Информационный век (также известный как Третья промышленная революция , компьютерный век , цифровой век , кремниевый век , век новых медиа , век Интернета или цифровая революция [1] ) — исторический период , начавшийся в середине 20-го века. Он характеризуется быстрым переходом от традиционных отраслей, сложившихся во время промышленной революции , к экономике, ориентированной на информационные технологии . [2] Наступление информационного века было связано с разработкой транзистора в 1947 году [2] и оптического усилителя в 1957 году. [3] Эти технологические достижения оказали значительное влияние на способы обработки и передачи информации.
По данным Сети государственного управления ООН , информационный век был сформирован путем использования достижений компьютерной микроминиатюризации , [4] которые привели к модернизации информационных систем и интернет-коммуникаций как движущей силы социальной эволюции . [5]
Многие спорят о том , когда и когда закончилась Третья промышленная революция и началась Четвертая промышленная революция , в период с 2000 по 2020 год.
.jpg/1280px-Rings_of_time_Information_Age_(Digital_Revolution).jpg)
Цифровая революция перевела технологию из аналогового формата в цифровой. Благодаря этому стало возможным изготавливать копии, идентичные оригиналу. Например, в цифровой связи ретрансляционное оборудование могло усиливать цифровой сигнал и передавать его дальше без потери информации в сигнале. Не менее важное значение для революции имела возможность легко перемещать цифровую информацию между средствами массовой информации, а также получать к ней доступ или распространять ее удаленно.
Одним из поворотных моментов революции стал переход от аналоговой музыки к цифровой записи. [6] В 1980-х годах цифровой формат оптических компакт-дисков постепенно вытеснил аналоговые форматы, такие как виниловые пластинки и кассеты , в качестве популярного носителя информации. [7]
С древних времен люди производили инструменты для счета и вычислений, такие как счеты , астролябия , экваториум и механические устройства для измерения времени. Более сложные устройства начали появляться в 1600-х годах, в том числе логарифмическая линейка и механические калькуляторы . К началу 1800-х годов Первая промышленная революция привела к появлению на массовом рынке калькуляторов, таких как арифмометр , и технологии перфокарт . Чарльз Бэббидж предложил механический компьютер общего назначения под названием « Аналитическая машина» , но он так и не был успешно построен, был в значительной степени забыт в 20-м веке и неизвестен большинству изобретателей современных компьютеров.
Вторая промышленная революция последней четверти XIX века привела к созданию полезных электрических цепей и телеграфа . В 1880-х годах Герман Холлерит разработал электромеханические устройства для составления таблиц и вычислений с использованием перфокарт и оборудования для записи единиц измерения , которые получили широкое распространение в бизнесе и правительстве.
Между тем, различные аналоговые компьютерные системы использовали электрические, механические или гидравлические системы для моделирования проблем и расчета ответов. В их число входили машина для прогнозирования приливов и отливов 1872 года , дифференциальные анализаторы , машины с вечным календарем , Дельтар для управления водными ресурсами в Нидерландах, сетевые анализаторы для электрических систем и различные машины для наведения военных орудий и бомб. Создание аналоговых компьютеров для решения конкретных задач продолжалось в конце 1940-х годов и позже: FERMIAC для нейтронного транспорта, Project Cyclone для различных военных применений и Phillips Machine для экономического моделирования.
Опираясь на сложность Z1 и Z2 , немецкий изобретатель Конрад Цузе использовал электромеханические системы для создания в 1941 году Z3 , первого в мире работающего программируемого, полностью автоматического цифрового компьютера. Также во время Второй мировой войны инженеры союзников сконструировали электромеханические бомбы , чтобы взломать кодировку немецкой машины «Энигма» . Электромеханический Harvard Mark I с базой 10 был завершен в 1944 году и в некоторой степени улучшен на основе проектов Чарльза Бэббиджа.
В 1947 году первый рабочий транзистор , точечный транзистор на основе германия , был изобретен Джоном Бардином и Уолтером Хаузером Брэттеном, когда они работали под руководством Уильяма Шокли в Bell Labs . [8] Это проложило путь к более совершенным цифровым компьютерам . С конца 1940-х годов университеты, военные и предприятия разрабатывали компьютерные системы для цифрового копирования и автоматизации ранее выполняемых вручную математических вычислений, при этом LEO стал первым коммерчески доступным компьютером общего назначения.
Цифровая связь стала экономичной для широкого распространения после изобретения персонального компьютера в 1970-х годах. Клоду Шеннону , математику из Bell Labs , приписывают то, что он изложил основы цифровизации в своей новаторской статье 1948 года «Математическая теория коммуникации» . [9]
Другие важные технологические достижения включали изобретение Робертом Нойсом в Fairchild Semiconductor в 1959 году монолитной интегральной схемы [ 10] (ставшее возможным благодаря планарному процессу , разработанному Джином Эрни ), [11] первую успешную технологию металл-оксид-полупроводник. эффектный транзистор (MOSFET или МОП-транзистор) Мохамеда Аталлы и Давона Канга из Bell Labs в 1959 году [12] и разработка комплементарного МОП- процесса (КМОП) Фрэнком Ванлассом и Чи-Танг Са в Fairchild в 1963 году. [13] ]
В 1962 году AT&T внедрила T-carrier для цифровой передачи голоса с импульсно-кодовой модуляцией (PCM) на большие расстояния . Формат T1 переносил 24 речевых сигнала с импульсно-кодовой модуляцией и мультиплексированием с временным разделением, каждый из которых закодирован в потоках со скоростью 64 кбит/с, оставляя 8 кбит/с информации о кадрах, что облегчало синхронизацию и демультиплексирование в приемнике. В последующие десятилетия оцифровка голоса стала нормой для всех, кроме последней мили (где аналог продолжал оставаться нормой вплоть до конца 1990-х годов).
После разработки микросхем МОП-интегральных схем в начале 1960-х годов к 1964 году МОП-чипы достигли более высокой плотности транзисторов и более низких производственных затрат, чем биполярные интегральные схемы. Сложность МОП-чипов еще больше увеличивалась со скоростью, предсказанной законом Мура , что привело к крупномасштабной интеграции. (LSI) с сотнями транзисторов на одном МОП-чипе к концу 1960-х годов. Применение микросхем MOS LSI для вычислений стало основой для первых микропроцессоров , поскольку инженеры начали осознавать, что полный компьютерный процессор может содержаться на одном чипе MOS LSI. [14] В 1968 году инженер Fairchild Федерико Фаггин усовершенствовал технологию МОП, разработав МОП-чип с кремниевым затвором , который он позже использовал для разработки Intel 4004 , первого однокристального микропроцессора. [15] Он был выпущен компанией Intel в 1971 году и заложил основы микрокомпьютерной революции , начавшейся в 1970-х годах.
Технология МОП также привела к разработке полупроводниковых датчиков изображения , подходящих для цифровых камер . [16] Первым таким датчиком изображения было устройство с зарядовой связью , разработанное Уиллардом С. Бойлом и Джорджем Э. Смитом в Bell Labs в 1969 году, [17] на основе технологии МОП-конденсаторов . [16]
Публика впервые познакомилась с концепциями, которые привели к появлению Интернета , когда сообщение было отправлено через ARPANET в 1969 году. Сети с коммутацией пакетов , такие как ARPANET, Mark I , CYCLADES , Merit Network , Tymnet и Telenet , были разработаны в конце 1960-х годов. и начале 1970-х годов с использованием различных протоколов . ARPANET, в частности, привела к разработке протоколов межсетевого взаимодействия , в которых несколько отдельных сетей можно было объединить в сеть сетей.
Движение «Вся Земля» 1960-х годов выступало за использование новых технологий. [18]
В 1970-х годах были представлены домашний компьютер , [19] компьютеры с разделением времени , [20] игровая консоль , первые монетные видеоигры, [21] [22] и золотой век аркадных видеоигр начался с Космические захватчики . По мере распространения цифровых технологий и перехода от аналогового к цифровому учету новым стандартом в бизнесе стала популяризироваться относительно новая должность — служащий по вводу данных . Работа клерков по вводу данных, отобранных из числа секретарей и машинисток прошлых десятилетий, заключалась в преобразовании аналоговых данных (записей клиентов, счетов-фактур и т. д.) в цифровые данные.
В развитых странах компьютеры достигли полуповсеместного распространения в 1980-х годах, проникнув в школы, дома, на бизнес и в промышленность. Банкоматы , промышленные роботы , компьютерная графика в кино и на телевидении, электронная музыка , системы досок объявлений и видеоигры — все это подпитывало то, что стало духом времени 1980-х годов. Миллионы людей приобрели домашние компьютеры, благодаря чему имена первых производителей персональных компьютеров, таких как Apple , Commodore и Tandy, стали нарицательными. По сей день Commodore 64 часто называют самым продаваемым компьютером всех времен: в период с 1982 по 1994 год было продано 17 миллионов единиц (по некоторым данным) [23] .
В 1984 году Бюро переписи населения США начало собирать данные об использовании компьютеров и Интернета в Соединенных Штатах; их первое исследование показало, что в 1984 году 8,2% всех домохозяйств США владели персональным компьютером, а домохозяйства с детьми в возрасте до 18 лет почти в два раза чаще имели такой компьютер – 15,3% (наиболее вероятными были домохозяйства среднего и высшего среднего класса). владеть одним - 22,9%). [24] К 1989 году 15% всех семей в США имели компьютер, и почти 30% семей с детьми в возрасте до 18 лет имели его. [ нужна цитата ] К концу 1980-х годов многие предприятия зависели от компьютеров и цифровых технологий.
Компания Motorola создала первый мобильный телефон Motorola DynaTac в 1983 году. Однако в этом устройстве использовалась аналоговая связь — цифровые сотовые телефоны не продавались коммерчески до 1991 года, когда в Финляндии начала открываться сеть 2G для удовлетворения неожиданно возникшего спроса на сотовые телефоны. стало очевидным в конце 1980-х годов.
Вычислите! журнал предсказал, что CD-ROM станет центральным элементом революции, поскольку диски будут читаться множеством домашних устройств. [25]
Первая настоящая цифровая камера была создана в 1988 году, а первая поступила в продажу в декабре 1989 года в Японии и в 1990 году в США. [26] К середине 2000-х годов цифровые камеры затмили по популярности традиционную пленку.
Цифровые чернила также были изобретены в конце 1980-х годов. Система CAPS компании Disney (созданная в 1988 году) использовалась для сцены в фильме « Русалочка» 1989 года и во всех анимационных фильмах между «Спасателями внизу » 1990 года и «Домом на полигоне» 2004 года .
Тим Бернерс-Ли изобрел Всемирную паутину в 1989 году. [27]
Первая публичная цифровая трансляция HDTV состоялась в июне того же года, когда транслировался чемпионат мира 1990 года ; его показывали в 10 театрах Испании и Италии. Однако HDTV не стало стандартом до середины 2000-х годов за пределами Японии.
Всемирная паутина стала общедоступной в 1991 году и раньше была доступна только правительству и университетам. [28] В 1993 году Марк Андриссен и Эрик Бина представили Mosaic , первый веб-браузер, способный отображать встроенные изображения [29] и основу для более поздних браузеров, таких как Netscape Navigator и Internet Explorer. Стэнфордский федеральный кредитный союз был первым финансовым учреждением , предложившим услуги онлайн-банкинга всем своим членам в октябре 1994 года. [30] В 1996 году OP Financial Group , также являющийся кооперативным банком , стал вторым онлайн-банком в мире и первым в мире. Европа. [31] Интернет быстро расширялся, и к 1996 году он стал частью массовой культуры , и многие компании указывали веб-сайты в своих объявлениях. [ нужна цитата ] К 1999 году почти в каждой стране было подключение, и почти половина американцев и жителей ряда других стран регулярно пользовались Интернетом . [ нужна цитация ] Однако на протяжении 1990-х годов «выход в Интернет» требовал сложной настройки, и коммутируемое соединение было единственным типом подключения, доступным отдельным пользователям; современная массовая интернет-культура была невозможна.
В 1989 году около 15% всех домохозяйств в США имели персональный компьютер. [32] В домохозяйствах с детьми почти 30% имели компьютер в 1989 году, а в 2000 году — 65%.
К началу 2000-х годов сотовые телефоны стали такими же повсеместными, как и компьютеры, когда в кинотеатрах начали показывать рекламу, призывающую людей выключить звук в своих телефонах. Они также стали намного более продвинутыми, чем телефоны 1990-х годов, большинство из которых только принимали звонки или позволяли играть в простые игры.
Текстовые сообщения стали широко использоваться во всем мире в конце 1990-х годов, за исключением Соединенных Штатов Америки , где обмен текстовыми сообщениями стал обычным явлением только в начале 2000-х годов. [ нужна цитата ]
Цифровая революция и в это время стала по-настоящему глобальной: после революции в обществе в развитом мире в 1990-х годах цифровая революция распространилась на массы в развивающихся странах в 2000-х.
К 2000 году у большинства семей в США был хотя бы один персональный компьютер , а в следующем году — доступ в Интернет . [33] В 2002 году большинство респондентов опроса в США сообщили, что у них есть мобильный телефон . [34]
В конце 2005 года население Интернета достигло 1 миллиарда человек [35] , а к концу десятилетия 3 миллиарда человек во всем мире пользовались мобильными телефонами. К концу десятилетия HDTV стало стандартным форматом телевещания во многих странах. В сентябре и декабре 2006 года соответственно Люксембург и Нидерланды стали первыми странами, полностью перешедшими с аналогового телевидения на цифровое . В сентябре 2007 года большинство респондентов опроса в США сообщили, что дома имеют широкополосный доступ в Интернет . [36] По оценкам Nielsen Media Research , примерно 45,7 миллионов семей в США в 2006 году (или примерно 40 процентов из приблизительно 114,4 миллионов) владели специальной домашней игровой консолью , [37] [38] , а к 2015 году – 51 процент Согласно ежегодному отраслевому отчету Ассоциации развлекательного программного обеспечения, в семьях в США есть специальные домашние игровые консоли . [39] [40] К 2012 году Интернетом пользовались более 2 миллиардов человек, что вдвое больше, чем в 2007 году. К началу 2010-х годов облачные вычисления стали мейнстримом. В январе 2013 года большинство респондентов опроса в США сообщили, что у них есть смартфон . [41] К 2016 году половина населения мира была подключена к сети [42] , а к 2020 году это число выросло до 67%. [43]
В конце 1980-х годов менее 1% технологически хранимой информации в мире находилось в цифровом формате, в то время как в 2007 году она составляла 94%, а к 2014 году — более 99% [44].
По оценкам, мировая емкость хранения информации увеличилась с 2,6 (оптимально сжатого) эксабайта в 1986 году до примерно 5000 эксабайт в 2014 году (5 зеттабайт ). [44] [45]
В 1945 году Фремонт Райдер подсчитал, что расширение библиотеки будет удваиваться каждые 16 лет, если будет доступно достаточно места. [51] Он выступал за замену громоздких, ветшающих печатных работ миниатюрными аналоговыми фотографиями в микроформах , которые можно было дублировать по требованию посетителей библиотек и других учреждений.
Райдер, однако, не предвидел, что цифровая технология , которая десятилетия спустя заменит аналоговые микроформы цифровыми средствами формирования изображений , хранения и передачи , в результате чего значительное увеличение скорости роста информации станет возможным благодаря автоматизированным , потенциально без потерь цифровым технологиям. . Соответственно, закон Мура , сформулированный примерно в 1965 году, предполагает, что количество транзисторов в плотной интегральной схеме удваивается примерно каждые два года. [52] [53]
К началу 1980-х годов, наряду с повышением вычислительной мощности , распространение меньших по размеру и менее дорогих персональных компьютеров обеспечило немедленный доступ к информации , а также возможность делиться ею и хранить ее. Связь между компьютерами внутри организаций позволила получить доступ к большему объему информации. [ нужна цитата ]
Мировые технологические возможности хранения информации выросли с 2,6 (оптимально сжатых ) эксабайт (ЭБ) в 1986 году до 15,8 ЭБ в 1993 году; более 54,5 ЭБ в 2000 г.; и до 295 (оптимально сжатых) ЭБ в 2007 году. [44] [54] Это информационный эквивалент менее одного 730- мегабайтного (МБ) CD-ROM на человека в 1986 году (539 МБ на человека); примерно четыре компакт-диска на человека в 1993 году; двенадцать компакт-дисков на человека в 2000 году; и почти шестьдесят один CD-ROM на человека в 2007 году. [44] По оценкам, в 2014 году мировая емкость для хранения информации достигла 5 зеттабайт , [45] что является информационным эквивалентом 4500 стопок печатных книг от Земли до Земли. солнце . [ нужна цитата ]
Объем хранимых цифровых данных , похоже, растет примерно экспоненциально , что напоминает закон Мура . Таким образом, закон Крайдера предписывает, что объем доступного пространства для хранения данных растет примерно экспоненциально. [55] [56] [57] [53]
В 1986 году мировые технологические возможности получения информации через сети одностороннего вещания составляли 432 эксабайта (оптимально сжатой ) информации; 715 (оптимально сжатых) эксабайт в 1993 году; 1,2 (оптимально сжатые) зеттабайта в 2000 году; и 1,9 зеттабайт в 2007 году, что эквивалентно 174 газетам на человека в день. [44]
В 1986 году эффективная способность мира обмениваться информацией через сети двусторонней связи составляла 281 петабайт (оптимально сжатой) информации; 471 петабайт в 1993 году; 2,2 (оптимально сжатые) эксабайта в 2000 году; и 65 (оптимально сжатых) эксабайт в 2007 году, что эквивалентно шести газетам на человека в день. [44] В 1990-х годах распространение Интернета вызвало внезапный скачок в доступе и возможности обмена информацией на предприятиях и дома по всему миру. Компьютер, который стоил 3000 долларов в 1997 году, будет стоить 2000 долларов два года спустя и 1000 долларов в следующем году из-за быстрого развития технологий. [ нужна цитата ]
Мировые технологические возможности для вычисления информации с помощью управляемых человеком компьютеров общего назначения выросли с 3,0 × 10 8 MIPS в 1986 году до 4,4 × 10 9 MIPS в 1993 году; до 2,9 × 10 11 MIPS в 2000 г.; до 6,4 × 10 12 MIPS в 2007 году. [44] В статье, опубликованной в журнале « Тенденции в экологии и эволюции» в 2016 году, сообщается, что: [45]
Цифровые технологии значительно превзошли когнитивные способности любого отдельного человека, причем сделали это на десятилетие раньше, чем предполагалось. С точки зрения емкости есть два важных показателя: количество операций, которые может выполнить система, и объем информации, которую можно хранить. По оценкам , количество синаптических операций в секунду в человеческом мозге составляет от 10 ^ 15 до 10 ^ 17. Хотя это число впечатляет, даже в 2007 году компьютеры общего назначения человечества были способны выполнять более 10^18 инструкций в секунду. По оценкам, объем памяти отдельного человеческого мозга составляет около 10^12 байт. В расчете на душу населения это соответствует нынешней цифровой памяти (5x10^21 байт на 7,2x10^9 человек).
Генетический код также можно считать частью информационной революции . Теперь, когда секвенирование компьютеризировано, геном можно визуализировать и манипулировать им как данными. Это началось с секвенирования ДНК , изобретенного Уолтером Гилбертом и Алланом Максамом [58] в 1976-1977 годах и Фредериком Сэнгером в 1977 году, неуклонно развивалось с проектом «Геном человека» , первоначально задуманным Гилбертом, и, наконец, с практическими применениями секвенирования, такими как исследование генов. тестирование после открытия компанией Myriad Genetics мутации гена рака молочной железы BRCA1 . Данные о последовательностях в Genbank выросли с 606 последовательностей генома, зарегистрированных в декабре 1982 года, до 231 миллиона геномов в августе 2021 года. По состоянию на август 2021 года в базе данных Whole Genome Shotgun зарегистрировано еще 13 триллионов неполных последовательностей . Информация, содержащаяся в них, зарегистрирована. последовательностей удваивалось каждые 18 месяцев. [59]
В редкие времена в истории человечества были периоды инноваций, которые изменили человеческую жизнь. Эпоха неолита , эпоха науки и индустриальная эпоха в конечном итоге вызвали прерывистые и необратимые изменения в экономических, социальных и культурных элементах повседневной жизни большинства людей. Традиционно эти эпохи длились сотни или, в случае неолитической революции, тысячи лет, тогда как информационный век охватил все части земного шара всего за несколько лет в результате быстро нарастающей скорости информации. обмен.
Между 7000 и 10 000 лет назад, в период неолита, люди начали приручать животных, выращивать зерно и заменять каменные орудия металлическими. Эти нововведения позволили осесть кочевникам-охотникам-собирателям. Деревни образовались вдоль реки Янцзы в Китае в 6500 г. до н.э., в регионе реки Нил в Африке и в Месопотамии ( Ирак ) в 6000 г. до н.э. Города возникли между 6000 г. до н.э. и 3500 г. до н.э. Развитие письменного общения ( клинопись в Шумере и иероглифы в Египте в 3500 г. до н.э. ) и письменность в Египте в 2560 г. до н. э., а также в Миное и Китае около 1450 г. до н. э.) позволили идеям сохраняться в течение длительных периодов времени и широко распространяться. В целом, развитие неолита, дополненное письменностью как информационным инструментом, заложило основу для появления цивилизации.
Научная эпоха началась в период между доказательством Галилеем в 1543 году того, что планеты вращаются вокруг Солнца, и публикацией Ньютоном законов движения и гравитации в «Принципах» в 1697 году. Эта эпоха открытий продолжалась в XVIII веке, чему способствовало широкое распространение печатного станка с подвижным шрифтом Иоганна Гутенберга .
Индустриальная эпоха началась в Великобритании в 1760 году и продолжалась до середины XIX века. Изобретение таких машин, как механический текстильный ткач Эдмундом Картрайтом, паровая машина с вращающимся валом Джеймсом Уоттом и хлопкоочистительная машина Эли Уитни , а также процессы массового производства стали служить потребностям растущего населения планеты. Индустриальная эпоха использовала пар и энергию воды, чтобы уменьшить зависимость от физического труда животных и людей как основных средств производства. Таким образом, ядром промышленной революции было производство и распределение энергии из угля и воды для производства пара, а позже, в 20 веке, и электричества.
В век информации также требуется электричество для питания глобальных сетей компьютеров , обрабатывающих и хранящих данные. Однако, что резко ускорило темпы внедрения информационного века по сравнению с предыдущими, так это скорость, с которой знания могли передаваться и проникать во все человеческое семейство за несколько коротких десятилетий. Это ускорение произошло с принятием новой формы власти. Начиная с 1972 года инженеры разрабатывали способы использования света для передачи данных по оптоволоконному кабелю. Сегодня оптические сетевые системы на основе света, лежащие в основе телекоммуникационных сетей и Интернета, охватывают весь земной шар и передают большую часть информационного трафика к и от пользователей и систем хранения данных.
Существуют разные концепции информационного века. Некоторые сосредотачиваются на эволюции информации на протяжении веков, различая век первичной информации и век вторичной информации. Информация в эпоху первичной информации обрабатывалась газетами , радио и телевидением . Эпоха вторичной информации возникла благодаря Интернету , спутниковому телевидению и мобильным телефонам . Век третичной информации возник благодаря средствам массовой информации Века первичной информации, взаимосвязанным со средствами массовой информации Века вторичной информации, как это происходит в настоящее время. [60] [61] [62]
Другие классифицируют его в терминах хорошо известных длинных волн Шумпетера или волн Кондратьева . Здесь авторы выделяют три разные долгосрочные метапарадигмы , каждая из которых имеет разные длинные волны. Первый был сосредоточен на трансформации материалов, включая камень , бронзу и железо . Вторая, часто называемая промышленной революцией , была посвящена преобразованию энергии, включая воду , пар , электричество и энергию сгорания . Наконец, самая последняя метапарадигма направлена на преобразование информации . Все началось с распространения средств связи и хранения данных , а теперь вступило в эпоху алгоритмов , целью которых является создание автоматизированных процессов для преобразования существующей информации в практические знания. [63]
Главной особенностью информационной революции является возрастающая экономическая, социальная и технологическая роль информации . [64] Деятельность, связанная с информацией, не возникла вместе с Информационной революцией. Они существовали в той или иной форме во всех человеческих обществах и в конечном итоге развились в такие учреждения, как Платоновская академия , перипатетическая школа Аристотеля в Лицее , Музей и Александрийская библиотека или школы вавилонской астрономии. . Сельскохозяйственная революция и промышленная революция произошли, когда новые информационные материалы были созданы отдельными новаторами или научно-техническими учреждениями. Во время информационной революции все эти виды деятельности постоянно растут, в то время как появляются другие виды деятельности, ориентированные на информацию.
Информация является центральной темой нескольких новых наук, возникших в 1940-х годах, включая « Теорию информации» Шеннона (1949) [65] и «Кибернетику » Винера (1948) . Винер заявил: «Информация — это информация, а не материя или энергия». Этот афоризм предполагает, что информацию следует рассматривать наряду с материей и энергией как третью составляющую часть Вселенной; информация переносится материей или энергией. [66] К 1990-м годам некоторые авторы считали, что изменения, вызванные Информационной революцией, приведут не только к финансовому кризису правительств, но и к распаду всех «крупных структур». [67]
Термин «информационная революция» может относиться к таким широко используемым терминам, как промышленная революция и сельскохозяйственная революция, или контрастировать с ними . Однако обратите внимание, что вы можете предпочесть менталистскую парадигму материалистической. Можно выделить следующие фундаментальные аспекты теории информационной революции: [68] [69]
С другой точки зрения, Ирвинг Э. Фанг (1997) выделил шесть «информационных революций»: письмо, печать, средства массовой информации, развлечения, «навес для инструментов» (который мы сейчас называем «домом») и информационная магистраль. В данной работе термин «информационная революция» используется в узком смысле для описания тенденций в средствах коммуникации. [73]
Порат (1976) измерил информационный сектор в США, используя анализ «затраты-выпуск» ; ОЭСР включила статистику информационного сектора в экономические отчеты своих стран-членов. [74] Венерис (1984, 1990) исследовал теоретические, экономические и региональные аспекты информационной революции и разработал компьютерную модель системной динамики . [68] [69]
Эти работы можно рассматривать как идущие по пути, начатому работой Фрица Махлупа , который в своей книге (1962) «Производство и распространение знаний в Соединенных Штатах» утверждал, что «индустрия знаний составляет 29% валового национального дохода США». продукт», что он видел как свидетельство того, что век информации начался. Он определяет знание как товар и пытается измерить масштабы производства и распределения этого товара в современной экономике. Махлуп разделил использование информации на три класса: инструментальные, интеллектуальные и знания для времяпрепровождения. Он выделил также пять типов знаний: практические знания; интеллектуальное знание, то есть общая культура и удовлетворение интеллектуального любопытства; знания для времяпрепровождения, то есть знания, удовлетворяющие неинтеллектуальное любопытство или стремление к легким развлечениям и эмоциональному возбуждению; духовные или религиозные знания; нежелательные знания, случайно приобретенные и бесцельно сохраненные. [75]
Более поздние оценки дали следующие результаты: [44]
В конце концов, информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), то есть компьютеры , компьютеризированное оборудование , оптоволокно , спутники связи , Интернет и другие инструменты ИКТ, стали значительной частью мировой экономики , поскольку развитие оптических сетей и микрокомпьютеров сильно изменило многие предприятия и отрасли. [77] [78] Николас Негропонте уловил суть этих изменений в своей книге 1995 года « Быть цифровым» , в которой он обсуждает сходства и различия между продуктами, состоящими из атомов , и продуктами, состоящими из битов . [79]
Информационный век повлиял на рабочую силу по-разному, например, вынудив работников конкурировать на глобальном рынке труда . Одной из наиболее очевидных проблем является замена человеческого труда компьютерами, которые могут выполнять свою работу быстрее и эффективнее, создавая таким образом ситуацию, в которой люди, выполняющие задачи, которые можно легко автоматизировать , вынуждены искать работу там, где их труд не так хорош. одноразовый. [80] Это особенно создает проблему для тех, кто живет в промышленных городах , где решения обычно включают сокращение рабочего времени , чему часто сопротивляются. Таким образом, люди, потерявшие работу, могут быть вынуждены перейти на более необходимые профессии (например, инженеры , врачи , юристы , учителя , профессора , ученые , руководители , журналисты , консультанты ), которые способны успешно конкурировать на мировом рынке и получать (относительно) высокая заработная плата. [ нужна цитата ]
Наряду с автоматизацией, в результате аутсорсинга начали исчезать и рабочие места, традиционно связанные со средним классом (например, сборочные линии , обработка данных , управление и надзор ) . [81] Не имея возможности конкурировать с работниками развивающихся стран , работники производства и сферы услуг в постиндустриальных (т.е. развитых) обществах либо теряют работу из-за аутсорсинга, соглашаются на сокращение заработной платы , либо соглашаются на низкоквалифицированную и низкооплачиваемую работу в сфере услуг. [81] В прошлом экономическая судьба людей была связана с судьбой их нации. Например, работникам в Соединенных Штатах когда-то платили лучше, чем в других странах. С наступлением информационного века и улучшением коммуникаций это уже не так, поскольку теперь работникам приходится конкурировать на глобальном рынке труда , в результате чего заработная плата в меньшей степени зависит от успеха или неудачи отдельных экономик. [81]
Создавая глобализированную рабочую силу , Интернет также позволил расширить возможности в развивающихся странах , дав возможность работникам в таких местах предоставлять услуги лично, тем самым напрямую конкурируя со своими коллегами в других странах. Это конкурентное преимущество приводит к расширению возможностей и повышению заработной платы. [82]
Информационный век повлиял на рабочую силу, поскольку автоматизация и компьютеризация привели к повышению производительности труда в сочетании с чистым сокращением рабочих мест в производстве . В Соединенных Штатах, например, с января 1972 года по август 2010 года число людей, занятых на производстве, упало с 17 500 000 до 11 500 000, а стоимость обрабатывающей промышленности выросла на 270%. [83] Хотя первоначально казалось, что потеря рабочих мест в промышленном секторе может быть частично компенсирована быстрым ростом рабочих мест в сфере информационных технологий , рецессия в марте 2001 года предвещала резкое сокращение числа рабочих мест в этом секторе. Такая тенденция сокращения рабочих мест будет продолжаться до 2003 года, [84] и данные показывают, что в целом технологии создают больше рабочих мест, чем уничтожают даже в краткосрочной перспективе. [85]
Промышленность стала более информационно-емкой, но менее трудоемкой и капиталоемкой . Это имело важные последствия для рабочей силы , поскольку производительность труда работников становилась все выше по мере снижения стоимости их труда. Для самой системы капитализма стоимость труда снижается, стоимость капитала возрастает.
В классической модели инвестиции в человеческий и финансовый капитал являются важными показателями эффективности нового предприятия . [86] Однако, как продемонстрировали Марк Цукерберг и Facebook , теперь кажется возможным для группы относительно неопытных людей с ограниченным капиталом добиться успеха в больших масштабах. [87]
Информационная эпоха стала возможной благодаря технологиям, разработанным в ходе цифровой революции , которая сама по себе стала возможной благодаря развитию событий технологической революции .
Наступление информационного века можно связать с развитием транзисторных технологий. [2] Концепция полевого транзистора была впервые теоретизирована Юлиусом Эдгаром Лилиенфельдом в 1925 году. [88] Первым практическим транзистором был точечный транзистор , изобретенный инженерами Уолтером Хаузером Браттеном и Джоном Бардином во время работы на Уильяма Шокли. в Bell Labs в 1947 году. Это был прорыв, заложивший основы современных технологий. [2] Исследовательская группа Шокли также изобрела биполярный переходной транзистор в 1952 году. [89] [88] Наиболее широко используемый тип транзистора - это полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), изобретенный Мохамедом М. Аталлой и Давон Канг из Bell Labs в 1960 году. [12] Дополнительный процесс изготовления МОП (КМОП) был разработан Фрэнком Ванлассом и Чи-Танг Са в 1963 году. [90]
До появления электроники механические компьютеры , такие как аналитическая машина 1837 года, были разработаны для выполнения рутинных математических вычислений и простого принятия решений. Военные потребности во время Второй мировой войны привели к разработке первых электронных компьютеров на основе электронных ламп , включая Z3 , компьютер Атанасова-Берри , компьютер Colossus и ENIAC .
Изобретение транзистора положило начало эпохе мейнфреймов (1950–1970-е годы), типичным примером которых является IBM 360 . Эти большие компьютеры размером с комнату обеспечивали вычисления и обработку данных , которые были намного быстрее, чем это было возможно для человека, но их покупка и обслуживание были дорогими, поэтому первоначально они были ограничены несколькими научными учреждениями, крупными корпорациями и правительственными учреждениями.
Германиевая интегральная схема ( ИС ) была изобретена Джеком Килби из компании Texas Instruments в 1958 году . Основываясь на методе пассивации поверхности кремния Мохамеда Аталлы , разработанном в Bell Labs в 1957 году . разработана Фредом Хейманом и Стивеном Хофштейном в RCA в 1962 году. [94] МОП -ИС с кремниевым затвором была позже разработана Федерико Фаггином из Fairchild Semiconductor в 1968 году. [95] С появлением МОП-транзистора и МОП-ИС, транзисторная технология быстро улучшились , и соотношение вычислительной мощности к размеру резко возросло, предоставив прямой доступ к компьютерам все меньшим группам людей.
Первый коммерческий однокристальный микропроцессор, выпущенный в 1971 году, Intel 4004 , который был разработан Федерико Фаггином с использованием его технологии MOS IC с кремниевым затвором вместе с Марсианом Хоффом , Масатоши Шимой и Стэном Мазором . [96] [97]
Наряду с электронными аркадными автоматами и домашними игровыми консолями, впервые изобретенными Ноланом Бушнеллом в 1970-х годах, развитие персональных компьютеров , таких как Commodore PET и Apple II (оба в 1977 году), предоставило людям доступ к компьютеру. Однако обмен данными между отдельными компьютерами либо отсутствовал, либо в основном осуществлялся вручную , сначала с использованием перфокарт и магнитной ленты , а затем и дискет .
Первые разработки по хранению данных изначально были основаны на фотографиях, начиная с микрофотографии в 1851 году, а затем микроформ в 1920-х годах, с возможностью хранения документов на пленке, что делало их намного более компактными. Ранняя теория информации и коды Хэмминга были разработаны примерно в 1950 году, но ожидали полного использования технических инноваций в передаче и хранении данных.
Память с магнитным сердечником была разработана в результате исследований Фредерика В. Вие в 1947 году и Ан Вана из Гарвардского университета в 1949 году. [98] [99] С появлением МОП-транзистора полупроводниковая МОП-память была разработана Джоном Шмидтом из Fairchild Semiconductor. в 1964 году. [100] [101] В 1967 году Давон Кан и Саймон Сзе из Bell Labs описали в 1967 году, как плавающий затвор полупроводникового МОП-устройства можно использовать в качестве ячейки перепрограммируемого ПЗУ. [102] После изобретения флэш-памяти Фудзио Масуокой в Toshiba в 1980 году, [103] [104] Toshiba начала коммерческое использование флэш-памяти NAND в 1987 году. [105] [102]
Медные кабели, передающие цифровые данные, соединяющие компьютерные терминалы и периферийные устройства с мейнфреймами, а также специальные системы обмена сообщениями, ведущие к электронной почте , были впервые разработаны в 1960-х годах. Независимая межкомпьютерная сеть началась с ARPANET в 1969 году. Она расширилась и превратилась в Интернет (придуманный в 1974 году). Доступ к Интернету улучшился с изобретением Всемирной паутины в 1991 году. Расширение пропускной способности за счет плотного волнового мультиплексирования , оптического усиления и оптических сетей в середине 1990-х годов привело к рекордным скоростям передачи данных. К 2018 году оптические сети регулярно передавали 30,4 терабит/с по оптоволоконной паре, что эквивалентно 1,2 миллионам одновременных видеопотоков 4K HD. [106]
Масштабирование МОП-транзисторов , быстрая миниатюризация МОП-транзисторов со скоростью, предсказанной законом Мура , [107] привело к тому, что компьютеры стали меньше и мощнее, до такой степени, что их можно было носить с собой. В 1980–1990-х годах ноутбуки были разработаны как разновидность портативных компьютеров, а персональные цифровые помощники (КПК) можно было использовать стоя или при ходьбе. Пейджеры , широко использовавшиеся в 1980-х годах, в конце 1990-х годов были в значительной степени заменены мобильными телефонами, обеспечивая некоторые компьютеры функциями мобильной сети . Теперь эта технология стала общепринятой и распространилась на цифровые камеры и другие носимые устройства. Начиная с конца 1990-х годов планшеты , а затем и смартфоны объединили и расширили возможности вычислений, мобильности и обмена информацией. Датчики изображения металл-оксид-полупроводник (МОП) , которые впервые начали появляться в конце 1960-х годов, привели к переходу от аналогового изображения к цифровому и от аналоговых к цифровым камерам в 1980-1990-х годах. Наиболее распространенными датчиками изображения являются датчик с зарядовой связью (CCD) и CMOS (дополнительный MOS) датчик активных пикселей (CMOS датчик).
Электронная бумага , возникшая в 1970-х годах, позволяет цифровой информации отображаться в виде бумажных документов.
К 1976 году несколько фирм стремились представить первые по-настоящему успешные коммерческие персональные компьютеры. Три машины, Apple II , Commodore PET 2001 и TRS-80, были выпущены в 1977 году, [108] став самыми популярными к концу 1978 года. [109] Журнал Byte позже назвал Commodore, Apple и Tandy «Тринити 1977 года». ". [110] Также в 1977 году компания Sord Computer Corporation выпустила в Японии компьютер для умного дома Sord M200. [111]
Стив Возняк (известный как «Воз»), постоянный посетитель собраний Homebrew Computer Club , спроектировал одноплатный компьютер Apple I и впервые продемонстрировал его там. Имея на руках спецификации и заказав у Byte Shop 100 машин по 500 долларов США каждая , Воз и его друг Стив Джобс основали Apple Computer .
Около 200 машин было продано до того, как компания объявила Apple II полноценным компьютером. Он имел цветную графику , полноценную QWERTY-клавиатуру и внутренние слоты расширения, которые были смонтированы в высококачественном пластиковом корпусе обтекаемой формы. Монитор и устройства ввода-вывода продавались отдельно. Исходная операционная система Apple II представляла собой только встроенный интерпретатор BASIC, содержащийся в ПЗУ. Apple DOS была добавлена для поддержки дисководов; последней версией была «Apple DOS 3.3».
Его более высокая цена и отсутствие BASIC с плавающей запятой , а также отсутствие розничных торговых точек привели к тому, что его продажи отставали от других машин Trinity до 1979 года, когда он превзошел PET. Он снова был отодвинут на 4-е место, когда Atari, Inc. представила свои 8-битные компьютеры Atari . [112]
Несмотря на медленные первоначальные продажи, срок службы серии Apple II был примерно на восемь лет дольше, чем у других машин, поэтому общий объем продаж был самым высоким. К 1985 году было продано 2,1 миллиона компьютеров Apple II, а к моменту окончания производства в 1993 году было продано более 4 миллионов компьютеров Apple II. [113]
Оптическая связь играет решающую роль в сетях связи . Оптическая связь обеспечивает основу передачи данных для телекоммуникационных и компьютерных сетей, лежащих в основе Интернета , основы цифровой революции и информационной эпохи.
Двумя основными технологиями являются оптоволокно и усиление света ( оптический усилитель ). В 1953 году Брэм ван Хил продемонстрировал передачу изображения через пучки оптических волокон с прозрачной оболочкой. В том же году Гарольду Хопкинсу и Нариндеру Сингху Капани из Имперского колледжа удалось создать пучки для передачи изображения из более чем 10 000 оптических волокон, а затем добиться передачи изображения через пучок длиной 75 см, объединяющий несколько тысяч волокон.
Гордон Гулд изобрел оптический усилитель и лазер , а также основал первую компанию оптических телекоммуникаций Optelecom для разработки систем связи. Фирма была соучредителем Ciena Corp. , предприятия, которое популяризировало оптический усилитель благодаря внедрению первой системы мультиплексирования с плотным волновым разделением каналов . [114] Эта крупномасштабная коммуникационная технология стала общей основой всех телекоммуникационных сетей [3] и, таким образом, основой информационного века. [115] [116]
Мануэль Кастельс отражает значение информационного века в книге «Информационный век: экономика, общество и культура», когда он пишет о нашей глобальной взаимозависимости и новых отношениях между экономикой, государством и обществом, о том, что он называет «новым обществом в процессе становления». ." Он предупреждает, что то, что люди доминировали в материальном мире, не означает, что век информации — это конец истории:
«На самом деле, как раз наоборот: история только начинается, если под историей понимать тот момент, когда после тысячелетий доисторической битвы с Природой, сначала чтобы выжить, а затем покорить ее, наш вид достиг уровня познания и социальная организация, которая позволит нам жить в преимущественно социальном мире. Это начало нового существования и, по сути, начало новой эпохи, информационной эпохи, отмеченной автономией культуры по отношению к материальному. основа нашего существования». [117]
Томас Чаттертон Уильямс написал об опасностях антиинтеллектуализма в век информации в статье для The Atlantic . Хотя доступ к информации никогда не был таким широким, большая часть информации неактуальна или несущественна. Акцент информационного века на скорости, а не на экспертных знаниях способствует формированию «поверхностной культуры, в которой даже элита будет открыто пренебрегать нашими главными хранилищами самого лучшего, о чем когда-либо думали, как бессмысленными». [118]
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)Если колеса индустрии CD-ROM добьются своего, этот продукт поможет открыть дверь в смелый, новый мультимедийный мир для микрокомпьютеров, где компьютер тесно связан с другой бытовой электроникой и каждым гаджетом в мире. дом считывает тонны видео, аудио и текстовых данных с дисков CD-ROM.
Мур также подтвердил, что он никогда не говорил, что количество транзисторов будет удваиваться каждые 18 месяцев, как обычно говорят. Первоначально он сказал, что количество транзисторов на чипе будет удваиваться каждый год. Затем в 1975 году он перекалибровал его каждые два года. Дэвид Хаус, в то время руководитель Intel, отметил, что эти изменения приведут к удвоению производительности компьютера каждые 18 месяцев.
