Historie informačních technologií

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 15. října 2017; kontroly vyžadují 60 úprav .

Historie informačních technologií sahá dlouho před vznikem moderní disciplíny informatiky , která se objevila ve 20. století . Informační technologie (IT) jsou spojeny se studiem metod a prostředků sběru, zpracování a přenosu dat za účelem získání informací nové kvality o stavu objektu, procesu nebo jevu.

S ohledem na rostoucí potřeby lidstva při zpracování stále většího množství dat se způsoby získávání informací zdokonalovaly od nejstarších mechanických vynálezů až po moderní počítače . V rámci informačních technologií také dochází k rozvoji souvisejících matematických teorií , které dnes tvoří moderní pojmy [1] .

Raná historie

Nejstarší zmínka o používání výpočetních zařízení spadá do období 2700-2300 před naším letopočtem. E. Poté bylo počítadlo rozšířeno ve starověkém Sumeru . Skládal se z desky s nakreslenými čarami, které vymezovaly posloupnost řádů číselné soustavy [2] . Původní použití sumerského počítadla bylo kreslení čar na písku a oblázcích. Upravená počítadla se používala stejně jako moderní kalkulačky [3] .

Antikythérský mechanismus je považován za nejstarší známý mechanický analog počítače [4] . Byl navržen pro výpočet astronomických pozic. Takový mechanismus byl objeven v roce 1901 na troskách řeckého ostrova Andikitira mezi Kitirou a Krétou a byl datován do roku 100 před naším letopočtem. E. Technologické artefakty této složitosti se znovu objevily až ve 14. století, kdy byly v Evropě vynalezeny mechanické orloje [5] .

Mechanická analogová výpočetní zařízení se objevila o stovky let později ve středověkém islámském světě . Příklady zařízení tohoto období jsou rovník vynálezce Az-Zarkaliho [6] , mechanický motor astroláb Abu Rayhan al-Biruni [7] a točivý moment Džabir ibn Aflaha [8] . Muslimští inženýři sestrojili řadu automatů, včetně hudebních, které lze „naprogramovat“ pro přehrávání různých hudebních skladeb. Tato zařízení byla vyvinuta bratry Banu Musa [9] a Al-Jazari [10] . Muslimští matematici také dělali důležité pokroky v kryptografii a dešifrování , stejně jako Al-Kindi frekvenční analýza [11] .

Poté , co John Napier na počátku 17. století objevil logaritmy pro výpočetní účely, následovalo období významného pokroku mezi vynálezci a vědci ve vytváření výpočetních nástrojů. V roce 1623 Wilhelm Schickard vyvinul počítací stroj, ale opustil projekt, když prototyp, který začal stavět, byl zničen požárem v roce 1624. Kolem roku 1640 sestrojil Blaise Pascal , přední francouzský matematik, první mechanické sčítací zařízení [12] . Struktura popisu tohoto zařízení vychází z myšlenek řeckého matematika Herona [13] . Poté, v roce 1672, Gottfried Wilhelm Leibniz vynalezl krokový kalkulátor , který sestavil v roce 1694 [14] .

V roce 1837 popsal Charles Babbage svůj první analytický stroj , který je považován za nejstarší návrh moderního počítače. Analytický stroj měl rozšiřitelnou paměť, aritmetickou jednotku a logické obvody se schopností interpretovat programovací jazyk pomocí smyček a podmíněných větví. Přestože nebyl postaven, design byl dobře prostudován a odrážel myšlenku Turingovy úplnosti . Analytický stroj by měl méně než 1 kilobajt paměti a taktovací frekvenci menší než 10 Hz [15] .

Aby bylo možné vytvořit první moderní počítač, bylo ještě zapotřebí výrazného rozvoje teorie matematiky a elektroniky [15] .

Binární logika

V roce 1703 Gottfried Wilhelm Leibniz vyvinul formální logiku , jejíž matematický význam je popsán v jeho spisech a spočívá v redukování logiky na binární číselnou soustavu. V něm jedničky a nuly formálně představují pravdivé a nepravdivé hodnoty nebo stav zapnutí a vypnutí nějakého prvku, který může být ve dvou stavech. Tyto práce daleko předčily ty George Boole , kdo publikoval jeho výsledky v 1854. Booleova výroková algebra je nyní nazývána Boolean  , matematicky kompletní algebraický systém. Nový impuls k rozvoji Booleovy algebry dal Claude Shannon v dílech z roku 1933, kde ukázal, že stavy a přechody mezi stavy reléových spínacích obvodů lze formálně popsat pomocí Booleovy algebry a matematického aparátu Boolea. algebra je vhodná pro jejich analýzu a syntézu, do té doby byla dobře rozvinutá. A nyní je booleovská algebra základem pro logický návrh procesorů , grafických karet a mnoha dalších systémů a binárních logických zařízení [16] .

Do této doby bylo vynalezeno první mechanické zařízení řízené binárním obvodem. Průmyslová revoluce dala impuls k mechanizaci mnoha úkolů, včetně tkaní . Děrné štítky ovládaly činnost tkalcovských stavů Josepha Marie Jacquarda , kde proražená dírka na kartě znamenala binární jedničku a neděrované místo binární nulu. Díky děrným štítkům byly stroje schopny reprodukovat ty nejsložitější vzory. Jaccardův tkalcovský stav zdaleka nebyl nazýván počítačem, ale ukazuje, že binární systém by mohl být použit k ovládání strojů [17] .

Vzestup disciplíny

Průkopníci výpočetní techniky

Charles Babbage je považován za průkopníka výpočetní techniky. Babbage měl jasnou představu o mechanických výpočtech čísel a tabulek. Od 10. let 19. století začal své představy proměňovat ve skutečnost vývojem kalkulačky pro počítání čísel do 8 desetinných míst. Na základě úspěchu této myšlenky Babbage pracoval na stroji, který dokázal vypočítat čísla až na 20 desetinných míst. V roce 1830 přišel Babbage s plánem na vývoj stroje, který by mohl používat děrné štítky k provádění aritmetiky. Stroj měl ukládat čísla do bloků paměti a obsahovat formu sekvenčního řízení. To znamená, že operace musí být prováděny postupně takovým způsobem, aby stroj vrátil odpověď na úspěch nebo selhání. Tento stroj se stal známým jako „ analytický motor “, který se stal prvním prototypem moderního počítače [18] . Mnohem později, 21. ledna 1888, byl Babbageův analytický motor, který sestrojil jeho syn, částečně testován. Na tomto zařízení bylo úspěšně vypočteno číslo Pi s přesností až 29 číslic [19] .

Průkopnicí počítačového programování je Ada Lovelace . Lovelace začal pracovat pro Charlese Babbage jako asistent, zatímco Babbage pracoval na The Analytical Engine. Během svého působení u Babbage se Ada Lovelace stala vývojářkou prvního počítačového algoritmu, který dokázal počítat Bernoulliho čísla . Výsledkem její práce s Babbagem byla navíc předpověď, že počítače budou nejen provádět matematické výpočty, ale také manipulovat s různými symboly, nejen matematickými. Výsledky své práce neviděla, protože „analytický motor“ nevznikl za jejího života, ale od 40. let minulého století její úsilí nezůstalo bez povšimnutí [20] .

Až do dvacátých let 20. století byly počítače (něco jako počítací stroj ) úředníky, kteří prováděli výpočty. Mnoho tisíc takových počítačů bylo zaměstnáno v obchodě, vládních a výzkumných institucích. „Počítače“ byly z velké části ženy, které měly speciální vzdělání. Někteří prováděli astronomické výpočty pro kalendáře [20] .

Matematické základy moderní informatiky položil Kurt Gödel ve své větě o neúplnosti (1931). V této větě ukázal, že existují hranice toho, co lze dokázat a vyvrátit pomocí formálního systému. To vedlo k definici a popisu formálních systémů Gödelem a dalšími, včetně definic pojmů, jako je μ-rekurzivní funkce a λ-definovatelné funkce .

Rok 1936 byl pro informatiku klíčový. Alan Turing a Alonzo Church představili paralelně formalizaci algoritmů s limity toho, co lze vypočítat, a "čistě mechanický" model pro výpočet.

Alan Turing a jeho analytický engine

Po 20. letech 20. století se termín „počítačový stroj “ vztahoval na jakýkoli stroj, který vykonával práci lidského počítače , zejména ty, které byly navrženy podle účinných metod Church-Turingovy teze . Tato práce je formulována jako: „Jakýkoli algoritmus může být dán ve formě odpovídajícího Turingova stroje nebo částečně rekurzivní definice a třída vypočitatelných funkcí se shoduje s třídou částečně rekurzivních funkcí a s třídou funkcí vyčíslitelných na Turingových strojích. “ [21] . Jiným způsobem je Church-Turingova teze definována jako hypotéza o povaze mechanických výpočetních zařízení, jako jsou elektronické počítače. Jakýkoli možný výpočet lze provést na počítači, pokud má dostatek času a úložného prostoru.

Mechanismy pracující na výpočtech nekonečna se staly známými jako analogový typ. Hodnoty v takových mechanismech byly reprezentovány spojitými číselnými hodnotami, například úhel natočení hřídele nebo rozdíl elektrického potenciálu [22] .

Na rozdíl od analogových strojů měly digitální stroje schopnost reprezentovat stav číselné hodnoty a ukládat každou číslici samostatně. Digitální stroje používaly před vynálezem paměťového zařízení s náhodným přístupem různé procesory nebo relé [23] .

Od 40. let 20. století byl název počítač nahrazen pojmem počítač . Tyto počítače byly schopny provádět výpočty, které dělali úředníci. Protože hodnoty přestaly záviset na fyzických vlastnostech (jako u analogových strojů), logický počítač založený na digitálním hardwaru byl schopen dělat vše, co lze popsat čistě mechanickým systémem [24] .

V roce 1937 představil Alan Turing svůj nápad na to, čemu se dnes říká Turingův stroj . Teoretický Turingův stroj se stal hypotetickým zařízením, teoretizovaným za účelem studia vlastností takového zařízení. V očekávání moderních počítačů, které mají schopnost ukládat programy, popsal to, co vešlo ve známost jako Universal Turing Machine [25] .

Turingovy stroje byly navrženy tak, aby formálně matematicky definovaly, co lze vypočítat vzhledem k omezením výpočetního výkonu. Pokud Turingův stroj může provést úkol, pak se o úkolu říká, že je Turingově vyčíslitelný. Turing se soustředil hlavně na návrh stroje, který by dokázal určit, co lze vypočítat. Turing dospěl k závěru, že pokud existuje Turingův stroj, který dokáže vypočítat aproximaci čísla, je tato hodnota spočítatelná. Kromě toho může Turingův stroj interpretovat logické operátory jako AND, OR, XOR, NOT a If-Then-Else, aby určil, zda je funkce vyčíslitelná [25] .

Na sympoziu o rozsáhlém digitálním inženýrství v Cambridge Turing řekl: „Snažíme se postavit stroj, který bude dělat různé věci pouhým programováním, a ne přidáním dalšího hardwaru“ [21] .

Shannon a teorie informace

Před a během třicátých let byli elektrotechnici schopni sestrojit elektronické obvody pro řešení matematických a logických problémů, ale většina z nich to dělala ad hoc způsobem bez jakékoli teoretické přísnosti. Vše se změnilo vydáním diplomové práce Clauda Elwooda Shannona v roce 1937 na téma: Symbolická analýza reléových a spínacích obvodů . Shannon, ovlivněný Booleovou prací , rozpoznal, že by mohl být použit k organizaci elektromechanických relé k vyřešení logických problémů (pak se začal používat v telefonních spínačích). Tento koncept (využití vlastností elektrických spínačů) je základem všech elektronických digitálních počítačů.

Shannon založil nové odvětví informatiky - teorii informace . V roce 1948 publikoval článek s názvem Matematická teorie komunikace . Myšlenky v tomto článku jsou aplikovány v teorii pravděpodobnosti k řešení problému, jak nejlépe zakódovat informace, které chce odesílatel sdělit. Tato práce je jedním z teoretických základů pro mnoho oblastí výzkumu, včetně komprese dat a kryptografie .

Wiener a kybernetika

Z experimentů s protiletadlovými systémy, které interpretovaly radarové snímky k detekci nepřátelských letadel, vytvořil Norbert Wiener termín kybernetika z jiné řečtiny. κυβερνητική „umění řízení“. V roce 1948 publikoval článek „Kybernetika“, který ovlivnil vznik umělé inteligence. Wiener také porovnával výpočetní techniku, výpočetní techniku, paměťová zařízení a další kognitivně související koncepty s druhem analýzy mozkových vln.

John von Neumann a von Neumann architektura

V roce 1946 byl vytvořen model počítačové architektury, který se stal známým jako von Neumannova architektura . Od roku 1950 von Neumannův model zajišťoval jednotu návrhů následujících počítačů. Architektura von Neumanna byla považována za inovativní, protože von Neumann představil reprezentaci, která umožňovala použití strojových instrukcí a alokaci oblastí paměti. Neumannův model se skládá ze 3 hlavních částí: aritmetická logická jednotka (ALU), paměť (OP) a paměťová řídicí jednotka [26] .

Konstrukce von Neumannova stroje využívá architekturu RISC (redukovaná instrukční sada), což znamená použití sady 21 instrukcí pro dokončení všech úloh. Na rozdíl od RISC má CISC (Complex Computation Instruction Set) více instrukcí na výběr. Instrukční sada obsahovala adresy, operace a datové typy. Ve von Neumannově architektuře jsou RAM spolu s akumulátorem (registr, který obsahuje výsledek logických operací) dva adresovatelné bloky paměti.

Operace lze provádět jako jednoduché aritmetické výrazy (ty jsou prováděny ALU a zahrnují sčítání, odčítání, násobení a dělení), podmíněné skoky a logické přesuny mezi různými součástmi stroje (nyní častěji označované jako podmíněné skoky „pokud“ nebo smyčky "while"). , "goto" přechody). Architektura von Neumann přijímá zlomky a instrukce jako datové typy. A konečně, stejně jako je jednoduchá von Neumannova architektura, jsou stejně jednoduché i její ovládací prvky registru. Architektura využívá sadu sedmi registrů pro manipulaci a interpretaci přijatých dat a instrukcí. Mezi tyto registry patří: IR (registr instrukcí), IBR (registr vyrovnávací paměti instrukcí), MQ (registr násobiče/podílu), MAR (registr adres paměti) a MDR (registr datové paměti) [26] . Architektura také používá programový čítač (PC), který sleduje, kde se program nachází v jaké fázi [26] .

Vývoj hardwaru

Počítače první a druhé generace

V roce 1941 Konrad Zuse vyvinul první funkční počítač Turing řízený softwarem na světě, Z3 . Zuse poznamenal, že počítač Z2 je považován za první počítač s řízeným procesem. V roce 1941 založil jednu z prvních počítačových firem na výrobu Z4 , což byl první komerční počítač na světě. V roce 1946 vyvinul první programovací jazyk na vysoké úrovni , Plankalkül . V roce 1969 Zuse navrhl koncept digitální fyziky ve své knize Rechnender Raum ( Výpočet prostoru ) .

V roce 1944 byl uveden na trh Mark I  , první americký programovatelný počítač. A v roce 1948 byl postaven „ Manchester Child “, první praktický počítač založený na modelu Turingova stroje schopný spouštět uložené programy.

9. září 1945 našli vědci z Harvardské univerzity , kteří testovali kalkulátor Mark II Aiken Relay Calculator, můru zaseknutou mezi kontakty elektromechanického relé. Hmyz byl vložen do technického deníku s doprovodným titulkem: "První skutečný případ nalezené chyby."

Termín „ chyba “ je často, ale mylně, připisován Grace Hopperové , budoucí kontraadmirálce amerického námořnictva, která údajně našla „chybu“ 9. září 1945. Podle jiných zpráv bylo skutečné datum 9. září 1947, když o tom operátoři podali hlášení „ Incident “, spolu s hmyzem se objevila i hláška „Byla nalezena první faktická chyba“.

První elektronický počítač se obvykle nazývá ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), který byl vyvinut pod vedením Johna Mauchleyho a D. Eckerta a skončil v roce 1946, ačkoli priorita Mauchleyho a Eckerta rozhodnutím soudu v roce 1973 byla zpochybněna D. Atanasov. Stroj ENIAC byl instalován na University of Pennsylvania. Skládal se z 18 000 elektronek a 1 500 relé a spotřeboval asi 150 kW elektřiny. Softwarové řízení sledu operací bylo prováděno pomocí zásuvek a sázecích polí, jako u počítacích a analytických strojů. Nastavení ENIAC pro jakýkoli úkol znamenalo ruční změnu připojení 6000 vodičů. Všechny tyto vodiče bylo nutné znovu přepnout, když bylo potřeba řešit jiný problém. 2. října 1955 byl ENIAC odstaven [27] .

V roce 1950 dokončila Národní fyzikální laboratoř (UK) Pilot ACE , malý programovatelný počítač založený na modelu Turingova stroje.

Kromě jiného významného vývoje představila IBM 13. září 1956 první pevný disk („pevný disk“) RAMAC s kapacitou 5 megabajtů , 12. září 1958 byl uveden na trh první mikroobvod u Texas Instruments (Jack Kilby a jeden ze zakladatelů Intelu Robert Noyce jsou považováni za vynálezce mikroobvodu) .

Třetí a následující generace počítačů

V roce 1985 Intel představil nový procesor 80386 s pracovní frekvencí 12 MHz.

3. dubna 1986 IBM oznamuje uvedení prvního modelu přenosného počítače (laptopu): IBM 5140 nebo IBM PC Convertible s procesorem Intel 8088 . Compaq uvádí na trh první počítač založený na procesoru 80386.

V roce 1987 IBM vydala řadu počítačů IBM PS/2 , která však nezopakovala úspěch svého předchůdce IBM PC. Mladší model Model 30 byl obdobou IBM PC a byl vybaven procesorem 8086 s frekvencí 8 MHz, 640 KB RAM, 20 MB pevným diskem a 3,5palcovou disketovou mechanikou s kapacitou 720 KB [28] . Na některých počítačích běží první verze operačního systému OS/2, který společně vyvinuly IBM a Microsoft. Švédský národní institut pro kontrolu a měření schválil standard MRP, první standard pro přijatelné emise monitorů. Společnost US Robotics představila modem Courier HST 9600 (rychlost - 9600 baudů).

V roce 1988 vydala společnost Compaq první počítač s 640 kB RAM, což je standardní paměť pro všechny následující generace DOSu. Intel představil „odříznutou“ verzi procesoru třídy 386 – 80386SX (s deaktivovaným koprocesorem). Provozní frekvence - 16-33 MHz, výkon 2-3 miliony operací za sekundu. Ve stejném roce vydala společnost Hewlett-Packard první inkoustovou tiskárnu DeskJet a společnost Tandy vydala první CD-RW. Společnost NeXT vydala první pracovní stanici NeXT s novým procesorem Motorola, fantastickými 8 MB RAM, 17" monitorem a 256 MB pevným diskem. Na počítačích byla nainstalována první verze operačního systému NeXTStep. Druhá generace pracovních stanic NeXT byla vytvořena v roce 1990. Nová řada zahrnovala přepracovaný počítač NeXT nazvaný NeXTcube a NeXTstation zvanou „vařič“, který používal tvarový faktor „krabice na pizzu“.

Dále v roce 1989 společnost Creative Labs představila Sound Blaster 1.0, 8bitovou mono zvukovou kartu pro PC. Intel vydal první model z rodiny procesorů 486DX (1,25 milionu tranzistorů, až 1,6 v pozdějších modelech) s frekvencí 20 MHz a rychlostí výpočtu 20 milionů operací za sekundu. IBM vydala první pevný disk s kapacitou 1 GB - "Model 3380" vážící více než 250 kg a stojí 40 000 $ Zrození standardu SuperVGA (rozlišení 800x600 s podporou 16 tisíc barev).

A v roce 1990 Intel představil nový procesor – 32bitový 80486SX. Rychlost - 27 milionů operací za sekundu. Ve stejném roce vznikly MSDOS 4.01 a Windows 3.0. IBM představilo nový standard grafických karet – XGA – jako náhradu za tradiční VGA (rozlišení 1024x768 s podporou 65 tisíc barev). Byla vyvinuta specifikace standardu rozhraní SCSI-2.

Apple představil první monochromatický ruční skener v roce 1991. AMD vydala vylepšené „klony“ procesorů Intel 386DX na 40 MHz a procesoru Intel 486 SX na 20 MHz (asi 900 000 tranzistorů). Byl schválen první multimediální počítačový standard, vytvořený společností Microsoft ve spolupráci s řadou významných výrobců PC – MPC. První stereo hudební kartou byl 8bitový Sound Blaster Pro. IBM představilo první notebook s aktivní barevnou maticí tekutých krystalů (AC LCD), Thinkpad 700C.

V roce 1992 vydal NEC první dvourychlostní CD-ROM mechaniku. Intel představil procesor 486DX2/40 se „zdvojnásobením“ frekvence systémové sběrnice (1,25 milionu tranzistorů). Rychlost - 41 milionů operací za sekundu. Ve stejné době uvedla společnost Cyrix na trh „oříznutý“ procesor 486SLC (s deaktivovaným koprocesorem).

Historie informačních technologií v SSSR

Sovětské počítače

Hlavní univerzální počítače první a druhé generace byly vyvinuty v SSSR podle původních projektů domácích specialistů, které vznikaly paralelně se světovými, ale s vlastními charakteristikami. Hlavní práce byly provedeny v ITMiVT , Kyjevský institut kybernetiky, INEUM , SKB-245 [27] .

V roce 1948 byl založen Ústav jemné mechaniky a výpočetní techniky (ITM a CT) Akademie věd SSSR, v jehož čele stál specialista v oboru strojů a mechanismů N. G. Bruevich [29] . Dne 17. prosince 1948 byl vydán výnos Rady ministrů SSSR č. 4663-1829 o vytvoření Special Design Bureau č. 245 (SKB-245) v moskevském závodě CAM. Jeho úkolem bylo vyvinout a zajistit výrobu počítačového vybavení pro řídicí systémy pro obranná zařízení [30] .

Po celý rok 1949 probíhaly v SSSR přípravy na vývoj prvních velkých počítačů. Byly vyvinuty dvě verze počítačů - jedna v Akademii věd (ITMiVT) a druhá - na Ministerstvu strojírenství a přístrojové techniky . Od začátku roku 1949, poté, co se objevily první informace o americkém stroji ENIAC (ENIAC), ITMiVT pracovalo na prototypování jednotlivých prvků počítače. Testovaly se různé varianty spouštěcích obvodů, vyvíjely se obvody čítačů, sčítačů, dekodérů. Stav spouštěcích obvodů byl zjišťován pomocí neonových světel [29] . Začátkem roku 1950 se ředitelem ITMiVT stal akademik M.A. Lavrentiev a S.A. Lebedev byl 16. března 1950 jmenován vedoucím laboratoře č. 1 ústavu a zároveň zůstal vedoucím laboratoře Kyjevského institutu elektrotechniky Akademie věd Ukrajinské SSR, kde tým pod jeho vedením dokončil práce nad MESM [29] .. V laboratoři č. 1 ITMiVT probíhaly projekty takových počítačů jako BESM , BESM-2 , M-20 , BESM-6 , vznikly počítače řady Elbrus (obdoba řady amerických strojů IBM-360 ) [ 31] .

Pod vedením Lebeděva na Ústavu elektrotechniky Akademie věd Ukrajinské SSR v období 1948-1951. vznikl první tuzemský počítač MESM - malý elektronický počítací stroj první generace (1951). Architektura MESM a konstrukční principy byly podobné těm, které se dříve používaly v ENIAC, i když Lebedev neznal von Neumannovu architekturu. Souběžně se svou prací v Kyjevě vedl S. A. Lebedev vývoj velkého elektronického počítacího stroje BESM v ITMiVT. První model BESM měl snížený výkon, asi 2000 operací za sekundu. V kazaňském závodě počítacích a analytických strojů bylo vytvořeno 7 kopií BESM-2. Varianta BESM, BESM-4, byla vyvinuta na bázi polovodičových prvků (hlavní konstruktér O.P. Vasiliev, vědecký supervizor S.A. Lebedev) [27] .

M-20 (hlavní konstruktér S. A. Lebeděv) je jedním z nejlepších strojů první generace (1958). M-40 - počítač vytvořený v roce 1960 a považovaný za první "Elbrus" na elektronkách (hlavní konstruktér S. A. Lebedev, jeho zástupce V. S. Burtsev). V roce 1961 protiletadlová střela řízená počítačem M-40 při testech úspěšně sestřelila mezikontinentální balistickou střelu schopnou nést jadernou zbraň [27] .

Vrcholem vědeckých a inženýrských úspěchů S. A. Lebeděva byl BESM-6, první model stroje vznikl v roce 1967. Implementuje takové nové principy a řešení, jako je paralelní zpracování několika instrukcí, ultrarychlá paměť registrů, stratifikace a dynamická alokace RAM, víceprogramový operační režim, pokročilý systém přerušení. BESM-6 je superpočítač druhé generace [27] .

V roce 1956 se tým I. S. Bruka oddělil od Energetického ústavu a vytvořil Laboratoř řídicích strojů a systémů (LUMS), z níž se v roce 1958 stal Ústav elektronických řídicích strojů ( INEUM ).

Od roku 1958 probíhá vývoj řídicího počítače Dněpr (hlavní konstruktér B. N. Malinovskij , vědecký supervizor V. M. Glushkov ) a od roku 1961 jsou tyto stroje zaváděny v tuzemských továrnách. Tyto stroje se objevily současně s řídicími stroji v USA a vyráběly se celou dekádu (obvykle je doba zastaralosti počítače pět až šest let) [27] .

V roce 1962 byl z iniciativy V. M. Gluškova vytvořen Ústav kybernetiky Akademie věd Ukrajinské SSR a v roce 1963 SKB of Computers. Po Dněpru je hlavním směrem práce týmu vedeného Glushkovem vytváření inteligentních počítačů, které zjednodušují inženýrské výpočty [32] .

Vývoj programování v SSSR

Za výchozí bod pro vznik domácího programování je třeba považovat rok 1950, kdy se objevil model prvního sovětského počítače MESM (a prvního počítače v kontinentální Evropě).

A. P. Ershov byl jedním z průkopníků domácího programování a stal se jeho vůdcem, vědcem, jehož vliv na formování a rozvoj domácího programování byl významný a rozhodující [33] . První oblastí programování byly programovací jazyky a systémy . Ershov byl jedním z hlavních vývojářů programovacího softwaru pro BESM, jednoho z prvních tuzemských překladatelů . Jeho myšlenky se staly základem konceptů jazyků a metod překladu. Navrhli takový jazykový konstrukt jako cyklus a takovou metodu, jako je funkce uspořádání ( hašovací funkce ). Napsal první světovou monografii o překladu, která se stala široce známou – ruské vydání v roce 1958, anglické vydání v roce 1959, čínské vydání v roce 1960 [33] . Ershov byl také autorem prvního optimalizačního překladače z jazyků typu Algol Alpha, prvního křížového překladače ALGIBR, překladače Alpha-6 pro počítač BESM-6 a vícejazyčného překladatelského systému Beta [33] .

M. R. Shura-Bura dohlížel na vytvoření základního softwaru M-20 a byl autorem tehdy známého systému IS-2[ specifikovat ] . Práce oddělení M. R. Shura-Bur na jazycích a programovacích systémech byla zahájena již v padesátých letech minulého století. Zde bylo použito programování operátorů na základě teorie programových schémat A. A. Ljapunova. V roce 1963 vznikl pod vedením M. R. Shura-Bura první překladač z jazyka ALGOL-60 pro M-20 a překladač TA-2 z plné verze jazyka ALGOL-60. Následovaly programovací systémy pro BESM 6 a další počítače. V 80. letech 20. století M. R. Shura-Bura úspěšně vyřešil problém vytvoření systémového a aplikačního softwaru pro raketoplán Buran [34] .

B. B. Timofeev vyvinul automatický software pro systémy řízení výroby a procesů, informační a technické prostředky [35] . Jeho práce se věnují vývoji nové výpočetní techniky, zejména speciálních procesorů a paměťových zařízení na zpožďovacích linkách s magnetickou striktní, informační a technické prostředky automatizovaných řídicích systémů pro průmyslové použití, radiotechniku ​​a kybernetiku [35] .

D. A. Pospelov (60. léta 20. století) prováděl výzkum v oblasti problémů teorie a aplikací vícehodnotových logik, včetně vývoje polynomických reprezentací ve vícehodnotových logikách, vývoje pravděpodobnostní logiky [36] . Poté (spolu s I. V. Ežkovou) uvažoval o fuzzy škálách, zkonstruoval teorii fuzzy kvantifikátorů a fuzzy frekvenční logiku [37] , která umožňuje vytvářet uvažovací modely s fuzzy informací, podložil řadu zajímavých úvah o vztahu mezi fuzzy odhady zadejte "velikost - vzdálenost". Velkou měrou přispěl k logickému přístupu k vývoji inteligentních systémů [38] , když vyvinul pseudofyzikální logiku - speciální logiku pro popis lidského vnímání procesů probíhajících v reálném světě [39] .

Hlavním a obecně uznávaným úspěchem D. A. Pospelova je vytvoření na konci 60. let 20. století souboru nových metod pro konstrukci řídicích systémů , které jsou založeny na sémiotických modelech pro reprezentaci řídicích objektů a popis řídicích procedur [40] . Vytvořil aparát stupňovitě-paralelních forem, který umožnil položit a vyřešit mnoho problémů souvisejících s organizací paralelních výpočtů v počítačových komplexech a sítích. Na jejím základě byly v 70. letech řešeny problémy jako synchronní a asynchronní distribuce programů mezi stroji počítačového systému, optimální segmentace programů a optimalizace výměn informací [41] .

VK Finn  je specialistou v oblasti logiky, inteligentních systémů a aplikací logických metod v inteligentních systémech pro vědy o živé přírodě (medicína, farmakologie, biochemie) a behaviorální vědy (sociologie, sociální psychologie). Navrhl způsob, jak formalizovat vícehodnotovou logiku , která používá dva typy výrokových proměnných (booleovské a nebooleovské). Finn vyvinul koncept reprezentace intelektuální aktivity prostřednictvím kvazi-axiomatických (otevřených) teorií a také formuloval novou třídu mnohohodnotových logik, které jsou formalizací argumentačních postupů. Hlavní myšlenkou metody JSM je syntéza tří kognitivních procedur - indukce , analogie , abdukce , realizovaných prostřednictvím uvažování JSM v inteligentních systémech [42] .

Vývoj softwaru

Operační systémy

V roce 1964 Bell Labs , stejně jako General Electric a výzkumníci z Massachusetts Institute of Technology zahájili projekt Multics OS. Kvůli problémům s organizací uživatelského rozhraní byl projekt brzy uzavřen. Ken Thompson a Brian Kernighan jej začali vylepšovat v roce 1969 a následně jej pojmenovali podobným názvem – UNICS. Po nějaké době byl název zkrácen na UNIX . Operační systém byl napsán v jazyce symbolických instrukcí . V listopadu 1971 vyšlo první vydání UNIXu. První komerční verze UNIX SYSTEM III (založená na sedmé verzi systému) byla zveřejněna v roce 1982 [43] .

IBM pověřila Microsoft , aby pracoval na operačním systému pro nové osobní počítače IBM-PC. Na konci roku 1981 byla vydána první verze nového operačního systému PC DOS 1.0. Dále byl PC-DOS používán pouze v počítačích IBM a Microsoft dostal vlastní modifikaci MS-DOS . V roce 1982 se PC-DOS a MS-DOS verze 1.1 objevily současně s některými přidanými a rozšířenými funkcemi. Později byly tyto operační systémy kombinovány a až do šesté verze se lišily jen málo. Principy stanovené v MS-DOS byly později použity v dalších operačních systémech Microsoftu [44] .

První verze Mac OS byla publikována v roce 1984 spolu s prvním osobním počítačem Macintosh od společnosti Apple . Spojením existujícího vývoje a vlastních nápadů vytvořili programátoři Apple Mac OS, první grafický operační systém. 24. března 2000 představil nový CEO společnosti Apple Steve Jobs Mac OS X 10.0, který je vysoce stabilní a na rozdíl od svého předchůdce, Mac OS 9 [45] .

První Windows , který vyšel v roce 1982, se od svých současníků lišil jednak grafickým rozhraním (v té době ho měl pouze Mac OS), ale také schopností spouštět několik programů současně a přepínat mezi nimi. V listopadu 1985 byl vydán Windows 1.0 , následovaný verzemi 2.0 , 3.0 , Windows NT 3.5, které měly vestavěnou podporu lokální sítě na systémové úrovni. 24. srpen 1995 je datum oficiálního vydání Windows 95. O něco později vyšel nový Windows NT. Pokud byl Windows 95 určen spíše pro uživatelské počítače, pak se NT používal spíše ve firemním prostředí. V roce 1998 přišel Windows 98 s vestavěným Internet Explorerem 4.0 a Outlookem s možností instalace webové stránky (nazývané Active Desktop ) a aktivních kanálů na plochu, což byly předchůdci moderního RSS. Momentálně[ kdy? ] nejběžnější jsou Windows XP , 7 a 8 [46] , stejně jako 10 .

Oblibu si získávají i mobilní operační systémy . Jedná se o operační systémy, které běží na chytrých telefonech , tabletech , PDA nebo jiných digitálních mobilních zařízeních. Moderní mobilní operační systémy kombinují funkce operačního systému osobních počítačů s funkcemi, jako je dotyková obrazovka , mobilní telefon , Bluetooth , Wi-Fi , GPS navigace , fotoaparát , videokamera , rozpoznávání řeči , hlasový záznamník , přehrávač médií , NFC a infračervený port .

Mobilní zařízení s možností mobilní komunikace (např. smartphone) obsahují dva mobilní operační systémy. Softwarová platforma, která je uživateli k dispozici, je doplněna druhým nízkoúrovňovým proprietárním operačním systémem v reálném čase, který provozuje rádio a další hardware [47] . Nejběžnější mobilní operační systémy jsou Android , Asha , Blackberry , iOS , Windows Phone , Firefox OS , Sailfish OS , Tizen , Ubuntu Touch OS.

Rozvoj sítě

V roce 1792 ve Francii vytvořil Claude Chappe systém pro přenos informací pomocí světelného signálu, který se nazýval „ optický telegraf “. Ve své nejjednodušší podobě se jednalo o řetězec typických budov s tyčemi s pohyblivými příčkami umístěnými na střeše, které byly vytvořeny na dohled od sebe [48] .

Jeden z prvních pokusů o vytvoření komunikačního prostředku využívajícího elektřinu se datuje do druhé poloviny 18. století, kdy Georges-Louis Lesage sestrojil v Ženevě v roce 1774 elektrostatický telegraf . V roce 1798 vytvořil španělský vynálezce Francisco de Salva svůj vlastní návrh elektrostatického telegrafu. Později, v roce 1809, německý vědec Samuel Thomas Semmering sestrojil a otestoval elektrochemický telegraf [48] .

Dalším vývojem telegrafu byl telefon . Alexander Graham Bell zorganizoval první telegrafní telefonické rozhovory 9. října 1876 . Bellova trubice zase sloužila pro přenos i příjem lidské řeči. Telefon, patentovaný v USA v roce 1876 Alexanderem Bellem, se nazýval „mluvící telegraf“. Hovor účastníka byl uskutečněn přes sluchátko pomocí píšťalky. Dosah tohoto vedení nepřesáhl 500 metrů [49] .

Do historie dalšího vývoje telefonu patří elektrický mikrofon, který nakonec zcela nahradil uhlíkový, hlasitý odposlech, tónová volba, digitální komprese zvuku. Nové technologie: IP telefonie, ISDN, DSL, mobilní komunikace, DECT.

Do budoucna vznikla potřeba datových sítí ( počítačových sítí ) - komunikačních systémů mezi počítači nebo výpočetní technikou. V roce 1957 se americké ministerstvo obrany domnívalo, že americká armáda potřebuje spolehlivé komunikační a informační systémy pro případ války. Paul Baran vyvinul projekt distribuované sítě. Dostala název ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Vzhledem k tomu, že je velmi obtížné přenášet analogový signál bez zkreslení na velké vzdálenosti, navrhl přenášet digitální data v paketech [50] .

V prosinci 1969 byla vytvořena experimentální síť, která spojovala čtyři uzly:

Během několika let síť postupně pokrývala celé Spojené státy.

V roce 1965 Donald Davis , vědec z National Physical Laboratory of England, navrhl vytvoření počítačové sítě v Anglii založené na přepojování paketů. Myšlenka nebyla podpořena, ale do roku 1970 se mu podařilo vytvořit podobnou síť, aby vyhovovala potřebám multidisciplinární laboratoře a prokázala práci této technologie v praxi [51] . V roce 1976 již síť zahrnovala 12 počítačů a 75 koncových zařízení [50] .

V roce 1971 zaměstnanci Massachusettského technologického institutu vyvinuli první program pro posílání e-mailů přes síť. Tento program se okamžitě stal mezi uživateli velmi oblíbený. V roce 1973 byly k síti transatlantickým telefonním kabelem připojeny první zahraniční organizace z Velké Británie a Norska a počítačová síť se stala mezinárodní.

V roce 1983 byl ARPANET přiřazen termín „ internet “ . V září 1980 byla zveřejněna specifikace Ethernet . 12. listopadu 1990  – Počítačový vědec Tim Berners-Lee publikoval návrhy systému hypertextových diagramů a nazval jej World Wide Web . V 90. letech internet sjednotil většinu tehdy existujících sítí (ačkoli některé, jako Fidonet, zůstaly oddělené). Fúze byla atraktivní jak z důvodu chybějícího jednotného vedení, tak i otevřenosti technických standardů internetu, díky čemuž byly sítě nezávislé na podnikání a jednotlivých společnostech.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Historie informatiky .
  2. ↑ Harvcolnb Ifrah, 2001 , s. jedenáct.
  3. ↑ Abacus .
  4. ↑ Projekt mechanismu .
  5. ↑ Hledání ztraceného času, 2006 .
  6. ↑ Islámská technologie .
  7. ↑ Islám, znalosti a věda .
  8. ↑ Džabir ibn Afláh, 1976 .
  9. ↑ Musa, 2001 .
  10. ↑ Robot ze 13. století .
  11. ↑ Kniha kódů .
  12. ↑ Krátká historie .
  13. ↑ První mechanická kalkulačka .
  14. ↑ Kidwell, 1992 .
  15. ↑ 12 Babbage , 2001 .
  16. ↑ Leibnizova logika .
  17. ↑ Historie, 2004 .
  18. ↑ Charles Babbage .
  19. ↑ Babbage a Pi .
  20. ↑ 12 Ada Lovelace .
  21. ↑ 12 Turingův test, 2005 .
  22. ↑ spojité hodnoty, 1991 .
  23. ↑ Digitální počítače .
  24. ↑ Turingův stroj, 2002 .
  25. ↑ 12 Turing - Stanford .
  26. ↑ 1 2 3 Von Neumann, 2000 .
  27. ↑ 1 2 3 4 5 6 Krátká historie, 2005 .
  28. ↑ IBM PS/2: 25 let historie PC . Datum přístupu: 23. prosince 2013. Archivováno z originálu 24. prosince 2013.
  29. ↑ 1 2 3 Historie vývoje ústavu . Získáno 14. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 26. července 2011.
  30. ↑ Výzkumný ústav "Argon" . Získáno 14. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 16. listopadu 2020.
  31. ↑ SSSR, 1995 .
  32. ↑ kybernetika, 1964 .
  33. ↑ 1 2 3 Ershov, 2001 , str. 7-12.
  34. ↑ Shura-Bura, 1998 .
  35. ↑ 1 2 Timofeev .
  36. ↑ Pospelov, 2003 .
  37. ↑ fuzzy logika, 1978 , str. 5-11.
  38. ↑ Intelekt, 1996 .
  39. ↑ Fuzzy Reasoning, 1986 .
  40. ↑ Sémiotika, 1999 , s. 9-35.
  41. ↑ Pospelovskie readings, 2005 .
  42. ↑ Finn .
  43. ↑ Raymond unix .
  44. ↑ Irtegov, 2008 , s. 883-884.
  45. ↑ Chernyshev mac, 2012 .
  46. ↑ Okna Orlov , str. 25-30.
  47. ↑ mobilní zprávy .
  48. ↑ 1 2 telegraf .
  49. ↑ telefon .
  50. ↑ 1 2 sítě, 2008 .
  51. ↑ BBC .

Literatura

v Rusku v jiných jazycích

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích