История развития информатики. 6

Содержание:

1. Введение……………………………………………………………………….2
2. История развития информатики……………………………………………..3
3. История развития информатики в России………………………...................9
4. Основные направления информатики………………………………………14
5. Информатика как единство науки и технологии……………………….….17
6. Информатика и современное общество…………………………………….21
7. Социальные аспекты информатики…………………………………………23
8. Заключение…………………………………………………………………...27
9. Список литературы…………………………………………………………..28

1. Введение

Деятельность людей, общества, организаций напрямую зависит от их информированности, от их способности использовать информацию. Для того, чтобы свободно ориентироваться в информационном пространстве, специалист любой предметной области должен уметь получать, обрабатывать и использовать информацию с помощью компьютера, средств телекоммуникаций. Современный специалист обязательно должен владеть новыми информационными технологиями. В связи с тем, что постоянно происходит увеличение объемов информации, возросло число людей, занятых в информационной сфере. Растут материальные, трудовые затраты на хранение, обработку информации.

В соответствии с тенденцией быстрого продвижения общества к широкому и всестороннему использованию достижений научно-технического прогресса в области компьютерной техники и бурно развивающихся процессов информатизации во всех учебных заведениях предусмотрено изучение дисциплины, формирующей базовые знания в области информатики и компьютеризации управленческих процессов. Новая дисциплина – информатика, была разработана так же для того, чтобы решить проблему эффективного использования информационных ресурсов.

2. История развития информатики

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…

3. История развития информатики в России

Математика, физика, астрономия и другие фундаментальные науки уходят своими корнями в древние времена. Информатика - наука совсем молодая. Началом информатики принято считать 1948 год, год издания книги Норберта Винера «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Примерно в это же время были созданы первые электронные цифровые вычислительные машины.

Итак, возраст информатики - немногим более 50 лет. Тем не менее, эта наука имеет свою неповторимую, необычайно интересную историю.

История информатики в нашей стране (сначала в Советском Союзе, а затем в России) насыщена драматическими событиями и резкими изменениями приоритетов. Это ощущается даже в терминологии. Термин "информатика" для обозначения совокупности научных направлений, тесно связанных с появлением компьютеров и их стремительным вхождением в сферу, определяемую жизнедеятельностью людей, у нас относительно новый. Он получил "права гражданства" в начале 80-х годов, а до этого, согласно определению, данному в Большой Советской энциклопедии, информатика рассматривалась как "дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности ее создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности".

Говоря об истории информатики в бывшем СССР и теперешней России, по сути, надо излагать историю отечественной кибернетики и частично прикладной математики и вычислительной техники.

Сейчас во всем мире наблюдается повышенный интерес к истории науки. Это закономерно, так как 20-й век был насыщен важнейшими научными открытиями, небывалым техническим прогрессом, творчеством выдающихся ученых и инженеров. Развитие науки определяется немногими ключевыми идеями, развиваемыми конкретными лицами и школами.

На протяжении полувековой истории информатики в ней неоднократно возникали и исчезали те или иные направления. В настоящее время ее структура, по-видимому, определилась.

История информатики связана с постепенным расширением области ее интересов. Возможность расширения диктовалась развитием компьютеров и накоплением моделей и методов их применения при решении задач различного типа

Основные вехи истории:

В 1950 году в ИТМиВТ АН СССР начал работать первый постоянный семинар по программированию, которым руководил Л. А. Люстерник.

В 1952 году в МГУ была создана кафедра вычислительной математики (кафедру возглавил С. Л. Соболев), для студентов и аспирантов которой в 1952-53 учебном году А. А. Ляпунов впервые прочитал курс "Принципы программирования".

В 1953 году в Отделе прикладной математики Математического института АН СССР был создан во главе с А. А. Ляпуновым отдел программирования. В этом же году появилась первая доступная всем интересующимся этой областью книга по программированию.

В 1955 году был создан Вычислительный центр МГУ, специализирующийся на разработке и применении вычислительных методов для решения сложных научных и прикладных задач.

К середине 50-х годов у ведущих специалистов в области вычислительной техники было ясное представление о путях развития отечественной информатики. Примером может служить статья В. М. Глушкова, работавшего тогда в лаборатории вычислительной техники Института математики АН УССР в Киеве. В середине 1957 года автор статьи четко определяет направления стратегических исследований в области информатики. По мнению В. М. Глушкова, основой прогресса развития вычислительных машин должна стать теория их работы, разработка методов автоматизации проектирования ЭВМ и развитие методов автоматизации программирования.

В Московском, Ленинградском и Киевском университетах началась подготовка специалистов по вычислительной математике, а в ряде технических высших учебных заведений появились курсы по вычислительной технике, а затем стали открываться кафедры вычислительной техники или вычислительных машин.

В конце 1958 года А.И. Берг начал серию консультаций с ведущими специалистами в области информатики с целью создания с СССР института кибернетики. К сожалению, меду участниками консультаций возникли непреодолимые разногласия, что помешало созданию института.

В конце 1961 года у Берга возникла идея начать с более простого, чем организация академического института. Он решает создать Научный совет при Президиуме АН СССР, который координировал бы исследования по кибернетике в СССР и одновременно вел бы научные исследования, что позволило бы в дальнейшем создать на базе Совета Институт кибернетики АН СССР.

В конце того же 1961 года в Киеве был создан Научный совет по комплексной проблеме "Кибернетика" при Президиуме АН УССР. Этот Совет возглавил В.М. Глушков. В 1962 году он стал директором организованного им при активной поддержке А.И. Берга Института кибернетики АН УССР, ставшего центром развития информатики на Украине.

Чуть раньше создания этого института А. И. Берг сумел добиться от руководства Академии наук Грузии согласия на открытие в Тбилиси Института кибернетики АН ГССР (1960). Директором этого института стал В.В. Чавчанидзе.

Затем были созданы институты такого же профиля и в других республиках СССР: Институт кибернетики АН ЭССР (1960) в Таллинне, Институт кибернетики АН АзССР (1965) в Баку, Институт технической кибернетики в Минске (1965), Институт кибернетики АН УзССР в Ташкенте (1966).

В других республиках отделения, отделы и лаборатории кибернетического профиля возникли в структуре ранее существовавших академических институтов (в Молдавии это был Институт математики, в Киргизии - Институт автоматики, в Латвии - Институт электроники и вычислительной техники).

На последующее двадцатилетие приходится расцвет кибернетических исследований в нашей стране. Активно развивались все ее направления. Во многих из них результаты советских специалистов или находились на мировом уровне, или опережали его.

Все перечисленные достижения отечественной информатики в 60-70-х годах проходили на фоне высокой активности научного сообщества в нашей стране. Повсеместно работали семинары и научные школы, проходили многочисленные и, как правило, многолюдные конференции, симпозиумы и совещания, нарастал поток издаваемой в области кибернетики литературы, возникали новые институты и подразделения кибернетического профиля в ранее существовавших организациях.

C начала 70-х годов стремительно  развивается новое научное направление - искусственный интеллект. Сначала  круг его интересов охватывает  лишь вопросы, связанные с моделированием  интеллектуальной деятельности, но  постепенно в сферу приложений  искусственного интеллекта втягиваются  практически все направления  информатики. Даже такие традиционные  для информатики направления, как  системное программирование или  вычислительные модели, с течением  времени стали обогащаться идеями, порожденными в ходе работ  в области искусственного интеллекта (использование логических методов  доказательства правильности программ  или обеспечение интерфейса на  профессиональном естественном  языке с пакетами прикладных  программ - лишь два примера такого  обогащения).

С 80-х годов можно считать, что технология решения задач, опирающаяся на идею использования знаний о предметной области, где возникла задача, и знаний о том, как решаются подобные задачи, характерная для работ по интеллектуальным системам, стала основной парадигмой для современной информатики

Информатика уже оторвалась от своей прародительницы кибернетики и стала самостоятельной научной дисциплиной. Характеризуя информатику 80-х годов, А.П. Ершов пишет: "...этот термин снова, уже в третий раз, вводится в русский язык в новом и куда более широком значении - как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации" и далее на той же странице информатика определяется как "наука об информационных моделях, отражающих фундаментальное философское понятие "информация"".

Термин "информатика" в 80-е годы получает широкое распространение, а термин "кибернетика" постепенно исчезает из обращения, сохранившись лишь в названиях тех институтов, которые возникли в эпоху "кибернетического бума" конца 50-х - начала 60-х годов. В названиях новых организаций термин "кибернетика" уже не используется.

Информатика сейчас настолько глубоко пронизала все сферы человеческой жизни, что никакой обзор ее теперешнего состояния не может рассчитывать на какую-то полноту, он всегда останется фрагментарным и будет отражать субъективные пристрастия составителя.

В этой работе предпринята попытка восстановить тот путь, который отечественная информатика прошла за полвека, отделяющие нынешнее время от начала эпохи компьютеров, без которых люди уже не представляют своей жизни.

4. Основные направления  развития информатики

Можно выделить основные направления развития информатики: теоретическая информатика, прикладная и техническая.

Основные цели теоретической информатики – развитие общей теории создания, переработки и хранения информации; изучение ее структуры и свойств; выяснение закономерностей, в соответствии, с которыми происходит создание семантической информации, ее преобразование, передача и использование в различных сферах деятельности человека; разработка современных методов расчета на ЭВМ.

Прикладная  информатика охватывает возможности  формализации и математизации областей ее применения, создание баз знаний, моделей информатики, имитации; разработку наиболее рациональных методов осуществления  информационных процессов автоматизации исследований, методов и средств вычислительной техники, автоматизации производства; разработку теоретических основ проектирования и организации информационно-поисковых и информационно-логических систем; определение способов наиболее оптимальной организации связи как внутри науки, так и между наукой и производством с широким применением современных вычислительных технических средств, а также изучение закономерностей научно – информационной деятельности.

Техническая информатика – отрасль народного хозяйства, основанная на , она включает в себя разработку структуры, создание вычислительной техники новых поколений (в том числе персональных компьютеров), математического обеспечения. К информатике относят и область искусственного интеллекта, содержащую как теоретические, так и технические аспекты.

Информатика – слуга других наук. Она снабжает их методами исследовании. Но пока –  это методы, в основном заимствованные ею из других областей: математической статистики, вычислительной математики, математического программирования. Развитие этих дисциплин вызывает к жизни новые методы исследований, а также способствует качественному изменению уже известных методов. Выяснение вопроса о сущности информатики было бы не полным без рассмотрения связи этой комплексной области знания и практической деятельности с другими науками, и прежде всего, с кибернетикой, теории информации, математикой. Обычно не легко установить точную границу между различными дисциплинами.

Информатику не верно было бы сравнивать с кибернетикой. Основанная на кибернетике, она стимулировалась такими важнейшими процессами современного научного развития, как математизация научного знания, его интеграция, изменения научного мышления эпохи, системный подход. Кроме того, имели место факторы, связанные с социальными процессами.

Кибернетика ставит в центр своего рассмотрения компьютер. Она исследует технические  основы компьютера – его архитектуру  и создание; теоретические основания ; технико-технологические вопросы  применения.

Информатика синтезирует достижения точных наук и технологически применяет их к управлению социальными (прежде всего производственно-технологическими и экономическими) объектами. Для этого она использует элементы точного математического анализа, моделирования, оптимизации, инженерного расчета и другие конструктивные элементы в социальном управлении. Таким образом, происходит технологическое развитие и обогащение методов, форм, стиля управления. Аспекты управления, изучаемые информатикой, конечно, тесно связаны с аспектами, изучаемыми кибернетикой. Именно благодаря информатике социальное управление превращается в область научно-технической (инженерной) деятельности, оставаясь вместе с тем областью применения достижений социальных наук.

Следовательно, информатика является не составной частью кибернетики, а самостоятельной научной дисциплиной, тесно связанной с кибернетикой, пересекающейся с нею. Как кибернетику, так и информатику в зависимости от вида информации можно делить на экономическую, медицинскую, научно-техническую и другие. Каждый вид информации характеризуется своим содержанием, однако все они подчинены общим закономерностям их машинного представления и доступа к ним, которые изучает информатика.

5. Информатика как единство науки и технологии

В настоящее время имеются различные  подходы к определению того, что  такое информатика. И это вполне естественно для любого нового научного направления. Широко распространена, особенно среди зарубежных ученых, трактовка информатики как науки, изучающей вычислительной машины (Computer Science). Информатика включила в сферу своих интересов теорию программирования, численный анализ, обработку данных и теорию вычислительных систем. В последнее время к этому направлению стали относить работы в области искусственного интеллекта, а также проблемы, связанные со скоростью, оптимальностью, эффективностью обработки информации и другое. Иногда информатика рассматривается как область науки, изучающая алгоритмы. По определению французских ученых, понятие “информатика” означает автоматическую обработку данных.

В настоящее время среди ученых также нет единодушия в ответе на вопрос, что такое информатика.

Одни ученые понимают под информатикой  науку, изучающую научно-информационные  процессы. Информационная деятельность  в научном исследовании включает  в себя методы информационного  обслуживания творческих коллективов, рациональные формы работы по информационному сервису специализированных подразделений (библиотек, патентного бюро и прочих), выявление закономерностей процессов научной коммуникации. Этот самостоятельный вид научной деятельности направлен на обеспечение специалистов необходимыми сведениями о результатах научных исследований и технических разработок, о передовом производственном опыте. Такое понимание информатики первоначально было достаточно распространенным.

Другие  ученые рассматривают информатику более широко – как науку об информации вообще или, другими словами, как информационную науку. Эта наука изучает не только процессы и законы передачи, обработки и преобразования информации, но и законы, связанные с выполнением всех других действий с информацией (кодированием, запоминанием, отображением, потреблением и т.д.).

Третьи  под информатикой имеют в виду комплексную научную и инженерную дисциплину, которая изучает все  аспекты разработки, проектирования, создания, оценки функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики.

Если  сторонники первого и второго  подходов к информатике не связывают  ее возникновение непосредственно  с развитием компьютерной техники, то третий подход основан на том, что информатика – это следствие развития ЭВМ. Последняя позиция представляется наиболее обоснованной.