Технические и программные средства информатики

В результате изучения главы студент должен:

знать

• • назначение конкретных технических и программных средств для реализации информационных процессов;
• • назначение, функции, основные технические характеристики устройств персонального компьютера;
• • характеристику программных средств, реализующих различные информационные технологии;

уметь

• • классифицировать информационные технологии по функциональному признаку;
• • выбирать информационные технологии, соответствующие имеющимся у пользователя техническим и программным средствам, для решения конкретной практической задачи;

владеть

• • навыками классификации информационных технологий по функциональному признаку;
• • навыками выбора информационных технологий, соответствующих имеющимся у пользователя техническим и программным средствам, для решения конкретной практической задачи.

Краткая историческая справка о развитии вычислительной техники

Механические первоисточники

Для реализации конкретной информационной технологии необходимо наличие таких взаимосвязанных компонентов, как комплекс технических средств, состоящий из вычислительной, коммуникационной и организационной техники, и программное обеспечение.

Под вычислительной техникой понимают совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных. Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой.

Первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения было создано на базе механических часов в 1623 г. профессором кафедры восточных языков в университете Тюбингена (Германия) Вильгельмом Шикардом. Сам профессор в письмах называл свое изобретение «суммирующими часами».

В 1642 г. французский механик Блез Паскаль (1623—1662) разработал более компактное суммирующее устройство, которое стало первым в мире механическим калькулятором, выпускавшимся серийно (главным образом для нужд парижских ростовщиков и менял).

В 1673 г. немецкий математик и философ Г. В. Лейбниц (1646—1717) создал механический калькулятор, который мог выполнять операции умножения и деления путем многократного повторения операций сложения и вычитания.

На протяжении XVII в., известного как эпоха Просвещения, появились новые, более совершенные модели, но принцип механического управления вычислительными операциями оставался тем же.

Идея программирования вычислительных операций пришла из той же часовой промышленности. Старинные монастырские башенные часы были настроены таким образом, чтобы в заданное время включать механизм, связанный с системой колоколов. Такое программирование было жестким — одна и та же операция выполнялась в одно и то же время.

Идея гибкого программирования механических устройств с помощью перфорированной бумажных перфокарт впервые была реализована в 1804 г. в ткацком станке Жозефа Мари Жаккара (1752—1834). Узор программировался с помощью комплекта перфокарт. На них информация об узоре записывалась посредством пробивки отверстий (перфораций), расположенных в определенном порядке. Информация для плетения запрограммированного узора ткани считывалась с перфокарты с помощью специальных штырей. Машина Жаккара явилась прообразом машин с программным управлением, после чего оставался лишь один шаг до программного управления вычислительными операциями.

Этот шаг был сделан выдающимся английским математиком и изобретателем Чарльзом Бэббиджем (1792—1871) в его аналитической машине, которая не была до конца построена изобретателем при жизни, но была воспроизведена по чертежам в наши дни. Особая роль в разработке проекта аналитической машины принадлежит графине леди Аде Лавлейс (1815—1852), дочери известного поэта лорда Байрона. Именно ей принадлежала идея использования перфорированных карт для программирования вычислительных операций (1843). Леди Аду можно с полным основанием назвать самым первым в мире программистом. Сегодня ее именем назван один из известных языков программирования.