EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer).

Информационные революции.

Первая информационная революция связана с изобретением письменности, что привело к гигантскому качественному скачку: появилась возможность фиксировать знания на материальном носителе, тем самым отчуждать их от производителя и передавать знания от поколения к поколению.

Вторая информационная революция (середина XVI века) вызвана изобретением книгопечатания (первопечатники Иван Федоров и Иоганн Гуттенберг). Появилась возможность тиражирования и активного распространения информации, возросла доступность людей к знаниям, Изобретение книгопечатания радикально изменило индустриальное общество, культуру, организацию деятельности.

Третья революция (конец XIX века) обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме.

Четвертая революция (середина XX века) связана с изобретением вычислительной техники, появлением персонального компьютера, созданием сетей связи и телекоммуникаций. Стало возможным накапливать, хранить, обрабатывать и передавать информацию в электронной форме. Возросли оперативность и скорость создания и обработки информации, увеличилась скорость передачи поиска и получения информации.

Пятая информационная революция связана c формированием и развитием трансграничных информационно-коммуникационных сетей, охватывающих все страны и континенты, проникающих в каждый дом и воздействующих одновременно и на каждого человека в отдельности, и на огромные массы людей. Суть этой революции - интеграция в едином информационном пространстве программно-технических средств, средств связи и телекоммуникаций, информационных запасов или запасов знаний как единой информационной и телекоммуникационной инфраструктуры. Активнейшим образом развивается трансграничная информационная сеть Интернет.

Информатизация общества.

Согласно ст.2 Федерального закона от 20 февраля 1995 г. № 24-ФЗ «Об информации информатизации и защите информации» информатизация - это организационный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

Этапы информатизации.

Возникновение термина «информационное общество» связывают с программой США о создании Национальной сети для исследования и образования в 1991 г. NREN (National Research and Education Network), которая должна была облегчить разработку национальной информационной инфраструктуры NIl (National Information Infrastructure). Основные целипрограммы:

• долгосрочный экономический рост, создающий рабочие места и защищающий окружающую среду;

• более продуктивное и отзывчивое на нужды граждан правительство;

• мировое лидерство в базовой науке, математике и технике.

Европейское сообщество в декабре 1993 г. в ответ разработало ряд проектов по созданию Европейского информационного общества в Европе (IS -Information Society). В декабре 1994 года было создано Бюро по проектам информационного общества (ISPO - Information Society Project Office). Она должна обеспечить решение проблем экономической и социальной направленности, например, таких:

• электронные универсальные библиотеки;

• транс-культурное обучение;

• мультимедийный доступ к культурному всемирному наследию;

• глобальная опись всей информации о проектах, проработках и т.п., поддерживающих развитие информационного общества;

• управление окружающей средой и природными ресурсами и т.д.

В июле 2000г. в Окинаве страны «восьмерки» приняли документ «Хартия Глобального информационного общества», в котором приведены основные принципы вхождения государств в такое общество. «Восьмерка» провозгласила важнейшие положения, которые страны должны применять при осуществлении политики по формированию и развитию информационного общества:

1. Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) - один из наиболее важных факторов, влияющих на формирование общества XXI в.

2. Суть стимулируемой ИКТ экономической и социальной трансформации заключается в ее способности содействовать людям и обществу в использовании знаний и идей. Информационное общество позволяет людям использовать свой потенциал и реализовывать устремления.

По поручению Комитета Государственной Думы по информационной деятельности и политике (созыва 1996-2000 г.г.) разработана государственная Концепция государственной информационной политики, которая была одобрена этим Комитетом 15 октября 1998 г., а также на заседании Постоянной палаты по государственной информационной политике РФ 1 декабря 1998 г. В декабре 1998г. в России была принята концепция информатизации нашего общества. В следующем году был разработан проект государственной информационной политики нашего общества.

В январе 2002г. федеральная целевая программа (ФЦП) «Электронная Россия» была официально утверждена Задачи ФЦП «Электронная Россия»:

• повышение эффективности государственного управления;

• развитие информационных технологий;

• рост количества квалифицированных специалистов и пользователей;

• информационная открытость власти;

• развитие информационных систем (порталов);

• максимальное использование интеллектуального потенциала России.

Для решения задач, поставленных в ФЦП «Электронная Россия» предстоит преодолеть много препятствий и решить много вопросов, выделим важнейшие из них:

1. Создание и развитие инфраструктуры информатизации. Инфраструктура - это линии передачи данных, оборудование для обработки данных, средства связи и передачи данных, компьютеры, программные средства.

2. Квалификация специалистов, призванных осуществлять программу «Электронная Россия».

3. Создание информационных ресурсов, к которым пользователи захотят регулярно обращаться.

Информационный кризис.

Информационный кризис-это сложный социально-экономический процесс.

Известны несколько подходов.

1. Джемс Мартин - известный эксперт фирмы IBM и автор книг по вычислительной технике. Суть его сводится к определению интервала времени, в течение которого сумма общечеловеческих знаний удваивается. К 1800г. - через 50 лет, к 1950 г.- через 10 лет, к 1970 г. - через 5 лет.

2. Второй подход предложил известный советский астрофизик И. Шкловский. Он показал, что Земля излучает в космос в метровом диапазоне мощность в миллион раз большую, чем 20-30 лет назад. Это излучение обусловлено работой передатчиков радио- и телевизионных станций. Таким образом, развитие цивилизации на Земле привело за последние десятилетия к увеличению на шесть порядков такого важного глобального свойства нашей планеты, как мощность ее радиоизлучения. Благодаря деятельности разумных существ Земля по мощности своего радиоизлучения на метровом диапазоне стала на первом месте среди планет, обогнав планеты-гиганты Юпитер и Сатурн и уступая только Солнцу.

3. Третий подход предложен Н. Винером. Он предложил провести границу во времени по равенству расходов стран на энергетику (технику сильных токов) и технику связи (слабых токов). Таким образом, можно указать три различных признака перехода на качественно новый этап технологического развития информации:

первый - планетарный признак: человеческая цивилизация становится наблюдаемой в космическом пространстве (уровень радиоизлучения Земли по яркости приближается к солнечному);

второй - глобальный: быстрое увеличение темпов удвоения информации;

третий - государственный: расходы на информатику и технику связи превышают расходы на энергетику.

Информационные процессы – это процессы создания, обработки, хранения, защиты от внутренних и внешних угроз, передачи, получения, использования и уничтожении информации.

Поколения ЭВМ.

Поколения вычислительных машин - это разбиение вычислительных машин на классы, определяемые элементной базой и производительностью. Поколения компьютеров – нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и в последнее время - программных средств.

Появление самого термина " поколение" относится к 1964г., когда фирма IBM выпустила серию компьютеров IBM/360 на гибридных микросхемах.

• ЭВМ первого поколения использовали ламповую элементную базу, обладали малым быстродействием и объемом памяти, имели неразвитые операционные системы, программирование на языках программирования низкого уровня ( конец 1940-1950 г.г).

• ЭВМ второго поколения использовали полупроводниковую элементную базу, изменяемый состав внешних устройств, языки программирования высокого уровня и принцип библиотечных программ (конец 1950, 1960, начало 1970 гг).

• ЭВМ третьего поколения использовали интегральные схемы, имели развитую конфигурацию внешних устройств и стандартизованные средства сопряжения, обладали большим быстродействием и значительными объемами основной и внешней памяти. Развитая операционная система обеспечивала работу в так называемом мультипрограммном режиме (1970 - начало 1980 г.г.).

• ЭВМ четвертого поколения используют большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС), виртуальную память, многопроцессорный с параллельным выполнением операций, принцип построения, развитые средства диалога (середина 1980 г.г. по настоящее время).

• ЭВМ пятого поколения характеризуются наряду с использованием более мощных СБИС применением принципа «управления потоками данных» (в отличие от принципа Джона фон Неймана «управления потоками команд»), новыми решениями в архитектуре вычислительной системы и использованием принципов искусственного интеллекта (вторая половина 80 г.г., внедрение первых образцов - первая половина 90 г.г.).

Абак - наиболее раннее счетное механическое устройство, представляющее собой глиняную пластину с желобами, в которых раскладывались камни, представляющие числа. Появление абака относят к четвертому тысячелетию до н.э.

В 1642г. Паскаль, в возрасте 19 лет, изобрел Паскалин, чтобы помочь своему отцу, который был налоговым сборщиком. Паскаль построил всего 50 управляемых механизмом калькуляторов с одной функцией (они могли только складывать). Вплоть до наших дней, когда автомобильные приборные панели стали цифровыми, odometer часть спидометра автомобиля использовал тот же самый механизм как Паскалин.

В 1617г. эксцентричный шотландец по имени Джон Нейпиер изобрёл логарифмы, которые являются технологией, которая позволяет умножать через сложение. Волшебный компонент – логарифм каждого операнда, который был первоначально получен от напечатанного стола.

Аналитическая машина.

В первой половине XIX в. английский математик Ч. Бэббидж попытался построить компьютер. Именно Бэббидж впервые додумался до того, что компьютер должен

содержать память и управляться с помощью программы. Бэббидж хотел построить свой компьютер как механическое устройство, а программы собирался задавать посредством перфокарт. Но она оказалась слишком сложной для техники того времени.

История программирования.

Аде Лавлейс принадлежала идея использования перфорированных карт для программирования вычислительных операций. Леди Аду можно с полным основанием назвать самым первым в мире программистом. Сегодня ее именем назван один из известных языков программирования - Ada.

Предыстория ЭВМ.

- 1883 г. - открытие термоэлектронной эмиссии

(эффект Эдисона, США);

- 1897 г. - открытие электрона (Дж.Томпсон, США);

- 1904г. - создание диода - первой электронной лампы (Флеминг, Англия);

- 1906 г. - создание триода (Форест, США); 1

- 1918 г. - создание триггера - электронного реле (Бонч-Бруевич, Россия);

- 1920 г. - разработка электромеханических и релейных машин ( Англия, Германия, Россия, США);

- 1945 г. - принципы действия ЭВМ (Дж.фон Нейман, США).

Принципы фон Неймана.

Зарождение кибернетики.

Появление кибернетики как самостоятельного научного направления относят к 1948 г., когда американский ученый, профессор математики Массачусетского технологического института Н. Винер (1894 - 1964г.г.) опубликовал книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». В этой книге Винер обобщил закономерности, относящиеся к системам управления различной природы - биологическим, техническим и социальным.

Компьютер Z 3.

Первый автоматический программируемый универсальный цифровой компьютер - Z3 (разработчик доктор Конрад Цузе), разрабатывался с 1939 года по 1941. Z3 продолжил берлинские разработки Конрада Цузе - Z1 и Z2. Он управлялся перфолентой из использованной кинопленки, а ввод и вывод производился с четырехкнопочной цифровой клавиатуры и ламповой панели. Машина была основана на реле-технологии и и требовала приблизительно 2600 реле: 1400 - для памяти, 600 - для арифметического модуля и оставшиеся как часть схем управления. Общая стоимость материалов составила в то времи приблизительно 6500 долларов.

ENIAC.

В 1946 г. был представлен первый большой универсальный электронный цифровой компьютер - ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Разработанный Джоном Мочли и Дж. Преспером Эккертом «Электронный числовой интегратор и компьютер» стал первым полнофункциональным цифровым компьютером. Время сложения – 200 мкс, умножения – 2800 мкс и деления – 24000 мкс. Содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати типов, 7200 кристаллических диодов и 41 магнитных элементов. Общая стоимость базовой машины – 750000 долларов. Потребляемая мощность ENIAC – 174 кВт. Занимаемое пространство - около 300 кв.м.

IBM.

Холлерит построил компанию Tabulating Machin Company, но после перепродажи она стала называться International Buisness Machines (Международные Деловые Машины), известная сегодня как IBM. Марк I - это компьютер, который был построен как товарищество между Гарвардом и IBM в 1944г. первый программируемый цифровой компьютер, сделанный в США. Но он не был полностью электронно-вычислительной машиной. Машина Марк I весила 5 тонн, включала 500 миль проводов, была 8 футов высотой и 51 футов длиной, имела вращающуюся шахту. Марк I управлялся без остановок в течение 15 лет.

UNIVAC 1.

1951 г. Первый коммерчески доступный компьютер хранил программы и использовал транслятор, разработан Джоном Мочли и Дж. Преспером Эккертом. «Универсальный автоматический компьютер» был первым электронным цифровым компьютером общего назначения. UNIVAC, работа по созданию которого началась в 1946 году и завершилась в 1951-м, мог сохранять 1 000 слов. 12000 цифр со временем доступа до 400 мкс максимально. Магнитная лента несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод осуществлялся с магнитной ленты, перфокарт и перфоратора.

IBM-701.

1951г. – первый электронный цифровой компьютер фирмы IBM - IBM-701 (разрабатывался с 1951 по 1953г.). Базисные устройства ввода/вывода - перфокартные. Общий объем оперативной памяти – 4096 слов. Что касается промышленного использования 701-й машины, то первая поехала в штаб IBM в Нью-Йорке в конце 1952 года. B 1954 году восемнадцать устройств были поставлены главному заказчику - американскому правительству: три атомные лаборатории, восемь - в авиакомпании, три - в большие корпорации, две - в правительственные агентства и две - на флот. Еще одна машина попала в американское бюро погоды в начале 1955-го.

Граждан Америки.

Стол Холлерита состоял из «читателя карты», который ощущал отверстия в картах, управляемого механизма, который мог рассчитывать и большой стены с индикаторами, чтобы показать результаты счета.

Эволюция ЭВМ.

1957г. - первый специализированный бизнес-компьютер. NCR 304, разработанный корпорацией NCR 1955-1957г.

1957г. - первый коммерческий дисковод с перемещением головок для чтения/записи. IBM 305 разработан корпорацией IBM.

1958г. - первая микросхема. Разработана Джеком Килби [Texas Instruments], Робертом Ноис [Fairchild]. Официальная дата рождения - 12 сентября 1958г.

1959г. – первый миникомпьютер. PDP-1 был разработан корпорацией Digital Equipment Corporation (DEC) с 1957 по 1959г.

1964г. – первое ручное устройство ввода. «Мышь» (mouse) разработана Дугласом

Энгельбартом с 1962 по 1964г.

1965г. - миникомпьютер PDP- 8 (разработан Digital Equipment Corp приблизительно в 1965г.). Имел габариты холодильника и цену порядка $20000.

БЭСМ-6.

1967г. - последняя успешная отечественная разработка, самая мощная вычислительная машина семейства БЭСМ. БЭСМ-6 разработана в институте точной механики и вычислительной техники АН СССР с 1965 по 1967г. Быстродействие - около 1 млн. операций в секунду. Применение в машине одноадресной системы команд подтверждало общую тенденцию повышения гибкости командного управления. Центральный процессор характеризовался высокой степенью локального параллелизма, у него были сверхбыстродействующее буферное запоминающее устройство и расширенная система команд, он обладал возможностью организации стековой памяти и разбиением оперативной памяти на независимые блоки. Широко использовалось совмещение выполнения операций обращения к памяти с работой арифметического устройства и устройства управления.

Проект «Эльбрус».

Предпринималось еще несколько попыток создания отечественной вычислительной техники мирового уровня (например, проект «Эльбрус»), но все они так и не дошли до серийного использования...