Informacinių technologijų raida
Įvadas
Informacijos technologija vadinama metodų ir būdų sistema informacijai rinkti, kaupti, saugoti, apdoroti ir pateikti vartotojui. Šiuolaikinės informacijos technologijos grindžiamos kompiuterinės technikos panaudojimu. Taikymo požiūriu svarbias kompiuterio kaip informacijos apdorojimo įrenginio techninės charakteristikos priklauso nuo kompiuterio gamybos technologijos. Problemos, kylančios atliekant mokslinius tyrimus, visą laiką buvo vienas iš kompiuterinės technikos vystymosi variklių: reikėjo vis didesnio skaičiavimo greičio, didesnių atminties įrenginių ir t.t. Kita vertus, įvairių specialybių mokslininkai ir projektuotojai buvo pirmieji tiesioginiai kompiuterių vartotojai , dirbantys be programuotojų tarpininkavimo. Jie laužė lledus, eidami ne tik link kompiuterių, bet ir reikalaudami, kad šie taptų draugiški. Dėl elektroninių technologijų vystymosi atpigus techninei įrangai ir jos eksplotavimui, sukūrus draugiškas vartotojui programines sistemas, kompiuteris tapo įprastu darbo įrankiu daugelio profesijų žmonėms.
4 Andželika Eidukaitė
Informacinių technologijų raida
1. Kompiuterių raida
Pirmuosius mechaninius skaičiavimo įrenginius dar antikos laikais naudojo matematikai, inžinieriai bei prekeiviai. Kinijoje ir Japonijoje, prieš kelis tūkstančius metų iki mūsų eros, jau buvo naudojami skaičiuotuvai, padaryti iš karoliukų, pritvirtintų ant specialaus rėmo (karoliukai vadinosi kalkulėmis, iš čia ir kilo tterminai kalkuliuoti ir kalkuliatorius). Ant siūlo suvertų kalkulių pozicija atitikdavo tam tikrą skaičių. Daugiausia reikšmingų skaičiavimo įtaisų buvo sukurta XVII-XIX-ajame amžiais.Kaip įdomiausius iš jų galime paminėti šiuos.
1.1. Logaritminė liniuotė
1614-1620 – logaritminė liniuotė* , kurią sukūrė škotas Edmundas Gunteras pagal anglo JJohno Napiero logaritmines lenteles.
1.2. Paskalina
Vieną iš tobulesnių mechaninių kalkuliatorių 1642 metais sukūrė prancūzas Blezas Paskalis. Šis įrenginys,pavadintas „Paskalina“,. B. Paskalio panaudotas surištų ratukų principas tapo beveik visų mechaninių skaičiuotuvų, sukurtų per tris dešimtmečius, pagrindu.
1.3. Leibnico mechanizmas
1700 metai – Leibnico mechanizmas, kurį sukūrė žinomas vokiečių filosofas, matematikas Gottfriedas Leibnitzas. Tai pirmoji bendrosios paskirties skaičiavimo mašina. Sis mokslininkas taip pat sukūrė dvejetainės skaičiavimo sistemos, naudojamos šiuolaikiniuose kompiuteriuose, pradmenis.
1.4. Zakardinės staklės
1752-1834 – Zakardinės staklės, kurias sukūrė prancūzų tekstilės pramonininkas Joseph-Marie Jacąardas. Tai plono natūralaus šilko audimo staklės, kuriose audeklo raštas buvo valdomas parenkant specialią kortą su tam raštui skirta programa – kiaurymėmis atitinkamose kortos vietose. Tokio pat stiliaus kortos 1946-1960 metais buvo panaudotos pirmuosiuose kompiuteriuose.
1.5. Babbage’as analitinė ir skirtuminė mašina
1842 metai – Babbage’s aanalitinė, o vėliau ir skirtuminė mašina. Šį mechaninį skaičiavimo mechanizmą sukūrė anglų mokslininkas ir pramonininkas Charlesas Babbage’as. Tai
* Slide rule
5 Andželika Eidukaitė
Informacinių technologijų raida
pirmasis mechaninis duomenų apdorojimo įrenginys, kuris turėjo atmintį. Nors šis įrenginys niekada nedirbo, bet svarbus tuo, kad buvo skirtas dideliems skaičiavimams atlikti, o jo autorius jau tuomet nurodė daugelį svarbiausių tendencijų, kurios vėliau tapo skaitmeninių kompiuterių veikimo pagrindiniais principais. Būtina paminėti ir tai, kad grafienė Ada Augusta Byron-Lovelace, poeto lordo G. Byrono duktė, dirbdama kartu su Charlesu Babbage’u, ppasiūlė nurodymus į mašiną įvesti Žakardo stiliaus kortomis, kurios vėliau buvo pavadintos perfokortomis. Ada Augusta Byron tituluojama pirmąja pasaulyje programuotoja.
1991 metais Londono mokslo muziejus išleido 600 tūkstančių svarų sterlingų, kad Babbage’as mašina veiktų. Šią 1.8 m pločio, 3 m aukščio, sudarytą iš 4 tūkstančių detalių ir sveriančią 3 tonas mašiną galima pamatyti minėtame muziejuje.
1.6. Thomaso aritmometras
1860 – Thomaso aritmometras. Tai pirmasis komercinis mechaninis skaičiavimo mechanizmas, kurio galimybės buvo labai ribotos, nes atliko tik sudėties ir atimties veiksmus.
1.7. Hollerith o tabuliatoriuss
1890 metai – Holleritho tabuliatorius, kurį sukūrė amerikiečių mokslininkas ir pramonininkas Hermanas Hollerithas. Jo sukurta kompanija išaugo į šiandien plačiai pasaulyje žinomą kompiuterių techninės įrangos kompaniją IBM*. Holleritho tabuliatorius buvo skirtas paspartinti labai lėtą gyventojų surašymo duomenų apdorojimo procesą. Tai pirmoji automatinė duomenų apdorojimo sistema. Duomenys buvo įvedami perfokortomis, kuriose pirmą kartą buvo panaudota dvejetainių skaitmenų koncepcija: yra kortoje skylutė-1, nėra skylutės-O.
XX-ojo amžiaus viduryje, ypač Antrojo pasaulinio karo metais, buvo pradėti kurti pirmieji šiuolaikiniai kompiuteriai.
1.8. MARK I
1944 metai – MARK I (Manchester Automatic Relay Digital Machine). Tai pirmoji relinė skaičiavimo mašina, kurią suprojektavo amerikiečių profesorius Howardas Aikenas, pagamino IBM ir 1944 metais pastatė Jav, Bostono mieste, Hanvardo universitete.Ši mašina galėjo atlikti tris veiksmus per sekundę, buvo 15 m ilgio, 2.5 m aaukščio, suvėrė 3 tonas, turėjo apie 750 tūkstančių detalių, naudojo perfokortas įvesti ir išvesti duomenis. MARK I buvo ištisas
* International Business Machine
6 Andželika Eidukaitė
Informacinių technologijų raida
elektromechaninių kalkuliatorių rinkinys labai panašus į Babbage’as analitinę mašiną, bet žymiai tobulesnis.
1.9. ABC
1939-1942 metai – ABC (Atanasoff-Berry Computer). Tai pirmasis elektroninio skaitmeninio kompiuterio realus modelis, kurį Ajovos universitete suprojektavo ir pagamino amerikietis profesorius Johnas Atanasoffas ir jo asistentas Cliffordas Berry. Šiame modelyje buvo panaudotos elektroninės lempos, dvejetainė skaičiavimo sistema bei atminties ir loginės grandinės. Kompiuteris buvo skirtas palengvinti sudėtingus studentų skaičiavimus.
1.10. ENIAC
1945-1946 metai – ENIAC (Eletronic Numerical Integrator And Computer). Tai pirmasis elektroninis skaitmeninis kompiuteris, kurį sukūrė Jav mokslininkai Johnas W.Mauchly ir J.Presperas Eckertas Filadelfijos mieste, Pensilvanijos universitete. Šis kompiuteris buvo skirtas Jav armijai. Vėliau juo buvo atliekami daugelio mokslinių tyrimų sudėtingi skaičiavimai.
1.11. UNIVAC
1951 metai – UNIVAC (Universal Automatic Computer). Tai pirmasis komercinis kompiuteris, sukurtas amerikiečių J.W.Mauchly ir J.P.Eckerto Remington Rand kompanijai. Duomenys buvo saugojami magnetinėse juostose. UNIVAC svarbiausios dalies – centrinio Procesoriaus elektroninės schemos užėmė kambario, kuriame galima vaikščioti plotą. Šiandien tokio sudėtingumo schema tilptų ant piršto, tačiau tuo metu tai buvo technikos stebuklas.
2. Kompiuterių kartos
Kompiuterių kartos atspindi to laikmečio, kurioje jie buvo sukurti, mokslo, ypač elektronikos, pasiekimų lygį. Skiriamos penkios kompiuterių kartos.
2.1. Pirmoji karta
Pirmoji kkarta – 1944-1958 metai. Kompiuteriuose įvesties ir išvesties įrenginiai buvo perfokortos ir magnetinės juostos. Šių kompiuterių atmintis beveik išimtinai buvo gaminama tik iš elektroninių lempų. Tokie kompiuteriai buvo lėti , dideli ir mažai patikimi, į aplinką išskirdavo didelį šilumos kiekį. Jie galėjo vykdyti tik vieną programą. Pirmosios kartos atstovai – ENIAC, UNIVAC.
Andželika Eidukaitė Informacinių technologijų raida
2.2. Antroji karta
Antroji karta- 1959-1963 metai. 1960 metais fizikų buvo atrastos naujos medžiagos-puslaidininkiai. Panaudojęs šias medžiagas Jav kompanijos American Telegraph and Telephone mokslinių tyrimų centro Bell Labs darbuotojas William Bedfordas Shocklis išrado tranzitorių. Tranzitoriai yra žymiai mažesni nei elektroninės lempos ir neskleidžia tiek daug šilumos. Tranzitoriai panaudoti antros kartos kompiuteriuose. Tokių kompiuterių atmintis buvo gaminama iš magnetinių šerdžių, kurios atrodė kaip labai mažos veržlės, suvertos laidais, kuriais tekėjo elektros srovė.Pradėti naudoti duomenų saugojimo įrenginiai, sudaryti iš daugelio magnetinių diskų, turinčių bendrą ašį. Atsirado galimybė tiesiogiai saugoti ir kaupti duomenis. Antros kartos kompiuteriai -mažesni, patikimesni ir daug greitesni už pirmosios kartos kompiuterius.
2.3. Trečioji karta
Trečioji karta – 1964-1970 metai. Tuo laiku Jav kompanijos Texas Instruments darbuotojas Jackas Cilbis sukūrė integrinę grandinę – sudėtingą elektroninę grandinę ant silicio plokštelės, kuri pakeitė tranzitorius. Todėl sumažėjo kompiuterių matmenys ir apie 1970 metus sukurti kompiuteriai buvo vadinami mini kompiuteriais.
Duomenims saugoti dar plačiau pradėti naudoti magnetiniai diskai. Tai atvėrė naujas ir labai svarbias kompiuterių galimybes – apdoroti duomenis keletu programų vienu metu ir keliems vartotojams naudotis vienu kompiuteriu. Mini kompiuteriais pradėjo domėtis įvairių profesijų žmonės, norėdami juos panaudoti savo problemoms spręsti. Buvo sukurta speciali programinė įranga, leidžianti vartotojui tam tikromis komandomis bendrauti su kompiuterių operacine sistema, skirta valdyti kompiuterį, jo resursus ir taikomąsias programas.
2.4. Ketvirtoji karta
Ketvirtoji karta – 1971-1978 . 1971 metais buvo sukurta didžioji integracinė schema. Tai tūkstančiai iintegrinių schemų vienoje silicio plokštelėje-mikroschemoje ar kartais populiariai vadinamajame ,“čipe“. Mikroschema naudojama kurti atminties ir logines schemas, kurios atlieka įvairiausio sudėtingumo loginius veiksmus kompiuterio centriniame procesoriuje. Skirtingoms funkcijoms atlikti kuriami skirtingi didžiųjų integrinių schemų tipai. Vėliau sukurta labai didelė integrinė schema – šimtai tūkstančių integrinių schemų vienoje silicio plokštelėje. Tai leido JAV kompanijos Intel darbuotojui Tedui Hoffui sukurti labai mažų matmenų centrinį procesorių -mikroprocesorių.
2.5. Penktoji karta
Andželika Eidukaitė Informacinių technologijų raida
Penktoji karta – 1987 metai. Ji tęsiasi iki šių dienų. Tai kkompiuteriai, kuriais dirbama šiandien ir kurie atsiras artimiausiu metu. Akivaizdu, kad nauji kompiuteriai bus vis greitesni, didės duomenų apdorojimo galia, virtualioji atmintis bus neribota. Numatomos šios kompiuterių plėtros tendencijos:
• Neuroniniai kompiuteriai (neural computers), kurie veiks imituodami žmogaus nervinių
ląstelių neuronų tinklą ir mmodeliuos procesus žmogaus smegenyse.
• Optiniai kompiuteriai (optical computers). Jų mikroprocesuoriuose elektrinius krūvius
pakeis šviesos impulsai, kuriuos perduos lazerio spinduliai.
• Nanomolekulinės struktūros kompiuteriai (nanomolecular structure computers).
Projektuojama, kad juose bitas (smulkiausias duomenų elementas) bus tik vienas atomas.
3. Kompiuterių klasės
Pagal pagrindines galimybes ir taikymo sritis kompiuteriai grupuojami į penkias klases:
• Superkompiuteriai (supercomputers).
• Universalieji (mainframes).
• Mini kompiuteriai (mini computers).
• Darbo stotys (workstations).
• Mikro kompiuteriai (microcomputers)
3.1. Superkompiuteriai
Tai kompiuterių pasaulio gigantai, kurie turi nepaprastai greitus procesorius ir todėl gali apdoroti milžiniškus duomenų kiekius labai dideliu greičiu-tūkstančiais milijonų instrukcijų per sekundę. Jie įrengiami specialiose patalpose. Naudojami moksliniams tyrimams ir ypač sudėtingoms problemoms spręsti.
Šiandieniniai superkompiuteriai – tai daugiaprociasorės sistemos su tūkstančiais dirbančių mikroprocesorių, kurie vienu metu atlieka masinį lygiagretųjį duomenų apdorojimą arba lygiagrečiuosius skaičiavimus. Kiekvienas mikroprocesorius turi tik jam pavaldžią atmintį, kurioje gali būti skirtingų operacinių ssistemų ir skirtingų taikomųjų programų kopijos.
1971 metais pirmąjį superkompiuterį sukūrė amerikiečių mokslininkas Seymouras Cray. Jo įkurta kompanija Cray Research sukūrė visą grupę superkompiuterių CRAY. CRAY Research superkompiuteriai yra ne tik unikalios struktūros bei architektūros, bet ir išskirtinio dizaino.
9 Andželika Eidukaitė
Informacinių technologijų raida
IBM kompanija pakeitė legendinių CRAY superkompiuterių projektavimo sampratą. IBM superkompiuterį sudaro standartinių modulių sistema, kurioje kiekvienas modulis yra tarsi atskiras kompiuteris, turintis procesorių, atmintį. Kiekvienas modulis atlieka sprendžiamos problemos tam tikras užduotis ar jos fragmentus. Modulius vienija specialus techninis įrenginys-komutatorius. BBet tokių modulių super kompiuteryje gali būti nuo 2 iki 128, taip pat 256 ar net 512.
IBM sukūrė superkompiuterį Blue Pacific, kuris turi 2,6 trilijonų baitų atmintį.
Lietuvoje taip pat yra IBM superkompiuterių. Jų turi Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Lietuvos avialinijos.
3.2. Universalieji kompiuteriai
Tai galingi kompiuteriai. Iki 1960 metų jie buvo vadinami didžiosiomis skaičiavimo mašinomis. Šie kompiuteriai dar skirstomi į didelius, vidutinius ir mažus. Didelių universaliųjų kompiuterių laisvosios kreipties atmintis yra gigabaitų (GB) eilės, o saugojimo įrenginiai talpina terabaitus (TB) duomenų. Kompiuterių tinkluose prie didelių universaliųjų kompiuterių, naudojamų kaip serveriai, kurie saugo didelius duomenų kiekius ir daug programinės įrangos, jungiami mažesni kompiuteriai. Šie vadinami ryšių procesoriais ir sprendžia, kaip vartotojui prisijungti prie tinklų, padeda vartotojui bendrauti su didelės galios kompiuteriais. Dideli universalieji kompiuteriai aptarnauja šimtus ar net tūkstančius vartotojų.
Svarbiausios universaliųjų kompiuterių gamintojos yra šios kompanijos: IBM, Control Data, Unisys, Sun, Digital, Hitachi Data Systems ir kt.
3.3. Mini kompiuteriai
Tai vidutiniai kompiuteriai, kurie priklauso trečiajai kompiuterių kartai ir gali dirbti kaip atskiros darbo stotys arba daugiavietė sistema – prie jos gali jungtis keletas dešimčių terminalų ar asmeninių kompiuterių. Šiems kompiuteriams buvo sukurta pirmoji programinė įranga, skirta vartotojui bendrauti su kompiuterine sistema – operacine sistema. Svarbiausios mini kompiuterių gamintojos yra šios kompanijos: IBM, Hewlett, Packard, DData General, Wang, Datapoint, Prime, Tandem, Digital.
3.4. Darbo stotys
Tai vienam vartotojui skirti kompiuteriai, kurie turi mažesnę galią nei mini kompiuteriai, bet yra galingesni už mikrokompiuterius. Jie dažnai naudojami projektavimo
10 Andželika Eidukaitė
Informacinių technologijų raida
grafiniams darbams, modeliavimui, moksliniams tyrimams, leidybinėse sistemose, finansų, komercijos, pramonės srityse. Šiuose kompiuteriuose dažniausiai naudojamos sudėtingos programinės įrangos-CAD (Computer Aided Design), CAE (Computer Aided Engineering). Darbo stotys yra tipiški RISC (Reduced Instructions Set Computer) architektūros mikroprocesorius naudojantys kompiuteriai, kuriuose veikia įvairios operacinės sistemos. Darbo stotis gamina grupė kompanijų: Sun Microsystems, IBM, Digital Research, Silicon Graphics Inc. ir kt.
3.5. Mikrokompiuteriai
Tai kompiuteriai, kurie priklauso ketvirtajai kompiuterių kartai ir skirti vienam vartotojui. Jie paprastai jungiami į kompiuterių tinklą, kad galėtų bendrai su kitais vartotojais dalintis galingo kompiuterio resursais-duomenimis, programine įranga, išoriniais įrenginiais. Labai dažnai terminas mikrokompiuteris yra naudojamas kaip asmeninių kompiuterių sinonimas. Pirmą kartą terminas mikro kompiuteris buvo pritaikytas kompiuteriams, kurių centrinio procesoriaus funkcijas atliko mikroprocesorius – procesorius, realizuotas vienoje silicio plokštelėje.
Pirmasis mikroprocesorius buvo sukurtas 1971 metais JAV kompanijoje Intel.
1974 metais kompanija MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) panaudojo mikroprocesorių Intel 8080 ir sukūrė pirmąjį mikrokompiuterį Altair 8800.
4. Asmeniniai kompiuteriai
Pirmieji asmeniniai kompiuteriai buvo skirti vienam vartotojui dirbti namuose ar įstaigoje. Dabar asmeniniai kompiuteriai labai įvairios paskirties ir sudėtingumo – nuo paprastų ir ppigių namų kompiuterių su nedidele atmintim ir mažos talpos saugojimo įrenginiais iki sudėtingų kompiuterių su galingais mikroprocesoriais, didelės talpos saugojimo įrenginiais, aukštos skiriamosios gebos grafinėmis sistemomis, skirtomis projektavimo, leidybos darbams. Asmeninius kompiuterius gamina daugelis kompanijų: IBM, Compaą, Hewlett Packard, Dell, Gateway, Apple ir kt.
4.1. Asmeninių kompiuterių raida
Asmeniniai kompiuteriai savo istoriją pradėjo 1976 metais, kai du amerikiečiai -Stivenas Džobsas ir Stivas Vozniakas savo garaže surinko kompiuterį ir jį pavadino „Apple“. Tai buvo pirmas kompiuteris skirtas asmeniniam naudojimui. Tuojau pat tokių kompiuterių užsinorėjo Džobso ir Vozniako draugai. Vaikinai įkūrė firmą ir jau 1976 metais rinkoje pasirodė pirmasis pramoninis asmeninio kompiuterio variantas „Apple II“.Šie kompiuteriai turėjo didžiulį pasisekimą, tad jų gamybos ėmėsi daugelis firmų.
11 Andželika Eidukaitė
Informacinių technologijų raida
1981 metais IBM sukūrė pirmąjį pramoninį asmeninį kompiuterį, kurį pavadino IBM
PC. Šis kompiuteris tuo metu buvo greitesnis už kitus, turėjo 5,25 colio diametro lanksčiųjų diskelių įrenginį ir kompanijos Microsoft operacinę sistemą MS DOS.
1983 metais IBM sukūrė kompiuterį IBM XT. Tais pačiais metais Apple sukūrė
asmeninį kompiuterį Lisa, kuriame pirmą kartą buvo panaudota integruota programinė įranga ir
grafinė vartotojo aplinka.
1984 metais IBM išleido asmeninį kompiuterį IBM AT.
1987 metais IBM pradėjo naujos kartos asmeninių kompiuterių IBM PS/2 gamybą. Šiuose kompiuteriuose buvo įdiegta nauja Microsoft sukurta operacinė sistema OS/2, o
duomenys jau buvo saugomi 3,5 colio diametro lanksčiuose diskeliuose. Apple tais pačiais metais sukūrė naują galingesnę Macitosh variantą- Mac SE ir Mac II.
1994 metais Apple, panaudojusi mikroprocesorių Power PC, sukūrė kompiuterį Power
Mac.
1995 metais Ibm išleido kompiuterius su Intel Pentium Pro mikroprocesoriumi.
1995 metais asmeninis kompiuteris tapo langu į pasaulinį globalinį tinklą internetą –
1993 metais Intel sukūrė mikroprocesorių Pentium. IBM ir kitos kompanijos pradėjo kurti asmeninius kompiuterius su Pentium mikroprocesoriais.
atsirado galimybė naudotis elektroniniu paštu, priimti ir perduoti interneto tinklu didžiulius
informacijos srautus.
1999 kompanija AMD ppateikė vartotojams didesnio taktinio dažnio mikroprocesorių, su kuriuo gruodžio mėnesį prekyboje pasirodė kalėdiniai Compaą ir Cyber Max kompiuteriai.
2001 metų gegužės mėnesį Intel pristatė naują serverių klasės Pentium 4 Xeon su taktiniu dažniu 1.4 GHz ir darbo stotimis-Pentium 4 Itanium 1.7 GHz. Intel prognozuoja 2001 metų trečiajame ketvirtyje pademonstruoti Pentium 4 Northwood, kuris pasieks 2 GHz taktinį dažnį.
Šiandieninės technologijos leidžia sukurti vis greitesnius mikroprocesorius, tačiau asmeniniai kompiuteriai nebūtinai turi būti gaminami naudojant didžiausio taktinio dažnio mikroprocesorius. Tai priklauso nuo asmeninio kompiuterio ppaskirties, t.y. kokioms problemoms spręsti jis bus naudojamas: kurti tekstinius ar skaitmeninius dokumentus, ruošti duomenų ataskaitas internete ir t.t.
12 Andželika Eidukaitė
Informacinių technologijų raida
Išvados
Pastaruoju metu informacija tampa svarbiu komercijos objektu. Sakoma, kad kas valdo informaciją, tas valdo pasaulį. Visuomenė išgyvena technologinę revoliuciją, kkurios kertinis akmuo yra kompiuteris. Jis keičia mūsų bendravimo būdą, mokymo ir veiklos metodus, o spartus kompiuterių vystymasis didina šių pokyčių tempą. Šiuolaikinėje visuomenėje kompiuteris tapo žmogaus draugu bei įprastu darbo įrankiu kai kurių profesijų žmonėms.
