Задача накопления, обработки и распространения (обмена) информации стояла перед человечеством на всех этапах его развития. В течение долгого времени основными инструментами для ее решения были мозг, язык и слух человека.
Скачать 127.24 Kb.
|
Информатика и история ЭВМ ВВЕДЕНИЕ Задача накопления, обработки и распространения (обмена) информации стояла перед человечеством на всех этапах его развития. В течение долгого времени основными инструментами для ее решения были мозг, язык и слух человека. Первое кардинальное изменение произошло в связи с приходом письменности, а затем изобретения книгопечатания. Эти два, этапа создали принципиально новую технологию накопления и распространения информации, избавившую человечество от необходимости всецело полагаться на такой зыбкий и ненадежный инструмент, каким является человеческая память. Поскольку в эпоху книгопечатания основным носителем накапливаемой информации стала бумага, технологию накопления и распространения информации естественно называть бумажной информатикой. Следует подчеркнуть, что революция в информатике, связанная со становлением письменности и книгопечатания, практически не затронула область переработки информации. Здесь основным и практически единственным рабочим инструментом продолжал оставаться человеческий мозг. Механизация отдельных операций по переработке информации (прежде всего вычислительных) с помощью тех или иных технических средств логарифмическая линейка, арифмометр и т. п.) по существу ничего кардинально не меняла. о-первых, при их использовании в бумажной форме представлялась не только исходная и заключи- тельная информация, но и большинство промежуточных результатов, а во-вторых, каждый шаг по преобразованию информации контролировался и направлялся человеком. По существу все эти средства оставались лишь и н с т р у м е н т а м и, а не подлинными м а ш и н а м и. О комплексной механизации и тем более автоматизации переработки информации на основе этих средств не могло быть и речи. Положение в корне изменилось с появлением электронных вычислительных машин (ЭВМ), Подобно тому как изобретение механического двигателя открыло эру комплексной. механизации и автоматизации физического труда изобретение ЭВМ сделало то же самое в отношении труда умственного. Правда, первые ЭВМ использовались в основном как большие автоматические арифмометры. Но уже тогда от обычных арифмометров их выгодно отличало отсутствие необходимости вмешательства человека в управление вычислительным процессом и запоминание промежуточных результатов. Принципиально новый шаг был совершен, когда от применения ЭВМ для решения отдельных задач перешли к их использованию для комплексной автоматизации тех или иных законченных участков деятельности человека по переработке информации. Одними из первых примеров подобного системного применения ЭВМ в мировой практике были так называемые административные системы обработки данных: автоматизация банковских операций, бухгалтерского учета, материально-технического снабжения, резервирования и оформления билетов и т. п, Решающее значение д я эффективности систем подобного рода имеет то обстоятельство, что они пи тся на автоматизированные информационные базы. Это означает, что в памяти ЭВ постоянно сохраняется информация, нужная для решения тех задач, на которые рассчитана система. Например-, для резервирования и продажи авиационных билетов системе постоянно требуется информация о расписании движения самолетов, о ценах на билеты и о проданных уже или заказанных билетах. Она и составляет содержание информационной базы соответствующей системы. При решении каждой очередной задачи (оформления заказа на билет) система нуждается во вводе только одной небольшой порции дополнительной информации (содержания заказа) — остальное берется из информационной базы. Заметим, что каждая порция вновь вводимой информации,. вообще говоря, изменяет информационную базу системы. Эта база находится, таким образом, в состоянии непрерывного обновления, отражая все изменения, происходящие в реальном объекте, с которым имеет дело система. Создание и поддержание подобного рода информационных баз, называемых обычно базами данных, представляют собой первый шаг на пути перехода к безбумажной информатике. Заметим, что хранение информации в памяти ЭВМ придает: ей принципиально новое качество динамичности, т. е. способности к быстрой перестройке и непосредственному оперативному ее использованию в решаемых на ЭВМ задачах (без кропотливой работы по ее вводу в ЭВМ). Устройства автоматической печати, которыми снабжаются практически все современные ЭВМ, позволяют в случае необходимости быстро представлять любую выборку из этой информации в привычной бумажной форме. Важно, что при этом отпадает необходимость в хранении и переписывании бесчисленных документов, являющихся непременными атрибутами любой административной системы, работающей на основе старой ', «бумажной» (без машинной) технологии. По мере своего дальнейшего развития административные системы обработки данных перерастают в автоматизированные системы управления (АСУ) соответствующими объектами. Вначале эти объекты были в основном локальными (завод, аэропорт и т. п.). Крупным шагом вперед было объединение ЭВМ и ВЦ в сети с помощью телефонно- - телеграфных каналов связи. В результате возникла возможность безбумажного обмена информацией между удаленными ЭВМ. Впрочем, еще до создания сетей ЭВМ подобный обмен уже осуществлялся путем пересылки ин- формации на машинных носителях, прежде всего на магнитных лентах. Дополняя друг друга, эти два способа информационного обмена создали прочную основу для перестройки управления социально-экономическими процессами на основе безбумажной технологии в масштабах целой отрасли, крупного региона и даже целой страны. Необходимость такой перестройки обуславливается тем, что в эпоху научно-технической революции резко усложнились задачи социально-экономического управления. Темпы роста сложности управления экономикой, особенно в эпоху НТР, значительно превосходят темпы роста любых других показателей экономического развития. В результате в развитии каждой страны неизбежно наступает момент, когда резервы традиционных приемов совершенствования управления экономикой — организация и социально-экономические механизмы — оказываются исчерпанными (второй информационный барьер). Причина подобного явления заключается в том, что все традиционные организационные и социально-экономические механизмы реализуются непосредственно через людей, точнее— через их мыслительный аппарат — мозг. Пропускная же способность мозга как преобразователя информации хотя и велика, но тем не менее ограничена. То же самое имеет место и для совокупности всех людей в любой данной социально-экономической системе. Момент, когда сложность задач управления системой превосходит этот порог, и есть второй информационный барьер *) . *) Первым информационным барьером называется порог сложности управления экономической системой, превосходящей возможности одного человека, С этого момента дальнейшее увеличение мощности управленческого аппарата возможно лишь на основе непрерывного повышения производительности труда всех за нятых в управлении людей. Такого повышения нельзя достичь в рамках традиционной (бумажной) технологии за счет оснащения людей теми или иными инструментами, действующими «россыпью», т. е. тогда, когда все информационные потоки замыкаются в конечном счете через людей. Резервы роста производительности труда в такой технологии быстро исчерпываются за счет наличия в ней узких мест, определяемых пропускной способностью человеческого звена. Необходима комплексная автоматизация управленческого труда, при которой все большая и большая часть информационных потоков замыкается вне человека. В этом и состоит сущность безбумажной технологии. Следует особо подчеркнуть, что она никоим образом не устраняет человека из системы управления, а лишь передвигает его усилия от рутинной работы в более творческие области. В конечном счете обязанности человека в системе управления сведутся к постановке задач, выбору окончательных вариантов управленческих решений (приданию им юридической силы) и к не формализуемой работе с людьми. Точно так же не следует впадать в вульгаризацию, считая, что новая технология устраняет абсолютно все бумажные документы. Различного рода обобщенные показатели, наиболее важные решения, равным образом как и различного рода неформальные заявления, письма и другая информация, ориентированная на человека, могут оставаться в бумажной форме даже на высших стадиях развития безбумажной технологии. К высказанным здесь мыслям, из которых, в частности, следует историческая неизбежность безбумажной технологии организационного управления, автор пришел в основном еще в начале 60-х годов. К середине 1964 г. под руководством автора был разработан первый эскизный проект Единой Государственной сети вычислительных центров (ЕГСВЦ), предназначенной для перестройки на основе безбумажной технологии организационно- экономического управления на всех уровнях (от отдельных предприятии и учреждений до Госплана СССР). В 1965 — 1970 гг. в нашей стране был выполнен определенный объем работ по созданию автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП) и отраслевых автоматизированных систем управления (ОАСУ) в отдельных министерствах. Мы остановились столь подробно на задачах автоматизации организационного управления потому, что именно здесь в первую очередь концентрируются основные проблемы становления безбумажной информатики. Однако этими задачами рамки безбумажной информатики отнюдь не ограничиваются. Интенсивно развиваются системные применения ЭВМ для автоматизации сложных технологических процессов — автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), для испытаний сложных объектов, экспериментальных исследований, проектно-конструкторских работ и др. Успехи числового программного управления позволили поставить и решить задачу создания полностью автоматизированных, гибко перестраиваемых технологических линий, участков и даже целых цехов. Наряду со станками с числовым программным управлением на этих линиях и участках успешно работают роботы первого поколения. Происходит слияние АСУТП и АСУП в единые (интегрированные) системы управления производством. При этом все новые и новые информационные потоки замыкаются через ЗВМ, минуя людей. Успехи автоматизации экспериментальных исследований и испытаний приводят к тому,, что данные непосредственно от измерительных приборов через соответствующие системы сопряжения попадают в память ЭВМ и накапливаются на машинных носителях. Это позволяет не только резко убыстрить последующую обработку полученных данных, но и организовать в случае необходимости длительное их хранение для возможного использования в будущем (например, при появлении новых улучшенных методов их обработки или изменении характера обработки при постановке новых целей перед исследователями) . Тем самым создаются центры накопления экспериментальной научной информации в безбумажном виде. Наряду с ними возникают ВЦ, в которых накапливаются рефераты книг, научных статей и докладов. Эти ВЦ объединяются в сети. Сидя за терминалом подобной сети, научный работник может получать любую интересующую его информацию на экране терминального дисплея (а в случае необходимости — и бумажную копию этой информации). По мере удешевления памяти ЭВМ в подобной безбумажной форме будут представляться полные тексты книг, статей и отчетов. Аналогичные процессы происходят с проектно-конструкторской информацией. Все в большей мере безбумажная информатика проникает в медицину, культуру, спорт, контроль окружающей среды и в другие области человеческой деятельности. Лекция № 1-1 Краткая история вычислительной техники История вычислительной техники началась с попыток автоматизировать расчетные операции с помощью механических приспособлений. Полагают, что первыми «вычислительными» машинами были русские счеты (XVI — XVII вв.) и суммирующая машина французского ученого Блеза Паскаля (XVII в.). В XIX веке усилиями ученых разных стран (П.Л.Чебышева в России, Ч.Беббиджа в Англии и других) были созданы механические арифмометры и первые машины с программным управлением, Интересно, что первым программистом мира стала графиня Ада Лавлейс, дочь поэта Дж.Байроиа (в честь которой назван знаменитый язык программирования Ada). Эра электронных вычислительных машин началась в 30-х годах XX века с теоретических разработок А. Тьюринга (Англия) и Э.Поста (США). Основные принципы построения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) были разработаны американскими учеными Дж. фон Нейманом, Г.Голдстайном и А.Берксом, а первые ЦВМ на ламповых схемах появились в США в 1946 — 1948 годах. Развитие электронной вычислительной техники в СССР тесно связано с именем академика С.А. Лебедева, под руководством которого были созданы первые отечественные ЭВМ: в 1951 г. в Киеве — МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) и в 1952 г. в Москве — БЭСМ (Быстродействующая Электронная Счетная Машина). Лебедев руководил и созданием БЭСМ-6 — лучшей в мире ЭВМ второго поколения, уровень которой, по мнению эксперов, на несколько лет опередил уровень зарубежных аналогов. Обладая высоким быстродействием (около 1 миллиона операций в секунду), она по своей архитектуре (принципам построения) была ближе к ЭВМ третьего поколения-и выпускалась серийно до 1981 года. БЭСМ-6 являлась самой распространенной ЭВМ для научных расчетов. Она широко использовалась при разработке и реализации отечественных космических программ. Первые ЭВМ были слишком дорогими, громоздкими и потому не имели массового ' применения: они использовались только в крупных научных центрах, в космосе, обороне, . в метеорологии. В начале 60-х годов в советских организациях появились первые универсальные ламповые ЭВМ — «Минск» и «Урал». Для ввода и программ, и данных применялась бумажная перфолента, которую готовили на телеграфных аппаратах, изобретенных еще в конце XIX века. Ввод перфоленты отнимал много сил и нервов у программистов: при перемотке на большой скорости лента часто рвалась, ее приходилось склеивать и пробивать недостающие отверстия ручным дыроколом. В качестве устройства управления использовался исключительно инженерный пульт, а единственным устройством вывода был так называемый ТБПМ (Типовой Быстро Печатающий Механизм), который позволял печатать на узком рулончике бумаги только неформатированные числа (например, вместо обыкновенного числа 6 печатались " мантисса и порядок: +6000000+01). В машинах второго поколения («Минск-2», «Минск-22», «Минск-32»), работавших на полупроводниковых схемах, появилось замечательное изобретение: алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ). Это был громоздкий, шумный, но довольно надежный агрегат, который позволял печатать на перфорированной рулонной или вальцованной бумаге более или менее форматированный текст (правда, только прописными буквами и строками одинаковой длины — 128 символов). АЦПУ оказалось наиболее живучим из всех «древних» устройств: на больших машинах его активно используют и сейчас (например, для печати счетов за ваши телефонные разговоры). Кроме того, на машинах второго поколения для ввода информации, кроме перфоленты, стали применяться бумажные перфокарты, а для запоминания информации — магнитные ленты. В первой половине 70-х самой распространенной машиной в СССР стала «Минск-32», которая, хотя и относилась ко второму поколению, была значительным шагом вперед =- по сравнению с «Минск-22». Она имела неплохую операционную систему, довольно мощные системы программирования, пишущую машинку в качестве устройства управления и т. п. «Минск-32» стала «лебединой песней» бумажных носителей информации — перфолент и перфокарт, верой и правдой прослуживших человечеству более ста лет. Современным пользователям трудно представить себе хлопоты «реликтовых» программистов, которым приходилось ходить на машину с замусоленными колодами перфокарт, вручную сматывать из корзины рулоны перфолент (куда машина сбрасывала ленту после ввода) и прыгать вокруг шкафов, торопливо переставляя с места на место бобины с магнитной лентой. В эту эпоху на вычислительные центры часто водили делегации плановиков, экономистов и начальников, которые с благоговейным восхищением разглядывали чудеса техники и не могли поверить, что все это — без обмана. В конце 60-х годов появились ЭВМ третьего поколения, работавшие на малых интегральных схемах. В этих машинах в качестве средства общения с ЭВМ стали использовать видео терминальные устройства — дисплеи. Прямой доступ к машине получили основные пользователи информации: ученые, инженеры, экономисты, школьники и т. д. Наиболее типичные представители машин третьего поколения — IBM-360 и IBM-370 (США). В нашей стране созданы аналоги этих ЭВМ — машины единой системы (ЕС ЭВМ), которые выпускались как семейство машин различной производительности: ЕС-1022, ЕС-1035, ЕС-1066 и т. п. Новые технологии создания интегральных схем (большие интегральные схемы — БИС) позволили разработать в конце 70-х — начале 80-х годов ЭВМ четвертого поколения, к которым относятся различного рода микро- и миниЭВМ. Одним из революционных достижений в области вычислительной техники явилось создание персональных ЭВМ, которые можно отнести к отдельному классу машин четвертого поколения. Именно с этого момента в нашем языке вместо «ЭВМ» утвердился термин «персональный компьютер» — ПК. Согласно легенде, современный ПК появился на свет ничем не примечательном гараже Силиконовой долины (США). Именно здесь, в долине Санта-Клара, Стив Джобс и Стив Возняк построили свой первый компьютер «Apple». В качестве начального капитала они использовали выручку от продажи автомобиля Джобса — старенького «фольксвагена». На рынке первые ПК фирмы Apple появились в 1977 г. Однако в 1981 г. фирме IBM удалось выпустить более удачную модель персонального компьютера, которая на ближайшее десятилетие стала эталоном ПК и завоевала рынки на всех континентах земного шара. Появление IIK справедливо считают грандиозной научно- технической революцией, сравнимой по масштабам с изобретением радио. Почему? Ведь вычислительная техника к моменту рождения ПК уже существовала четверть века! Дело в том, что старые ЭВМ были отделены от массового пользователя, с ними работали только специалисты (электронщики, программисты, операторы). Правда, появились и терминалы — для конечного пользователя, но они не делали погоды. Рождение ПК сделало ЭВМ массовым инструментом (как часы, как холодильник, как телевизор). Облик ЭВМ кардинально изменился: она стала дружественной и очень надежной, (дружественность, если говорить кратко, — это способность ПК вести культурный диалог с человеком на визуально комфортном экране). В настоящее время в мире используются сотни миллионов ПК как на производстве, так и в повседневной жизни. История вычислительной техники уникальна прежде всего фантастическими темпами развития аппаратных и программных средств. До сих пор работают некоторые программисты, начинавшие еще на ламповых ЭВМ, которые без преувеличения и без кавычек можно назвать древними. В самом деле, дистанция между лазерным принтером и ТБПМ ничуть не меньше, чем между «Мерседесом» и, скажем, кабриолетом XVIII века. Сами лазерные принтеры тоже выглядя «дедушками» рядом с некоторыми устройствами мультимедиа. И никто не возьмется предсказать, какой будет информационная технология через 10 — 15 лет. Вопросы и задании 1. Перечислите поколения ЭВМ и назовите их основных представителей. 2. Россия — родина радио и космических полетов, Отставала ли Россия от других стран в области вычислительной техники до появления IIK? 3. Кто является основоположником отечественной вычислительной техники? 4. Что вы знаете об отечественных ЭВМ? 5. Какие миниЭВМ вы знаете? 6, Что вы знаете о больших и суперЭВМ, о сферах их применения в космосе, обороне, науке, метеорологии? 7. Что вы знаете об истории развития ПК? |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Учитель информатики Савина И. Н тест: Наука о законах, методах и... Готовые поделки были представлены на выставке «Мастерим сами». Оформлен уголок «Читаем летом», где были представлены план работы... | | 2 Курс «Математика и информатика» Понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации |
 | География фруктов Перед нами стояла задача, проанализировать из каких стран мира завозятся фрукты в плодоовощные киоски города Москвы | | 4. технология научных исследований Важное значение имеет задача обеспечения научных исследований удобной для восприятия информацией о важнейших научных достижениях,... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Понятие информации; общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; технические и программные... | | Методические рекомендации по изучению дисциплины «Основы математической... Цель курса: формирование системы знаний, умений и навыков, связанных с особенностями математических способов представления и обработки... |
| Программа «экология и здоровье человека» Данный курс предлагается для учащихся 10-11 классов, проявляющих интерес к экологическим проблемам, стоящих перед человечеством | | Что изучает информатика? Способы представления, накопления, обработки информации с помощью технических средств |
| Урока Общие сведения: Класс Компьютер ( от англ. Computer – вычислитель) – это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки... | | Введение. Перед современной библиотекой стоит важнейшая задача научить... Главная задача библиотечных уроков сделать так, чтобы у детей были знания, опыт и познание работы информационной деятельности. Следует... |
| «иформационная безопасность» Задача курса: ознакомить студентов с тенденциями развития защиты информационной с моделями возможных угроз, терминологией и основными... | | Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем»... «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (по отраслям) и 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники... |
| Целью данной исследовательской работы является изучение истории селения Калкни ... | | Новые формы и жанры современного телевидения Сми, его экономическом положении, креативными возможностями, а также контекстом развития новейших информационных технологий, активно... |
| Вопросы Какие компьютеры были в вашей школе? Они фиксируются в определенной форме для последующей обработки, хранения и передачи. Из данных извлекается необходимая информация,... | | Рабочая программа учебного курса «психология семьи» При этом в течение длительного времени семья рассматривалась как изначальная и по самой своей природе моногамная ячейка общества.... |
