Достижение современного естествознания. Информационные технологии

                                          МИНОБРНАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тверской государственный технический университет»

(ФГБОУ ВПО “ТвГТУ”)

Кафедра Биотехнологии и химии

 

  
 

 
РЕФЕРАТ

по курсу «Концепции современного естествознания»

на тему: «Достижение современного естествознания. Информационные технологии»

 

 

 

Выполнил: студент 1 курса

группы РСО 14.09

Ф.И.О.

Принял: доцент кафедры

БТиХ Демиденко Г.Н.

 

 

Тверь 2014

 

 

 

 

 

Сам термин информация происходит от латинского «informatio» –объяснение, осведомление, изложение. Мы вкладываем в это слово весьма широкий смысл и часто можем пояснить его только на интуитивном уровне. Говоря информация, мы имеем в виду знания, полученные из самых разных источников: радио, телевидение, газеты, журналы, книги, общение с людьми. Информацию хранят в архивах и книгах, на электронных носителях и на бумаге. Передают же устно и письменно, с помощью электрических сигналов и радиоволн. Получают с помощью органов чувств, электрических датчиков фото - и видеокамер.

 Само понятие информационная технология возникло в последние десятилетия 20 века в процессе становления информатики. Характерной чертой информационных технологий является то, что в ней и предметом, и продуктом труда является информация, а орудиями труда – средства вычислительной техники и связи. Наука о информационных технологиях возникла именно потому, что информация стала рассматриваться как производственный ресурс наряду с другими материальными ресурсами. Причем производство информации и ее верхнего уровня – знаний оказывает решающее влияние на модификацию и создание новых промышленных технологий.

Информатика как наука о способах получения и преобразования информации может быть представлена тремя уровнями: физическим, логическим, прикладным. 
На физическом уровне рассматриваются технические средства информатики: компьютеры с их стандартным программным обеспечением и средства передачи данных. 
Логический уровень предусматривает формализацию информационных процессов, позволяющую их объединить в информационную технологию в виде сложной системы, подсистемами которой являются основные (базовые) информационные процессы, осуществляемыес помощью процедур и операций. Фактически логический (модельный) уровень является теоретической основой информатики. 
Прикладной уровень рассматриваетвопросы практического применения теории информационной технологии в конкретных областях человеческой деятельности, в частности в экономике. 
 
Человечество на протяжении всего своего развития уделяло внимание созданию орудий труда, облегчающих и делающих более эффективным его труд. Существует мнение, что между появлением первых орудий труда и первыми попытками обмена информацией человечество проделало путь в миллионы лет. Появление простейших информационных технологий можно отнести к началу письменности. Это наскальные рисунки, знаки, рисунки на коре, на папирусе и т. д. Ключевым этапом в развитии информационных технологий стало книгопечатание, которое позволило эффективнее распространять информацию и открывшее эру бумажной информационной технологии, занимающей значительное место и в наши дни. Потребность в передаче и обмене информацией человечество испытывало уже на ранних стадиях своего развития. Если сначала для ускорения передачи информации использовались костры, курьеры, потом почта, семафорный телеграф и пр., то с изобретением электрического телеграфа и телефона принципиально изменились возможности передачи информации. Интеграция достижений человечества в области средств связи, обработки, накопления и отображения информации способствовала формированию автоматизированных информационных технологий.

 

 
В 1940 году завершилась работа над Z 1, первой программируемой счётной машиной, в которой использовалась двоичная система счисления. Это событие знаменовало собой начало эры электронно-вычислительных машин. Впервые в истории человечества был создан способ записи и долговременного хранения информации, при котором эти знания могли непосредственно влиять на режим работы оборудования. Процесс записи ранее формализованных профессиональных знаний в готовой для непосредственного воздействия на машины и механизмы форме получил название программирования ЭВМ. 
С момента появления первой ЭВМ информационная технология прошла ряд этапов. Первый этап продолжался до начала 60-х годов. Создавались и эксплуатировались ЭВМ первого и второго поколения (ламповые полупроводниковые). Основным критерием создания информационных технологий являлась строгая экономия машинных ресурсов. Целью являлась максимальная загрузка оборудования. Характерные черты этого этапа: появление блок-схем, программирование в символьных адресах, программирование в машинных кодах, разработка библиотек стандартных программ, машинно-ориентированных языков, автокодов. Был разработан операторный метод, послуживший основой для создания алгоритмических языков (Алгол, Кобол, Фортран) и управляющих программ. Появились управляющие программы реального времени и пакетный режим работы программ.

Управляющие программы реального времени следили за появлением сигнала прерывания, приходившего по каналам связи и сразу же включали программу его обработки. 

В пакетном режиме программы, обрабатываемые ими данные и управляющая информация, объединялись в задание, задания объединялись в пакет.

Второй этап развития информационных технологий длился до начала 80-х годов. Он начался с появлением мини-ЭВМ на больших интегральных схемах. Основным критерием создания информационных технологий стала экономия труда программиста. Цель – разработка инструментальных средств программиста. Появились операционные системы второго поколения, работающие в трех режимах: реального времени, разделения времени и в пакетном режиме.

 Системы разделения времени позволили пользователю работать в диалоговом режиме, т. к. ему выделялся квант времени, в течении которого он имел доступ ко всем ресурсам системы. Появились языки высокого уровня ( Pascal , C + и др.), пакеты прикладных программ, системы управления базами данных (СУБД), системы автоматизации проектирования (САПР), диалоговые средства общения с ЭВМ, новые технологии проектирования (структурное и модульное). Появились глобальные сети ЭВМ. Совокупность научных методов и технологических приёмов, ориентированных на обработку данных, стали называться информатикой.

 

Третий этап развития ИТ продолжался до начала 90-х годов. Он начался с появлением персонального компьютера. ПК являлся устройством, позволяющим формализовать и сделать широкодоступными для автоматизации многие процессы человеческой деятельности. Отсюда критерий – создание информационных технологий для формализации знаний. Цель – внедрение ИТ во все сферы деятельности человека. Широкое распространение получили диалоговые операционные системы, экспертные системы, автоматизированные рабочие места (АРМ), базы знаний, локальные вычислительные сети, гибкие автоматизированные производства, распределённая обработка данных. Появление персонального компьютера произвело вторую информационную революцию. 
 Четвертый этап развития ИТ – 90-е годы. В этот период разрабатываются информационные технологии для автоформализации знаний, цель – информатизация общества . Информация становится становится стратегическим ресурсом.

    

 

Хронология I этапа.

В 40-х и 50-х годах компьютеры создавались на основе электронных ламп. Поэтому компьютеры были большими (они занимали целые залы), дорогими и ненадёжными – ведь электронные лампы часто перегорают. Но в 1948 году был сконструирован кремниевый транзистор – миниатюрный и недорогой электронный прибор, который и заменил электронные лампы. В 1954 году начато их серийное производство фирмой Texas Instruments . Это изобретение уменьшило размеры компьютеров в сотни раз и повысило их надёжность.

В 1956 году IBM сконструировала первый жёсткий диск. Он вмещал 5 Мбайт данных и стоил более миллиона долларов. В этом же году инженер из IBM Джон Бэкас создал язык программирования FORTRAN .

1958 год – стали появляться коммерческие компьютеры. Такие как IBM Type 650 или IBM System /360 к которому добавлено совместимое программное обеспечение. Фирма Bell Labs создала устройство для передачи данных по телефонным линиям. Появился язык программирования ALGOL 58.

После появления транзисторов наиболее трудоёмкой операцией при производстве компьютеров было соединение и спайка транзисторов для создания электронных схем. Но в 1959 году Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel ) изобрёл способ, позволяющий создавать на одной пластине кремния транзисторы и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы были названы интегральными схемами, или чипами. В этом же году IBM анонсировала компьютер IBM 1401, фирма RCA представила компьютер 501 со встроенным языком программирования COBOL , а фирма XEROX выпустила первую копировальную машину.

1960-й год – Пол Бэрэн разработал пакетный способ передачи данных. Фирма DEC выпустила компьютер с клавиатурой и монитором, который стоил 120 тысяч долларов.

1964 год – Томас Курц и Джон Кемени создали язык программирования BASIC .

1967 год – IBM представила первую дискету. 
 

 

Хронология II этапа.

В 1970 году был сделан важнейший шаг на пути к появлению персонального компьютера – Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intel сконструировал интегральную схему, идентичнуюпо своим функциям и свойствам центральному процессору большого компьютера. Так появился первый микропроцессор ( Intel -4004).

В 1971 году – Никлас Вирт разработал язык программирования PASCAL.

В 1973 году к американским электронным сетям были подключены Великобритания и Норвегия.

В начале 1975 года появился первый, коммерчески распространяемый компьютер Альтаир –8800 на основе микропроцессора Intel -8080. В конце 1975 года Пол Аллен и Билл Гейтс (будущие основатели Microsoft ) создали для этого компьютера интерпретатор языка Basic, что облегчило пользователям общение с компьютером и написание программ.

В 1978 году для операционной системы CP / M была написана программа для редактирования текста Wordstar . Позже её перенесли на DOS .

1982 год – появились сетевые протоколы TCP и IP, ставшие основой Internet. 
 

Хронология III этапа.

В августе 1981 года появился первый компьютер IBM PC с операционной системой MS DOS , архитектура которого остается самой популярной в мире и сегодня 
В 1983 году Microsoft анонсировала операционную систему Windows , имеющую графический интерфейс пользователя.

1984 год – Sony и Philips представили устройство для чтения CD под названием CD - ROM . В этом же году программисты из Microsoft разработали DOS 3.0.

1985 год – Intel выпустила процессор 80386, состоявший из 250 тысяч транзисторов.

1993 год – Intel анонсировала процессор Pentium , который состоял из 3,1 млн. транзисторов и мог выполнять 112 млн. операций в секунду

 
 
Появились машины с параллельной обработкой данных – транспьютеры. Появились портативные ЭВМ, графические ОС ( Windows 95, OS -2) новые технологии: объектно-ориентированные, гипертекст, мультимедиа и др. Телекоммуникация становиться средством общения между людьми. Идёт формирование баз знаний по всем отраслям человеческой деятельности. Происходит информатизация общества. Информатизация общества – это совокупность взаимосвязанных политических, социально-экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный доступ каждому члену общества к любым источникам информации, кроме законодательно секретных.