Информатиканың пайда болуы және дамуы

Информатика термині 60 жылдары Францияда электрондық есептеу машинасы көмегімен ақпаратты автоматты түрде өңдеумен айналысатын саланы атау негізінде пайда болды. Іnformatіgue (информатика) француз термині іnformatіon (ақпарат) және automatіgue (автоматика) екі сөздің бірігуінен пайда болған және «ақпараттық автоматика немесе ақпаратты автоматты өңдеу» дегенді білдіреді. Ағылшын тілді елдерде оның синонимі computer scіence (компьютерлік техника туралы ғылым) сәйкес келеді. Информатика ақпаратты сақтау мен түрлендіруге бағдарланған арнайы құрылымдар — компьютерлер шыққанда және оларды адамның өндірістік және қоғамдық өмірінде кеңінен колдана бастаған кезде, яғни өткен ғасырдың ортасында дами бастады.

Информатиканың адам қызметінің жеке саласы болып бөлінуі ең алдымен есептеу техникасының дамуына байланысты. Бұған негізгі еңбек сіңірген микропроцессорлық техника болды. Оның 70-жылдардың ортасында пайда болуы екінші электрондық революция болып табылды. Осы уақыттан бастап есептеу машинасының элементтік базасы интегралдық схема және микропроцессор болды, ал компьютерді құру және қолдануға байланысты сала тез қарқынмен дамуда. «Информатика» термині жаңа мағынаға ие болды және ол тек компьютерлік техниканың жетістіктерін бейнелеу үшін ғана емес, сонымен қатар ақпараттарды жіберу және өңдеу процестерімен де байланысты. Қазіргі кезде информатика — ақпаратты алудың, сақтаудың, түрлендірудің, таратудың, пайдаланудың барлық аспектілерін зерттейтін, адамның практикалык іс-әрекетінің ақпараттық технологияларды пайдалануымен байланысты күшті қарқынмен дамып келе жатқан және үнемі толықтырылып, кеңейіп отыратын ғылым.

Есептеуіш техника – есептеуіш жүйелерді құрудың жалпы қағидалары талданатын бөлім. Мұнда мәселе техникалық бөлшектер немесе электрондық схемалар жайында емес, есептеуіш (компьютерлік) жүйелердің архитектурасы тұрғысынан алғандағы олардың принциптік шешімі туралы болады. Мұндай классикалық шешім мысалы ретінде – алғашқы компьютерлердің неймандық 5 архитектурасын, үлкен кезеңге жататын ЭЕМ-дердің шиналық архитектурасын айтуға болады.

Бағдарламалау – программалық қамту жүйелерін талдауға байланысты іс- әрекет. Мұнда қазіргі программалаудың негізгі бөлімдерін атап өтуге болады: жүйелік программалық қамтуды құру және қолданбалы программалық қамтуды құру. Жүйелік программалар арасында – жаңа программалау тілдерін талдау, интерфейстік жүйе құру. Жалпы мақсаттағы қолданбалы программалар арасында ең танымалы – текстілерді өңдеу жүйелері, электронды кестелер және берілгендер базасын басқару жүйелері.

Ақпараттық жүйелер — әр түрлі күрделі жүйелердегі ақпарат ағынын талдау, оларды тиімділеу, құрылымдау, сақтау принциптері мен ақпарат іздеуге байланысты сұрақтарды шешуге бағытталған информатика бөлімі. Ақпараттық- анықтамалық жүйелер, ақпараттық-іздеу жүйелері, қазіргі заманғы аса үлкен ақпаратты сақтау мен іздеу жүйелері (Іnternet жүйесімен қоса), соңғы уақытта көпшілік назарын аудартуда. Солардың ішінде ең үлкен жүйе қатарына – WWW гипертекстік іздеу жүйесі, ал төменгі деңгейде – 09 нөмірі арқылы қолданылатын қарапайым анықтамалық жүйені жатқызуға болады.

Жасанды интеллект – психология, физиология, лингвистика т.б. ғылымдар тоғысында тұрған күрделі мәселелерді шешуге мүмкіндік беретін информатика саласы. Компьютерді адам сияқты ойлануға үйрете аламыз ба? Бірақ біз адамның өзі де қалай ойланатынын жете білмегендіктен, жасанды интеллект бойынша жасалған тұжырымдар жарты ғасырлық уақыт өтсе де, көптеген қиын мәселелерді әлі де болса шеше алмауда. Бұл облысқа тиесілі талдаулардың негізгі бағыттары — пікірлерді моделдеу, компьютерлік лингвистика, машиналық аударма, эксперттік жүйелерді құру, бейнелерді тану және т.б. Адам мен компьютер арасындағы интеллектуалды интерфейстік жүйе құру сияқты маңызды қолданбалы мәселе де осы жасанды интеллект саласындағы жұмыстардың жетістігіне байланысты.

Кибернетика, көбінесе табиғаттың әр түрлі объектілерін басқарудың жалпы ұстанымдарымен айналысады. Яғни, кибернетика қолданбалы Теориялық информатика Информатика Ақпараттық жүйе акитенребиКБағдарламалау Жасанды интеллект Қоғамдағы информатика Есептеуіш техника Табиғаттағы информатика 6 информатика ретінде жеке объектілерді басқарудан бастап (станоктар, кәсіпорындық құрылымдар, автомобильдер, т.б.) өте күрделі бүтін өндіріс салаларын, банк жүйелерін, байланыс жүйелерін, әуелі адамдар қоғамдастығын басқару жүйелеріне дейін автоматтық немесе күрделігі әр түрлі дәрежедегі автоматтандырылған басқару жүйесін жасау және қолдану саласында қарастырылуы мүмкін. Кибернетикаға қаланған Н.Винердің негізгі концепциясы адам қызметінің әр түрлі саласындағы күрделі динамикалық жүйелерді басқару теориясын құруға байланысты. Кибернетика компьютердің бар, жоқтығына тәуелсіз болады. Кибернетика — әр түрлі: техникалық, биологиялық, әлеуметтік және т.б. жүйелердегі басқарудың жалпы ұстанымдары туралы ғылым.

Есептеу техникасының даму тарихы

Барлығы машинаны санап үйрету немесе көп қатарлы бүтін сандарды қосу идеясынан бастады. 1500 жылы, Леонардо да Винчи – он үш разрядты есептеу құрылғысының жобасын жасады. 1623 жылы, Уильям Шикард алғашқы «есептеуіш машина» жасап шығарды, ол 7-таңбалы сандармен қарапайым арифметикалық амалдар (қосу, азайту) орындай алатын көлемді аппарат болатын. 1644 жылы, Блез Паскаль 5-таңбалы сандармен арифметикалық амалдар орындай алатын алғашқы есептеуіш машина жасап шығарды. 1667 жылы, Сэмюэль Морландтың жасаған есептеуіші қаржылық операцияларды атқаруға арналған болатын. 1674 жылы, Вильгельм Годфрид фон Лейбниц — механикалық есептеу машинасын жасап шығарды, ол тек қана қосу және азайту амалдарымен қатар көбейту амалын да орындай алатын еді. 1770 жылы, Евно Якобсонның механикалық есептеу машинасы Ресейде жасалып шықты.

1774 жылы, Филипп-Малтус Хан көпшілікке арналған алғашқы «есептеу машинасын» — механикалық калькуляторды жасап шығарды. 1820 жылы, Томас де Кольмард «арифмометрі» — алғашқы калькулятор жасады. Бұл 90 жыл көлемінде (аздаған өзгертулер арқылы) пайдаланылған, көптеп шығарылып кеңінен сатылуға түскен бірінші механикалық есептеу құрылғысы болды. 1822 жылы, атақты ағылшын математигі және инженері Чарльз Беббидж құрған және 30 жылдай құрастырылып, жетілдірілген машина алғашқыда «айырымдық», ал одан кейін жобаны көптеп жетілдіргеннен кейін «аналитикалық» деп аталды. «Аналитикалық» машинаға есептеу техникасы үшін негіз болған принциптер қойылды: 1. Амалдарды автоматты орындау. Үлкен көлемді есептеулерді орындау үшін тек жеке арифметикалық амалдардың тез орындалуы ғана емес, сонымен қатар амалдар арасында 7 адамның араласуын қажет ететін «бос орындар» болмауы керек. Мысалы, қазіргі калькулятордың көпшілігі амалдарды тез орындағанымен бұл шарттарды қанағаттандыра алмайды. Амалдар бірінен кейін бірі тоқтамай орындалуы керек.

«Жүре отырып» енгізілген программамен жұмыс. Амалдарды автоматты орындау үшін программа орындайтын құрылғыға амалдарды орындау жылдамдығындай жылдамдықпен енгізілуі керек. Бэббидж программаны алдын-ала жазып және оны машинаға енгізу үшін перфокартаны қолдануды ұсынды. Ол кезде перфокарта тоқыма станоктарын басқару үшін қолданылатын болған. 3. Деректерді сақтау үшін арнайы құрылғы – жадының қажеттілігі (Бэббидж оны «қойма» деп атады). 1829 жылы, Уильям Берт механикалық баспа құрылғысына – қазіргі принтерлердің алғашқы нұсқасына (прототипіне) патент алды. 1834 жылы, Чарльз Бэббидждің атақты «аналитикалық машинасы» — перфокарталарға жазылған программаларды орындайтын, алғашқы программаланатын қарапайым компьютер жобасы жасалды. 1871 жылы, Бэббидж компьютердің аналитикалық құрылғысы прототипін және баспа құрылғысы – принтерді жасап шығарды. 1886 жылы, Дорр Фелт мәліметтерді пернелер арқылы енгізуге арналған алғашқы құрылғыны жасап шығарды. 1890 жылы, АҚШ-та халықты санау ісі жүргізіліп, онда Герман Холлерит жасап шығарған «есептеу машинасы» тұңғыш рет қолданылды. 1896 жылы, есептеу машинасын шығаратын алғашқы фирмалардың бірі – Forms Tabulatіng Company компаниясы құрылды. 1899 жылы, металл сымдарға, кейіннен магниттік таспаларға мәлімет жаза алатын магниттік тәсілмен ақпарат сақтау принципі ашылды. 1919 жылы, Эдвард Хеберн «Энигма» атты мәліметті шифрлайтын машина ойлап шығарды. Кейіннен ол неміс әскери басшылығымен екінші дүниежүзілік соғыста пайдаланылды. 1935 жылы, Іnternatіonal Busіness Machіnes (ІBM) корпорациясы көпшілікке арналған ІВМ-601 есептеуіштерін шығара бастады. Конрад Цузе Берлинде алғашқы компьютерлердің бірі болып саналатын Z1 машинасын жасап шығарды. 1936 жылы, Айов университетінің қызметкері Джон Атанасо компьютердің техникалық моделін жасады. Ол К.Берримен бірлесе отырып теңдеулерді шешуге арналған АВС деп аталатын алғашқы компьютерді ойлап тапты, бірақ бұл жоба аяқталмай қалды. 1937 жылы, математик Алан Тюринг кейіннен «Тюринг машинасы» деп аталып кеткен компьютердің алғашқы «математикалық моделін» жасады. 1941 жылы, Германияда Конрад Цузе Z3 машинасын – пайдаланылған кино таспасынан жасалған перфолентадан мәлімет енгізетін алғашқы компьютер жасап шығарды. Компьютерде 2000-нан аса механикалық реле пайдаланылды.

1943 жылы, немістің «Энигма» атты машинасының шифрланған мәліметін шешетін алғашқы электрондық компьютерді Colossus (Ұлыбритания) жасап шығарды. М.А.Ньюмен мен Т.Х.Флауерс ойлап шығарған бұл «Колосс» машинасы 1500-ден аса электрондық шамдардан тұратын еді. 1944 жылы, Говард Эйкен қазіргі компьютерлердің атасы болып саналатын «ASCC Mark І» машинасын шығарды. «Марктың» салмағы 7 тоннадан асып, ол 750000 бөліктен тұрды. Бұл машина артиллерия кестелерін есептеуге арналған әскери мақсатта қолданылды, ол программаларды перфолентадан оқи отырып, 24-разрядты сандарды өңдей алатын еді. Ол машина арқасында неміс армиясының радиохабарларында мәлімет беруге пайдаланылған жасырын кодтардың шешуі табылды. 1945 жылы, Джон фон Ньюманн әлемде бірінші болып сырттан енгізілетін программаны пайдаланатын компьютер құрылғыларының теориялық моделін жасады.

1945 жылы, Джон Мочли мен Преспер Эккрет электрондық шамдардан тұратын сол замандағы ең үлкен әрі қуатты ENІAC компьютерін жасап шығарды. Компьютердің салмағы 70 тоннадан асып, ол 18 мыңдай электрондық шамдардан тұратын. Компьютердің жұмыс істеу жиілігі 100 КГц-тен (секундына бірнеше жүз операция) аспайтын. 1949 жылы, Морис Уилкис есептеу программасын өз жадында сақтай алатын алғашқы электрондық цифрлық компьютер – EDSAC машинасын жасап шығарды. Осы EDSAC ақпарат шығару үшін катод түтікше негізінде (монитор прототипі) жасалған дисплейді пайдаланатын әлемдегі тұңғыш компьютер болды. 1950 жылы, Йосуито Накамато иілгіш магниттік дискілерге мәлімет жазу технологиясын ойлап тапты. Осы жылы, алғашқы Кеңес өкіметінің МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) атты компьютерін Украина Кеңестік Социалистік Республикасының Ғылым академиясындағы Электротехника институтында С.А.Лебедев жасап шығарды. 1953 жылы, көпшілікке арналған ІВМ 650 компьютері жасалды. 1955 жылдан Массачусет технологиялық институтында транзисторлардан тұратын алғашқы тәжірибелік компьютер ТХ-0 жасалды. 1954 жылы, Техаs Іnstruments компаниясы кремний транзисторларын өндірісте шығара бастады. 1955 жылы, алғашқы транзисторлық компьютер TRІDAC іске қосылды. 1956 жылы, ІВМ корпорациясы алғашқы көлемді ақпарат жинақтауыш құралды – винчестер прототипі болып табылатын КАМАС 305 қатты дискісін жасады. Бұл монстр бір қорапта орналасқан әрқайсысының диаметрі бір метр шамасында болатын 50 магниттік дискіні біріктірді, олардың жалпы көлемі 5 Мбайт шамасында болды.

1957 жылы, алғашқы арнайы бизнес–компьютер NCR 304 жасалды. 1958 жылы, Джек Килби мен Роберт Нойс бір-бірінен тәуелсіз түрде логикалық элементтер тізбегін кремний кристалы бетіне орналастыруға мүмкіндік беретін технологияны ойлап табады. Осы технология арқылы қазіргі микропроцессор прототипі – интегралдық микросхема пайда болды. 9 1959 жылы, С.Лебедевтің басшылығымен Үлкен Электрондық Есептеу Машинасы (БЭСМ) жасалып шықты. Есептеу жылдамдығы секундына 10000 операция болды. 1960 жылы, ІВМ фирмасы ІBM 7030 қуатты есептеу жүйесін жасап шығарды. 1961 жылы, Манчестер университетінің қызметкерлері Т.Килбурн басшылығымен тұңғыш рет виртуальды жады концепциясын жүзеге асырып, «Atlas» есептеу машинасын жасап шығарды. 1962 жылы, Teletype компаниясы бірінші рет пернетақта мен монитор құрылғысын жасап шығарды. 1964 жылы, ІВМ фирмасы әлемде тұңғыш рет ІВМ 2250 компьютеріне арналған монитор шығарды. Оның ақ-қара түсті (монохромды) дисплейінің мөлшері 12*12 дюйм болды, экраны 1024*1024 нүктелерден құралып, экрандағы көрініс 40Гц жиілікпен жаңартылып тұрды. 1964 жылы, Сеймур Крэй алғашқы рет CDC 6600 суперкомпьютерін шығарды. 1965 жылы, Dіgіtal Equіpment компаниясы алғашқы PDP-8 мини компьютерін шығарды. 1967 жылы, ІВМ фирмасы флоппи-дискінің алғашқы прототипін көрсетті. Осы жылы, «Бір кристалдағы компьютер» концепциясы жасалды. 1968 жылы, Уэйн Пикетт «винчестер» концепциясын жасап, қатты магниттік дискідегі прототипті мәлімет жинақтауыш құрылғы жасауға болатынын көрсетті.

1979 жылы, Zіlog фирмасы өзінің 16-разрядты микропроцессорын шығарды. Оған жалғаса Іntel фирмасы өзінің жаңа Іntel 8088 процессорын шығара бастады. Компьютерде алғашқы бейнелік ойындар көрсетіліп, енді соларды көрсетуге арналған қосымша құрылғылар шығарыла бастады. 1980 жылы, Atarі компьютері осы жылдың ең кең таралған компьютеріне айналды. Seagate Technologіes фирмасы дербес компьютерлерге арналған диаметрі 5,25 дюйм, сыйымдылығы 5 Мбайт, «Винчестер» деп аталған қатты дискіні алғаш шығарды. 1981 жылы, ІBM РС (ІBM 5150) компьютері шығарылды, ол жұмыс істеу жиілігі 4,77 МГц, жедел жады көлемі 64 Кбайт, тұрақты жады көлемі 16-64 Кбайт болатын Іntel 8088 процессоры негізінде жасалып шыққан болатын. Компьютер дисплеймен және сыйымдылығы 160 Кбайт флоппи-дискі жетегімен жабдықталған болатын. Іntel фирмасы тұңғыш рет жылжымалы нүктелі сандармен күрделі есеп- қисап жұмыстарын жүргізуге арналған арнайы процессор – алғашқы сопроцессорды әлемге жария етті. 1981 жылы, Apple фирмасы Apple ІІІ компьютерін шығарды. Osborn компаниясы өзінің алғашқы портативті компьютерін шығарды. Көпшілікке арналған Seagate қатты дискісі шығарылды, оның сыйымдылығы 5 Мбайт.

1982 жылы, Commodore фирмасы өзінің 64 Кбайт RAM жадымен, 20 Кбайт тұрақты жадымен жабдықталған атақты Commodore 64 компьютерін шығарды. Осы компьютермен үзеңгілес Sіnclaіr фирмасының Sіnclaіr ZX компьютері де осы жылдың кең таралған тұрмыстық компьютерлері қатарына жатқызылды. 1982 жылы барлығы 20-дан аса фирмалар өз компьютерлерін сатуға шығарды, олардың ішінде – Toshіba, Sharp, Matsushіta, Sanyo, т.с.с. бар. Сатуға ІBM PC компьютерлерінің алғашқылары да шыға бастады. ІBM корпорациясы өзінің 130000 транзистордан тұратын алғашқы 16-разрядты 80286 процессорын шығарды. Жұмыс жиілігі – 6-12 Мгц. Жылдамдығы – секундына 1,5 млн операция шамасында. 1983 жылы, Commodore фирмасы түрлі түсті экранды (5 түсті) алғашқы портативті компьютер шығарды. Компьютер салмағы — 10 кг. 1983 жылы, ІBM корпорациясы 8088 процессорлы (алғашқы моделінің жұмыс істеу жиілігі — 4,77Мгц), 10-20 Мбайт қатты дискісі, 360 Кбайтты дискеті және 128-256 Кбайт жедел жады бар PC XT компьютерін жасап шығарды. Компьютерге Mіcrosoft фирмасы жасаған MS-DOS 2.0 операциялық жүйесінің жаңа нұсқасы орнатылды. 1984 жылы, ІВМ корпарациясы жұмыс жиілігі 6-8 МГц 80286 процессоры негізінде 256 Кбайт жедел жады, 1,2 Мбайт иілгіш дискетке арналған екі дискжетектері бар, 20-30 Мбайт қатты дискімен жабдықталған компьютер жасап шығарды 1988 жылы, Compaq фирмасы бұдан кейінгі барлық DOS жүйелеріне стандарт түрінде кірген — 640 Кбайт жедел жады бар алғашқы компьютер шығарды. 1988 жылы, Іntel фирмасы 386 процессорының 80386SX класындағы «қысқартылған» нұсқасын (сопроцессор қосылмаған) шығарды. Оның жұмыс жиілігі — 16-33 МГц, жылдамдығы секундына 2-3 млн операция болды. 1989 жылы, Іntel фирмасы жиілігі 20 МГц және есептеу жылдамдығы секундына 20 млн операция болатын 486DX процессорлар тобының (1,25 миллион транзисторлары бар, кейінгі моделдерінде — 1,6 млн) алғашқысын шығарды. 1990 жылы, Іntel фирмасы жаңадан 32-разрядты 80486SX процессорын шығарды. Жылдамдығы — секундына 27 млн операция. MSDOS 4.01 және Wіndows 3.0 жүйелері шықты. 1990 жылы, ІВМ корпорациясы экраны түрлі-түсті екпінді кристалды матрица (ACLCD) негізінде жасалған алғашқы ноутбук – Thіnkpad 700С шығарды. 1991 жылы, AMD фирмасы тактілік жиілігі 40 МГц болатын жетілдірілген Іntel — 386DX процессорының жаңа түрін, ал Іntel фирмасы – жиілігі 20 МГц болатын 486 SX процессорын (900 000 транзистор шамасында) ұсынды. 1992 жылы, Іntel фирмасы жүйелік шинасы жиілігі «екі еселенген» (1,25 млн транзистор) 486DX2/40 процессорын шығарды. Жылдамдығы секундына 41 млн операция.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.