Тема 9. Роль вычислительной техники в процессе информатизации
Компьютеры в информационном обществе стали естественной его составляющей и элементом повседневной жизни каждого человека, хотя часто мы их просто не замечаем. Трудно сегодня найти хотя бы одну область деятельности людей, где бы не применялись компьютеры или ту, которая хотя бы косвенно не зависела от их применения. Часто компьютеры отличаются от годами устоявшегося представления об ЭВМ. Достаточно привести пример банковского автомата для выдачи наличных денег, системы управления современным автомобилем, цифровую фотокамеру или просто микроволновую печь. Все они являются сами по себе компьютерами, включают их в качестве своих составных элементов.
Именно поэтому в последнее время к основным компонентам средств, способствующим обработке информации, причисляют и бытовую электронику (теле-, аудио-, видео- и другое оборудование), начинающую играть все большую роль в экономической жизни отдельных членов информационного общества, выступая в роли важнейших оконечных устройств приема/передачи и накопления данных, информации и знаний.
Рис. 1. Компьютеры в информационном обществе
Электронные вычислительные машины (ЭВМ), или, как их все чаще называют, компьютеры (от английского слова COMPUTE - вычислять, подсчитывать), - одно из самых удивительных творений человека. Простейшие устройства для облегчения счета появились в глубокой древности, несколько тысячелетий назад. По мере развития человеческой цивилизации они медленно эволюционировали, непрерывно совершенствуясь.
Однако только в 40-е годы ХХ-го столетия было положено начало созданию вычислительных машин современной архитектуры и с современной логикой - современных электронных вычислительных машин. С тех пор за исторически очень короткий срок компьютеры - благодаря огромным успехам электроники - проделали такой путь в своем техническом совершенствовании и масштабах применения и влияния на человеческое общество, с каким не сравнится никакое другое изобретение человечества, включая атомную энергию и космическую технику. Да и последние не могли бы получить столь мощного развития без использования достижений вычислительной техники.
Кратко характеризуя темпы развития вычислительной техники, можно сослаться на образное сравнение в журнале «Сайнтифик Америкэн» (декабрь 1982 г.): «Если бы авиапромышленность в последние 25 лет развивалась столь же стремительно, как и промышленность средств вычислительной техники, то сейчас самолет «Боинг-767» стоил бы 500 долларов, совершал бы облет земного шара за 20 минут, затрачивая при этом 5 галлонов (примерно 20 литров) топлива». Приведенные цифры весьма ярко отражают относительное снижение стоимости, рост быстродействия и повышение экономичности ЭВМ.
Однако с появлением ЭВМ возникли новые проблемы, о существовании которых ранее и не знали.
Компьютер в первую очередь является МАШИНОЙ - не существующим в природе, а созданным человеком объектом, предназначенным для усиления природных возможностей человека. В отличие от инструментов, приспособлений и механизмов компьютер, как и любая машина, не использует для своего функционирования физическую силу (энергию) человека. При работе с любой машиной человек выполняет только функцию управления.
Компьютер является особенной - ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ, информационной машиной, усиливающей не физические возможности человека, а его способность к вычислениям, накоплению и обработке информации, выполняющей разного рода вычисления или облегчающей этот процесс.
Компьютер является ЭЛЕКТРОННОЙ вычислительной машиной, основные функциональные элементы которой выполнены (реализованы, построены, осуществлены) на электронных приборах, с использованием современной наиболее развитой технологии обработки сигналов, на базе применения достижений электроники. Теоретически возможно построение вычислительных машин на другой материальной базе: история знает механические, наши современники - электронные и оптические, а футурологи - биологические вычислительные машины.
По способу представления информации вычислительные машины разделяют на три группы:
- аналоговые вычислительные машины (АВМ), в которых информация представляется в виде непрерывно изменяющихся переменных, выраженных какими-либо физическими величинами;
- цифровые вычислительные машины (ЦВМ), в которых информация представляется в виде дискретных значений переменных (чисел), выраженных комбинацией дискретных значений какой-либо физической величины (цифр);
- гибридные вычислительные машины, в которых используются оба способа представления информации.
Каждый из этих способов представления информации имеет свои преимущества и недостатки. Основным достоинством ЦВМ, определившим их широкое распространение и преобладание среди всех ЭВМ, является то, что точность получаемых с их помощью результатов вычислений не зависит от точности, с которой они сами (т.е. ЦВМ) изготовлены. Точность же результатов вычислений с помощью АВМ непосредственно зависит от точности устройства самой АВМ. Этим объясняется и тот факт, что первое известное нам аналоговое вычислительное устройство - логарифмическая линейка - появилась лишь в XVII в., тогда как самыми древними цифровыми средствами для облегчения вычислений были человеческая рука и подручные предметы - камешки, палочки, косточки и т.п., а “цифровое” приспособление для счета - абак - известен был уже древним египтянам.
Понятие “вычислительная система” (ВС) появилось исторически позже понятия “вычислительная машина” и является по сравнению с последним более общим, подразумевая наличие в структуре ВС нескольких равноправных и взаимодействующих обрабатывающих устройств - процессоров. Таким образом, классическая вычислительная машина представляет собой всего лишь один из возможных видов ВС - однопроцессорную ВС. ВС - это комплекс технических средств, имеющих общее управление, предназначенный для преобразования информации и обеспечивающий автоматическую обработку данных по заданной программе.
Важную роль в развитии вычислительной техники, средств обработки информации и управляющих устройств, являющихся основой автоматизации в различных сферах человеческой деятельности, сыграло появление микропроцессоров (1971), а также сравнительно дешевой памяти большой емкости. Неослабевающий интерес к микропроцессорам объясняется такими их свойствами, как низкая стоимость, высокая надежность, компактность и значительные вычислительные и функциональные возможности, позволяющие применять их даже там, где использование средств цифровой обработки информации ранее считалось нецелесообразным.
Ключевая роль в современной инфраструктуре информатизации принадлежит системам телекоммуникаций и вычислительным сетям, в которых сосредоточены новейшие средства вычислительной техники, информатики, связи, а также самые прогрессивные информационные технологии. Именно они обеспечивают пользователям широкий набор информационно-вычислительных услуг с доступом к локальным и удаленным машинным ресурсам, технологиям и базам данных.
По мере развития сетей с начала 70-х годов расширяется перечень предоставляемых ими услуг и повышается их интеллектуальный уровень.
К числу наиболее распространенных услуг, предоставляемых современными сетями, относятся:
1. Телекоммуникационные услуги:
- обмен сообщениями в режиме “электронная почта” как между пользователями одной сети, так и между пользователями различных сетей;
- обмен сообщениями между участниками телеконференций и телесеминаров;
- организация электронных бюллетеней новостей (электронных досок объявлений);
- организация диалога и обмен сообщениями двух абонентов в режиме “запрос - ответ”;
- передача больших массивов - файлов;
- размножение сообщений и передача их по заранее подготовленному списку; приоритетное обслуживание сообщений согласно категориям срочности;
- организация замкнутых групп абонентов (подсетей) для взаимного обмена информацией только в рамках группы;
- доставка факсимильных сообщений; переадресация сообщений в случае изменения адреса получателя информации;
- выдача копий сообщений по запросам абонентов и др.
2. Информационные услуги:
- поиск информации по вопросам, интересующим абонентов
3. Консультационные услуги:
- консультации по информационному и программному обеспечению сети;
- консультации по технологии использования общесетевых ресурсов;
- обучение навыкам работы с компьютером и другими техническими средствами и др.
4. Технические услуги:
- установка программного обеспечения, установка и тестирование модемов и др.
5. Рекламные услуги: размещение рекламы в электронных конференциях и семинарах, на электронных досках объявлений.