Информационные технологии ( ИТ ) — это набор смежных областей, которые охватывают компьютерные системы, программное обеспечение, языки программирования, а также обработку и хранение данных и информации. [1] ИТ являются частью информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). [2] Система информационных технологий ( ИТ-система ), как правило, представляет собой информационную систему , систему связи или, более конкретно, компьютерную систему , включая все аппаратное , программное обеспечение и периферийное оборудование, управляемую ограниченной группой ИТ-пользователей, а ИТ-проект обычно относится к вводу в эксплуатацию и внедрению ИТ-системы. [3]
Хотя люди хранили, извлекали, манипулировали и передавали информацию с тех пор, как были разработаны самые ранние системы письменности, [4] термин « информационные технологии» в его современном смысле впервые появился в статье 1958 года, опубликованной в Harvard Business Review ; авторы Гарольд Дж. Ливитт и Томас Л. Уислер отметили, что «у новой технологии еще нет единого устоявшегося названия. Мы будем называть ее информационными технологиями (ИТ)». [5] Их определение состоит из трех категорий: методы обработки, применение статистических и математических методов для принятия решений и моделирование мышления высшего порядка с помощью компьютерных программ. [5]
Этот термин обычно используется как синоним компьютеров и компьютерных сетей , но он также охватывает и другие технологии распространения информации, такие как телевидение и телефоны . Некоторые продукты или услуги в экономике связаны с информационными технологиями, включая компьютерное оборудование , программное обеспечение , электронику, полупроводники, Интернет , телекоммуникационное оборудование и электронную коммерцию . [6] [а]
В зависимости от используемых технологий хранения и обработки данных можно выделить четыре отдельные фазы развития информационных технологий: домеханическую (3000 г. до н.э. — 1450 г. н.э.), механическую (1450–1840 гг.), электромеханическую (1840–1940 гг.) и электронную (1940 г.). представлять). [4]
Информационные технологии также являются отраслью информатики , которую можно определить как общее изучение процедур, структуры и обработки различных типов данных. Поскольку эта область продолжает развиваться во всем мире, ее общий приоритет и важность также растут, и именно здесь мы начинаем видеть введение курсов, связанных с информатикой, в системе образования K-12 .
Идеи информатики 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 расчетах. Со временем область информационных технологий и информатики стала более сложной и смогла обрабатывать больше данных. Стали публиковаться научные статьи разных организаций. [8]
Глядя на первые компьютеры, Алан Тьюринг , Дж. Преспер Эккерт и Джон Мочли считались одними из главных пионеров компьютерных технологий середины 1900-х годов. Учитывая их заслуги в их разработках, большая часть их усилий была сосредоточена на разработке первого цифрового компьютера. Наряду с этим начали подниматься такие темы, как искусственный интеллект , поскольку Тьюринг начал подвергать сомнению такие технологии того периода. [9]
Устройства использовались для облегчения вычислений на протяжении тысячелетий, вероятно, первоначально в форме счетной палочки . [10] Антикиферский механизм , датируемый примерно началом первого века до нашей эры, обычно считается самым ранним из известных механических аналоговых компьютеров и самым ранним известным механизмом с зубчатой передачей. [11] Подобные зубчатые устройства появились в Европе только в 16 веке, и только в 1645 году был разработан первый механический калькулятор , способный выполнять четыре основные арифметические операции. [12]
Электронные компьютеры , использующие либо реле , либо клапаны , начали появляться в начале 1940-х годов. Электромеханический Zuse Z3 , построенный в 1941 году, был первым в мире программируемым компьютером и по современным стандартам одной из первых машин, которые можно было считать полноценной вычислительной машиной . Во время Второй мировой войны Колосс разработал первый электронный цифровой компьютер для расшифровки немецких сообщений. Хотя он был программируемым , он не был универсальным и предназначался для выполнения только одной задачи. У него также не было возможности хранить свою программу в памяти; программирование осуществлялось с помощью вилок и переключателей для изменения внутренней проводки. [13] Первым узнаваемым современным электронным цифровым компьютером с хранимой программой был Manchester Baby , который запустил свою первую программу 21 июня 1948 года. [14]
Разработка транзисторов в конце 1940-х годов в Bell Laboratories позволила разработать новое поколение компьютеров со значительно сниженным энергопотреблением. Первый коммерчески доступный компьютер с хранимой программой, Ferranti Mark I , содержал 4050 ламп и имел потребляемую мощность 25 киловатт. Для сравнения: первый транзисторный компьютер, разработанный в Манчестерском университете и введенный в эксплуатацию к ноябрю 1953 года, в своей окончательной версии потреблял всего 150 Вт. [15]
Несколько других прорывов в полупроводниковой технологии включают интегральную схему (ИС), изобретенную Джеком Килби из Texas Instruments и Робертом Нойсом из Fairchild Semiconductor в 1959 году, полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), изобретенный Мохамедом Аталлой и Давоном Кангом в Bell Laboratories в 1959 году 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 информационных технологий . и коммуникационные технологии (ИКТ). [16]
К 1984 году, согласно Ежеквартальному обзору Национального Вестминстерского банка , термин « информационные технологии» был переопределен как «Развитие кабельного телевидения стало возможным благодаря конвергенции телекоммуникационных и вычислительных технологий (… широко известных в Великобритании как информационные технологии). ." Затем мы начинаем видеть появление этого термина в 1990 году в документах Международной организации по стандартизации (ISO). [17]
Технологические инновации уже произвели революцию в мире к XXI веку, поскольку люди получили доступ к различным онлайн-услугам. Это кардинально изменило рабочую силу, поскольку тридцать процентов работников США уже сделали карьеру в этой профессии. 136,9 миллиона человек были лично подключены к Интернету , что эквивалентно 51 миллиону домохозяйств. [18] Наряду с Интернетом во всем мире внедрялись новые виды технологий, которые повысили эффективность и облегчили жизнь во всем мире.
Наряду с технологиями, которые революционизируют общество, миллионы процессов могут выполняться за секунды. Инновации в области связи также сыграли решающую роль, поскольку люди начали полагаться на компьютеры для общения по телефонным линиям и кабелю. Внедрение электронной почты считалось революционным, поскольку «компании в одной части мира могли общаться по электронной почте с поставщиками и покупателями в другой части мира…» [19]
Компьютеры и технологии произвели революцию не только в личном плане, но и в маркетинговой индустрии, что привело к увеличению числа покупателей их продукции. В 2002 году только через Интернет объем продаж американцев превысил 28 миллиардов долларов, тогда как десятилетие спустя электронная коммерция привела к объему продаж в 289 миллиардов долларов. [19] И поскольку компьютеры с каждым днем быстро становятся все более совершенными, они становятся все более используемыми, поскольку люди становятся все более зависимыми от них в XXI веке.
Ранние электронные компьютеры, такие как «Колосс» , использовали перфоленту — длинную полоску бумаги, на которой данные были представлены серией отверстий — технология, которая сейчас устарела. [20] Электронное хранение данных, которое используется в современных компьютерах, берет свое начало со времен Второй мировой войны, когда была разработана форма памяти с линией задержки для устранения помех в радиолокационных сигналах, первым практическим применением которой стала ртутная линия задержки. [21] Первым цифровым запоминающим устройством с произвольным доступом была трубка Вильямса , которая была основана на стандартной электронно-лучевой трубке . [22] Однако информация, хранившаяся в нем и в памяти линии задержки, была нестабильной, 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 [23] и использованный в Ferranti Mark 1 , первом в мире коммерчески доступном электронном компьютере общего назначения. [24]
IBM представила первый жесткий диск в 1956 году как компонент своей компьютерной системы 305 RAMAC . [25] : 6 Сегодня большая часть цифровых данных по-прежнему хранится на жестких дисках с помощью магнитов или оптически на таких носителях, как компакт-диски . [26] : 4–5 До 2002 года большая часть информации хранилась на аналоговых устройствах , но в этом году емкость цифровой памяти впервые превысила аналоговую. По состоянию на 2007 год [обновлять]почти 94% данных, хранящихся во всем мире, хранились в цифровом виде: [27] 52% — на жестких дисках, 28% — на оптических устройствах и 11% — на цифровой магнитной ленте. Было подсчитано, что мировая емкость хранения информации на электронных устройствах выросла с менее чем 3 экзабайт в 1986 году до 295 эксабайт в 2007 году, [28] удваиваясь примерно каждые 3 года. [29]
Системы управления базами данных (DMS) появились в 1960-х годах для решения проблемы точного и быстрого хранения и извлечения больших объемов данных. Первой такой системой была система управления информацией IBM ( IMS) [30] , которая до сих пор широко используется более 50 лет спустя. [31] IMS хранит данные иерархически , [30] 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 компания Oracle выпустила первую коммерчески доступную систему управления реляционными базами данных (СУБД) . [32]
Все DMS состоят из компонентов, они позволяют одновременно получать доступ к хранящимся в них данным многим пользователям, сохраняя при этом их целостность. [33] Все базы данных имеют одно общее свойство: структура содержащихся в них данных определяется и хранится отдельно от самих данных, в схеме базы данных . [30]
В последние годы расширяемый язык разметки (XML) стал популярным форматом представления данных. Хотя данные XML могут храниться в обычных файловых системах , обычно они хранятся в реляционных базах данных , чтобы воспользоваться преимуществами их «надежной реализации, проверенной годами как теоретических, так и практических усилий». [34] Являясь развитием стандартного обобщенного языка разметки (SGML), текстовая структура XML предлагает то преимущество, что она удобна для чтения как машиной , так и человеком . [35]
Передача данных имеет три аспекта: передачу, распространение и прием. [36] В общих чертах его можно отнести к вещанию , при котором информация передается в однонаправленном нисходящем направлении, или к телекоммуникациям с двунаправленными восходящим и нисходящим каналами. [28]
XML все чаще используется в качестве средства обмена данными с начала 2000-х годов, [37] особенно для машинно-ориентированных взаимодействий, таких как те, которые используются в веб-ориентированных протоколах, таких как SOAP , [35] описывающих «данные в пути, а не ... данные в состоянии покоя». [37]
Хильберт и Лопес определяют экспоненциальный темп технологических изменений (разновидность закона Мура ): способность машин по конкретному применению вычислять информацию на душу населения примерно удваивалась каждые 14 месяцев в период с 1986 по 2007 год; мощность компьютеров общего назначения в мире на душу населения удваивалась каждые 18 месяцев в течение тех же двух десятилетий; глобальная пропускная способность телекоммуникаций на душу населения удваивалась каждые 34 месяца; для удвоения мировой емкости хранилища на душу населения потребовалось примерно 40 месяцев (каждые 3 года); а объем вещательной информации на душу населения удваивался каждые 12,3 года. [28]
Огромные объемы данных хранятся во всем мире каждый день, но, если их невозможно проанализировать и эффективно представить, они по существу находятся в так называемых могилах данных: «архивах данных, которые редко посещаются». [38] Для решения этой проблемы в конце 1980-х годов возникла область интеллектуального анализа данных — «процесс обнаружения интересных закономерностей и знаний из больших объемов данных» [39] . [40]
Технология и услуги, которые она предоставляет для отправки и получения электронных сообщений (называемых «письмами» или «электронными письмами») через распределенную (в том числе глобальную) компьютерную сеть. 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 передачи сообщений, достаточная надежность и в то же время отсутствие гарантии доставки. Преимуществами электронной почты являются: легко воспринимаемые и запоминаемые человеком адреса вида имя_пользователя@имя_домена (например, кто-то@example.com); возможность передачи как обычного текста, так и форматированных, а также произвольных файлов; независимость 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 (массовая реклама и вирусные рассылки); теоретическая невозможность гарантированной доставки конкретного письма; возможные задержки доставки сообщений (до нескольких дней); ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в почтовом ящике (личные для пользователей).
Программно-аппаратный комплекс с веб-интерфейсом, обеспечивающий возможность поиска информации в сети Интернет. Под поисковой системой обычно понимают сайт, на котором размещен интерфейс (front-end) системы. Программной частью поисковой системы является поисковая система (поисковик) — совокупность программ, обеспечивающих функциональность поисковой системы и обычно являющаяся 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 — один из приоритетов современного Интернета (см. статью Deep Web об основных проблемах в работе поисковых систем).
Компании в сфере информационных технологий часто рассматриваются как группа, называемая «технологическим сектором» или «технологической индустрией». [41] [42] [43] Эти названия иногда могут вводить в заблуждение, и их не следует путать с «технологическими компаниями»; Как правило, это крупные коммерческие корпорации, продающие потребительские технологии и программное обеспечение. Также стоит отметить, что с точки зрения бизнеса отделы информационных технологий в большинстве случаев являются « центром затрат ». Центр затрат — это отдел или персонал, 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 на покрытие технологий, которые способствуют более эффективному ведению бизнеса, обычно рассматриваются как «просто затраты на ведение бизнеса». ИТ-отделы получают средства от высшего руководства и должны попытаться достичь желаемых результатов, оставаясь в рамках этого бюджета. Правительство и частный сектор могут иметь разные механизмы финансирования, но принципы более или менее одинаковы. Это часто упускаемая из виду причина быстрого интереса к автоматизации и искусственному интеллекту , но постоянное стремление делать больше с меньшими затратами открывает двери для автоматизации, позволяющей взять под контроль хотя бы некоторые незначительные операции в крупных компаниях.
Многие компании теперь имеют ИТ-отделы для управления компьютерами , сетями и другими техническими областями своего бизнеса. Компании также стремились интегрировать ИТ с бизнес-результатами и принятием решений через отдел BizOps или бизнес-операций. [44]
В контексте бизнеса Американская ассоциация информационных технологий определила информационные технологии как «исследование, проектирование, разработку, применение, внедрение, поддержку или управление компьютерными информационными системами». [45] [ нужна страница ] В обязанности тех, кто работает в этой области, входит администрирование сети, разработка и установка программного обеспечения, а также планирование и управление жизненным циклом технологий организации, в ходе которого аппаратное и программное обеспечение обслуживается, обновляется и заменяется.
Информационные услуги — это термин, который несколько широко применяется к множеству связанных с ИТ услуг, предлагаемых коммерческими компаниями, [46] [47] [48] , а также брокерами данных .
Область информационной этики была основана математиком Норбертом Винером в 1940-х годах. [50] : 9 Некоторые из этических проблем, связанных с использованием информационных технологий, включают: [51] : 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 в 15 миллионов долларов и более) часто не в состоянии удержать затраты в пределах своих первоначальных бюджетов или завершить их в срок. [52]
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..