Занятие 1.1.1 Этапы развития информационного общества. Этапы развития технических средств

Этапы появления средств и методов обработки ин­формации, вызвавших кардинальные изменения в обществе, оп­ределяются как информационные революции.

  Первая информационная рево­люция связана с изобретением письменности. С пози­ций информатики это появление качественно нового средства хранения информации.

Вторая информационная рево­люция (середина XVI века) связана с изобретением книгопечатания - одной из первых информационных технологий. С точки зрения информатики она выдвинула более совер­шенный способ хранения информации.

Третья информационная рево­люция (конец XIX века) связана с изобретением электричества, появились те­леграф, телефон и радио, позво­ляющие оперативно передавать информацию. Этот этап ознаменовал появление средств информационной коммуникации.

Четвертая информационная революция (70-е годы XX столетия) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персональных компьютеров. Это стимулировало появление программно-управляемых устройств. Чело­вечество получило средство для усиления собственной интеллектуальной деятель­ности. Этим средством является компьютер.

 Информационные революции определяют переломные моменты в истории, пос­ле которых, появ­ляются и развиваются принципи­ально новые технологии.

 Информационная революция, происшедшая в 70-х годах, привела к тому, что человече­ская цивилизация к началу XXI столетия оказалась в со­стоянии перехода от индустри­альной фазы своего развития к информационной.

История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать процесс вычислений.

К первым вычислительным машинам можно отнести абак, счеты, логарифмические линейки, арифмометры, счетные машины Паскаля т.д. Всё это — механические устройства с очень ограниченными возможностями.

Еще в 1833 году английский математик Чарльз Бэббидж разработал проект вычислительной машины, где предугадал основные устройства современного компьютера. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты, но задача оказалась слишком сложной для технических средств того времени.

Дальнейшие развития науки и техники позволили в 1940-х годах построить первые вычислительные машины.

 Создателем первого действующего компьютера с программным управлением на основе электро-механического реле считают немецкого инженера Конрада Цузе, но начавшаяся война прервала его работу.

В феврале 1943 года на одном из предприятий IBM была создана машина Mark 1. Это был монстр весом около 35 тонн. В Mark 1 использовались механические элементы для представления чисел и электромеханические — для управления работой машины.

История собственно электронных вычислительных машин определяется серией замечательных физических открытий в области электроники.

 В 1906 году американским инженером Ли де Форестом была изобретена электронная лампа - вакуумный триод.

Первый компьютер на электронных лампах (их было задействовано 18 тыс.) ЭНИАК разработали ученые США в 1946г. Он занимал площадь 135 квадратных метров, а весил 30 тонн. Потребности в электроэнергии так же были велики — 150кВт.

Создавалась эта электронная машина для решения сложнейших задач по созданию атомной бомбы. СССР стремительно нагоняло свое отставание и в декабре 1951 года, под руководством и при непосредственном участии академика С. А. Лебедева миру была представлена самая быстрая в Европе ЭВМ. Носила она аббревиатуру МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина). Данный аппарат мог выполнять от 8 до 10 тысяч операций в секунду.

В 1948 году был изобретен транзистор - миниатюрный и недорогой электронный прибор, заменивший электронные лампы. После появления транзисторов самой трудоемкой операцией стала спайка.

В 1959 году Роберт Нойс изобрел способ, позволяющий разместить на одной пластине кремния площадью меньше 1 сантиметра транзисторы и необходимые соединения между ними. Эти электронные схемы стали называться интегральными схемами. Аналогичное изобретение месяцем ранее было запатентовано Джеком Килби. Изобретателями признали обоих, разница заключалась в технологии нанесения деталей и они никогда не спорили о первенстве.

Электронные схемы, в которых на одной пластине расположены тысячи микрорадиодеталей, называются интегральными схемами.

Применение этого изобретения позволило улучшить все параметры – габариты уменьшились примерно до размеров холодильника, увеличилось быстродействие и надежность.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM—360, IBM—370, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ.

В 1971 год фирмой Intel была сконструирована интегральная схема, аналогичная по своим свойствам центральному процессору. Первый микропроцессор назывался Intel-4004 Он имел разрядность 4 бита.

В  1974 году Стив Джбс и Стив Возняк сконструировали на основе Intel-8008 первый ПК. Проект имел большой успех, а Стив Джобс стал одним из самых известных и богатых человек на Земле. Это было началом целой эры персональных компьютеров.

 В 1975 году Apple выпустила первый ПК - Альтаир. Он обладал 256 б ОП, клавиатура и экран отсутствовали и стоил 500$.

В 1981 фирма IBM выпустила свой ПК, IBM PC, который стал непререкаемым эталоном персонального компьютера.

Начиная с этого поколения ЭВМ стали называть компьютерами

По элементной базе компьютеры делятся на поколения:

1. Первое поко­ление1946-1954годы -- ламповые. ЭВМ отличаются огромными габаритами, большим потреб­лением энергии, быстро­действием 10-20 тысяч операций в секунду, низкой надеж­ностью. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Программирование ведется в кодах.

2. Второе поко­ление 1954 — 1964 годы- транзисторные. Улучшены все технические характеристики, быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти — до нескольких десятков тысяч байт. Появились устройства НМЛ, магнитные барабаны и первые МД. Для програм­мирования используются алго­ритмические языки.

3. Третье поко­ление 1964 — 1971 годы на интегральных схемах. Резкое снижение габаритов ЭВМ, повышение их надежности, уве­личение производительности Машины обладают возможностями мультипрограммирования.  Быстродействие до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч байт. Возможность доступа с удален­ных терминалов. Появились  магнитные диски.

4. Четвертое поколение с 1971 года - на основе микропроцессо­рных ин­тегральных схем.  Налажен массовый выпуск пер­сональных компьютеров. Для программирования используются  языки высокого уровня. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 — 64 Мбайт. Широко используются компьютерные сети и системы управления базами данных.

С тех пор развитие ЭВМ пошло по 2 направлениям:

1-ое направление — создание суперЭВМ, 2-ое направление— создание дешевых микрокомпьютеров и персональных ЭВМ.

Таким образом, по назначению компьютеры делятся на классы:

1. Супер-ЭВМ - несколько мощных многопроцессорных вычислительных сис­тем, имеющих быстродействие нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Комплексы «Эльбрус" эксплуатировались в Центре управления космическими полетами, в ядерных исследовательских центрах.

2. Большие ЭВМ имеют 1 процессор, обладают исключительной надежностью, высоким быстродействием, высокой пропускной способностью каналов ввода-вывода. к ним могут подключаться тысячи терминалов. Их используют крупные корпорации, банки, правительственные учреждения.

3. Мини ЭВМ, занимающие промежуточное место между большими и ПК. Используются в крупных фирмах, университетах, правительственных учреждениях. На них создаются большинство спецэффектов в выпускаемых фильмах.

4. ПК - самые распространенные в наше время.

5. Переносные компьютеры, ноутбуки.