Информационные технологии ( ИТ ) — это набор связанных областей, которые охватывают компьютерные системы, программное обеспечение , языки программирования , а также обработку и хранение данных и информации. [1] ИТ являются частью информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). [2] Информационная технологическая система ( ИТ-система ) — это, как правило, информационная система , система связи или, говоря точнее, компьютерная система , включая все аппаратное обеспечение , программное обеспечение и периферийное оборудование, — эксплуатируемая ограниченной группой ИТ-пользователей, а ИТ-проект обычно относится к вводу в эксплуатацию и внедрению ИТ-системы. [3] ИТ-системы играют жизненно важную роль в содействии эффективному управлению данными, улучшении сетей связи и поддержке организационных процессов в различных отраслях. Успешные ИТ-проекты требуют тщательного планирования, бесшовной интеграции и постоянного обслуживания для обеспечения оптимальной функциональности и соответствия организационным целям. [4]
Хотя люди хранили, извлекали, обрабатывали и передавали информацию с тех пор, как были разработаны самые ранние системы письма, [5] термин «информационная технология» в его современном смысле впервые появился в статье 1958 года, опубликованной в Harvard Business Review ; авторы Гарольд Дж. Ливитт и Томас Л. Уислер прокомментировали, что «новая технология пока не имеет единого устоявшегося названия. Мы будем называть ее информационной технологией (ИТ)». [6] Их определение состоит из трех категорий: методы обработки, применение статистических и математических методов для принятия решений и моделирование мышления более высокого порядка с помощью компьютерных программ. [6]
Термин обычно используется как синоним компьютеров и компьютерных сетей , но он также охватывает другие технологии распространения информации, такие как телевидение и телефоны . Несколько продуктов или услуг в экономике связаны с информационными технологиями, включая компьютерное оборудование , программное обеспечение , электронику, полупроводники, Интернет , телекоммуникационное оборудование и электронную коммерцию . [7] [a]
На основе используемых технологий хранения и обработки данных можно выделить четыре отдельных этапа развития ИТ: домеханический (3000 г. до н. э. — 1450 г. н. э.), механический (1450 — 1840 гг.), электромеханический (1840 — 1940 гг.) и электронный (с 1940 г. по настоящее время). [5]
Информационные технологии — это раздел компьютерных наук , определяемый как изучение процедур, структур и обработки различных типов данных. Поскольку эта область продолжает развиваться в глобальном масштабе, ее приоритет и важность возросли, что привело к введению курсов, связанных с компьютерными науками, в образование K-12 .
Идеи компьютерной науки были впервые упомянуты до 1950-х годов в Массачусетском технологическом институте (MIT) и Гарвардском университете , где они обсуждали и начали думать о компьютерных схемах и численных вычислениях. Со временем область информационных технологий и компьютерной науки стала более сложной и смогла справиться с обработкой большего количества данных. Научные статьи начали публиковаться в разных организациях. [9]
Рассматривая ранние вычисления, Алан Тьюринг , Дж. Преспер Экерт и Джон Мочли считались одними из главных пионеров компьютерных технологий в середине 1900-х годов. Отдавая им должное за их разработки, следует отметить, что большая часть их усилий была сосредоточена на проектировании первого цифрового компьютера. Наряду с этим, такие темы, как искусственный интеллект, начали подниматься, поскольку Тьюринг начал подвергать сомнению такие технологии того времени. [10]
Устройства использовались для помощи в вычислениях на протяжении тысяч лет, вероятно, изначально в форме счетной палочки . [11] Механизм Антикитеры , датируемый примерно началом первого века до нашей эры, обычно считается самым ранним известным механическим аналоговым компьютером и самым ранним известным зубчатым механизмом. [12] Сравнимые зубчатые устройства не появлялись в Европе до XVI века, и только в 1645 году был разработан первый механический калькулятор, способный выполнять четыре основные арифметические операции. [13]
Электронные компьютеры , использующие реле или клапаны , начали появляться в начале 1940-х годов. Электромеханический Zuse Z3 , завершенный в 1941 году, был первым в мире программируемым компьютером и по современным стандартам одной из первых машин, которую можно было считать полноценной вычислительной машиной . Во время Второй мировой войны Colossus разработал первый электронный цифровой компьютер для расшифровки немецких сообщений. Хотя он был программируемым , он не был универсальным, поскольку был разработан для выполнения только одной задачи. Он также не имел возможности хранить свою программу в памяти; программирование осуществлялось с помощью вилок и переключателей для изменения внутренней проводки. [14] Первым узнаваемым современным электронным цифровым компьютером с хранимой программой был Manchester Baby , который запустил свою первую программу 21 июня 1948 года. [15]
Разработка транзисторов в конце 1940-х годов в Bell Laboratories позволила разработать новое поколение компьютеров с существенно сниженным энергопотреблением. Первый коммерчески доступный компьютер с хранимой программой, Ferranti Mark I , содержал 4050 ламп и имел энергопотребление 25 киловатт. Для сравнения, первый транзисторный компьютер, разработанный в Университете Манчестера и введенный в эксплуатацию в ноябре 1953 года, потреблял всего 150 ватт в своей окончательной версии. [16]
Несколько других прорывов в полупроводниковой технологии включают интегральную схему (ИС), изобретенную Джеком Килби в Texas Instruments и Робертом Нойсом в Fairchild Semiconductor в 1959 году, пассивацию поверхности диоксида кремния Карлом Фрошем и Линкольном Дериком в 1955 году, [17] первые планарные транзисторы на основе диоксида кремния Фрошем и Дериком в 1957 году, [18] демонстрацию MOSFET командой Bell Labs. [19] [20] [21] [22] планарный процесс Жаном Эрни в 1959 году, [23] [24] [25] и микропроцессор , изобретенный Тедом Хоффом , Федерико Фаггином , Масатоши Шимой и Стэнли Мазором в Intel в 1971 году. Эти важные изобретения привели к разработке персонального компьютера (ПК) в 1970-х годах и появлению информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). [26]
К 1984 году, согласно National Westminster Bank Quarterly Review , термин «информационная технология» был переопределен следующим образом: «Развитие кабельного телевидения стало возможным благодаря конвергенции телекоммуникационных и вычислительных технологий (…обычно известных в Британии как информационные технологии)». Затем мы начинаем видеть появление термина в 1990 году, содержащегося в документах Международной организации по стандартизации (ИСО). [27]
Инновации в технологиях уже произвели революцию в мире к двадцать первому веку, поскольку люди получили доступ к различным онлайн-услугам. Это радикально изменило рабочую силу, поскольку тридцать процентов работников США уже работали в этой профессии. 136,9 миллионов человек были лично подключены к Интернету , что эквивалентно 51 миллиону домохозяйств. [28] Наряду с Интернетом по всему миру также внедрялись новые типы технологий, которые повысили эффективность и упростили жизнь во всем мире.
Наряду с революционизирующими общество технологиями, миллионы процессов могли быть выполнены за секунды. Инновации в области коммуникации также имели решающее значение, поскольку люди начали полагаться на компьютер для общения по телефонным линиям и кабелям. Введение электронной почты считалось революционным, поскольку «компании в одной части мира могли общаться по электронной почте с поставщиками и покупателями в другой части мира...» [29]
Не только лично, компьютеры и технологии также произвели революцию в маркетинговой индустрии, что привело к увеличению числа покупателей их продукции. В 2002 году американцы превысили 28 миллиардов долларов США только через Интернет, в то время как электронная коммерция десятилетие спустя принесла 289 миллиардов долларов США продаж. [29] И поскольку компьютеры быстро становятся все более сложными с каждым днем, они становятся все более используемыми, поскольку люди становятся все более зависимыми от них в двадцать первом веке.
Ранние электронные компьютеры, такие как Colossus, использовали перфоленту , длинную полоску бумаги, на которой данные были представлены серией отверстий, технология, которая сейчас устарела. [30] Электронное хранение данных, которое используется в современных компьютерах, датируется Второй мировой войной, когда была разработана форма памяти с линией задержки , чтобы удалить помехи из радиолокационных сигналов, первым практическим применением которой была ртутная линия задержки. [31] Первым цифровым устройством хранения с произвольным доступом была трубка Уильямса , которая была основана на стандартной электронно-лучевой трубке . [32] Однако информация, хранящаяся в ней и памяти с линией задержки, была энергозависимой, поскольку ее приходилось постоянно обновлять, и, таким образом, она терялась после отключения питания. Самой ранней формой энергонезависимой компьютерной памяти был магнитный барабан , изобретенный в 1932 году [33] и использовавшийся в Ferranti Mark 1 , первом в мире коммерчески доступном электронном компьютере общего назначения. [34]
IBM представила первый жесткий диск в 1956 году как компонент своей компьютерной системы 305 RAMAC . [35] : 6 Большинство цифровых данных сегодня по-прежнему хранятся на магнитных жестких дисках или оптически на таких носителях, как CD-ROM . [36] : 4–5 До 2002 года большая часть информации хранилась на аналоговых устройствах , но в том году цифровая емкость хранения впервые превысила аналоговую. По состоянию на 2007 год [update]почти 94% данных, хранящихся во всем мире, хранились в цифровом виде: [37] 52% на жестких дисках, 28% на оптических устройствах и 11% на цифровой магнитной ленте. Было подсчитано, что мировая емкость для хранения информации на электронных устройствах выросла с менее чем 3 эксабайт в 1986 году до 295 эксабайт в 2007 году, [38] удваиваясь примерно каждые 3 года. [39]
Системы управления базами данных (СУБД) появились в 1960-х годах для решения проблемы точного и быстрого хранения и извлечения больших объемов данных. Одной из первых таких систем была система управления информацией (IMS) от IBM [40] , которая все еще широко используется более 50 лет спустя. [41] IMS хранит данные иерархически [40] , но в 1970-х годах Тед Кодд предложил альтернативную модель реляционного хранения, основанную на теории множеств и логике предикатов , а также на знакомых концепциях таблиц, строк и столбцов. В 1981 году первая коммерчески доступная система управления реляционными базами данных (СУБД) была выпущена Oracle [42] .
Все СУБД состоят из компонентов, они позволяют многим пользователям одновременно получать доступ к хранящимся в них данным, сохраняя при этом их целостность. [43] Все базы данных схожи в том, что структура содержащихся в них данных определяется и хранится отдельно от самих данных, в схеме базы данных . [40]
В последние годы расширяемый язык разметки (XML) стал популярным форматом представления данных. Хотя данные XML могут храниться в обычных файловых системах , они обычно хранятся в реляционных базах данных , чтобы воспользоваться их «надежной реализацией, проверенной годами как теоретических, так и практических усилий». [44] Как эволюция стандартного обобщенного языка разметки (SGML), текстовая структура XML предлагает преимущество, будучи как машиночитаемой , так и читаемой человеком . [45]
Передача данных имеет три аспекта: передача, распространение и прием. [46] Ее можно в целом классифицировать как вещание , в котором информация передается однонаправленно вниз по течению, или телекоммуникации , с двунаправленными восходящими и нисходящими каналами. [38]
XML все чаще используется как средство обмена данными с начала 2000-х годов, [47] особенно для машинно-ориентированных взаимодействий, таких как те, которые задействованы в веб-ориентированных протоколах, таких как SOAP , [45] описывая «данные в пути, а не... данные в состоянии покоя». [47]
Гильберт и Лопес определяют экспоненциальный темп технологических изменений (своего рода закон Мура ): производительность машин, специфичная для конкретных приложений, для вычисления информации на душу населения примерно удваивалась каждые 14 месяцев в период с 1986 по 2007 год; производительность компьютеров общего назначения на душу населения в мире удваивалась каждые 18 месяцев в течение тех же двух десятилетий; глобальная производительность телекоммуникаций на душу населения удваивалась каждые 34 месяца; для удвоения мировой производительности хранения на душу населения требовалось примерно 40 месяцев (каждые 3 года); а объем передаваемой информации на душу населения удваивался каждые 12,3 года. [38]
Огромные объемы данных хранятся по всему миру каждый день, но если их невозможно эффективно проанализировать и представить, они по сути находятся в так называемых могильниках данных: «архивах данных, которые редко посещаются». [48] Для решения этой проблемы в конце 1980-х годов появилась область интеллектуального анализа данных — «процесс обнаружения интересных закономерностей и знаний из больших объемов данных» [49] . [50]
Технология и предоставляемые ею услуги по отправке и получению электронных сообщений (называемых «письмами» или «электронными письмами») по распределенной (в том числе глобальной) компьютерной сети. По составу элементов и принципу работы электронная почта практически повторяет систему обычной (бумажной) почты, заимствуя как термины (почта, письмо, конверт, вложение, ящик, доставка и другие), так и характерные черты — простоту использования, задержки в передаче сообщений, достаточную надежность и при этом отсутствие гарантии доставки. Преимуществами электронной почты являются: легко воспринимаемые и запоминаемые человеком адреса вида имя_пользователя@имя_домена (например, [email protected]); возможность передачи как обычного текста, так и форматированного, а также произвольных файлов; независимость от серверов (в общем случае они обращаются друг к другу напрямую); достаточно высокая надежность доставки сообщений; простота использования людьми и программами.
Недостатки электронной почты: наличие такого явления, как спам (массовые рекламные и вирусные рассылки); теоретическая невозможность гарантированной доставки конкретного письма; возможные задержки в доставке сообщений (до нескольких дней); ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в почтовом ящике (персональные для пользователей).
Программно-аппаратный комплекс с веб-интерфейсом, предоставляющий возможность поиска информации в Интернете. Под поисковой системой обычно понимают сайт, на котором размещен интерфейс (front-end) системы. Программной частью поисковой системы является поисковая система (поисковая машина) — набор программ, обеспечивающий функциональность поисковой системы и обычно являющийся коммерческой тайной компании-разработчика поисковой системы. Большинство поисковых систем ищут информацию на сайтах Всемирной паутины , но существуют также системы, которые могут искать файлы на FTP-серверах, товары в интернет-магазинах и информацию в группах новостей Usenet. Улучшение поиска является одной из приоритетных задач современного Интернета (см. статью Deep Web об основных проблемах в работе поисковых систем).
Компании в сфере информационных технологий часто обсуждаются как группа как «технологический сектор» или «технологическая индустрия». [51] [52] [53] Эти названия могут иногда вводить в заблуждение и не должны путаться с «технологическими компаниями»; которые, как правило, являются крупными коммерческими корпорациями, продающими потребительские технологии и программное обеспечение. Также стоит отметить, что с точки зрения бизнеса отделы информационных технологий большую часть времени являются « центром затрат ». Центр затрат — это отдел или штат, который несет расходы или «затраты» внутри компании, а не генерирует прибыль или потоки доходов. Современные предприятия в значительной степени полагаются на технологии в своей повседневной деятельности, поэтому расходы, делегированные для покрытия технологий, которые облегчают бизнес более эффективным образом, обычно рассматриваются как «просто расходы на ведение бизнеса». ИТ-отделы получают средства от высшего руководства и должны пытаться достичь желаемых результатов, оставаясь в рамках этого бюджета. У правительства и частного сектора могут быть разные механизмы финансирования, но принципы более или менее одинаковы. Это часто упускаемая из виду причина быстрого интереса к автоматизации и искусственному интеллекту , но постоянное давление, направленное на достижение большего с меньшими затратами, открывает двери для автоматизации, которая может взять под контроль хотя бы некоторые незначительные операции в крупных компаниях.
Во многих компаниях теперь есть ИТ-отделы для управления компьютерами , сетями и другими техническими областями их бизнеса. Компании также стремились интегрировать ИТ с бизнес-результатами и принятием решений через BizOps или отдел бизнес-операций. [54]
В деловом контексте Ассоциация информационных технологий Америки определяет информационные технологии как «изучение, проектирование, разработку, применение, внедрение, поддержку или управление компьютерными информационными системами». [55] [ нужна страница ] Обязанности тех, кто работает в этой области, включают администрирование сетей, разработку и установку программного обеспечения, а также планирование и управление жизненным циклом технологий организации, в ходе которого оборудование и программное обеспечение обслуживаются, обновляются и заменяются.
Информационные услуги — это термин, который в некоторой степени применяется к различным услугам, связанным с ИТ, предлагаемым коммерческими компаниями, [56] [57] [58], а также брокерами данных .
Область информационной этики была создана математиком Норбертом Винером в 1940-х годах. [60] : 9 Некоторые этические проблемы, связанные с использованием информационных технологий, включают: [61] : 20–21
Исследования показывают, что ИТ-проекты в бизнесе и государственном управлении могут легко стать значительными по масштабу. Работа, проведенная McKinsey в сотрудничестве с Оксфордским университетом, показала, что половина всех крупномасштабных ИТ-проектов (с первоначальной сметой расходов в 15 миллионов долларов и более) часто не могла удержать расходы в рамках своих первоначальных бюджетов или завершиться вовремя. [62]
Обычно является синонимом компьютеров и компьютерных сетей, но в более широком смысле обозначает любую технологию, которая используется для создания, хранения, обработки и/или распространения информации в электронном виде, включая телевидение и телефон..