаляване на загубите от грешки;

· издигане престижа на организацията;

· увеличаване на бизнес печалбите;

· осигуряване на възможност за получаване на надеждна информация в реално време при използване на итеративен режим и организиране на заявки;

· използване от мениджъра на надеждна информация за планиране, управление и вземане на решения.

1-ви етап(до втората половина на 19 век) - „ръчна“ информационна технология, чиито инструменти са: писалка, мастилница, книга. Комуникациите се извършват ръчно чрез поща, изпращане на писма, колети, пратки. Основната цел на технологията е да представи информацията в необходимата форма.

2-ри етап(от края на 19 век) - „механична“ технология, чиито инструменти включват: пишеща машина, телефон, фонограф, поща, оборудвани с по-модерни средства за доставка. Основната цел на технологията е да представи информацията в необходимата форма по по-удобни начини.

3-ти етап(40-60-те години на XX век) - „електрическа“ технология, чиито инструменти включват: мейнфрейм компютри и съответния софтуер, електрически пишещи машини, копирни машини, преносими магнетофони. Целта на технологията се променя. От формата на представяне на информацията акцентът постепенно се премества към формирането на нейното съдържание.

4-ти етап(от началото на 70-те години на 20 век) - „електронна“ технология, чиито основни инструменти са големи компютри и създадени на тяхна база автоматизирани системи за управление (ACS), оборудвани с широка гама от основни и специализирани софтуерни системи. Центърът на тежестта на технологиите значително се измества към формирането на съдържателната страна на информацията.

5-ти етап(от средата на 80-те години на 20 век) - „компютърна“ технология, чийто основен инструмент е персонален компютър с голям брой стандартни софтуерни продукти за различни цели. На този етап се създават системи за подпомагане на вземането на решения. Такива системи имат вградени елементи за анализ и изкуствен интелект за различни нива на управление. Те са реализирани на персонален компютър и използват телекомуникации. Във връзка с прехода към микропроцесорна база техническите средства за битови, културни и други цели се променят значително. В различни области телекомуникациите и локалните компютърни мрежи започват да се използват широко.

Персоналните компютри се използват най-широко за редактиране на текстове при подготовката на списания, книги и различни видове документация. Предимствата на компютрите пред пишещите машини са очевидни: намалява се броят на грешките и печатните грешки, ускорява се подготовката на материалите и се подобрява качеството на дизайна им.

Развитието на информационните технологии е немислимо без организирането на електронна поща, комуникационни мрежи и информационни комуникации, базирани на компютърни мрежи.

Всяко ново използване на компютри изисква по правило не толкова придобиването на допълнителни технически устройства, колкото инсталирането на подходящ софтуер.

Има няколко класификации на компютърен софтуер. Нека разгледаме класификацията на софтуера за персонален компютър. Той акцентира върху игрови, образователни, бизнес програми, както и информационни системи и софтуерни инструменти.

Програми за игри- една от формите на вълнуващи дейности на компютъра. Масовото разпространение на персонални компютри започна с програми за игри. До известна степен компютърните игри са нова технология за отдих. Когато играете игри, трябва да запомните, първо, поговорката „има време за бизнес, но време за забавление“, и второ, че прекомерната страст към всяка игра може да причини вреда.

Учебни програмислужат за организиране на тренировки. Тези програми могат да се използват в часовете по логика, история, информатика, руски език, биология, география, математика, физика и други академични дисциплини. Компютрите в такива класове могат да се използват като електронни учебници и симулатори, лабораторни стендове и информационни и справочни системи.

Бизнес програмиса предназначени за подготовка, натрупване и обработка на различни видове служебна информация. С тези програми може да се компютъризира работата в офиса - водене на документация, изготвяне на графици, изготвяне на графици за дежурства и друга работа. За това се използват различни текстови редактори, електронни таблици, графични редактори, бази данни, системи за извличане на библиотечна информация и други специализирани програми.

Информационни системислужат за организиране, натрупване и търсене на голямо разнообразие от информация на компютър. Те включват бази данни, системи за извличане на библиотечна информация, системи за продажба на билети и регистрация в театри, железопътни и самолетни билетни каси.

Обещаващи информационни инструменти са базите от знания и експертните системи. С тяхна помощ те ще предоставят консултации по медицински теми, информация за дейността на различни служби, ще помагат на изобретатели, ще съветват технолози, дизайнери и ще дават отговори, моделирайки поведението на експерти в определена област на знанието и професионална дейност.

Инструменти- това са програми и софтуерни пакети, които програмистите използват за създаване на програми и автоматизирани системи. Те включват текстови редактори, интерпретатори, компилатори и други специални софтуерни инструменти.

Ако игралните, бизнес и образователните програми служат като инструменти за организиране на технологии за представяне на информационни услуги, тогава инструменталните програми създават основата за определени технологии за програмиране.

Операционните системи играят специална роля във функционирането на компютрите и поддържането на работата на софтуера. Работата на всеки компютър започва със зареждането и стартирането на операционната система, която преди това се намира на системния диск.