La historia del desarrollo informático

La historia del desarrollo de las computadoras

1. El nacimiento de la primera computadora

La primera computadora (ENIAC) nació en Estados Unidos en febrero de 1946.

PC ENIAC

Cuesta 1 millón de dólares y 600 dólares

Pesa 30 toneladas 10 kg

Cubre un área de 150 cuadrados metros y 0,25 metros cuadrados

Dispositivos electrónicos: 19.000 tubos de electrones y 100 circuitos integrados

Velocidad de funcionamiento 5.000 veces/segundo 5 millones de veces/segundo

II. Historia del desarrollo informático

1. La primera generación de computadoras (1946~1958)

Los tubos electrónicos son dispositivos electrónicos básicos; utilizan lenguaje de máquina y lenguaje ensamblador utilizados principalmente en la defensa nacional y; cálculos científicos; velocidad de operación por segundo De miles a decenas de miles de veces.

2. La segunda generación de computadoras (1958 ~ 1964)

Los transistores son los componentes principales de los sistemas operativos y los lenguajes de algoritmos que aparecieron en el software; a decenas de veces por segundo Miles de veces.

3. La tercera generación de computadoras (1964 ~ 1971)

Generalmente se utilizan circuitos integrados; el tamaño se reduce; la velocidad de cálculo es de cientos de miles a millones de veces por segundo; .

4. La cuarta generación de computadoras (1971~)

Utilizando circuitos integrados a gran escala como componente principal; las velocidades de operación varían de millones a cientos de millones de veces por segundo.

3. La historia del desarrollo de la informática en mi país

Inicio de la investigación en 1953 y desarrollo de la primera computadora de mi país en 1958

En 1982, mi país la desarrolló. ha presentado el Galaxy I, II y otras computadoras de series pequeñas con una velocidad informática de 100 millones de operaciones.

La historia de los ordenadores

Los ordenadores son una fuerza principal en la nueva revolución tecnológica y un factor activo en el impulso de la sociedad para avanzar hacia la modernización. La informática y la tecnología son una de las disciplinas emergentes de más rápido crecimiento y mayor alcance desde la Segunda Guerra Mundial. La industria informática se ha convertido en una industria estratégica con gran vitalidad en todo el mundo.

Una computadora moderna es una herramienta universal que procesa automáticamente información de acuerdo con un programa. Su objeto de procesamiento es información y el resultado del procesamiento también es información. Los métodos de uso de computadoras para resolver diversos problemas, como la informática científica, el diseño de ingeniería, la gestión empresarial, el control de procesos o la inteligencia artificial, se basan todos en ciertos algoritmos. Este algoritmo es una serie de reglas definidas con precisión que indican cómo producir la información de salida requerida en un número limitado de pasos a partir de información de entrada dada.

El proceso general de procesamiento de información es que el usuario de la computadora compila un programa de antemano y lo almacena en la computadora para resolver el problema, y ​​luego usa el programa almacenado para dirigir y controlar la computadora para que automáticamente Realice varias operaciones básicas hasta que se obtenga el resultado de procesamiento esperado. La base del trabajo automático de la computadora radica en este método de programa almacenado, y la base de su versatilidad radica en el método integral de utilizar computadoras para el procesamiento de información.

La historia de las computadoras

El nacimiento y desarrollo de las computadoras modernas Antes de la llegada de las computadoras modernas, el desarrollo de las computadoras pasó por tres etapas: las computadoras mecánicas, las computadoras electromecánicas y la naciente electrónica. computadoras.

Ya en el siglo XVII, un grupo de matemáticos europeos había comenzado a diseñar y fabricar ordenadores digitales que realizaban operaciones básicas en forma de números. En 1642, el matemático francés Pascal creó el primer sumador decimal utilizando una transmisión de engranajes similar a un reloj. En 1678, el matemático alemán Leibniz construyó una computadora que resolvía las operaciones de multiplicación y división de números decimales.

Cuando el matemático británico Babbage creó el modelo de motor diferencial en 1822, propuso una idea: cada vez que se completa una operación aritmética, se convertirá automáticamente en un proceso de operación completo específico. En 1884, Babbage diseñó un motor analítico general controlado por programa. Aunque este motor analítico había esbozado el prototipo de un ordenador controlado por programa, no se pudo realizar debido a las condiciones técnicas del momento.

En los más de 100 años transcurridos desde que se propuso la idea de Babbage, el electromagnetismo, la ingeniería eléctrica y la electrónica han seguido logrando avances significativos, y se han inventado sucesivamente los diodos y triodos de vacío en términos de componentes y dispositivos. ; en sistemas En términos de tecnología, la telegrafía inalámbrica, la televisión y el radar se inventaron uno tras otro...

Todos estos logros prepararon las condiciones técnicas y materiales para el desarrollo de las computadoras modernas.

Al mismo tiempo, las matemáticas y la física también florecieron en consecuencia. En la década de 1930, varios campos de la física atravesaban una etapa cuantitativa. Algunas de las ecuaciones matemáticas que describían diversos procesos físicos eran difíciles de resolver utilizando métodos analíticos clásicos. Como resultado, se ha prestado atención al análisis numérico y se han desarrollado diversas integraciones numéricas, diferenciaciones numéricas y soluciones numéricas para ecuaciones diferenciales. El proceso de cálculo se ha reducido a una gran cantidad de operaciones básicas, sentando así las bases de la informática numérica moderna. algoritmos.

La urgente necesidad de la sociedad de herramientas informáticas avanzadas es la fuerza impulsora fundamental para el nacimiento de las computadoras modernas. Después del siglo XX, se han acumulado dificultades computacionales en diversos campos científicos y departamentos técnicos, lo que ha obstaculizado el desarrollo continuo de la disciplina. Especialmente antes y después del estallido de la Segunda Guerra Mundial, la ciencia y la tecnología militares tenían una necesidad particularmente urgente de herramientas informáticas de alta velocidad. Durante este período, Alemania, Estados Unidos y el Reino Unido estaban desarrollando computadoras y comenzaron a investigar sobre computadoras electromecánicas y computadoras electrónicas casi al mismo tiempo.

El alemán Giuseppe fue el primero en utilizar componentes eléctricos para fabricar ordenadores. La computadora de retransmisión Z-3 completamente automática que construyó en 1941 ya tenía las características de las computadoras modernas, como conteo de punto flotante, operaciones binarias y formularios de instrucciones de direcciones de almacenamiento digital. En los Estados Unidos también se fabricaron sucesivamente desde 1940 hasta 1947 las computadoras de retransmisión MARK-1, MARK-2, Model-1, Model-5, etc. Sin embargo, la velocidad de conmutación del relé es de aproximadamente una centésima de segundo, lo que limita en gran medida la velocidad de cálculo de la computadora.

El proceso de desarrollo de las computadoras electrónicas ha pasado por la evolución desde la fabricación de componentes hasta máquinas completas, desde máquinas de propósito especial a máquinas de propósito general, y de "programas complementarios" a "programas almacenados". En 1938, el estudioso búlgaro estadounidense Atanasov construyó por primera vez el componente informático de una computadora electrónica. En 1943, el Departamento de Comunicaciones del Ministerio de Asuntos Exteriores británico construyó la computadora electrónica "gigante". Se trataba de una máquina de criptoanálisis especializada que se utilizó en la Segunda Guerra Mundial.

La Computadora Integradora Numérica Electrónica (ENIAC) a gran escala construida por el Moore College de la Universidad de Pensilvania en febrero de 1946 se utilizó originalmente específicamente para cálculos de trayectoria de artillería. Después de muchas mejoras, llegó a ser capaz de realizar diversos cálculos científicos. Tareas informáticas informática general. Esta computadora, que utiliza completamente circuitos electrónicos para realizar operaciones aritméticas, operaciones lógicas y almacenamiento de información, puede funcionar 1.000 veces más rápido que una computadora de retransmisión. A menudo se la conoce como la primera computadora electrónica del mundo. Sin embargo, el programa de este tipo de computadora aún es externo, la capacidad de almacenamiento es demasiado pequeña y aún no posee completamente las características principales de las computadoras modernas.

El nuevo gran avance fue completado por un equipo de diseño dirigido por el matemático von Neumann. En marzo de 1945, anunciaron una nueva solución informática electrónica de propósito general con programa almacenado: la Computadora Electrónica Automática Variable Discreta (EDVAC). Posteriormente, en junio de 1946, von Neumann y otros propusieron un informe de diseño más completo, "Un estudio preliminar sobre la estructura lógica de los dispositivos informáticos electrónicos". De julio a agosto del mismo año impartieron un curso especial "Teoría y Tecnología del Diseño de Computadores Electrónicos" en Moore College para expertos de más de 20 instituciones de Estados Unidos y Reino Unido, promoviendo el diseño y fabricación de dispositivos almacenados. programar computadoras.

En 1949, el Laboratorio de Matemáticas de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido tomó la iniciativa en la producción de la Computadora Automática Secuencial Discreta Electrónica (EDSAC); en 1950, Estados Unidos produjo la Computadora Automática Estándar Oriental (SFAC). En este punto terminó el período embrionario del desarrollo de las computadoras electrónicas y comenzó el período de desarrollo de las computadoras modernas.

Mientras se creaban las computadoras digitales, también se desarrolló otro tipo importante de herramienta informática: las computadoras analógicas. Cuando los físicos resumen las leyes de la naturaleza, a menudo usan ecuaciones matemáticas para describir un determinado proceso. Por el contrario, el proceso de resolución de ecuaciones matemáticas también puede utilizar métodos de simulación de procesos físicos. Después de la invención de los logaritmos, la regla de cálculo ya se hizo en 1620. multiplicación combinada, la división se convierte en suma y resta para el cálculo. Maxwell transformó hábilmente el cálculo de la integral (área) en la medida de longitud y construyó un integrador en 1855.

Otro logro importante de la física matemática del siglo XIX, el análisis de Fourier, jugó un papel directo en la promoción del desarrollo de los simuladores. A finales del siglo XIX y principios del XX, se produjeron sucesivamente una variedad de motores analíticos para calcular coeficientes de Fourier y motores analíticos diferenciales para resolver ecuaciones diferenciales.

Sin embargo, al intentar popularizar la máquina de análisis diferencial para resolver ecuaciones diferenciales parciales y utilizar el simulador para resolver problemas generales de cálculo científico, la gente se dio cuenta gradualmente de las limitaciones del simulador en términos de versatilidad y precisión, y centró sus principales esfuerzos en las computadoras digitales.

Después de la llegada de las computadoras digitales electrónicas, las computadoras analógicas continuaron desarrollándose y se combinaron con las computadoras digitales para producir computadoras híbridas. Los simuladores y las máquinas híbridas se han convertido en variedades especiales de computadoras modernas, es decir, herramientas eficientes de procesamiento de información o herramientas de simulación utilizadas en campos específicos.

Desde mediados del siglo XX, las computadoras han atravesado un período de rápido desarrollo. Las computadoras han evolucionado desde solo hardware hasta sistemas informáticos que incluyen tres subsistemas: hardware, software y firmware. La relación rendimiento-precio de los sistemas informáticos mejora en una media de dos órdenes de magnitud cada 10 años. Los tipos de computadoras también se han diferenciado una y otra vez, desarrollándose en microcomputadoras, minicomputadoras, computadoras de propósito general (incluidas computadoras gigantes, de gran escala y de tamaño mediano) y varias computadoras de propósito especial (como varias computadoras de control, analógicas-digitales). ordenadores híbridos), etc.

Los dispositivos informáticos han evolucionado desde tubos de electrones hasta transistores, y luego desde componentes discretos hasta circuitos integrados e incluso microprocesadores, lo que ha provocado tres saltos en el desarrollo de las computadoras.

Durante la era de las computadoras de tubo (1946~1959), las computadoras se usaban principalmente para cálculos científicos. La memoria principal es el principal factor que determina la cara tecnológica de las computadoras. En ese momento, los principales tipos de memoria incluían memoria de línea de retardo de mercurio, memoria electrostática de tubo de osciloscopio de rayos catódicos, memoria de tambor y núcleo, y las computadoras generalmente se clasificaban en consecuencia.

En la era de los ordenadores de transistores (1959-1964), se utilizaba la memoria de núcleo magnético como memoria principal, y se empezaron a utilizar tambores y discos magnéticos como memoria auxiliar principal. No sólo continuaron desarrollándose las computadoras para cálculos científicos, sino que también comenzaron a producirse en masa computadoras pequeñas y medianas, especialmente computadoras pequeñas y baratas para el procesamiento de datos.

En 1964, con el desarrollo de las computadoras con circuitos integrados, las computadoras también entraron en un período de desarrollo de series de productos. La memoria semiconductora reemplazó gradualmente el estado de la memoria principal de la memoria de núcleo magnético, el disco se convirtió en una memoria auxiliar indispensable y la tecnología de almacenamiento virtual comenzó a usarse ampliamente. Con el rápido desarrollo de varias memorias semiconductoras de solo lectura y memorias regrabables de solo lectura, así como el desarrollo y aplicación de la tecnología de microprogramación, los subsistemas de firmware comenzaron a aparecer en los sistemas informáticos.

Después de la década de 1970, el nivel de integración de los circuitos integrados de computadora se desarrolló rápidamente desde la escala pequeña y mediana hasta la escala grande y ultragrande. Los microprocesadores y las microcomputadoras surgieron en un momento histórico, y el rendimiento de varios. Los tipos de computadoras mejoraron rápidamente. Con la llegada y el uso generalizado de microcomputadoras con longitudes de palabras de 4 bits, 8 bits, 16 bits, 32 bits y 64 bits, la demanda de computadoras pequeñas, computadoras de uso general y computadoras de propósito especial también ha aumentado en consecuencia. .

Después de que las microcomputadoras se utilizan ampliamente en la sociedad, un edificio de oficinas, una escuela y un almacén suelen tener docenas o incluso cientos de computadoras. Inmediatamente surgieron las redes locales que realizan su interconexión, impulsando aún más el desarrollo de sistemas de aplicaciones informáticas desde sistemas centralizados hasta sistemas distribuidos.

En la era de las computadoras de tubo, algunas computadoras estaban equipadas con lenguaje ensamblador y bibliotecas de subrutinas, y comenzó a surgir el lenguaje de alto nivel FORTRAN para la informática científica. En la etapa de las computadoras con transistores, los lenguajes de alto nivel como COBOL para el procesamiento de transacciones, ALGOL para las computadoras científicas y LISP para el procesamiento simbólico comenzaron a entrar en la etapa práctica. El sistema operativo ha tomado forma inicial, cambiando la forma de utilizar los ordenadores desde el funcionamiento manual a la gestión automática de trabajos.

Después de entrar en el período de desarrollo de las computadoras con circuitos integrados, se ha formado una escala considerable de subsistemas de software en las computadoras, los tipos de lenguajes de alto nivel han aumentado aún más y los sistemas operativos se han vuelto cada vez más perfectos. con función de procesamiento por lotes, procesamiento de tiempo compartido, procesamiento en tiempo real, etc. También se añaden continuamente al subsistema de software sistemas de gestión de bases de datos, programas de procesamiento de comunicaciones, software de red, etc. Las funciones de los subsistemas de software se mejoran continuamente, lo que cambia significativamente los atributos de uso de las computadoras y mejora significativamente la eficiencia de uso.

En las computadoras modernas, el valor de los dispositivos periféricos generalmente excede más de la mitad del subsistema de hardware de la computadora, y su nivel técnico determina en gran medida la apariencia técnica de la computadora.

La tecnología de equipos periféricos es muy completa y se basa no solo en la integración de conocimientos de múltiples disciplinas como la electrónica, la mecánica, la óptica, el magnetismo, etc., sino también en la tecnología mecánica de precisión, la tecnología de procesamiento eléctrico y electrónico, y la tecnología de medición y los niveles de proceso. .

Los dispositivos periféricos incluyen dos categorías: memoria auxiliar y dispositivos de entrada y salida. El almacenamiento auxiliar incluye discos, tambores magnéticos, cintas, memorias láser, almacenamiento masivo y micromemoria, etc.; los dispositivos de entrada y salida se dividen a su vez en equipos de entrada, salida, conversión, modo de procesamiento de información y equipos terminales. Entre estos diversos tipos de equipos, los que tienen mayor impacto en la tecnología informática son los discos, los equipos terminales, los equipos de procesamiento de información modo y los equipos de conversión.

La nueva generación de ordenadores es un sistema informático inteligente que combina la recopilación, el almacenamiento, el procesamiento, la comunicación y la inteligencia artificial de la información. No solo puede realizar el procesamiento de información general, sino que también está orientado al procesamiento de conocimientos. Tiene la capacidad de razonamiento, asociación, aprendizaje y explicación formales, y ayudará a los humanos a explorar campos desconocidos y adquirir nuevos conocimientos.

El desarrollo de la tecnología informática en China En la historia del desarrollo de la civilización humana, China ha escrito una página gloriosa en la invención y creación de las primeras herramientas informáticas. Ya en la dinastía Shang, China creó el método de notación decimal, que estaba más de mil años por delante del mundo. Durante la dinastía Zhou, se inventó la herramienta de cálculo más avanzada de la época: los cálculos aritméticos. Se trata de un pequeño palo de diferentes colores fabricado con bambú, madera o hueso. Al calcular cada problema matemático, generalmente se compila un conjunto de algoritmos en forma de canción y los palos se reorganizan constantemente mientras se calcula. Zu Chongzhi, un antiguo matemático chino, utilizó chips aritméticos para calcular que pi está entre 3,1415926 y 3,1415927. Este resultado precedió a Occidente por mil años.

El ábaco es otra creación original de China y el primer gran invento en la historia del desarrollo de herramientas informáticas. Esta herramienta informática, que es liviana, flexible, fácil de transportar y está estrechamente relacionada con la vida de las personas, apareció por primera vez en la dinastía Han y maduró gradualmente en la dinastía Yuan. El ábaco no sólo jugó un papel beneficioso en el desarrollo de la economía de China, sino que también se extendió a Japón, Corea del Norte, el sudeste asiático y otras regiones. Ha resistido la prueba de la historia y todavía se utiliza en la actualidad.

Invenciones chinas como la brújula, la esfera armilar de agua, el tambor, la máquina jacquard, etc. no sólo hicieron contribuciones destacadas al desarrollo de la maquinaria de control automático, sino que también tuvieron un impacto directo o indirecto. Impacto en la evolución de las herramientas informáticas. Por ejemplo, la esfera armilar transportada por el agua fabricada por Zhang Heng puede sincronizarse automáticamente con el movimiento de la tierra. Posteriormente fue mejorada durante las dinastías Tang y Song y se convirtió en el reloj astronómico más antiguo del mundo.

El Jiligu Car es el dispositivo de conteo automático más antiguo del mundo. El desarrollo de los principios de las máquinas Jacquard y el control de programas informáticos ha tenido un impacto indirecto. En la antigua China, las líneas Yang y Yin se utilizaban para formar el Bagua, lo que también tuvo un impacto directo en el desarrollo de la tecnología informática. Leibniz escribió un artículo sobre el estudio de los chismes y propuso sistemáticamente las reglas de la aritmética binaria. Él cree que la representación binaria más antigua del mundo es el Bagua chino.

Después de un largo período de silencio, después de la fundación de la República Popular China, la tecnología informática de China entró en un nuevo período de desarrollo, y se establecieron sucesivamente instituciones de investigación, especialidades en tecnología y dispositivos informáticos y especialidades en matemáticas computacionales. se establecieron en colegios y universidades y se propusieron crear la industria de fabricación de computadoras en China.

En 1958 y 1959, China produjo los primeros ordenadores de tubo pequeños y grandes. A mediados de la década de 1960, China desarrolló con éxito un lote de computadoras con transistores y preparó compiladores y otro software de sistema en lenguajes como ALGOL. A finales de la década de 1960, China comenzó a investigar las computadoras con circuitos integrados. En la década de 1970, China producía en masa pequeñas computadoras con circuitos integrados. Después de la década de 1980, China comenzó a centrarse en el desarrollo y promoción de sistemas de microcomputadoras; también logró avances importantes en computadoras a gran escala, especialmente en tecnología de supercomputadoras, estableció una industria de servicios informáticos y mejoró gradualmente la estructura de la industria informática.

En términos de investigación en ciencias y tecnología informática, China ha logrado grandes logros en métodos de cálculo de elementos finitos, pruebas mecánicas de teoremas matemáticos, procesamiento de información de caracteres chinos, estructura y software de sistemas informáticos, etc. En términos de aplicaciones informáticas, China ha logrado logros notables en los campos de la informática científica y el diseño de ingeniería. En aspectos como la gestión empresarial y el control de procesos, la investigación y la práctica de aplicaciones informáticas también son cada vez más activas.

Ciencia y tecnología de la computación

La ciencia y la tecnología de la computación son una materia técnica altamente práctica y de rápido desarrollo que enfrenta la sociedad en general. Se basa en las matemáticas y la electrónica (especialmente en muchas). disciplinas como la microelectrónica, el magnetismo, la óptica y la mecánica de precisión. Sin embargo, no se trata simplemente de la aplicación de conocimientos de determinadas disciplinas, sino de un conjunto muy completo de teorías, métodos y tecnologías relacionados con la representación, transformación, almacenamiento, procesamiento, control y utilización de la información.

La informática es la ciencia que estudia las computadoras y los diversos fenómenos y escalas que las rodean. Incluye principalmente la informática teórica, la estructura de los sistemas informáticos, el software y la inteligencia artificial, etc. La tecnología informática generalmente se refiere a los métodos técnicos y medios técnicos aplicados en el campo informático, incluida la tecnología de sistemas informáticos, tecnología de software, tecnología de componentes, tecnología de dispositivos y tecnología de ensamblaje, etc. La informática y la tecnología incluyen cinco subdisciplinas, a saber, informática teórica, estructura de sistemas informáticos, organización e implementación de computadoras, software y aplicaciones informáticas.

La informática teórica es una disciplina que estudia la teoría básica de la informática. En el desarrollo de las matemáticas durante miles de años, la gente ha estudiado diversos cálculos y ha creado muchos algoritmos. Sin embargo, la teoría matemática que estudia las propiedades de los cálculos o algoritmos en sí no se desarrolló hasta la década de 1930.

En ese momento, la teoría de los algoritmos establecida por varios estudiosos de la lógica matemática, conocida como teoría de la computabilidad o teoría de la función recursiva, tuvo un impacto en la formación de las ideas modernas de diseño de computadoras en la década de 1940. Desde entonces, han seguido desarrollándose las investigaciones sobre las propiedades de los modelos matemáticos de ordenadores reales y sus programas, así como las investigaciones sobre la complejidad computacional.

La informática teórica incluye la teoría de los autómatas, la teoría del lenguaje formal, la teoría de programas, el análisis de algoritmos y la teoría de la complejidad computacional. Un autómata es un modelo matemático de una computadora automática real, o un modelo de un programa de computadora real. La tarea de la teoría del autómata es estudiar el modelo de esta máquina abstracta: el lenguaje de programación es un lenguaje formal, y la teoría del lenguaje formal se basa en él. Capacidad de expresión del lenguaje. Las fortalezas y debilidades del lenguaje se dividen en tipos O-3, que corresponden a los cuatro tipos de autómatas, como las máquinas de Turing, que estudian la lógica del programa, la complejidad del programa, la prueba de corrección del programa y la verificación del programa. , síntesis de programas, lingüística formal y programas La base teórica del análisis de algoritmos de diseño estudia las propiedades de varios algoritmos específicos. La teoría de la complejidad computacional estudia las propiedades generales de la complejidad algorítmica.

Estructura del sistema informático Los atributos de la computadora vistos por los programadores se centran en la estructura conceptual y las características funcionales de la computadora, la asignación funcional de los subsistemas de hardware, software y firmware y la determinación de sus interfaces. Las propiedades de la computadora que ven los programadores que utilizan lenguajes de alto nivel son principalmente propiedades de los subsistemas de software y de los subsistemas de firmware, incluidos los lenguajes de programación y las interfaces de usuario de los sistemas operativos, los sistemas de gestión de bases de datos, el software de red, etc. Los atributos de la computadora que ven los programadores que usan lenguaje de máquina son la estructura conceptual del subsistema de hardware (estructura del subsistema de hardware) y sus características funcionales, incluido el sistema de instrucción (lenguaje de máquina), así como definiciones de registros, mecanismos de interrupción, modo de entrada y salida, estado de funcionamiento de la máquina, etc.

La estructura típica del subsistema de hardware es la estructura de von Neumann, que consta de un controlador aritmético, memoria y dispositivos de entrada y salida, utilizando un enfoque "basado en instrucciones". Inicialmente fue diseñado para resolver ecuaciones diferenciales y no lineales. No preveía la aparición de lenguajes de alto nivel, sistemas operativos, etc., así como los requisitos especiales para adaptarse a otros entornos de aplicación. Durante mucho tiempo se han desarrollado subsistemas de software basados ​​en esta estructura de von Neumann. Sin embargo, paulatinamente situaciones incompatibles fueron quedando al descubierto, promoviendo así cambios en la estructura de los sistemas informáticos.

La organización e implementación de computadoras es el estudio de las funciones de las computadoras, las interconexiones e interacciones entre componentes y las tecnologías de implementación de computadoras relacionadas, todas las cuales son tareas de organización e implementación de computadoras.

Después de que la estructura del sistema informático determina las funciones asignadas a los subsistemas duros y su estructura conceptual, la tarea de la organización informática es estudiar la estructura interna y la interconexión de cada componente para realizar diversas funciones en las instrucciones de la máquina. nivel y características. Esta interconexión incluye la disposición, interconexión e interacción de componentes funcionales.

Con la expansión de las funciones informáticas y la mejora del rendimiento, las computadoras contienen un número cada vez mayor de componentes funcionales, y las estructuras de interconexión entre ellos se vuelven cada vez más complejas.

Existen tres tipos de métodos de interconexión en los tiempos modernos, que se centran en el procesador central, la memoria o el subsistema de comunicación y se interconectan con otros componentes. El método de organización centrado en el subsistema de comunicación integra estrechamente la tecnología informática y la tecnología de la comunicación, formando importantes campos de investigación y aplicación informática, como redes informáticas y sistemas informáticos distribuidos.

La gama de tecnologías relacionadas con la implementación informática es bastante amplia e incluye componentes informáticos, tecnología de dispositivos, tecnología de circuitos digitales, tecnología de ensamblaje y tecnología y procesos de fabricación relacionados.

Software El campo de investigación del software incluye principalmente tres vertientes: programación, software básico e ingeniería de software. La programación se refiere al proceso de diseño y compilación de programas, que es el vínculo básico en la investigación y el desarrollo de software. El contenido de la investigación en programación incluye conceptos básicos relevantes, especificaciones, herramientas, métodos y metodología, etc. Las características del desarrollo de este campo son: la transición de la programación secuencial a la programación concurrente y la programación de monedas; la transición de métodos de programación no estructurales a métodos de programación estructural; la transición de herramientas de lenguaje de bajo nivel a herramientas de lenguaje de alto nivel; la transición de los métodos concretos a la Metodología.

El software básico se refiere al software que desempeña un papel básico en el sistema informático. El subsistema de software de una computadora se puede dividir en dos capas: la capa cercana al subsistema de hardware se llama software del sistema, que se usa con frecuencia pero no tiene nada que ver con campos de aplicación específicos y la otra capa está directamente relacionada con campos de aplicación específicos; se llama software de aplicación; además, también existe software que respalda la investigación y el mantenimiento de otro software, que específicamente se denomina software de soporte.

La ingeniería de software es el proceso de investigación y mantenimiento de software utilizando métodos de ingeniería, así como tecnologías relacionadas. Todo el proceso de investigación y mantenimiento de software, incluida la formación de conceptos, definición de requisitos, diseño, implementación, depuración, entrega y uso, así como el mantenimiento en tres niveles: corregibilidad, adaptabilidad y perfección. El contenido de investigación de la ingeniería de software involucra objetos, estructuras, métodos, herramientas y gestión relacionados con todo el proceso antes mencionado.

La misión del sistema de investigación dinámica de software es: adoptar métodos formales en ingeniería de software: hacer que tantas tareas como sea posible en el proceso de investigación y mantenimiento de software sean completadas automáticamente por computadoras para crear un sistema que se adapte; hasta el desarrollo de software. Una computadora de alto rendimiento con software, firmware y hardware altamente integrados.

Industria informática

La industria informática incluye dos sectores principales: la fabricación de ordenadores y los servicios informáticos. Esta última también se denomina industria de procesamiento de información o industria de servicios de información. La industria informática es una industria que ahorra energía y recursos, tiene un alto valor agregado y hace uso intensivo de conocimientos y tecnología y tiene un enorme impacto en el desarrollo de la economía nacional, la fortaleza de la defensa nacional y el progreso social. Por lo tanto, muchos países adoptan políticas para promover la prosperidad de la industria informática.

La industria de fabricación de computadoras incluye la producción de diversos sistemas informáticos, equipos periféricos y equipos terminales, así como la fabricación de dispositivos, componentes, dispositivos y materiales relacionados. Como producto industrial, las computadoras requieren que los productos sean heredables, tengan una alta relación rendimiento-precio y un rendimiento integral. La herencia de las computadoras se refleja especialmente en la compatibilidad del software, que permite a los usuarios y fabricantes utilizar software desarrollado en el pasado en nuevos productos, permitiendo que la riqueza de software de alto precio siga desempeñando un papel y reduciendo el tiempo y los gastos de los usuarios para Desarrollar software nuevamente. Mejorar la relación rendimiento-precio es el objetivo y la motivación de las actualizaciones de productos informáticos.

Los productos informáticos proporcionados por la industria de fabricación de ordenadores generalmente solo incluyen subsistemas de hardware y algunos subsistemas de software. Por lo general, el subsistema de software carece de software de aplicación para adaptarse a diversos entornos de aplicaciones específicos. Para que las computadoras funcionen eficazmente en un entorno específico, es necesario diseñar sistemas de aplicación y desarrollar software de aplicación. Además, la operación y el mantenimiento de las computadoras requieren técnicos con conocimientos profesionales, que a menudo están más allá de las capacidades de un solo usuario.

En respuesta a estas necesidades sociales, algunos fabricantes de ordenadores conceden gran importancia a ofrecer a los usuarios diversos servicios técnicos y de venta. En la década de 1950 también comenzaron a aparecer algunas organizaciones de servicios informáticos independientes de los fabricantes de computadoras. A finales de la década de 1960, la industria de servicios informáticos había formado una industria independiente en todo el mundo.

El desarrollo y aplicación de las computadoras

La combinación de varias disciplinas de la informática y la tecnología ha mejorado las herramientas y los métodos de investigación y ha promovido el desarrollo de diversas disciplinas. En el pasado, la investigación científica y tecnológica se realizaba principalmente mediante enfoques experimentales y teóricos. Actualmente, la computación y la simulación se han convertido en la tercera vía de trabajo de investigación.

La combinación de computadoras e instrumentos de observación experimental relevantes puede registrar, clasificar, procesar, analizar y extraer datos experimentales en el sitio, mejorando significativamente la calidad y eficiencia del trabajo experimental. El diseño asistido por computadora se ha convertido en un medio importante para el diseño de ingeniería automatizado y de alta calidad. En términos de investigación teórica, las computadoras son una extensión del cerebro humano y pueden reemplazar y mejorar varias funciones del cerebro humano. Las matemáticas antiguas se basaban en cálculos con papel y lápiz. Ahora las computadoras se han convertido en una nueva herramienta que las computadoras pueden completar total o parcialmente el trabajo mental pesado, como la demostración de teoremas matemáticos.

Como nuevo método de investigación, la computación y la simulación a menudo hacen que algunas disciplinas deriven nuevas subdisciplinas. Por ejemplo, los "obstáculos computacionales" que enfrentan la aerodinámica, la meteorología, la mecánica estructural elástica y el análisis de aplicaciones comenzaron a lograr avances después de la disponibilidad de computadoras de alta velocidad y métodos de cálculo relacionados, y se derivaron la aerodinámica computacional y los valores numéricos meteorológicos. Previsión y otras ramas marginales. El uso de ordenadores para la investigación cuantitativa no sólo ha desempeñado un papel importante en las ciencias naturales, sino también en las ciencias sociales y las humanidades. Por ejemplo, las computadoras son una herramienta poderosa en censos, encuestas sociales e investigaciones sobre lenguaje natural.

La aplicación generalizada de las computadoras en diversas industrias a menudo produce importantes beneficios económicos y sociales, provocando así cambios importantes en la estructura industrial, la estructura de los productos, la gestión empresarial y los métodos de servicio. En la estructura industrial han aparecido nuevas industrias, como la fabricación de computadoras, los servicios informáticos y las industrias del conocimiento.

Los microprocesadores y las microcomputadoras se han integrado en equipos electromecánicos, equipos electrónicos, equipos de comunicación, instrumentación y electrodomésticos, haciendo que estos productos se desarrollen en una dirección inteligente. Se han introducido computadoras en varios sistemas de procesos de producción, lo que ha mejorado enormemente el nivel de automatización de los procesos de producción químicos, petroleros, siderúrgicos, de energía eléctrica, de maquinaria, de fabricación de papel, de cemento y otros. La productividad laboral ha aumentado, la calidad ha mejorado y los costos han disminuido. . Las computadoras están integradas en diversas armas, equipos y sistemas de armas, lo que puede mejorar significativamente su efectividad en el combate.

En términos de operación y gestión, las computadoras se pueden utilizar para completar estadísticas, planificación, consultas, gestión de inventarios, análisis de mercado, toma de decisiones auxiliares, etc., haciendo que el trabajo de operación y gestión sea científico y eficiente, por lo que acelerar la rotación de capital y reducir los niveles de inventario. Mejorar la calidad del servicio, acortar los ciclos de desarrollo de nuevos productos y aumentar la productividad laboral. En términos de ofimática, los ordenadores se pueden utilizar para la redacción, recuperación y gestión de documentos, etc., mejorando significativamente la eficiencia de la oficina.

Los ordenadores son también herramientas de aprendizaje y de vida de las personas. Con la ayuda de computadoras domésticas, computadoras personales, redes informáticas, sistemas de bases de datos y diversos dispositivos terminales, las personas pueden aprender diversos cursos, obtener inteligencia y conocimientos variados y manejar diversos asuntos de la vida (como reservar boletos, comprar, depósitos y retiros, etc.). .), Incluso puedes trabajar desde casa. Cada vez más personas estarán conectadas directa o indirectamente con las computadoras en su trabajo, estudio y vida. La popularización de la educación informática se ha convertido en un tema importante.

En definitiva, el desarrollo y aplicación de los ordenadores no es sólo un fenómeno técnico sino también político, económico, militar y social. Los países de todo el mundo están tratando de controlar de forma proactiva este proceso de informatización e informatización social, superar los factores negativos que puedan surgir en el proceso de informatización y avanzar con mayor fluidez.