История технических средств коммуникации.
В основе информационной революции в технических устройствах лежит открытие: результат сигнала не связан с его энергетической (вещественной) характеристикой, природой. Выключатель может сработать и при проходе через него миллионов вольт энергии, и при воздействии на него сотых, тысячных долей электроновольт. В том и другом случае он должен сработать, что и будет сигналом.
Человек очень рано стал использовать в коммуникации, общении, те или иные устройства для обработки, сохранения и передачи сообщений, информации.
Уже в каменном веке люди начали применять всевозможные устройства, действующие без непосредственного влияния, контроля человека: всевозможные ловушки, капканы, самострелы, ямы-ловушки. Здесь сигналом выступало само природное явление, приводившееся в действие самим животным. Для облегчения пользованием информацией разного рода люди стали применять предметы - камни, палочки для счета, дощечки, узелки (письменность «кипу» в мезоамериканских культурах позволяла сохранять и передавать сложные художественные тексты). Потом появились более сложные устройства, облегчающие умственный труд – абак, счеты.
Позднее в качестве сигнала использовался пар, его давление, вода, песок и т.д., оказывающие механическое давление, воздействие на устройство. Это были механические устройства.
Изменения коснулись прежде всего облегчения вычислительных операций, проведения математических расчетов, и связаны с попыткой их механизации.
Так, в средневековой европейской истории известна «машина Луллия», которая позволяла выполнять некоторые вычислительные операции. В 17 веке появляются более сложные механические устройства, пригодные для вычислений. Например, механическая счетная машина Б.Паскаля, Лейбница и других создателей технических средств коммуникации. В России известны технические устройства академика П.Л.Чебышева, в частности, его арифмометр (1878 г.). Этому устройству предшествовали и другие изделия.
В 1874 г. петербургский чиновник В.Т.Орднер сконструировал оригинальный арифмометр, позднее, в 1890 году он улучшил его конструкцию и организовал массовое производство, до 500 арифмометров год. Эта машина для арифметических вычислений широко использовалась на практике почти столетие под названием «Феникс».
В 1912 году русским математиком А.Н.Крыловым был сконструирован интегратор для решения дифференциальных уравнений до четвертого порядка.
Но все эти устройства, нашедшие применение на практике, обладали одним недостатком: они выполняли отдельные функции, отдельные вычислительные операции. Жизнь же требовала автоматизации всего вычислительного процесса.
Идея создания автоматической вычислительной машины с программой управления, но не самой машины, принадлежит проф. Кэмбриджского университета Чарльзу Беббеджу.
Но конструктивное воплощение эта идея получает в начале ХХ века при создании ЭВМ.
Через двадцать лет после смерти Ч. Беббеджа, американский инженер Г.Холлерит изобрел электромеханическую машину для вычислений с помощью перфокарт. Эти устройства были названы счетно-аналитическими.
В конце 30-х годов появляются первые проекты ЭВМ – электронно-счетных машин. В 1937 году в США (штат Айова) проф. Дж.В.Атанасов (болгарин по происхождению) начал работы по созданию ЭВМ, Он запатентовал первые электронные схемы.
С появлением электричества в качестве сигнала стал использоваться поток электронов, протекающих по электрическим сетям, проводникам: Электронная вакуумная лампа, транзистор (полупроводник). Затем на пластинку кремния стали наносить множество различных транзисторов, появилась интегральная схема – ИС. Затем появились большие интегральные схемы – БИС, БИС включает в себя несколько интегральных схем. Сегодня речь идет уже о сверхбольших интегральных схемах – СБИС.
В 1945 г. Дж.Мокли и Д.Эккерт создали первую в мире электронную вычислительную машину (ЭВМ), названную ими «Эниак». Она использовалась для расчета траектории полета снарядов.
Машина весила 30 тон, Она занимала площадь, равную гаражам для автомашины. Содержала 18 000 вакуумных трубок, стоила 2,8 млн. долларов. Сегодня для преобразования такого же объем а информации используется ЧИП размером с копейку. Он стоит 10 долларов. Начали создаваться локальные коммуникационные системы.
Первая в Европе малая электронно-счетная машина (МЭСИ) была разработана в СССР в 1950 году под руководством акад. С.А.Лебедева. она содержала более 2 000 электронных ламп и имела память на триггерах. В 1952 г. по такой схеме была создана БЭСМ, которая была в то время самой быстродействующей машиной в мире, она совершала 8 тыс. операций в секунду. Сейчас же речь уже идет и десятках триллионов операций в секунду.
Изменения коснулись и распространения информации. Если в начале они были локальны, то во второй половине ХХ века они стали приобретать глобальный характер.
В 1963 году запустили первый спутник связи на геостационарной орбите. Тем самым был открыт период глобальных коммуникация. К началу ХХ1 века функционирует более 140 геостационарных спутников, обеспечивающих связь с любой точкой планеты.
К настоящему времени для поддержки связи используются следующие средства:
Кабельные сети ( металлические, одно- и многопроводные, или оптоволоконные)
Микроволновые сети.
Телекоммуникационные системы.
Световые (лазерные) сети.
Компьютерные сети.
Радиоволны и др.
Используются многообразные сочетания сетей, например, телевизионные и компьютерные. Происходит конвергенция различных видов связи в единую систему. Основой (носителем) такой конвергенции, объединения, выступает электронный сигнал, импульс, кодируемый в цифровом выражении. Этот процесс получил название – «дигитализация» - «оцифрение».
Компьютеры сегодня пронизывают все виды, стороны деятельности человека от публичных, общественных до самых интимных, личностных. Они перенимают такие функции умственного труда, которые раньше считались сугубо человеческими, «творческими», не поддающимися алгоритмизации, например, существуют программы, позволяющие сочинять стихи, или музыку.
Революция в технике и КМК
Современные изменения в КМК с технической стороны связаны с двумя революционными сдвигами: