Эволюция развития информатики

 

Исторический путь развития информатики тесно связан с эволюцией знаний об информации. При описании истории информации следует обратить внимание на познавательное и коммуникативное начало человеческой деятельности в качестве главных условий развития общества (4, 104-105).

Действительно, стремление человека к знаниям и на их основе познанию окружающей действительности является главным средством развития культуры. Homo sapiens (человек разумный) не может существовать без знаний и общения (коммуникаций), поскольку они являются внутренней его потребностью и условием существования. Основой знаний и коммуникаций является информация и ее структурные элементы (сведения и сообщения).

Вся существующая историография отображает не только описанную человеческую культуру, но и историю информационных знаний.

С появления письменности (около 7 тысяч лет назад у древних шумеров) берет свое начало не только история информации, но и история развития способов ее обработки, хранения и передачи. Вначале были созданы простые символьные и изобразительные формы представления информации, которые отображались преимущественно на камне, глиняных табличках, папирусе и пергаменте. Символьная и графическая форма информации ранних цивилизаций дошла до наших дней в виде иероглифического письма (Египет) и клинописи (Шумер, Вавилон). Первые алфавитные знаки-буквы появились около пяти тысяч лет назад в древнем Египте (5, 15-17).

В результате совершенствования текстовой информация был создан семитический и финикийский алфавит, т.е. буквенные выражения с постоянным составом знаков, на основе которых созданы греческий и латинский алфавиты. (6, 34). Первый алфавит был создан в середине второго тысячелетия до н.э. (7, 37). Несмотря на усовершенствования в написании текстов, носители информации оставались прежними. Неудобство оформления информации на камне и даже на папирусе или пергаменте не позволяло активно развивать информационную сферу человеческой деятельности.

Первый этап развития информатики. Начало периодизации развития информационных знаний (или знаний об информации) как ресурсной основы развития общества связано ссозданием качественно нового носителя и средства производства информации (бумаги и печатного станка), что привело к появлению первых коллективных (массовых) источников информации.

Изобретение бумаги относится ко II в. н.э. Книгопечатный станок на основе деревянных матриц изобретен в Китае (VIII в.), а на металлических клише - в Германии (XV в.).

Создание печатного станка создало условия существования первого революционного процесса в истории информации, поскольку они дали возможность получать многотиражную информационную продукцию. С названным открытием обычно связывают начальный этап научно-технической революции и появление научной терминологии.

Возможность выпуска многотиражных книг, географических карт, технических чертежей, первых энциклопедий дала толчок к созданию первых поисковых систем на алфавитной основе. Неслучайно, расцвет эпохи Возрождения совпал по времени с началом производства печатной книги, поскольку в это время стали качественно изменяться многие параметры организации и самоорганизации общества и человека. Между письменной и печатной культурой многими авторами стал проводиться водораздел точно такой же, как между печатной и медийно-компьютерной в наше время.

Анализируя революционные преобразования в развитии общества, происшедшие после создания печатного станка, известный социолог электронной эпохи Маршал Маклюэн в своей книге «Галактика Гутенберга» подчеркнул, что развитие книгопечатания не только изменило технологию текстов, не только наложило отпечаток на язык и формы человеческого восприятия действительности, но и качественно изменило систему человеческой деятельности и общественных ценностей (8, 288-295).

С началом печатного времени активно стали развиваться научные знания. В это время была создана система многих отраслей научных знаний, которая дошла до наших времен. Именно с XVII-XVIII вв. берет свое начало современная наука как структурированные знания.

В это же время были сконструированы первые механические вычислительные средства выполнения арифметических действий (калькуляторы). Впервые суммирующее механическое вычислительное устройство сконструировал в 1642 г. Блез Паскаль, помогая своему отцу, чиновнику казначейства при бухгалтерских расчетах. В дальнейшем Готфрид Лейбниц усовершенствовал конструкцию Паскаля и создал в 1671 году машину для выполнения операций умножения. В калькуляторе Г.Лейбница для представления чисел в двоичном коде использовались подвижные шарики. Механическое хранение последовательности команд тоже имеет давнюю историю, оно, например, применялось в самоиграющих музыкальных инструментах и других автоматах с древних времен. Принцип работы калькулятора Г.Лейбница сохранился практически во всех последующих механических вычислительных устройствах (7, 126-127).

Учитывая момент изобретения механических вычислительных средств, можно согласиться с мнением авторов о том, что Г.Лейбниц является основателем информатики как науки (3, 75-76).

Второй этап развития информатики. Следующий период развития информационной сферы человеческой деятельности совпадает со вторым этапом научно-технической революции: изобретением телеграфа (1774 г.); фотографии (1826 г.); телефона (1876 год); радио (1895 год); кинематографа (1895 год); телевидения (1923 г.).

Как известно, ранее информация писалась и переписывалась ручным способом, а доставлялась до адресата с помощью лошадей либо почтовых голубей. Названные основные достижения технического прогресса продвинули процесс создания, передачи и использования информации. Были созданы фундаментальные условия производства новых форм информации – фотографии, быстрых средств передачи информации – телеграфа, телефона и радио, а также видеоизображения.

С этого времени начался новый технический и технологический скачок не только форм производства и использования информации, но и высокоскоростные формы ее передачи.

В конце XIX в. была основана новая область человеческой деятельности – документация, объектом которой была библиографическая информация или описание структуры знаний. Ее родоначальником стал бельгийский социолог Поль Отле, который вместе со своим соратником Анри Лафонтеном, впоследствии видным деятелем, лауреатом Нобелевской премии мира, создали Международную федерацию по документации (1, 32). Название этой области знаний просуществовало до середины XX в., когда был введен в оборот термин информация, после чего все области знаний, объектом которых была информация, стали менять наименование на Informatiq (информатика).

В научном мире до конца 50-х гг. информатика ассоциировалась со знаниями об информации, хотя законченное оформление наука с таким названием получила только в связи с применением вычислительной техники при обработке и использовании информации.

В литературе по истории информатики существует мнение о том, что информатика развивалась в недрах кибернетики, фактически на единой технической базе - вычислительной технике, средствах связи и передачи данных. Кроме того, кибернетика как наука об общих законах и закономерностях управления и связи, объективно была вынуждена заниматься вопросами использования информации в интересах управления (3, 31). В этой позиции существует здравый смысл, поскольку действительно по своим фундаментальным параметрам кибернетика и информатика имеют много общего, однако объекты этих наук не совпадают. Объектом исследования кибернетики является управление и управленческие процессы, а объектом информатики – информация и информационная деятельность.

Иначе говоря, к середине 60-х гг. в научной литературе произошло фактическое оформление новой области научных знаний, объектом исследования которых является информация и информационные процессы. К тому времени активно развивались математические и технические науки, в рамках которых многие результаты исследования были направлены на создание и совершенствование вычислительной техники обработки информации и технических средств ее передачи (связи).

Окончательное оформление информатики как области научных знаний завершено в 70-80-е гг. преимущественно в области физико-математических и технических наук. В настоящее время в перечне специальностей научных работников, утвержденном Приказом Минобрнауки РФ от 25.02.2009 N 59 информатика включена в группу специальностей «Информатика, вычислительная техника, управление и обработка информации» под № 05.13.00, а присвоение научной квалификации производится в рамках технических и физико-математических наук.

Третий этап развития информатики. Этот период можно с уверенностью отнести к революционному периоду развития информационной сферы, поскольку он связан с созданием компьютера и связанным с ним технических средств высокоскоростного обработки и использования информации.

История создания компьютеров берет свое начало с простейших вычислительных устройств и средств. Первые вычислительные процессы путем сложения, вычитания, умножения, деления велись простым математическим методом. Затем появились более сложные вычислительные устройства (механические калькуляторы), которые стали первыми прообразами компьютеров. Самым же древним устройством считается абак, счетная доска или обычные бухгалтерские счеты, которые еще недавно использовались кассирами во всем мире.

Принципиальная схема первой механической вычислительной машины, как отмечалось выше, была предложена еще в XVII в. Б.Паскалем и Г.Лейбницем. В середине XIX в. Чарльзом Бэбиджем была сконструирована «аналитическая машина», первая в истории попытка создания универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением. В его машине арифметическое и запоминающее устройства были конструктивно разделены, работа с адресами и кодами осуществлялась раздельно. Он изобрел машину, которая могла печатать выходные данные на бумаге, что исключило бы возможность ошибок при написании чисел. Составлением алгоритмов вычисления на аналитической машине Ч.Бэбиджа в тесном сотрудничестве с ним занималась первая в мире программист Августа Ада Кинг Лавлейс, дочь лорда Байрона. Ей приписывают создание команды для организации вычислительного процесса (3, 77-78). В честь ее имени в 1980 г. по заказу Министерства обороны США был разработан универсальный язык программирования «Ада», который ныне используется в больших компьютерных системах.

Идеи Ч.Бэбиджа не могли быть реализованы по причине отсутствия в то время необходимых материалов и технологий возможностей реализации этой схемы. Только появление радио дало возможность построить принципиальную схему электронно-лампового компьютера, т.е. электронной вычислительной схемы, которая принципиально не изменилась и поныне.

В конце 30–х гг. XX в. были сконструированы первые модели электронно-вычислительной машины (ЭВМ), а в 1946 году построена первая ЭВМ. С этим связывается начало нового компьютерного информационного века.

Первая отечественная электронно-вычислительная машина была создана в СССР 25 декабря 1951 года. К середине 50-х годов была создана и работала на полную мощь Большая электронно-вычислительная машина (БЭСМ), которая оставалась в течение длительного времени на уровне лучших американских машин и была самой быстродействующей в Европе (!), она выполняла 10 тысяч операций в секунду (созданная в 1946 году в США первая в мире ЭВМ работала на 18 тысячах радиоламп и выполняла всего 1 тысячу операций в секунду).

В 1965 году в нашей стране была создана ЭВМ на полупроводниках нового поколения серийного производства, она выполняла 1 млн. операций в секунду и составляла основу парка высокопроизводительных вычислительных машин, по своим параметрам превосходившим свои американские аналоги (9, 46-48).

Следует заметить, что отечественная компьютерная индустрия (составная часть информатизации) развивалась в нашей стране в условиях повышенной секретности, т.к. первые ЭВМ обслуживали оборонный комплекс (преимущественно в ядерных и ракетно-космических программах) и, судя по потенциалу стратегического оружия, справлялась с этой задачей успешно. Да и ныне справляется. Достаточно отметить, что созданные отечественной наукой и техникой суперкомпьютеры обеспечивают потребности фундаментальной науки, экономики и промышленного производства в рамках создания крупных научно-технических и социальных проектов (ядерной энергетики, биологии, нанотехнологий, экспертных систем прогнозирования, принятия управленческих решений, безопасности и др.).

У истоков создания фундаментальных основ отечественной информатики и вычислительной техники стояли выдающиеся советские ученые, академики А.И.Берг, В.М.Глушков, С.В.Емельянов, М.В.Келдыш, А.Н.Колмогоров, С.А.Лебедев, А.А. Ляпунов, Н.Н.Моисеев, Г.С.Поспелов, Б.Н.Петров и многие др.

Период массового производства и внедрения средств вычислительной техники во все сферы жизни, где требуются «малые» формы компьютеризации, начался с создания персональных компьютеров.

В 1981 г. был фирмой IBM создан первый в мире РС (персональный компьютер), но высокая его стоимость (свыше 10 тыс. долларов) не позволяла включить в процесс массовой компьютеризации человеческой деятельности.

Однако не только высокая стоимость персональных ЭВМ препятствовала началу названного процесса, но и другие технологические и социальные условия.

К тому времени только начинался процесс перехода на цифровые линии передачи информации, которые впоследствии стали основным техническим средством передачи данных (компьютерной информации). После создания новых стандартов (протоколов TCP/IP) передачи данных (1983 г.) и внедрения иерархической системы именования компьютеров и их IP-адресов Domain Name System (доменов), составляющих технологическую основу глобальной сети Интернет, в мире были созданы все условия для массовой информатизации.

Кроме того, поистине революционная ситуация в информатике к концу 80-х гг. совпала с благоприятными социальными условиями жизни - периодом перехода мировой экономики на новую модель ведения бизнеса, связанную с изменением принципа разделения труда и форм собственности на средства производства, а также системы производства и управления знаниями (3, 104).

Процесс превращения глобальной сети Интернет из профессиональной формы коммуникаций в общедоступное средство массового использования начался после создания Тимом Бернерс-Ли специального программного языка использования и связывания между собой информационных материалов при помощи гиперссылок. Это позволило сформировать новую форму навигации и поиска информации в глобальном масштабе, а также дало толчок для развития новых семантических и поисковых технологий. После этого сеть Интернет стала носить характер всемирной и удобной для использования системы знаний.

Таким образом, создание персонального компьютера и цифровых технологий передачи информации, изменение технологической основы сети Интернет, а также изменение социально-экономических условий в общественном развитии обусловили формирование глобальной информатизации.

Четвертый этап развития информатики в нашей стране связан с массовым процессом информатизации во всех сферах человеческой деятельности и формированием государственной политики в информационной области человеческой деятельности.

Процесс массовой информатизации обычно связывают с внедрением и развитием компьютеризации, под которой понимается не только массовое внедрение средств вычислительной техники во все сферы жизни, но и формирование индустрии всей системы информационной инфраструктуры.

В этом смысле в нашей стране только к концу 90-годов начался процесс массовой информатизации на основе нового поколения ЭВМ и сетевых технологий. Массовая информатизация в условиях информационного общества предполагает широкое внедрение ИТ в производство товаров и услуг, фундаментальные научные исследования и повсеместное использование компьютеров на бытовом уровне.

Формирование нового направления политики государства в информационной сфере связано с принятием официальных документов, определяющих основные положения развития информационной сферы человеческой деятельности.

Таким документом директивного характера является текст «Стратегии развития информационного общества в России», утвержденный Президентом Российской Федерации 7 февраля 2008 г., который является основой для подготовки и уточнения всех доктринальных, концептуальных, программных, правовых и иных документов, определяющих деятельность органов государственной власти, а также принципы и механизмы их взаимодействия с организациями и гражданами в области развития информационного общества в Российской Федерации.

Вторым документом является Федеральная целевая программа «Электронная Россия (2002-2012 гг.)» в соответствии с которой предусмотрен резкий скачок в процессе внедрения информационных технологий в реальном секторе экономики и государственной системе управления. Программа «Электронная Россия» позволяет создать потенциал значительного сокращения материальных издержек бизнеса и повысить эффективность деятельности государства.

В соответствии с названными документами должны быть созданы основные предпосылки удовлетворения информационных потребностей на основе современных информационно-телекоммуникационных технологий, а также обеспечен выход нашей страны в число передовых в области развития информационного общества.