Компьютерлік техника мен технологияның даму тарихы

Компьютерлік техника мен технологияның даму тарихы.

Информатикакның ғылым болып қалыптасуы және адам іс-әрекетінің барлық салаларында компьютердің (ЭЕМ-ның) қолданылуы XX ғасырдың елуінші жылдарына тұстас келеді. Бұл аталым француздың Informatique, яғни Informacion (ақпарат) және Automatique (автоматика) деген сөздерінен шыққан. Көптеген батыс Европа және АҚШ елдерінде басқа аталым – Computer Science (компьютерлік ғылым) қолданылады.

Информатиканың көзі болып екі ғылым саласын санайды – документалистика және кибернетика. Документалистика XIX ғасырдың аяғында өндірістік қарым-қатынастардың қарқынды дамуына байланысты қалыптасты, оның негізгі пәні – құжаттар айналымының (ақпараттардың) тиімділігін арттырудың құралдары мен әдістерін зерттеу. Бұл информатиканың алғытарихын анықтайды, ол ауыз сөздің, жазудың, кітап басудың, радио, телефон, кино, фотография сияқты ғылым жетістіктерінің, соңында магниттік ақпарат тасушылардың даму кезеңдерімен сипатталады.

Екінші дүниежүзілік сөғыстан кейін әртүрлі жүйелердегі (жасанды, биологиялық, әлеуметтік және т.б.) автоматты басқару және байланыстардың жалпы заңдылықтарын зерттейтін жаңа ғылым – кибернетика екпінді дами бастады. Оның негізін 1948 жылы жарияланған американ ғалымы Норберт Винердің математикалық логикадан еңбектері қалады, ал бұл аталым гректің kyberneticos – басқару өнерлілігі сөзінен шыққан.

Алғашқы ЭЕМ-ң құрылуы мен шығуы информатиканың ғылым ретінде даму тарихына жол ашты, мұндай байламның бірнеше себебі бар. Біріншіден, «Информатика» термині есептеу техникасының дамуымен тығыз байланысты, және алғашында есептеулер туралы ғылым ретінде түсінілді. Екіншіден, информатиканың жеке ғылым болып бөлініп шығуына есептеу техникасындағы өңделетін және сақталатын ақпараттардың ортақ көрсетім пішімдері сияқты маңызды қасиеті әсер етті. Барлық ақпараттар түріне тәуелсіз бір жүйеде, яғни екілік пішімде сақталатыны және өңделетіні есептеу техникасының информатиканың ғылым болып қалыптасуында белсенді рөл атқаруына себепші болды.

Қазіргі заманда информатика кешенді ғылыми – техникалық ғылым. Информатика деген аталымға есептеу техникасын құру және жасау мәселелерін, оны пайдалану заңдылықтарын, ғылыми ақпараттың құрылымы мен қасиеттерін, оны алу, өңдеу, жеткізу және адам өмірінің барлық салаларында қолдану заңдылықтарын зерттейтін пәндер кіреді. Олар – есептеу техникасы мен жүйелерінің архитектурасы, аппараттық және программалық жасақтамалар, алгоритмдеу және программалау, жасанды интеллект, есептеу тораптары мен желілері және т.с.с.

Информатиканың дамуында есептеу техникасы маңызды роль атқарады. Информатиканың CC ғасырдың ортасында ғылыми бағыт ретінде  пайда болуы ақпаратты сақтауға және түрлендіруге бағытталған ЭЕМ-дің шығуымен тығыз байланысты. ЭЕМ пайда болуы, олардың өте тез дамуымен адам өміріне кеңінен ене бастауы жаңа “есептеу техникасы” деп аталатын ғылыми — техникалық бағыттың қалыптасуына әкелді. Есептеу техникасының түрлеріне:

- электрондық есептеуіш машиналар (ЭЕМ-дер );

- есептеу жүйелері;

- есептеу желілері

жатады. Есептеу техникасы мамандары есептеу машиналарының жаңа құрылымдарын және жұмыс істеу принциптерін құрастырады, олардың элементарлық базасының сапасын жақсартады және түрлендіреді, компьютерлік желілер құрады және т.б. Мұндай мамандардың қызметі информатика және программалаумен тығыз байланысты.

Есептеу техникасы мен оның мамандары үшін теоретикалық информатиканың негізгі есептері ірге болып табылады, ол программалық жабдық құрушы программалаушыларсыз ешқандай ЭЕМ жұмыс істемейді. Сондықтан қолданбалы информатика бөлімінде есептеу құралдарын зерттеу маңызды мәселе болып табылады.

ЭЕМ ұғымына дәл анықтама беру күрделі сұрақ, себебі:

-  электрондық ұғымы алғашқы элементтік базасы “электрондық” шамнан шыққан, ал қазір онда оларды “микроэлектрондық” деп атау керек;

-  “есептеу” ұғымы алғашқы машиналардың басым көпшілігі шынымен де есептеу амалдарын орындауға негізделгендіктен болар, алайда қазіргі ЭЕМ есептеу  үрдістеріне барлығы 10-15% қана уақыт жұмсайды, басым көпшілік операциялар мәліметтерді тасымалдау, салыстыру, енгізу — шығару, т.с.с. болып табылады.

Сондықтан ЭЕМ-ді анықтауды оның функционалдық қызмет тұрғысынан қарастырумен байланыстырған жөн, яғни пайдаланушыға қажеттілігі тұрғысынан:

- ЭЕМ құрамына кіретін минималдық құрылғылар жиынтығын, яғни оның минималдық құрамын (негізгі бөліктерін) анықтау;

- ЭЕМ әртүрлі құрылымдық бөліктерінің жұмыс істеу принциптерін және олардың арасындағы байланыстардың құрылысын анықтау;

“Архитектура” ұғымы негізінен қала құрылысында қолданады. Кез келген қала күрделі құрылым болғандықтан, белгілі бір тәртіппен орналасқан аудандар, алаңдар, көшелер, үйлер т.с.с. тұрады. Тұрғындарды көбінесе әрбір үйдің сыртқы көрінісі және қандай шикізаттан жасалғаны аз қызықтырады, оларға үйдің қай ауданда, көшеде орналасқаны, қандай транспорт түрімен және неғұрлым қысқа жолмен жетуге болатыны қажет.

Информатика – адам өмірінің әртүрлі салаларында ақпараттың құрылымы мен жалпы қасиеттерін, оны іздеу, жинау, сақтау, түрлендіру және қолдану мәселелерін зерттейтін жас ғылыми пән.

Информатика компьютер, компьютерлік жүйе және желілермен генетикалық байланысты және олардың өте үлкен көлемдегі ақпараттарды туғызуы, сақтауы және автоматтандыруы ақпараттық үрдістерге ғылыми қөзқарасқа мүмкіндік пен қажеттілікті туғызады. Бұл ерекшелік көбінесе информатиканы компьютермен жұмыс істеу әдістері мен тәсілдерінің жиынтығы деген жалған түсінікті тудырады. Шындығында қазіргі замандағы информатика — өте көлемді, динамикалы, эмпирикалық материалдарды жинақтау және  ойдан өткізу кезеңін кешіп отырған, бірнеше іргелі және қолданбалы пәндердің қиылысында қаланған ғылым. Қазіргі замандағы информатиканы 1978 жылы Халықаралық информатика конгресінде төмендегідей түрде анықтады:

Информатика ұғымы ақпараттарды өңдеу жүйелерін құру, жасау, қолдану және материалды – техникалық қызмет етумен байланысты облыстарды қамтиды, мұнда машиналар, жабдықтар, математикалық жасақтама, ұйымдастырушалық аспектілері, сонымен қатар, өндірістік, коммерциялық, әкімшіліктік және әлеуметтік әсер ету кешені де енеді.

Екінші бір көзқарас бойынша, информатика – жаңа білім алу мақсатында есептеу техникасының көмегімен жинақталған білімді сипаттау, беру, интерпретациялау, формальдау және қолдану туралы ғылым.

Кең мағынада, информатика – ақпараттық іс-әрекет, ақпараттық үрдістер және олардың адам-машина жүйелерінде ұйымдастырылуын зерттейтін ғылым.

Жоғарыда берілген жалпы анықтамалардан информатиканың тек қана «таза ғылым» ғана емес екендігін, ал оның маңызды ерекшеліктерінің бірі – адамзат қызметінің барлық салаларында: өндірісте, басқаруда, ғылымда, білім беруде, саудада, қаржы аумағында, медицинада және т.б. кең колданылуы, яғни технологиялық, қолданбалық, практикалық аспектісінің маңыздылығын көреміз.

Кейбір батыс Европа елдерінде және АҚШ-да бұл ғылымға басқа термин қолданылады – «Computer science» (компьютерлік ғылым).

Ғылым тұрғысынан информатиканың пәні – ақпараттық үрдістерге (бұл ұғымның кең мағынасында) тән жалпы заңдылықтарды зерттеу.

Информатиканың кегізгі зерттеу объектісі қазіргі заман қоғамындағы адам іс-әрекетінің барлық салаларын қамтып келе жатқан ақпараттандыру және компьютерлендіру үрдісі болып табылады. Дәлдеп айтсақ, бұл – ақпаратты жинау, өндеу, беру және қолданудың арнайы технологиясына сүйенген автоматтандырылған ақпараттық жүйелер (АЖ) арқылы жүзеге асырылатын ақпараттық технологиялар (АТ). Ақпараттық технологиялар – ақпараттық ресурстарды (АР) қолдану үрдістерінің ауырлығын төмендету, АР сенімділігі мен оперативтігін арттыру мақсатымен ақпаратты жинау, өңдеу, тарату және бейнелеуді қамтамасыз ететін, технологиялық тізбекке біріктірілген әдістер, өндірістік үрдістер мен программа-техникалық құралдардың жиынтығы. Ақпараттық технологиялар материалды-техникалық қорлар, математикалық, программалық тұрғыдан қарастырылады.

Информатика ақпараттық жүйелер мен технологиялардың құру мен өмір сүруінің мазмұны мен мағыналық аспектісін олардың мәні, әлеуметтік үлесі, пайдалылығы, қоғамдық жүйелердегі алатын арны, радикальды прогресс пен қоғамның сапасы жоғары жаңа тарихи кезеңге көшіру факторы екендігімен тығыз байланыстыра отырып зерттейді. Ақпараттық технологиялар қазіргі қоғамда білімнің ақпараттық ресурсқа (АР) айналуының, тиімді қолданудың жаңа құралы, дамытушы факторы болып табылады. Ақпараттық ресурс адамзаттың негізгі ресурсына, қазіргі замандағы өркениеттің бас құндылығына айналды. Сонымен қатар, АР рөлі, өмір сүру механизмдері, қолданудың әлеуметтік салдарына  байланысты күрделі мәселелер туды.

Информатиканың іргелі ғылым тұрғысынан пәнін төмендегідей ұғымдар құрады:

- ақпараттық ресурстар, олардың мәні, өмір сұру заңдары, қоғамның басқа ресурстарымен әсерлесу механизмдері, әлеуметтік прогресске  көрсететін әсері. Ақпараттық ресурс білім мен ақпараттың симбиозы түрінде алынады. Информатика АР-ды қоғамда алу, беру және қолданудың заңдарын зерттейтін ғылым тұрғысынан ақпараттық үрдістерді нығайтуға, АР қолдануға негізделген ЭЕМ-ді және автоматтандырылған ақпараттық жүйелерді (АЖ) қолданудың теориялық негіздерін құрайды.

Практикалық(қолданбалы) информатика тұрғысынан пәндік аумақты келесі ұғымдар анықтайды:

-  есетеу техникасы құралдарының аппараттық жасақтамасы;

-  есептеу техникасы құралдарының программалық жасақтамасы;

-  аппараттық және программалық жасақтамалардың өзара әсерлесуі;

-  адамның аппараттық және программалық жасақтамалармен әсерлесу құралдары;

Информатиканың алдына қойылатын міндеттерді анықтау үшін оның қалыптасқан ғылымдар жүйесіндегі алатын орны маңызды рөл атқарады   (сурет 1). Информатиканың ғылымдар жүйесінде алатын орны оның күрделі, кешенді, ғылыми-жаратылыстану пән екендігін көрсетеді.

Информатика профильдік емес пән мамандықтарында зерттеуге қоятын негізгі міндеттер:

-  ақпарат, ақпарат құрылымы мен қасиеттері, оны алу сақтау, өңдеу және жеткізу әдістері туралы іргелі ұғымдарды беру;

-  АР-тың қоғамды ақпараттандыру үрдісіндегі рөлін анықтау;

-  есептеу техникасының аппараттық және программалық құралдарымен жұмыс тәсілдері мен әдістерін жүйелендіру;
 

Сурет 1 – Информатиканың ғылымдар жүйесінде алатын орны

Ал информатика негізгі профильдік пән болып есептелетін ғылыми-жаратылыстану және техникалық бағыттағы мамандықтар үшін зерттеуге қойылатын негізгі міндеттер:

- информатика мен есептеу техникасының базалық ұғымдары мен заңдылықтарын;

- информатиканың пәндік аймағы мен негізгі әдістерін;

- информатиканың даму тарихын;

- ақпаратты өндеуді автоматтандыруға негізделген жүйелерді құру тәсілдері мен әдістерін;

- аппараттық және программалық жасақтамаларды басқау тәсілдері мен әдістерін;

- компьютерлік программаларды құру тәсілдері, әдістері мен құралдарын;

- ақпаратарды қорғау тәсілдерін жалпылау, қорғау әдістері мен құралдарын құру;

- ақпараттық үрдістердің жасанды және басқару жүйелеріндегі жүру заңдылықтарын беру және қолдану іскерлігіне үйрету болып табылады.

Кез келген пәнді меңгеру оның негізгі ұғымдары мен категорияларын анықтаудан басталады. Информатиканың негізгі базалық ұғымы болып (математикадағы «нүкте» сияқты) ақпарат ұғымы табылады. Ақпарат, сонымен қатар, жалпы ғылыми категория қатарына жатады, әр ғылым саласында (философия, кибернетика, т.с.с.) өзіндік көзқараспен және тәсілдермен түсіндіріледі.

Ақпараттың ең негізгі ерекшелігі – ол бар адамға интуитивті түсінікті, екінші жағынан оның ғылыми дәл анықтамасын беру мүмкін емес, сондықтан ақпарат туралы ұғым қолданылады. «Ақпарат» термині латынның «informatio» - түсініктеме, баяндама, хабар басу деген сөзінен шыққан.

Ақпарат ұғымын бірнеше тұрғыдан анықтап көрейік. «Кең мағынада» философиялық тұрғыдан, ақпарат – біздің санамызбен қабылданатын, ақиқат өмірдің белгілі бір объектілері, үрдістері мен құбылыстарының қасиеттері мен қатынастарының бейнелері. Есептеу техникасы тұрғысынан, ақпарат ұғымы оның жадында сақталатын, қажеттігіне байланысты өңделетін және сыртқы ортаға берілетін мәліметтер.