За последние 70-80 лет электронно-вычислительная техника достигла фантастических успехов. Так, первая ламповая ЭВМ ЭНИАК, созданная в 1946 году, выполняла 5000 операций сложения и 360 операций умножения в секунду. А сегодня самый мощный суперкомпьютер) имеет производительность порядка тысячи петафлопс, то есть 1018 операций над числами с плавающей точкой в секунду. То есть, производительность уже достигла экзафлопсов. Число процессорных ядер в самых мощных машинах насчитывает миллионы.
Ни в одной другой области техники не наблюдалось таких темпов развития. И это развитие преобразовало все сферы деятельности человеческого общества.
Кстати, термины «ЭВМ» (Электронно-вычислительная машина) и «компьютер» можно считать синонимами: computio по латыни означает «вычисление». Отличия только по времени употребления. Постепенно «компьютер» вытеснил «ЭВМ», в силу чего характеристики и возможности современных компьютеров и ЭВМ прошлого века несравнимы. Однако в юридической и иной официальной литературе по-прежнему пишется «ЭВМ», и всё написанное там полностью относится к компьютерам.
Двоичная система счисления, представление чисел с помощью нулей и единиц, была изобретена в разных странах в глубокой древности (в Китае, Индии, у индейцев Америки – инков и др.). Современное описание в виде нулей и единиц было сделано Годфридом Лейбницем. В середине XIX века британский ученый Джордж Буль опубликовал работы по математической логике. Он свел все логические умозаключения к простым выражениям, близким по форме к математическим формулам.
Но вплоть до создания в XX веке первых ЭВМ двоичная система и алгебра логики практического использования не имели, в основном были теоретическим упражнением. Сейчас то и другое представляют собой фундаментальные основы информационных технологий.
В 20-70-х годах XIX века английский математик Чарлз Бэббидж занимался разработкой механической аналитической машины, которая должна была автоматически производить вычисления по заданной программе. Фактически там были реализованы основные блоки последующих компьютеров.Ему помогала графиня Ада Лавлейс, которую называют первым программистом, она ввела в употребление понятия цикл и рабочая ячейка, предсказала, что машины в далеком будущем смогут сочинять музыку и писать картины (и это через полтора-два века сбылось).
Аналитическая машина должны была содержать множество шестеренок и рычагов, приводиться в движение паровым двигателем. Но тогдашний уровень техники не позволял построить надёжно работающую конструкцию такой сложности.
Машина была построена по чертежам Бэббиджа только в 1991 году, к двухсотлетию со дня рождения учёного. Она исправно работает, весит 3 тонны и стоит около 500 тысяч долларов.
В конце 30-х годов XX века произошло два важных открытия, которые открыли дорогу к созданию вычислительных машин, пока на базе электромеханических основе.
— Была разработана машина Тьюринга, Аланом Тьюрингом в 1936 году. Математически доказан факт, что любое заданное состояние машины (системы) может быть достигнуто выполнением конечной последовательности команд из фиксированного набора команд. Кромет того, Тьюринг разработал известный тест, позволяющий определить, с чем мы имеем дело: с человеком или машиной.
— В 1937 году американский инженер и математик Клод Шеннон опубликовал работу, в которой показал, что релейные схемы позволяют решать все задачи Булевой алгебры логики. Произошло объединение двоичной системы с Булевой алгеброй.
В СССР первая ламповая ЭВМ МЭСМ была построена в 1950 году, она выполняла 3 тысячи операций в секунду (разрыв составлял 4 года).
В 1948 году был изобретен транзистор. Транзисторы начали применяться в ЭВМ с 1953 года, и до сих пор подавляющее большинство компьютеров (исключая квантовые) построены на базе полупроводниковых транзисторов, которые сегодня уже имеют наноразмеры. Налицо 70 лет триумфального шествия полупроводниковой технологии, полностью изменившей человеческую цивилизацию.
2-е поколение ЭВМ было создано на базе транзисторов, 3-е – на базе микрочипов, в которых транзисторы объединялись в единые печатные схемы. Сначала транзисторов в чипах было десятки и сотни, а сегодня сотни миллионов. В 4-м поколении изменилась не элементная база, а архитектура ЭВМ: появился процессор, в котором на одном кремниевом кристалле проводятся все вычисления по служебным и прикладным программам. Эта централизация привела к дальнейшему повышению скорости вычислений, миниатюризации, новым возможностям.
Главное: создание процессоров позволило приступить к разработке персональных компьютеров. Потребовалось решить несколько задач.
- Уменьшение размеров. Появился настольный компьютер, который каждый может поместить дома или в офисе, на рабочем столе.
- Снижение стоимости. Первой ПЭВМ считается Altair 8800, созданный в 1974 году. ПО для него создали Билл Гейтс и Питер Ален, чуть позже они создали компанию Microsoft. Примерно в то же время, в 1976 году была основана компания Apple Computer и появился первый ПК Apple 1. Вся эта техника имела стоимость в 600 долларов и ниже. А, например, выпущенный в 1965 году мини компьютер PDP-8, имеющий размеры бытового холодильника, стоил около 20 тысяч долларов.
- Обеспечение легкости освоения вычислительной техники, чтобы вычислительная техника стала понятной людям без специального образования. Эта задача была решена после появления операционных систем с графическим интерфейсом. Вместо выполнения команд, которыми оперируют специалисты, появился интерфейс из интуитивно понятных окон, пиктограмм, меню, доступный миллионам пользователей.
Становление информационного общества.
Сейчас любой умственный труд стал немыслим без компьютера. И не только в технической, но и в гуманитарной сфере. Персональный компьютер проник буквально во все сферы жизни общества. Компьютер активно используется также и в домашних условиях, для обучения, развлечения, общения.
Ещё большее распространение получила мобильная телефония. Сейчас число ПК в мире оценивается в 2 миллиарда, а число смартфонов – в 8 миллиардов. Из этой пропорции понятны приоритеты в развитии информационно-коммуникационных технологий.
И, конечно, революционное воздействие на современное общество оказал Интернет. Сегодня с помощью Глобальной сети можно получить любую информацию, связаться с человеком практически из любого города (и не только города) планеты, пообщаться в социальных сетях и т.д. Современному человеку трудно представить себе условия жизни людей до появления Интернета.
ИТ технологии вносят весомый вклад в современную экономику. Информационные продукты, программное обеспечение, базы данных и пр. по стоимости конкурируют в продукцией материального производства.
Есть простой формальный критерий, является ли общество информационным. Если больше половины работающего населения страны занято в информационной сфере (в основном работает за компьютером), то это общество считается информационным. В России число офисных работников превзошло число занятых другим трудом ещё в 2010 году.
Развитие систем искусственного интеллекта.
Развитие ИТ технологий всё больше смещается в сторону создания искусственного интеллекта. Многочисленные системы и устройства с элементами искусственного интеллекта работают в разнообразных сферах человеческой деятельности и приносят реальную пользу. Системы машинного перевода с одного языка на другой, программы распознавания образов, самообучающиеся модели на базе нейронных сетей и многое другое.
Однако в злонамеренных руках искусственный интеллект может оказаться очень сильным оружием. И здесь от общества требуется строгий контроль за использованием мощных систем ИИ, подобный тому, который существует в области оружия массового поражения.
