Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lekcija_1.1.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
15.11.2019
Размер:
171.01 Кб
Скачать
  1. Основні етапи розвитку загальної інформаційної технології.

  2. Становлення і розвиток геоінформатики у Канаді, Швеції і США. Національна ГІС Канади (CGІC).

  3. Розвиток геоінформатики і ГІС-технології в державах СНД.

  4. Особливості виникнення, розвитку і впровадження в життя геоінформаційних систем в Україні.

1. Основні етапи розвитку загальної інформаційної технології (іт)

Розвиток загальної IT прямо пов'язаний із розвитком обчислювальної техніки (ОТ). У розвитку останньої виділяють передісторію і п’ять поколінь. Передісторія своїм корінням сягає сивої давнини. Одним із перших засобів лічби була китайська рахівниця (суанпан), римська рахівниця (абака) та російська рахівниця. Першу лічильну машину винайшов у 1642 р. французький математик Блез Паскаль. Збудована на основі зубчастих коліс, вона могла сумувати десяткові числа. У 1673 р. німецький математик Лейбніц створив арифметичну машину, яка виконувала всі чотири арифметичні дії і була прототипом арифмометрів, що з'явились у 1820 р. і використовувались аж до 60-х років ХХ ст. Англійський математик Ч.Бебідж у 1823 р. висунув ідею створення універсальної програмованої лічильної машини, яка мала б пам'ять, арифметичний пристрій, пристрій керування, пристрій введення і пристрій друкування.

Ця ідея реалізовувалась понад 70 років, але в життя так і не була втілена. І лише через 100 років, у 40-х роках ХХ ст. вдалось створити програмовану лічильну машину на основі електромагнітних реле, яке мало два робочих стани: "увімкнено" і "вимкнено". Якраз із 40-х років розпочався бурхливий науково-технічний прогрес у промисловості і обчислювальній техніці (ОТ). Зразу за серійним випуском лічильних машин на базі таких реле появились ЕОМ на базі радіоламп. Перша ЕОМ "ENJAK" була створена в США після ІІ світової війни у 1946 р. і одним з її конструкторів був Джон фон Нейман, який і запропонував основні принципи побудови і функціонування універсальних програмованих обчислювальних машин.

Одночасно над проектами ЕОМ працювали в Англії, де перша універсальна ЕОМ з'явилась у 1949 р. і в Україні (Лєбєдєв С.О.), де перша мала ЕОМ 1-го покоління була створена у 1952-му році. 2-ге покоління ЕОМ появилось через 10 років - у 60-ті роки – на основі напівпровідникових приладів-транзисторів. 3-тє покоління – ще через 10 років, на основі інтегральних мікросистем; 4-те покоління — знову через 10 років — на рубежі 80-х років, а елементну базу їх складали великі інтегральні схеми (ВІС), в яких на одній платі створювались програмовані блоки керування різними пристроями, із малими струмами і габаритами. 5-те покоління у своїй основі має надвеликі BІC із колосальною щільністю розміщення логічних елементів на кристалах. Введення інформації робиться голосом, можна спілкуватися із машиною, появилося поняття „машинного зору” і „машинного дотику”.

Фундаментальною моделлю інформатики є модель обчислень, запропонована Джоном фон Нейманом у 1945 р. Вона включає пам'ять, складену із однорідних елементів-гніздечок, в якій містяться програма і дані. Окрім цього, до цієї моделі входив процесор, який виконував роль обчислювача. Цикли його роботи виконуються аж до завершення програми. Для моделі фон Неймана характерні два важливих моменти: по-перше, управління процесом обчислення здійснюється безпосередньо командами, записаними у програмі, завдяки чому ЕОМ із архітектурою, орієнтованою на таку модель, у сучасній літературі називають машинами, що базуються на потоці управління (на відміну від ЕОМ із потоком даних); по-друге, особливістю даної моделі є те, що вибір даних здійснюється за відповідними адресами. Модель фон Неймана лежить в основі багатьох мов програмування. Відзначені вище особливості її функціонування зумовлюють складність написання в ній програм. Так, для програмування необхідно детально розписувати розташування даних у пам'яті, а потім крок за кроком – послідовність перетворення вихідних даних у результуючі. Все це вимагає пильної уваги і копіткої праці при написанні програм, причому чим складніша програма, тим вища складність алгоритму, що реалізується. По суті, мови розглядуваного типу при їх використанні у програмах обробки інформації створюють практично непереборні перешкоди для непрофесіоналів.

Сьогодні отримали розвиток мови більш високого рівня, ніж ті, що базуються на фоннейманівській моделі обчислень; їх витоки виходять до логіки Аристотеля і його аксіоматизації геометрії. Аксіоматичний підхід до формалізації математичних теорій бурхливо розвивався в кінці ХІХ – поч. ХХ ст. Для аксіоматизації використовується апарат математичної логіки, що виступає у ролі метаінструменту, за допомогою якого формалізуються математичні теорії. Такий апарат значно вищий за "інтелектуальністю”, ніж модель фон Неймана. Серед завдань, які стояли перед дослідниками в області аксіоматизації, одним із основних було завдання отримання деякої механічної процедури, яка б дозволяла доводити або спростовувати будь-яке твердження досліджуваної математичної теорії. В подальшому, однак, виявилося, що для достатньо потужних математичних теорій існують такі твердження, які неможливо ні довести, ні спростувати. Але, якщо твердження справді є теоремою, то можна побудувати процедуру, яка дозволяє довести її. Практична реалізація цього положення знайшла застосування в дослідженні штучного інтелекту. Цей напрямок досліджень своєю назвою зобов'язаний тому, що його основною метою була імітація творчих здібностей людини. При розв'язуванні однієї задачі, в рамках таких досліджень, отримують відповіді на „важкі” задачі. З точки зору математичної логіки розв'язок задачі зводиться до доведення деякої теореми в рамках набору аксіом, що визначають умови завдання. Слід зазначити, що штучний інтелект на початку свого розвитку жодним чином не пов'язувався з технологією програмування. І тільки пізніше прийшло розуміння того, що він містить у собі ряд ідей, сфера використання яких поширюється на всю технологію програмування. Ядро цих ідей складає поняття банку знань (БН3). Концепція БН3 сьогодні широко використовується в автоматизованих системах різного призначення, її реалізація знаменує новий етап у новій технології програмування, суть якого полягає в реальному наближенні користувачів до ЕОМ; програмування здійснюється безпосередньо користувачами, які отримують інструментальні засоби високого рівня – мови, транслятори і розвинуті засоби інтерфейсу користувача. Реалізація даної технології дозволяє розв'язати, крім головної проблеми, також і ряд додаткових, таких як проблеми створення адекватного програмного забезпечення і його супроводу, які гостро стоять при використанні традиційної технології програмування. Ці проблеми виникають через те, що процес програмування при традиційній технології уявляється у вигляді ланцюжка перетворень одних зображень інформації в інші від користувача до системного аналітика, від нього до алгоритміста, від алгоритміста до програміста. При таких відображеннях часто втрачалась суть вимог користувача до системи. Окрім того, можливі ситуації різної інтерпретації цих вимог. І, насамкінець, у процесі розробки, яка займає досить тривалий час, можливі зміни уявлень користувача. Внаслідок цього виникає необхідність у модифікації системи, яка у рамках традиційних мов програмування являє собою трудоємкий процес. Нинішня інформаційна технологія дозволяє зняти ці проблеми за рахунок скорочення відстані між користувачем і ЕОМ до мінімуму; користувач має безпосередній доступ до ЕОМ і, володіючи мовами високого рівня, у принципі сам може проектувати систему.

Розвиток сучасної інформаційної технології (ІТ) можна розглядати у вигляді сукупності етапів, кожний з яких характеризується певними параметрами та особливостями, пов'язаними із розвитком ЕОМ. Початковий етап (1950-1960 рр.) характерний тим, що в основі засобів взаємодії людини та ЕОМ лежали мови, у яких програмування велось у термінах того, як необхідно досягти мети обробки інформації. На цьому і наступних етапах (до появи інтелектуальних мов високого рівня) ЕОМ були доступні тільки професіоналам-програмістам. У ці роки розпочалось створення мов алгоритмічного типу. Однак у більшості випадків програмування здійснювалось безпосередньо з використанням командних мов ЕОМ. При цьому взаємодія програмістів з ЕОМ відбувалася в діалоговому монопольному режимі. Наступний етап (2-ий) розвитку IT (1960-1970 рp.) характеризувався створенням операційних систем, які дозволяли проводити обробку декількох завдань, сформульованих декількома різними споживачами. Основна мета при цьому полягала в забезпеченні найбільшого завантаження машинних ресурсів. Тут також використовувались алгоритмічні мови, орієнтовані на ту чи іншу предметну область. 3-ій етап розвитку ІТ характерний якісними змінами критерію ефективності автоматизованої обробки даних. Якщо на перших етапах таким критерієм виступали (очевидно, внаслідок обмеженої області використання ЕОМ) машинні ресурси, то в подальшому основними стали людські ресурси, що здійснюють розробку і супровід програмного забезпечення. Область використання ОТ до цього часу була вже досить обширна і включала в себе ряд складних завдань і проблем. Окрім того, стали розроблятись і впроваджуватись у практику не тільки великі, але й більш дешеві міні-ЕОМ, що дозволило, в основному, розв'язати проблему необхідних обчислювальних ресурсів. З метою більш швидкої розробки програмного забезпечення на цьому етапі використовувався інтерактивний режим взаємодії декількох користувачів з ЕОМ, підтримуваний інтерактивними операційними системами. Однак ці технологічні рішення, що в цілому підняли рівень технології розробки програмного забезпечення, не дозволили розв'язати проблему людських ресурсів. Розрив між об'ємами автоматизації і загальною кількістю програмістів продовжував зростати. 4-ий етап знаменував новий якісний стрибок у технології розробки програмного забезпечення, який відкрив можливість розв'язання вказаної проблеми. Його суть зводиться до того, що центр ваги технологічних рішень переноситься на створення засобів, що забезпечують взаємодію користувачів з ЕОМ на етапі створення програмного продукту. Головною ланкою нової інформаційної технології стає подання й опрацювання знань, які дозволяють користувачам безпосередньо вносити свої знання в ЕОМ і в подальшому використовувати їх при розв’язанні конкретних завдань. Індустрія знань стала широко впроваджуватись у різні області: сьогодні створюються інтелектуальні пакети прикладних програм, бази даних, експертні системи. Цей етап характеризується також створенням і використанням персональних комп'ютерів. Створюються технічні передумови для застосування ПК у широких масштабах безпосередньо користувачами інформації. У системах, які базуються на концепції банку знань, реалізуються функції дедуктивного виведення — від узагальнених знань, що представленні у базі знань, здійснюється перехід до конкретних знань, які формуються при розв'язанні заданого практичного завдання.

В нинішній час отримує свій розвиток і інший напрямок використання концепції банку знань – автоматичний синтез знань. Проблема синтезу знань або індуктивного виведення безперечно, більш складна і більш глобальна, ніж аналіз існуючих знань (що відбувається в експертних системах). По суті, мова тут іде про надання машині (ЕОМ) елементів творчого мислення, характерного для людини. Про вичерпне розв'язання цієї проблеми не може бути мови ні в найближчий час, ні в недалекому майбутньому; її часткове розв'язання полягає у створенні механізмів знань у рамках окремих проблемно-орієнтованих областей, в яких можливий синтез на основі деякого набору правил, що характеризуються певною повнотою відносно можливих ситуацій створення знань. Можливості нової інформаційної технології проникають у всі сфери інформаційної індустрії. Сьогодні широко використовують мережі ЕОМ, що інтегрують розподілені бази даних, їх створення дозволяє забезпечити доступ до необхідної інформації в будь-якій точці Землі і розв'язати всі проблеми, починаючи від створення відповідних технічних засобів, що забезпечують передачу та обробку інформації і завершуючи мовними засобами взаємодії людини та ЕОМ

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]