История средств обработки информации реферат

Обновлено: 05.07.2024

Средства обработки информации являются важнейшим элементом, в значительной мере определяющим степень совершенства приборных и радиоэлектронных комплексов и систем авиацион­ной техники.

На первых этапах развития средства обработки информации представляли собой аналоговые механические, электромеханические, электронные, а в последующем - аналого-цифровые и цифровые устройства.

Один из первых приборов для расчетов (обработки) пилотажно-навигационной информации в начале 1880-х годов разработал для пилотажно-навигационного оборудования своего самолета А.Ф.Можайский. Он создал навигационную вычислительную линейку летчика для применения в по­лете.

Позднее, в 1920-30-е годы, механические вычислительные устройства "расчетчики" - использовались совместно с отдельными авиационными приборами для вычисления поправок и расчетов по уравнениям измерений. Механические и электромеханические автоматические вычислительные устройства автоштурманов - первое поколение автоматических систем счисления пути.

В 1948 году под руководством Р.Г.Чачикяна была разработана теория и конструкции первых отечественных электромеханических вычислителей поправок прицельных снегом воздушной стрель­бы для тяжелых бомбардировщиков. Они явились одними из первых систем, с которых началось интенсивное применение на борту летательных аппаратов специализированных аналоговых вычис­лительных машин. Электромеханические аналоговые вычислители поправок представляли собой комплекс сложных пространственных механизмов, каждый из которых моделировал одну из фор­мульных зависимостей, входящих в комплекс уравнений математической модели воздушной стрель­бы. Механизмы связывались в цепи. Полученные в форме механических перемещений результаты вычислений, преобразовывались в электрические сигналы управления приводом оружия. На базе этой отечественной конструкции были созданы три поколения вычислителей поправок воздушной стрельбы, принятых на вооружение практически всех типов тяжелых самолетов. Освоение этих устройств положило начало развитию целого направления авиационной аналоговой вычислитель­ной техники. На тех же принципах были реализованы автоматические навигационные устройства различных типов (ЛНУ, НВУ), вычислительные устройства автоматических астроориентаторов и дистанционных астрономических компасов, централей скорости и высоты и другое приборное обо­рудование.

Основу современных средств обработки информации составляют цифровые вычислительные машины и системы на их основе. История вычислительных машин связана с поиском способов представления и передачи информации. Еще в 1828 году П.Л.Шиллинг (Россия) предложил пер­вую практически применимую систему передачи информации с использованием кодов (буквы передавались комбинацией токов по восьми проводам).

В 1830-е годы английский ученый Ч.Бебидж сформулировал концептуальный облик вычислительной машины. Однако оказалось тогда невозможным реализовать проект.

В 1850 году выдающийся русский ученый Б.СЯкоби изобрел первый буквопечатающий аппа­рат, который был усовершенствован в 1855 году американским изобретателем Д.Юзом. 13 этих аппаратах были использованы колы в виде комбинаций импульсов тока.

Первые промышленные образцы цифровых вычислительных машин появились лишь в конце Второй Мировой войны. Они были разработаны О.фон-Нейманом в рамках создания средств про­тивовоздушной обороны США.

В 1948 году коллектив молодых ученых под руководством академика С.А.Лебедева начал прак­тическую разработку проекта первой отечественной ЭВМ. В 1951 году эта вычислительная маши­на была создана и получила название МЭСМ - модель электронно-счетной машины. Она стала первой европейской ЭВМ.

Развитие вычислительной техники во многом обусловлено успехами электроники. Принципиальных изменений в архитектуре машин, которая была определена работами Беббиджа и фон-Неймана, до сих пор практически не происходило.

В свою очередь необходимость совершенствования бортовых цифровых вычислительных машин (БЦВМ), малогабаритных и используемых, как правило, в сложных условиях, привело к бурному развитию микроэлектроники.

В пятидесятые годы было создано первое поколение стационарных электронных вычислитель­ных машин.

В 1960 году в экспериментальном комплексе противоракетной обороны "Система "Л" для наведения противоракет В-1000.

В рамках этой же экспериментальной программы 1961-1963 годах была разработана первая бортовая ЭВМ для подрыва осколочно-фугасной боевой части противоракеты В-1000 с тепловой головкой самонаведения С2ТА.

Начало шестидесятых - время создания второго поколения стационарных электронных вычислительных машин - на дискретных полупроводниковых электронных приборах.

Первая авиационная бортовая цифровая вычислительная машина - БЦВМ "Беркут" для поисково-прицельных систем противолодочных самолетов Ил-38 и Ту-142 - была создана в 1964 году.

В этой автоматизированной прицельно-поисковой системе были максимально использованы научно-технические достижения конца* пятидесятых - начала шестидесятых годов, ее появление внесло революционный изменения в развитие отечественных противолодочных комплексов. Основной вклад в создание системы "Беркут" внес коллектив под руководством В.С.Шумейко, рабо­тавший в одном из ленинградских НИИ.

В конце шестидесятых годов было создано третье поколение стационарных электронных вычислительных машин - ЭВМ на гибридных микросборках. На этой же основе были разработаны бортовые цифровые вычислительные машины второго поколения, обладавшие меньшими, по сравнению с первым поколением, габаритами, массой и потребляемой мощностью. Это позволило применить новые бортовые ЭВМ на борту легких, маневренных самолетов, существенно повысив их боевые возможности.

В 1970 году впервые бортовая цифровая вычислительная машина была включена в серийно производимый пилотажно-навигационный комплекс самолета-истребителя МиГ-25РБ. Эта БЦВМ использовалась и во всех последующих модификациях истребителя, она стала вычисли­тельным ядром навигационных систем "Пеленг-Д" и "Пеленг-ДР".

В 1973 году, совершенствуя конструкцию и оборудование истребителя-бомбардировщика МиГ-23БН. ОКБ "Электроавтоматика" разработало новую цифровую вычислительную машину -БЦВМ-10, построенную на гибридных микросборках, которая существенно расширила возмож­ности прицельно-навигационного комплекса ПрНК-23 и нашла применение на истребителях-бомбардировщиках МиГ-27 различных модификаций. Модификации БЦВМ-10 используются также в бортовых комплексах самолетов МиГ-25, Ту-22М, Ту-142.

Развитие бортовой вычислительной техники потребовало стандартов на аналоговые сигналы при использовании электронных и электромеханических элементов. "Полигоном" стала при разработ­ке таких стандартов имеющая комплексную организацию построения Унифицированная бортовая пилотажно-навигационная аппаратура для самолетов Ту-144, МиГ-25 и других.

В 1973 году впервые в мире Государственным стандартом ГОСТ 18977-73 была введена система стандартов на виды и уровни электрических сигналов в бортовой авиационной аппаратуре. Эта система стандартов сохранилась до настоящего времени практически без изменений.

В 1977 году через совместную советско-французскую рабочую группу, которая занималась стандартизацией бортового оборудования, советская система стендов была передана в корпорацию ARINC, где на основе ГОСТ 18977 в 1979 году был выпущен документ ARINC-429, положенный в основу унификации пилотажно-навигационной аппаратуры на Западе.

В конце 1970-х годов появились БЦВМ третьего поколения, реализованные на интегральных микросхемах (ИС) с низкой степенью интеграции. Одной из массовых стала БЦВМ-20, нашедшая применение на транспортных самолетах Ил-86, Як-42, Ан-72, Ан-74, на стратегическом бомбардировщике Ту-160, па боевом вертолете Ка-50. Модернизированные БЦВМ-20М эксплуатируются в составе комплексов авионики истребителей четвертого поколения Су-27 и МиГ-29.

В 1980-х годах развернулись масштабные работы по созданию для перспективных транспорт­ных самолетов комплексов стандартного цифрового пилотажно-навигационного оборудования (КСЦПНО). Эти комплексы базировались па БЦВМ четвертого поколения, реализованных на больших интегральных микросхемах (БИС) с различными техническими характеристиками.

Наиболее мощной бортовой цифровой вычислительной машиной этою времени являлась БЦВМ-80-40000. КСЦПНО и БЦВМ-80-40000 эксплуатируются в настоящее время на самоле­тах Ан-70, Ту-204, Ил-96-300, Ил-114и других.

Продолжая совершенствование бортовых универсальных вычислителей отечественные ученые и инженеры в настоящее время работают в трех основных направлениях: разработка БЦВМ на отечественной элементной базе; разработка БЦВМ преимущественно на импортной элементной базе; разработка бортовых вычислительных систем, построенных на отечественной элементной базе и обладающих производительностью от одного до десяти и более миллиардов операций в секунду с приемлемыми габаритно-массовыми характеристиками.

В рамках первого направления в 1995 году была разработана БЦВМ-90-50ХХХ и в 1996 году - БЦВМ-90-60ХХХ. Обе машины реализованы на сверхбольших интегральных микросхемах (СБИС) как открытые вычислительные системы на базе единой стандарт­ной системной шины.

В рамках второго направления разработана и изготовлена борто­вая открытая вычислительная система на базе стандартной системной шины ISA и с применением микропроцессоров иностранного производства.

В рамках третьего направления в 1996 году была создана БЦВМ, которой используется вычислительный модуль ЦВМ БИС RISC-архитектуры - R3081.

БЦВМ для решения пилотажно-навигационных задач создавались и в организациях радиотехнической промышленности. Так, в пилотажно-навигационных комплексах самолетов-истребителей четвертого поколения МпГ-31, Су-27, МиГ-29 используется БЦВМ А-313 "Маневр", которая была создана в конце семидесятых годов совместно специалистами ВНИИРА и Казанского радиозаво­да, серийно выпускающего ее до настоящего времени.

Важное место в разработках бортовых вычислителей занимают специализированные процессо­ры обработки радиосигналов и другие вычислительные устройства, на базе которых строятся современные бортовые информационно-управляющие системы.

Так в конце 1970-х годов был разработан первый цифровой вычислитель траекторного управления (ЦВТУ) самолетом МиГ-31 для его дальнего наведения на цель, но командам наземного пли воздушного пункта управления и для обеспечения полета по маршруту. Позднее под была создана первая цифровая система автоматического управления полетом самолета-истребителя Су-27.

Для бортовых приборных комплексов летательных аппаратов в восьмидесятые-девяностые годы были разработаны унифицированные встраиваемые бортовые цифровые машины СБМВ-1, СБМ 2Э, СБМ-2, а также ряд больших интегральных микросхем для бортовых вычислительных устройств.

Если четыре поколения отечественных БЦВМ отличались используемой элементной базой при сравнительно маломенявшейся архитектуре, то для БЦВМ пятого поколения, разработка которых ведется в настоящее время, определяющим фактором принципиально другая архитектура, дающая многократное увеличение производительности и надежности.

Облик и состав современных бортовых цифровых вычислительных машин диктуется назначением и условиями применения и, учитывая высокую гибкость и многообразие вычислительных средств, может изменяться в очень широких пределах - от предназначенных для интеграции (встра­ивания) в бортовую аппаратуру миниатюрных одноплатных модификаций, до мощных многопро­цессорных вычислительных систем.

Совершенствование БЦВМ и быстрое проникновение их на борт летательных аппаратов принципиально изменяет облик бортового комплекса. За сравнительно короткий период времени слабо связанное между собой бортовое оборудование самолетов превратилось в информационноуправ­ляющие бортовые комплексы, которые состоят из нескольких четко организованных крупных си­стем: датчиков и исполнительных механизмов, отображения информации (информационно-управ­ляющее поле), вычислительной системы.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Институт естествознания, математики и информатики

Кафедра информационных технологий

Направление (специальность) Информатика

Зав. кафедрой информационных технологий _________ М.В.Мащенко

Руководитель: к.п.н., доцент кафедры информационных технологий

Оглавление

1.1. Понятие информации и его эволюция 5

1.2. Свойства информации 7

1.3. Эволюция информационных технологий 8

Глава 2. История методов обработки информации в работах Шеннона, Эшби, Колмогорова. 11

2.1. Понятие методов обработки информации 11

2.2. Вклад Шеннона, Эшби, Колмогорова в изучение информации и методов ее обработки. 12

Список литературы 22

Приложения. Биографическая справка 23

Введение

Теория информации имеет дело с отображениями предметов или явлений в виде образов, символов. Символы могут быть разнообразными, такими, например, как последовательность электромагнитных импульсов, поступающая со спутника связи, телевизионное изображение, устная и письменная речь, генетический код, записывающий наследуемые свойства в биологических клетках. Создание оптимальной системы символов, отражающих свойства объектов (кодирование), получение сведений об объектах по свойствам символов (декодирование) – вот типичные задачи теории информации. Сейчас теорию информации считают одним из разделов кибернетики – науки об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Проанализировать вклад ученых в историю методов обработки информации.

Понятие информации и его эволюция

Поскольку информацию рассматривают в самых различных отраслях знания, то и ее понимание также является различным.

В зависимости от области знания, в которой проводилось исследование, информация получила множество определений: информация – это обозначение содержания, полученного от внешнего мира в процессе приспособления к нему (Н. Винер); информация – отрицание энтропии (Бриллюэн); информация – коммуникация и связь, в процессе которой устраняется неопределенность (К.Э. Шеннон); информация – передача разнообразия (У.Р. Эшби); информация – оригинальность, новизна; информация – мера сложности структур (Моль); информация – вероятность выбора (И.М. Яглом); и т.д. Каждое из этих определений раскрывает ту или иную грань (аспект) этого многозначного понятия.

Начало научному изучению информации как таковой положено в работах Н. Винера, У.Р. Эшби, которые связывали информацию с теорией управления и К.Э. Шеннона, который ввел меру количества информации – бит.

Выделяются три подхода в рассмотрении информации: функциональный, атрибутивный и субстанционный.

В контексте функционального подхода информация рассматривается в связи с функционированием самоорганизующихся систем, как правило, живых, или, в крайнем случае, сложных кибернетических устройств.

Предтечей атрибутивного подхода можно рассматривать негэнтропийную концепцию связанной информации Л. Бриллюэна.

Дальнейшее развитие атрибутивного подхода нашло отражение в работах Ф.И. Перегудова и Ф.П. Тарасенко, Е. А.Седова, А.И. Уёмова, Ю.А. Урманцева, А.Д. Урсула, В его контексте информация рассматривается как мера упорядоченности структур и взаимодействий. Так, Е.А. Седов считает, что хранилищем информации объектов неживой природы является их собственная упорядоченная структура.

В монографии В.П. Попова и И.В. Крайнюченко анализируются и функциональный и атрибутивный подходы и делается вывод, что никакого противоречия между ними нет, поскольку функциональный подход рассматривает внешнюю сторону информации, а атрибутивный – ее внутреннюю сущность.

Субстанционное понимание информации раскрывается в работах А.Е. Акимова, А.А. Силина, И.И. Юзвишина.

Например, А.А. Силин рассматривает мироздание как непрерывное единство сознания (как информационной структуры) и материи. Он же отождествляет прирост информации с эволюцией, под которой понимает развитие от простого к сложному.

Таким образом, развитие понятия информации привело ученых к выводу, что ее можно рассматривать как субстанцию, определяющую единство и развитие мира. Здесь возможны два подхода. Либо информация является первичной и порождает материю (философский монизм), либо материя и информация существуют как равноправные субстанции (философский дуализм). Но в том и другом случае информация присуща мирозданию как его органическая неразрывная часть.

Анализ философских концепций показывает, что подобные представления были порождены в глубокой древности и сохранились до наших дней[5].

Свойства информации

Информация обладает различными свойствами. Для их систематизации используют разные варианты её деления (классификации).

Классификация – деление объектов на классы, образуемые в соответствии с определёнными признаками.

Информацию можно систематизировать по способу восприятия органами чувств: аудиальная, визуальная, обонятельная, вкусовая, тактильная.

Компьютерные устройства воспринимают информацию по форме её представления, как: текстовую, графическую, числовую (цифровую), звуковую, видео (статическую и динамическую), мультимедийную (комбинированную), а также: оптическую и электромагнитную.

По содержанию информацию делят на: экономическую, правовую, техническую, социальную, статистическую, организационную и т.д. Содержание информации обычно определяет её назначение.

Чтобы принимать правильные решения нам нужна информация. Необходимо, чтобы она имела следующие свойствами или качественные признаки:

1. Объективность информации. Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения.

2. Достоверность. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:

1) искажение в результате действия помех;

2) преднамеренное искажение (дезинформация);

3) когда значение отдельного факта или ряда фактов преуменьшается или преувеличивается (слухи).

4. Актуальность (своевременность) информации – важность, существенность для настоящего времени. Только вовремя полученная информация может принести пользу. Неактуальной может быть информация по двум причинам:

5. Ценность (полезность или бесполезность) информации оценивается применительно к задачам, которые можно решить с ее помощью.

Самая ценная информация – это достаточно полезная, полная, объективная, достоверная и новая.

Самая достоверная информация не может быть новой.

6. Ясность, понятность. Информация понятна, если она выражена на языке, доступном для получателя.

1.3. Эволюция информационных технологий

1. совокупность программно-технических средств вычислительной техники (СВТ), приёмов, способов и методов их применения, предназначенных для сбора, хранения, обработки, передачи и использования информации в конкретных предметных областях;

2. совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединённых для обеспечения сбора, хранения, обработки, вывода и распространения информации.

Информационные технологии предназначены для снижения трудоёмкости процессов использования информационных ресурсов.

До второй половины XIX века основу информационных технологий составляли перо, бухгалтерская книга и чернильница. Передача информации осуществлялась через курьеров, почтальоном, посредников. Такая связь была очень ненадёжной, зависела от множества посторонних факторов, таких как погода, здоровье курьера, даже его настроение. Продуктивность информационной обработки была крайне низкой, каждое письмо копировалось отдельно вручную, помимо счетов, суммируемых так же вручную, не было другой информации для принятия решений.

Глава 2. История методов обработки информации в работах Шеннона, Эшби, Колмогорова.

2.1. Понятие методов обработки информации

Известно, что информацию можно:

хранить и сохранять,

Остановимся на последнем ее свойстве – обработке информации.

Поскольку информация не материальна, её обработка заключается в различных преобразованиях. К процессам обработки можно отнести любые переносы информации с носителя на другой носитель. Информация, предназначенная для обработки, называется данными.

Основным видом обработки первичной информации, полученной различными приборами, является преобразование в форму, обеспечивающую её восприятие органами чувств человека. Так, фотоснимки космоса, полученные в рентгеновских лучах, преобразуются в обычные цветные фотографии с использованием специальных преобразователей спектра и фотоматериалов. Приборы ночного видения преобразуют изображение, получаемое в инфракрасных (тепловых) лучах, в изображение в видимом диапазоне. Для некоторых задач связи и управления необходимо преобразование аналоговой информации в дискретную и наоборот. Для этого используются аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи сигналов.

Одним из широко распространенных видов обработки информации является решение вычислительных задач и задач автоматического управления с помощью вычислительных машин.

Обработка информации всегда производится с некоторой целью. Для её достижения должен быть известен порядок действий над информацией, приводящий к заданной цели. Такой порядок действий называется алгоритмом. Кроме самого алгоритма необходимо также некоторое устройство, реализующее этот алгоритм. В научных теориях такое устройство называется автоматом.

Следует отметить как важнейшую особенность информации тот факт, что в силу несимметричности информационного взаимодействия при обработке информации возникает новая информация, а исходная информация не теряется.

2.2. Вклад Шеннона, Эшби, Колмогорова в изучение информации и методов ее обработки.

Шеннон Клод Элвуд – американский инженер и математик, его работы являются синтезом математических идей с конкретным анализом чрезвычайно сложных проблем их технической реализации (Приложение №1).

В своих работах Шеннон доказал принципиальную возможность решения обозначенных проблем, это явилось в конце 40-х годов настоящей сенсацией в научных кругах. Данная работа, как и работы, в которых исследовалась потенциальная помехоустойчивость, дали начало огромному числу исследований, продолжающихся и по сей день, уже более полувека.

Уильям Росс Эшби – английский психиатр, специалист по кибернетике, пионер в исследовании сложных систем (Приложение №3).

Кибернетика не может не пользоваться понятием отражения. Процессы движения информации – передача, восприятие, хранение, преобразование – все это определенные формы отражения, движения разнообразия. Если говорить в терминах Эшби, всегда в подобных процессах обнаружим операнд, оператор и образ. Если же перейти к понятиям теории отражения, то мы также здесь всегда обнаружим взаимодействие (воздействие) одного объекта на другой, передачу разнообразия от одного объекта (отражаемого) к другому (отражающему), формирование в последнем образа (отражения).

Связь понятий отражения и информации в кибернетике приобретает не только методологический и общетеоретический интерес, но и практический – ведь на основе научной интерпретации этих понятий создаются всевозможные кибернетические устройства, строится взаимодействие человека с техническими системами связи и управления.

Если при передаче разнообразия по техническим каналам связи ставится задача воспроизведения в другом месте пространства исходного разнообразия с возможно большей точностью, то преобразование разнообразия преследует иные цели. Здесь уже главная задача не сохранение разнообразия (это функция лишь элементов памяти), а изменение по заранее заготовленной программе последовательности простых операций (например, упомянутых логических функций).

Колмогоров Андрей Николаевич – величайший русский математик ХХ столетия, создатель современной теории вероятностей, автор классических результатов в теории функций, в математической логике, топологии, теории дифференциальных уравнений, функциональном анализе, в теории турбулентности, теории гамильтоновых систем (Приложение №2). Созданные им школы в теории вероятностей, теории функций, функциональном анализе и теории гамильтоновых систем определили развитие этих направлений математики в ХХ столетии. В истории российской науки его имя стоит рядом с именами М. В. Ломоносова, Д. И. Менделеева - ученых, всей своей жизнью прославивших Россию.

К теории информации интересы Андрея Николаевича обращают­ся с 1955 г. Для распространения и популяризации в нашей стра­не этой теории он сделал исключительно много. В июне 1956 г. он (совместно с И. М. Гельфандом и А. М. Ягломом) выступает на эту тему на третьем Всесоюзном математическом съезде в Мос­кве, а в октябре 1956 г. делает доклад перед Общим собранием Ака­демии наук СССР. Напряженное сосредоточение мысли на идеях шенноновской теории информации приводит А. Н. Колмогорова к совершенно неожиданному и смелому синтезу этих идей сперва с развитыми им же в 30-е годы идеями теории приближения, а за­тем с идеями теории алгоритмов.

Заключение

Информационные ресурсы в современном обществе играют не меньшую, а нередко и большую роль, чем ресурсы материальные. В связи с этим большая роль отводиться и методам обработки информации. Появляются всё более и более совершенные компьютеры, новые, удобные программы, современные способы хранения, передачи и защиты информации.

Пользователь ЭВМ должен знать общие принципы организации информационных процессов в компьютерной среде, уметь выбрать нужные ему информационные системы и технические средства и быстро освоить их применительно к своей предметной области.

В 1948 г. Клод Шеннон сформулировал один из законов теории информации, в котором говорится, что информация в коммуникациях (при передаче данных) должна устранять неопределенность (энтропию - неупорядоченное (хаотическое) состояние). Согласно этому закону каждый сигнал имеет заранее известную вероятность появления. Чем меньше вероятность появления сигнала, тем больше информации он несёт для потребителя.

Колмогоров А.Н. – один из основоположников современной теории вероятностей, им получены фундаментальные результаты в геометрии, математической логике, классической механике, теории турбулентности, теории сложности алгоритмов, теории информации, теории функций, теории тригонометрических рядов, теории множеств, теории дифференциальных уравнений и в ряде других областей математики и её приложений.

На 50-е и начало 60-х годов приходится взлет математического творчества Колмогорова. Им составлены фундаментальные работы по многим направлениям, например, по теории вероятностей конструктивных объектов, где предложенные им идеи измерения сложности объекта нашли многообразные применения в теории информации, теории вероятностей и теории алгоритмов.

Тема оказалась очень сложной, выводы в работах предложенных ученых носят научный и углубленный характер, не всегда понятные автору реферата. Получены первоначальные сведения по данной теме.

Список литературы

Колмогоров А.Н., Теория информации и теория алгоритмов. — М.: Наука, 1987. — 304 с.

Поспелов Д.А., Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих. – М.: Педагогика-пресс, 1994. – 352 с.

Философия информационной цивилизации [Электронный ресурс]:

Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М., 1959. – 433 с.

Приложение №1

Биографическая справка

Клод Элвуд Шеннон

Клод Шеннон родился 30 апреля 1916 года в городе Петоцки, штат Мичиган, США. Первые шестнадцать лет своей жизни Клод провел в Гэйлорде, Мичиган, где в 1932 году он закончил общеобразовательную среднюю школу Гэйлорда. Молодой Клод увлекался конструированием механических и автоматических устройств. Он собирал модели самолетов и радиотехнические цепи, создал радиоуправляемую лодку и телеграфную систему между домом друга и своим домом.

В период с 1941 по 1956 гг. Шеннон преподает в Мичиганском университете и работает в компании Белл (Bell Labs). В лаборатории Белл Шеннон, исследуя переключающие цепи, обнаруживает новый метод их организации, который позволяет уменьшить количество контактов реле, необходимых для реализации сложных логических функций.

С 1950 по 1956 Шеннон занимался созданием логических машин, таким образом, продолжая начинания фон Неймана и Тьюринга. Он создал машину, которая могла играть в шахматы, задолго до создания Deep Blue. В 1952 Шеннон создал обучаемую машину поиска выхода из лабиринта.

Андрей Николаевич Колмогоров

Андрей Николаевич родился 25 апреля 1903 в Тамбове. C 1920 г. по 1925 г. он учится в Московском университете. Будучи студентом, в 1922 г. он построил ряд Фурье, расходящийся почти всюду, что приносит ему мировую известность. В 1931 г. становится профессором МГУ. В 1933 г. он назначается директором Института математики и механики при МГУ. В 1935 г. на механико-математическом факультете МГУ он основал кафедру теории вероятностей (которой заведовал до 1966 г.). В 1939 г. А.Н.Колмогоров избирается действительным членом Академии наук СССР и он становится (по 1942 г.) академиком-секретарем Отделения физико-математических наук. В конце 30-х и начале 40-х годов А.Н. Колмогоров начинает интересоваться проблемами турбулентности и в 1946 г. организует лабораторию атмосферной турбулентности Института теоретической геофизики АН СССР.

С 1936 г. Андрей Николаевич много сил отдает работе по созданию Большой и Малой Советских Энциклопедий. Он возглавляет математический отдел и сам пишет для энциклопедий много статей. В 1960 г. он создает межфакультетскую лабораторию вероятностных и статистических методов (которой заведовал с 1966 г. по 1976 г.), одной из основных задач которой было широкое использование современных методов теории вероятностей и математической статистики в естественно-научных и гуманитарных исследованиях.

А.Н. Колмогорова был одним из самых выдающихся представителей современной математики в самом широком смысле этого слова, включающем и прикладную математику

Ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда (1963 г.), он был награжден семью орденами Ленина, другими орденами и медалями СССР, а также венгерским орденом Знамени, медалью им. Гельмгольца Академии наук ГДР, золотой медалью Американского метеорологического общества.

Уильям Росс Эшби

Окончил Кембриджский университет. С 1930 работал психиатром. С 1947 по 1959 годы Эшби был руководителем исследований в госпитале en:Barnwood House Hospital в Глочестере, Англия. В 1959 – 1960 директор Берденского нейрологического института в Бристоле (Burden Neurological Institute). С 1960 – профессор кибернетики и психиатрии Иллинойсского университета, Department of Electrical Engineering (Эрбана, США). В 1971 году стал членом Королевского колледжа психиатрии (en:Royal College of Psychiatry).

Гост

ГОСТ

Технология обработки информации — это чётко заданная очерёдность определённых действий, осуществляемых для обработки исходной информации с момента её появления и до выработки итогового результата.

Классификация видов информации

При информационном процессе информация, которая циркулирует в организации, должна быть подвергнута определённому виду обработки, зависящем от вида их деятельности. Если классифицировать данные по местам появления, то можно выделить:

При выполнении работы с информацией, она может быть:

  • Первичная.
  • Вторичная.
  • Промежуточная.
  • Итоговая.

При этом информация, подлежащая обработке, подвергается преобразованию в разные форматы. При росте информационного сообщества наблюдается рост трудовых затрат на работу с данными и необходимо совершенствовать используемые технологии. Технология является совокупностью познаний о методах процессов производства, обеспечивающих требуемое изменение качеств объектов, подлежащих обработке. Информационные технологии являются процессами, которые используют набор методик нахождения, анализа и трансляции данных с целью получить информацию обновлённого качества о состоянии объектов, явлений или процессов.

Технологии обработки информации

Информационные технологии воспроизводят информацию, которую могут анализировать люди и по результатам анализа принимать решения по реализации необходимых действий. В узком смысле, информационные технологии являются набором ясно сформулированных операций людей по обработке информационных данных на электронных вычислительных машинах. Технологический процесс информационной обработки составлен из поэтапных шагов, операций и определённых действий специалиста, реализующего работу с данными. В наборе допустимых действий над данными, следует подчеркнуть такие:

  1. Выполнение сбора информации, и её преобразования к единому формату.
  2. Выполнение фильтрации и сортировки данных.
  3. Выполнение обработки и преобразования информации согласно сформулированной задаче.
  4. Выполнение архивации данных, то есть хранение информации в компактном, удобном и легкодоступном формате.
  5. Организация защиты информации, то есть выполнения набора мероприятий, которые служат для блокировки несанкционированного доступа и других опасных действий.
  6. Организация информационного обмена, то есть организация приёма и передачи информации среди удалённых участников информационного процесса.

Готовые работы на аналогичную тему

История развития технологии обработки информации

Способы обработки информации

Существую следующие методы информационной обработки:

  1. Метод централизации. Весь процесс обработки осуществляется в специализированном вычислительном центре.
  2. Метод децентрализации. Информационная обработка выполняется на месте появления и использования данных. Затем посредством сети происходит объединение выработанных результатов.
  3. Смешанный метод. Данный метод является комбинацией первых двух.

Под документом понимается материальный носитель с нанесёнными на него в любом формате данными, которыми могут быть текст, звукозапись, видео или их комбинация. Документ обладает реквизитами для его идентификации, и он служит для хранения данных и их дальнейшего применения.

Электронный документ является информацией, которая представлена в формате, понятном электронному оборудованию для обработки, сохранения и трансляции данных. Электронные документы обладают нужными атрибутам, позволяющими их однозначно идентифицировать, и которые возможно преобразовать в формат, понятный людям. Электронный документ имеет в своём составе две составные части, а именно общая часть и особенная часть. Общая часть электронного документа включает данные, которые определяют его содержание, и в этой же части находится информация об адресате.

Особенная часть электронного документа может иметь одну или набор электронных цифровых подписей. Электронной подписью является некоторая очерёдность символов, которая имеет неизменную связь с каждым символом заданного объёма данных электронного документа. Она предназначена для гарантии цельности и неизменяемости этих информационных данных, а также для подтверждения соответствия содержания электронного документа воле гражданина, который его заверил.

Следует подчеркнуть следующие главные характеристики информационных технологий:

Появление компьютера стало возможным благодаря трем основ­ным техническим достижениям:

изобретению электронного переключателя — простейшей схемы, замыкающей и размыкающей электрическую цепь;

разработке цифрового кодирования информации;

созданию устройств искусственной памяти, позволяющих хранить программы и данные, а также автоматически эти программы выполнять.

В 1673 г. немецкий ученый и мате­матик Готфрид Вильгельм Лейбниц внес ряд конструкторских доработок в машину Паскаля (придумал карет­ку и ручку), которые позволили резко увеличить скорость выполнения опе­раций. Устройство получило название калькулятор Лейбница и позволяло уже умножать и делить. Умножение было реализовано как многократное сложение, а деление — как многократное вычитание. Эти машины, с некоторыми усовершенствованиями, стали называть арифмомет­ рами . Они использовались еще в 1980-х: гг.

В 1804 г. французский инженер Жозеф Мариг Жаккар полностью автоматизировал ткацкий станок, работа которого программиро­валась сначала с помощью перфоленты а позже — с помощью набора перфокарт (жаккардовое полотно с вышивкой). Социальным последствием этого новшества явилось восстание ткачей, так как автомат лишил их работы.

В 1822 г. английский ученый и изо­бретатель Чарльз Бэббидж разработал и построил модель механической вы­числительной машины для расчетов математических таблиц. Она получила название разностная машина, которой заинтересовались научные и правитель­ственные круги Англии.

Попытки построить машину Ч. Беббиджа предпринимались неоднократно. Только в конце XIX в. с появлением электричества американский изобретатель Герман Холлерит смог полностью воплотить в жизнь его идеи. В 1890 г. он создает вычислительное устройство для решения сложных статистических задач. Машина получила название статистический табулятор. Информация кодировалась на специальных перфокартах, которые размещались в определенном порядке. Специальный электричес­кий датчик распознавал отверстия в перфокартах и посылал сигна­лы в счетное устройство.

Данная машина была настолько удачной, что она использовалась для обработки данных переписи населения США. В 1897 г. Россия купила эту машину (рис. 10) для обработки результатов своей пер­вой переписи населения. В 1924 г. (за 5 лет до смерти) Г. Холлерит смог создать свою фир­му, которая позже получила название International Business Machines Corporation (IBM).

В 1936—1938 гг. Клод Шеннон, американский математик и элек­тротехник, связал двоичное кодирование информации и булеву алгебру с работой электрических схем, чем положил начало науке, получившей название теория информации. Им же были введены следующие понятия:

бит (Binary digit) — двоичный раз­ряд, представляющий собой наименьшую единицу информации в двоичном коде (применяется в современных ЭВМ);

байт = 8 бит — единица информации, обрабатываемая компьютером как единое целое;

полубайт — 4 бита;

машинное слово — представляет собой цепочку двоичных разрядов длиной в несколько байт.

Проект первых ЭВМ заинтересовал из­вестного американского математика Джо­на фон Неймана, и он занялся разработкой такой их логической схемы, которая была бы способна гибко использовать запомина­емую программу, а также позволила бы эту программу изменять, не перестраивая всей схемы машины. Он первый выделил в устройстве ЭВМ че­тыре основных блока: арифметико-логичес­кое устройство, устройство управления, уст­ройство памяти и устройство ввода-вывода. Структура компьютера, включающая все перечисленные блоки, позже получила название классической архитектуры фон Неймана. Помимо архитектуры фон Нейман разработал и общие принципы работы компьютера.

Первая отечественная вычислительная машина МЭСМ (Малая электронная счетная машина) была разработана в 1950 г. под руко­водством академика С.А. Лебедева (рис. 13). МЭСМ имела более уни­версальное назначение, чем первые зарубежные ЭВМ, обладала быст­родействием 50 операций в секунду, могла хранить в оперативной па­мяти 31 число и 63 команды. Внешней памятью являлся магнитный барабан с емкостью в 5000 машинных слов.

Общие принципы организации работы ЭВМ

Под ЭВМ (компьютером) будем понимать программируемое электронное устройство, предназначенное для сбора, хране­ния, обработки, передачи и выдачи информации

ЭВМ включает в себя две части: аппаратную ( hardware ) и комп­лекс программ ( software ).

Архитектура ЭВМ. Принципы фон Неймана

Несмотря на большое разнообразие существующих в настоящее время ЭВМ, в основу их построения и работы заложены общие фун­даментальные принципы, которые впервые были сформулированы выдающимся американским математиком Джоном фон Нейманом.

Принцип общего устройства ЭВМ

Для того чтобы быть универсальным и эффективным средством для обработки информации, любая ЭВМ должна состоять из следую­щих основных устройств:

арифметико-логического устройства (АЛУ), предназначенного для выполнения арифметических и логических операций;

устройства управления (УУ), которое организует процесс автоматического выполнения программ;

оперативной (основной) памяти (ОП), предназначенной для хранения программ и данных;

устройства ввода-вывода информации (УВВ).

Впоследствии такая организация ЭВМ получила название класси­ ческой архитектуры фон Неймана . Архитектура фон Нейма­на является ядром при построении всех современных компьютеров.

Принцип произвольного доступа к основной памяти

Память ЭВМ должна состоять из некоторого количества прону­мерованных ячеек, в которых может храниться информация любого рода, закодированная в двоичном коде. Доступ к ней осуществляет­ся по номеру ячейки (адресу).

Принцип хранимой программы

Поскольку каждая команда программы кодируется в двоич­ном коде в виде последовательности нулей и единиц, она может быть помещена в память компьютера, как и любые другие данные. Таким образом, сама программа (набор команд) хранится в памяти вместе с обрабатываемыми данными.

Принцип программного управления

Отличие ЭВМ от арифмометра (калькулятора) состоит в том, что она умеет выполнять без участия человека не одну команду, а целую последовательность команд (программу). Устройство управления исполняет последовательность команд, находящихся в памяти ма­шины, автоматически, без участия человека.

Похожие документы:

Технические средства обработки информации История развития вычислительной техники

История развития вычислительной техники (ВТ)

Человечество шло к появлению компьютерной техники сложным и тернистым путем. Сначала потребовались устройства облегчающие счетно-вычислительный процесс.

Технические средства обработки информации”

Информация - (от латинского слова Informatio разъяснение, изложение). Первоначальные – сведения, передаваемые одними людьми другим людям устным, письменным или каким-либо другим способом (например, с помощью условных сигналов, с использованием

Реферат Тема История развития вычислительной техники

Математика и информатика используются во всех сферах современного информационного общества. Современное производство, компьютеризация общества, внедрение современных информационных технологий требуют математической и информационной

Реферат Тема История развития вычислительной техники

Математика и информатика используются во всех сферах современного информационного общества. Современное производство, компьютеризация общества, внедрение современных информационных технологий требуют математической и информационной

Компьютерных технологий обучения

Читайте также: