Краткая история развития информатики. История развития информатики от древнего мира к IBM Сообщение история развития информатики как науки
Информатика как наука стала развиваться с середины прошлого столетия, что связано с появлением ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 1950-е гг. создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, т. е. благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято подразделять на два больших этапа: предысторию и историю.
Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории также выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием, по сравнению с предыдущим этапом, возможностей хранения, передачи и обработки информации.
Начальный этап предыстории информатики - освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стали специфическим социальным средством хранения и передачи информации.
Второй этап - возникновение письменности. На этом этапе резко возросли возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство для передачи информации.
Третий этап - книгопечатание. Его можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим на этом этапе не столько увеличились возможности хранения информации (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник - это часто один-единственный экземпляр, печатная книга - это целый тираж экземпляров, а, следовательно, и малая вероятность потери информации), сколько повысились доступность информации и точность ее воспроизведения.
Четвертый (последний) этап предыстории информатики связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, а позднее и телевидение. Появились новые возможности получения и хранения информации - фотография и кино. К ним очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски). историческое информационное еxcel вычисление
С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории . Для такой привязки имеется несколько причин. Во-первых , сам термин "информатика" появился благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов). Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этом состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.
Термин "информатика" был впервые введён в 1957 г. в Германии Карлом Штейнбухом, а в 1962 году этот термин был переведён на французский язык Ф. Дрейфусом, который также предложил переводы на ряд других европейских языков. Так решили назвать область знаний, изучающую применение электронных вычислительных машин для автоматизации обработки информации. Слово информатика образовано путем слияния французских слов информация и автоматика. В англоязычных странах вместо "информатики" часто используют термин "computer science" (компьютерная наука). В это же время (1962 г.) был основан первый факультет информатики в университете Пёрдью. Сегодня факультеты и кафедры информатики имеются в большинстве университетов мира.
До возникновения и оформления новой науки, информатика развивалась в составе кибернетики, математики, электроники и других технических наук. Некоторые начала информатики можно обнаружить даже в лингвистике. И лишь в 70-х гг. она была признана как отдельной наукой. Этот период развития информатики характеризуется более глубоким пониманием общенаучного значения научно-информационной деятельности и всё более широким применением в ней электронных вычислительных машин. Учеными были разработаны собственные методы и терминологии. Так Д. Прайс (США), развивая идеи Дж. Бернала (Великобритания), указал на возможность измерения процессов развития науки, используя показатели и средства информатики, а Ю. Гарфилд (США) разработал и внедрил новые методы научно-информационного обслуживания.
На сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину. Под этим названием объединен довольно обширный комплекс наук, таких, как кибернетика, программирование, моделирование и др. Каждая из них занимается изучением одного из аспектов понятия информатики. Учеными прилагаются интенсивные усилия по сближению наук, составляющих информатику. Однако процесс их сближения идет довольно медленно, и создание единой и всеохватывающей науки об информации представляется делом будущего.
Информатика-наука об общих свойствах и закономерностях информации, а также методах её поиска, передачи, хранения, обработки и использования в различных сферах деятельности человека. Как наука сформировалась в результате появления ЭВМ. Включает в себя теорию кодирования информации, разработку методов и языков программирования, математическую теорию процессов передачи и обработки информации.
В развитии вычислительной техники обычно выделяют несколько поколений ЭВМ: на электронных лампах (40-е-начало 50-х годов), дискретных полупроводниковых приборах (середина 50-х-60-е годы), интегральных микросхемах (в середине 60-х годов).
История компьютера тесным образом связана с попытками человека, облегчить, автоматизировать большие объёмы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древности появилось простейшее счётное устройство - счеты. В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчёты. В 1642 году Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм. Два столетия спустя в 1820 француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял своё место на бухгалтерских столах.
Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены ещё в 1833 английским математиком Чарльзом Бэббиджом. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчётов, где предугадал устройства современного компьютера, а также его задачи. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты-листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты использовались в текстильной промышленности. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путём.
Идеи Бэббиджа стали реально выполняться в жизнь в конце 19 века. В 1888 американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счётную машину. Эта машина, названная табулятором, могла считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах. В 1890 изобретение Холлерита было использовано в 11-ой американской переписи населения. Работа, которую 500 сотрудников выполняли в течении семи лет, Холлерит с 43 помощниками на 43 табуляторах выполнил за один месяц.
В 1896 Герман Холлерит основал фирму COMPUTING TOBULATING RECORDING COMPANY,которая стала основой для будущей Интернешинал Бизнес Мэшинс(IBM)-компании внёсшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники.
Дальнейшее развитие науки и техники позволии в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. В феврале 1944 на одном из предприятий Ай-Би-Эм в сотрудничестве с учёными Гарвардского университета, по заказу ВМС США была создана машина «Марк-1».Это был монстр весом в 35 тонн.
«Марк-1» был основан на использовании электромеханических реле и оперировал десятичными числами, закодированными на перфоленте. Машина могла манипулировать числами длинной до 23 разрядов. Для перемножения двух 23-разрядных чисел ей было необходимо 4 секунды.
Но электромеханические реле работали недостаточно быстро. Поэтому уже в 1943 американцы начали разработку альтернативного варианта вычислительной машины на основе электронных ламп. В 1946 была построена первая электронная вычислительная машина ENIAC.Её вес составлял 30 тонн, она требовала для размещения 170 квадратных метров площади. Вместо тысяч электромеханических деталей ENIAC содержал 18000 электронных ламп. Считала машина в двоичной системе и производила 5000 операций сложения или 300 операций умножения в секунду.
Машины на электронных лампах работали существенно быстрее, но сами электронные лампы часто выходили из строя. Для их замены в 1947 американцы Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Брэдфорд Шокли предложили использовать изобретённые ими стабильные переключающие полупроводниковые элементы-транзисторы.
Совершенствование первых образцов вычислительных машин привело в 1951 к созданию компьютера UNIVAC стал первым серийно выпускавшимся компьютером, а его первый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США.
С активным внедрением транзисторов в 1950-х годах связано рождение второго поколения компьютеров. Один транзистор был способен заменить 40 электронных ламп. В результате быстродействие машин возросло в 10 раз при существенном уменьшении веса и размеров. В компьютерах стали применять запоминающие устройства из магнитных сердечников, способные хранить большой объём информации.
Первой отечественной ЭВМ была МЭСМ (малая электронная счетная машина), выпущенная в 1951 г. под руководством Сергея Александровича Лебедева. Её номинальное быстродействие--50 операций в секунду.
В 1959 были изобретены интегральные микросхемы (чипы),в которых все электронные компоненты вместе с проводниками помещались внутри кремниевой пластинки. Применение чипов в компьютерах позволяет сократить пути прохождения тока при переключениях, и скорость вычислений повышается в десятки раз. Существенно уменьшаются габариты машин. Появление чипа знаменовало собой рождение третьего поколения компьютеров.
К началу 1960-х годов компьютеры нашли широкое применение для обработки большого количества статистических данных, производства научных расчётов, решения оборонных задач, создания автоматизированных систем управления. Высокая цена, сложность и дороговизна обслуживания больших вычислительных машин ограничивали их использование во многих сферах. Однако процесс миниатюризации компьютера позволил в 1965 американской фирме DIGITAL EQUIPMENT выпустить миникомпьютер PDP-8 ценой в 20 тысяч долларов, что сделало компьютер доступным для средних и мелких коммерческих компаний.
В 1970 сотрудник компании INTEL Эдвард Хофф создал первый микропроцессор, разместив несколько интегральных микросхем на одном кремниевом кристалле. Это революционное изобретение кардинально перевернуло представление о компьютерах как о громоздких, тяжеловесных монстрах. С микропроцессором появляются микрокомпьютеры-компьютеры четвёртого поколения, способные разместиться на письменном столе пользователя.
В середине 1970-х годов начинают предприниматься попытки создания персонального компьютера - вычислительной машины, предназначенной для частного пользователя. Во второй половине 1970-х годов появляются наиболее удачные образцы микрокомпьютеров американской фирмы APPLE.
В 1971 г. был сделан ещё один важный шаг на пути к персональному компьютеру--фирма Intel выпустила интегральную схему, аналогичную по своим функциям процессору большой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор Intel-4004. Уже через год был выпущен процессор Intel-8008, который работал в два раза быстрее своего предшественника.
Вначале эти микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и в различных специализированных устройствах. Первый коммерчески распространяемый персональный компьютер Altair был сделан на базе процессора Intel-8080, выпущенного в 1974 г.
Разработчик Altair--крохотная компания MIPS из Альбукерка (шт. Нью-Мексико)--продавала машину в виде комплекта деталей за 397 долл., а полностью собранной--за 498 долл. У компьютера была память объёмом 256 байт, клавиатура и дисплей отсутствовали.
Можно было только щёлкать переключателями и смотреть, как мигают лампочки. Вскоре у Altair появились и дисплей, и клавиатура, и добавочная оперативная память, и устройство долговременного хранения информации (сначала на бумажной ленте, а затем на гибких дисках).
А в 1976 г. был выпущен первый компьютер фирмы Apple, который представлял собой деревянный ящик с электронными компонентами.
Если сравнить его с выпускаемым сейчас iMac, то становится ясным, что со временем изменялась не только производительность, но и улучшался дизайн ПК.
Вскоре к производству ПК присоединилась и фирма IBM. В 1981 г. она выпустила первый компьютер IBM PC. Благодаря принципу открытой архитектуры этот компьютер можно было самостоятельно модернизировать и добавлять в него дополнительные устройства, разработанные независимыми производителями. За каких-то полгода IBM продала 50 тыс. машин, а через два года обогнала Apple по объёму продаж.
Производительность современных ПК больше, чем у суперкомпьютеров, сделанных десять лет назад. Поэтому через несколько лет обыкновенные персоналки будут работать со скоростью, которой обладают современные суперЭВМ. Кстати, в январе 1999 г. самым быстрым был компьютер SGI ASCI Blue Mountain. По результатам тестов Linpack parallel его быстродействие равнялось 1,6 TFLOPS (триллионов операций с плавающей точкой в секунду).
За последние десятилетия 20 века микрокомпьютеры проделали значительный эволюционный путь, многократно увеличили своё быстродействие и объёмы перерабатываемой информации, но окончательно вытеснить микрокомпьютеры и большие вычислительные системы - мейнфреймы они не смогли. Более того, развитие больших вычислительных систем привело к созданию суперкомпьютера - супер производительной и супердорогой машины, способной просчитывать модель ядерного взрыва или крупного землетрясения. В конце 20 века человечество вступило в стадию формирования глобальной информационной сети, которая способна объединить возможности компьютерных систем…
Информатика является междисциплинарным направлением современной науки и техники и образует сегодня целое семейство дисциплин от когнитивных наук с преимущественно психологической ориентацией до системно-ориентированной кибернетики, от наук о мозге и нейронауки до разного рода технических наук, связанных с решением задач автоматизации и созданием вычислительных комплексов, от различных абстрактных информационных теорий до библиотечной науки, а также все виды информационной техники и технологии. Исходным пунктом появления такого букета научных и технических дисциплин была электронная революция, называемая также компьютерной революцией, которая инициировала не только технизацию общества посредством знания, но и обширную технизацию самих знании.
Информатика как наука стала развиваться с середины нашего столетия, что связано с появлением ЭВМ и начинающейся компьютерной революцией.
Появление вычислительных машин в 50-е годы создало для информатики необходимую ей аппаратную поддержку, или, иначе говоря, благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято разбивать на два больших этапа: предыстория и история.
Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из этих этапов характеризуется по сравнению с предыдущим резким возрастанием возможностей хранения, передачи и обработки информации.
Начальный этап предыстории – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации. Их появление стало решающим этапом в развитии общества.
1.3.1. Письменность и книгопечатание
1.3.2. Второй этап в развитии информатики - использование технических достижений
1.3.3. Третий этап - исследования в области теории информации
Сегодня под информатикой понимают «науку об информационной деятельности, информационных процессах и их организации в человеко-машинных системах»
Как междисциплинарная область научного исследования информатика включает в себя: математическое обеспечение; логические модели; базы данных (факты, идеи, сведения); системы искусственного интеллекта; концепции роботов; бионику; распознавание образов; теории компьютеров и вычислительных сетей и т.д. Исходными в информатике являются понятия сигнала и информации, взятые из теории информации, а также понятия управления и системы, развитые в кибернетике и теории систем.
Информационные технологии начинают играть важную роль в социальной коммуникации, что приводит и к переопределению понятия информации
Информатика делится на две части: теоретическую и прикладную информатику.
Теоретическая информатика изучает информационные ресурсы, законы его функционирования и использования как движущей силы социального прогресса, а также общие, фундаментальные проблемы информационных технологий как исторического феномена, выводящего общество на новую ступень развития.
Теоретическая информатика изучает общие свойства, присущие всем многочисленным разновидностям конкретных информационных технологий, процессов и сред их протекания. Всем им характерны такие понятия, как носители информации, каналы связи, информационные контуры, сигналы, прямые и обратные связи, данные, сведения и т.д
Прикладная информатика изучает конкретные разновидности информационных технологий, которые формируются с помощью специальных информационных систем (управленческих, медицинских, обучающих, военных, криминалистических и др.). Очевидно, что такие информационные технологии, как, например, управление (АСУП, АСУТП), проектные разработки (САПР) или криминалистика, имея общие черты, в то же время существенно различаются между собой
КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ
Информатика
Направление подготовки – 080100 Экономика
Профиль подготовки – Экономическая безопасность
Основные понятия и методы теории информатики
ВВЕДЕНИЕ В ИНФОРМАТИКУ
1 Информатика как наука,ее возникновение, предмет,цель и задачи.
2 Приоритетные направления.
История развития человечества неразрывно связана с познанием мира, то есть с получением информации. Чем больше информации получает человек об окружающих его объектах, протекающих вокруг него процессах и явлениях, тем в большей степени он раскрывает их сущность, получает возможность целенаправленно воздействовать на них. Уровень развития общества поэтому во многом зависит от объемов накопленной информации, способов ее хранения, обработки и передачи.
Функции сбора, хранения и передачи данных присущи абсолютно всем живым существам, в том числе на физиологическом и генетическом уровне. Даже простейшие организмы постоянно воспринимают и используют информацию (например, о температуре и химическом составе окружающей среды).
В человеческом обществе, естественно, эти функции реализуются на гораздо более высоком уровне.
Краткая история развития информатики
Начальный этап . До появления письменности основным средством обмена информацией между людьми были речь, жесты, мимика, изображения и т.п.
Второй этап. Возникновение письменности (в начале 3-го тысячелетия до н.э.) дало возможность фиксировать достаточно сложные и объемные сведения на внешних носителях, в результате чего был сделан прорыв в области их хранения; заметно снизилась вероятность искажений и потерь.
Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство для передачи информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук.
Третий этап. Появление книгопечатания (1465 г.) вызвало настоящую революцию в методах тиражирования и распространения информации. Взрывное увеличение ее объемов потребовало разработки специальных методов ее хранения, организации доступа к ней. Книгопечатание можно смело на звать первой информационной технологией.
Четвертый и последний этап предыстории. Изобретение во второй половине XIX в. телеграфа, телефона и радио позволило резко увеличить скорость передачи информации на большие расстояния.
Кроме средств связи появились новые возможности по получению и хранению информации - фотография и кино.
Возникновение информатики как науки
Наконец, создание и широкое внедрение с середины XX в. электронно-вычислительных машин (ЭВМ) обеспечили переход к качественно новым информационным технологиям; человечество вступило в информационную эпоху.
Персональный компьютер впервые появился в 1981 г – с этого момента информатизация общества стала реальностью.
Компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации.
С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории.
Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика" .
Инфоpматика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.
Без ЭВМ нет информатики, но нельзя объявлять информатику наукой об ЭВМ.
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации
Задачи информатики:
1.Исследование информационных процессов любой природы.
2.Разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации.
3.Решение научных и инженерных проблем создания,внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
В информатике выделяют три неразрывно связанные части - технические средства, программные и алгоритмические.
Технические средства , или аппаратура компьютеров - англ. Hardware , буквально переводится как "твердые изделия".
Совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению - Software (буквально - "мягкие изделия")
Часть информатики, связанная с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их построения - Brainware (англ. brain - интеллект).
Приоритетные направления:
– pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;
– теоpия инфоpмации
– математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики
– методы искусственного интеллекта,
– системный анализ
– биоинформатика;
– социальная информатика
– методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;
– телекоммуникационные системы и сети
– пpиложения для производства, науки, образования, медицины, торговли, сельского хозяйства
1.2 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФОРМАЦИИ
1 Понятие, виды и свойства информации
2 Формы представления информации Меры и единицы количества и объема информации
3 Информатизация общества,информационное общество,информационные ресурсы,информационные технологии. 4 Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
5 Кодирование информации
Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение.
Приведем несколько определений:
Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии.
Информация - это сведения, которые уменьшают неопределенность,имеющуюся до их получения (Клод Шеннон)
Федеральный закон об информации, информационных технологиях и о защите информации(2006 г.):
Информация - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления
Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.
В истории информатики принято выделять два больших периода: предысторию и историю. В первом периоде рассматриваются этапы развития информации до появления электронно-вычислительной техники. Во втором - речь идет о развитии кибернетических и технических средств изучения, а также о становлении комплексно-научной дисциплины.
Предыстория
Предысторию развития информатики можно сравнить с историей развития человечества. В ней весьма выделяют несколько основных этапов. Они характеризуются резким возрастанием возможностей хранения, обработки и передачи информации.
1. Освоение речи. Членораздельная речь стала специфичным способом передачи и хранения информации.
2. Возникновение письменности. Этот этап позволил серьезно продвинуться в вопросе хранения информации. То есть возникла внешняя
искусственная память. Появилась первая , то есть возможность передавать информацию на расстоянии, а также первые натуральные числа, позволившие людям делать более сложные расчеты. Считается, что науки начинают зарождаться именно в этот период.
3. Книгопечатание. Появление первых информационных технологий. Воспроизведение необходимой информации было поставлено на поток. Информация стала гораздо доступнее и точнее.
4. Начало научно-технической революции. Этот этап связывают с возникновением радио, телефонов, телеграфов и телевидения. Появились новые способы хранения информации – визуальные (фотографии и фильмы) и звуковые (магнитные ленты, винилы).
История
Появление первых ЭВМ позволило выделить целый пласт науки, который сегодня называется информатикой. Сначала он назывался наукой о вычислениях, однако потом расширялся и стал охватывать все большие проблемы и методы.
К тому же впервые появилась возможность говорить о единой форме представления хранимой и обрабатываемой информации. Независимо от того, какие именно знания необходимо сохранить, они будут кодироваться в двоичной форме. Компьютер позволяет обрабатывать текстовую, визуальную и звуковую информацию одновременно.
Сегодня под информатикой понимают обширный комплекс наук. Сюда относится , системотехника, моделирование и другие. Каждая из них занимается изучением отдельных аспектов информатики. Ученые предполагают дальнейшее сближение и комбинацию этих наук. Однако до появления одной общей науки, объединяющей все сведения об использовании, хранении и передачи информации, еще далеко.
