1-mavzu. Informatika va raqamli texnologiyalar fanining asosiy rivojlanish yo‘nalishlari

Informatikaning asosiy rivojlanish yo‘nalishlari.
Hisoblash texnikasi tarixi, asosan, 4 davrga bo‘lingan. Ular bir-biridan hisoblash vositalarining ishlash tamoyili (prinsipi), tezligi va boshqa imkoniyatlari bilan ajralib turadi.

1. 
   Mexanik mashinalargacha bo‘lgan davr.
   
2. 
   Mexanik mashinalar davri
   
3. 
   Elektromexanik mashinalar davri
   
4. 
   Elektron hisoblash mashinalari davri.
   

1. 
   Mexanik mashinalargacha bo‘lgan davr Kompyuterlar odamlar o‘ylaganchalik zamonaviy emas. Odamlar hisoblashlari kerak bo‘lgan vaqt davomida ular buni qanday osonlashtirishni tushunishga harakat qilishdi. Miloddan avvalgi 2700-2300 yillarda Shumerda qurilganida, abak kompyuterdan ko‘ra ko‘proq asosiy hisoblash yordamchisi bo‘lgan. Biroq, bu matematikada yordam berish uchun texnologiyalardan foydalanadigan odamlarga birinchi qadam bo‘ldi. Abakka o‘xshash vosita boshqa xalqlarda ham foydalanilgan bo‘lib, yaponlarda — serobyan, xitoylarda — suan-pan, ruslarda — cho‘t deb atalgan. Abakka o‘xshash vosita boshqa xalqlarda ham foydalanilgan bo‘lib, yaponlarda — serobyan, xitoylarda — suan-pan, ruslarda — cho‘t deb atalgan.
   

Antikitera mexanizmi eramizdan avvalgi 100-yillarda dengiz sayohati uchun astrologik pozitsiyalarni hisoblash uchun qo‘llaniladi. Abakusdan farqli o‘laroq, mexanizm birinchi analog kompyuter bo‘lgan deb hisoblanadi. Tez orada yulduzlarni va oxir-oqibat vaqt o‘tishini kuzatish uchun shunga o‘xshash analog sxemalar qo‘llaniladi.

2. 
   Mexanik mashinalar davri. Sanoat inqilobi, boshqa ko‘plab narsalar singari, informatika fanlari kurslarining takrorlanishini tezlashtirish va ularni yangi narsaga o‘zgartirishni talab qildi. Gotfrid Vilgelm Leybnits (Gotfrid Vilgelm Leybnits (1646 -1716) nemis faylasufi, mantiqiy, matematik, mexanik, fizik, huquqshunos, tarixchi, diplomat, ixtirochi va tilshunos) 1673-yilda nemis matematigi va fizigi ikkilik sanoq sistemasi qo‘llangan 4 amal bajara oladigan hamda ildiz chiqara oladigan mashina ixtiro etdi. 1702 yilda ikkilik matematikaning asosini tashkil etuvchi asosiy mantiqni ishlab chiqqan bo‘lsa ham, uni keng qamrovli, matematik jihatdan tavsiflangan tizimga aylantirish uchun bir asrdan ko‘proq vaqt kerak bo‘ladi. Jorj Bul (Jorj Bul (1815-1864) - ingliz matematiki va mantiqchisi. Matematik mantiq asoschilaridan biri) 1854 yilda u Boolean algebrasini yaratdi. Mexanik qurilmalar ushbu ikkilik naqsh yordamida ilgari inson qo‘liga tushgan ishlarni bajarish uchun perfokartalardan yoki boshqa ikkilik yondashuvlardan foydalanishi mumkin. 1810 yilda Charlz Bebbij (Charlz Bebbij (1791-1871) yil — ingliz matematigi, birinchi analitik kompyuter ixtirochisi bo‘lib, funktsiyalar nazariyasi, iqtisodiyotda hisobni mexanizatsiyalash bo‘yicha ilmiy ishlar egasi hisoblanadi. Iqtisodiyot sohasiga informatikani tadbiq etib Tabel mashinasini loyihalashtirgan va qurgan (1820—22). 1822-yilda bug‘da ishlaydigan va hisoblash jadvallarini chop eta oladigan ayirmali mashina ixtiro etdi. U dastur bilan boshqariladigan arifmetik, boshqarish, xotira, kiritish va chiqarish qurilmali hisoblash mashinasi g‘oyasi asoschisidir. 1833 yilda u universal raqamli kompyuter loyihasini ishlab chiqdi - zamonaviy kompyuterning prototipi. ) va Ada Lavleys (Ada Lavleys nomi bilan mashhur boʻlgan Augusta Ada King Lavleys grafinya (1815 – 1852)-yil — ingliz matematiki. U kompyuterning tavsifini yaratish bilan mashhurdir, tarixda birinchi dasturchi hisoblanadi) mos ravishda ikkilik ixtiro bilan "Analitik dvigatel" va birinchi kompyuter algoritmi g'oyasini ishlab chiqdilar. Bularni yengil qabul qilish kerak emas, lekin ular faqat faraz edi. Biroq, ular hisoblash qurilmalarining kelajagi uchun poydevor qo‘yishadi.
   
3. 
   Elektromexanik mashinalar davri. 1831-yilda amerikalik J.Genri elektromexanik rele ixtiro qildi. 1918-yilda bir-biridan bexabar holda rus olimi M.A. Bonch-Bruyevich va ingliz olimlari V. Ikklz va F. Jordan trigger deb atalgan elektron rele ixtiro qilishdi.
   

1930-yilda Vannevar Bush elektromexanik releda yig‘ilgan hisoblash mashinasini yasadi. 1941-yilda nemis muhandisi Konrad Suze elektromexanik releda yig‘ilgan Z3 nomli hisoblash mashinasini yasadi. Uning mashinasi quyidagi imkoniyatlari bilan ajralib turardi: dastur asosida boshqariladi, ikkilik sanoq sistemasida ifodalangan qo‘zg‘aluvchan- nuqtali sonlar ustida amallar bajaradi, mantiqiy sxemaga asoslangan. 1944-yilda Govard Eyken “Mark-1” nomli elektromexanik releli dastur asosida ishlaydigan mashina yasadi.
Elektromexanik mashinalar elektromexanik rele asosida yasalgani uchun yetarlicha ishonchli emas edi. Ingliz olimi Jon Fleming 1904-yilda diodni (grek. di – ikki, hodos – yo‘l) ixtiro etdi. Amerikalik muhandis Li de Fores 1907-yilda triod – elektron vakuumli lampani kashf etdi. Hisoblash texnikasining keyingi rivojiga diod va triodning kashf etilishi katta ta’sir ko‘rsatdi.

4. 
   Elektron hisoblash mashinalari davri. Alan Tyuringning (Alan Matheson Turing (1912-1952) - ingliz matematigi, mantiqi, kriptografi, informatika fanining rivojlanishiga sezilarli ta'sir ko‘rsatadi) ixtiro qilgan birinchi raqamli kompyuteri bo‘lgan Tyuring mashinalari haqidagi ilmiy ishi 1936 yilda nashr etilgan. Bu mashina barcha zamonaviy kompyuterlar uchun asos bo‘lib, aynan shu mashina saqlangan dastur tushunchasini birinchi bo‘lib fanga kiritgan. O‘sha paytda bu mashina spekulyativ bo‘lgan bo‘lsa-da, u haqiqatga aylanguncha ancha vaqt o‘tgan.
   

Akira Nakashimaning (Akira Nakashima (1908-1970) - yaponiyalik elektrotexnika muhandisi edi) kommutatsiya davri nazariyasi raqamli kompyuterlarda ikkilik tizimdan foydalanish yo‘lini ochib, ushbu rivojlanishga yordam berdi. Nakashima 1934 yildan 1936 yilgacha bo‘lgan maqolalarda kommutatsiya sxemalari nazariyasini kiritdi raqamli elektron dizayni uchun, raqamli kompyuterlar va zamonaviy texnologiyaning boshqa sohalarida asos soldi. Bu bir vaqtning o‘zida xuddi shunday nazariyani taqdim etgan Klod Shennon (Klod Elvud Shennon (1916-2001)- amerikalik muhandis, kriptoanalitik va matematik. "Axborot asrining otasi" deb hisoblanadi. U zamonaviy yuqori texnologiyali aloqa tizimlarida qo‘llanilgan axborot nazariyasining asoschisi hisoblanadi) bilan teng keladigan yutuq deb hisoblanadi. Uning ishi, ayniqsa, Ikkinchi Jahon urushi paytida elektrotexniklar tomonidan kashf etilgan g'oyadan keyin kelajakdagi sxemalar dizayni uchun asos yaratdi.
Birinchi raqamli kompyuter Atanasoff-Berry kompyuteri Ayova shtati kampusida 1939-1942 yillar oralig'ida qurilgan. Bu birinchi bo‘lsa-da, atigi 8 yil o‘tgach, Britaniya Milliy Fizika laboratoriyasi ACE, kichik, dasturlashtiriladigan kompyuterni ishlab chiqdi. tezligi 1 MGts. Albatta, bugungi standartlarga ko‘ra arzimas, lekin o‘sha paytda ACE dunyodagi eng tez kompyuter unvoniga ega edi. Ushbu kashfiyotlar bilan bir qatorda Bell Labs birinchi ishlaydigan tranzistorni yaratdi. Bu ularga 1953 yilda fizika bo‘yicha Nobel mukofotiga sazovor bo‘ldi va ularning dizayni hukumatlar va harbiylar tomonidan maxsus maqsadlarda ishlatilgan. Keyinchalik Bell Labs 1959 yilda MOSFET (Metal oksidi-kremniy maydon effektli tranzistor) ishlab chiqarishni boshladi, bu keng ko‘lamli ilovalar uchun ommaviy ishlab chiqarilgan birinchi miniatyuralashtirilgan tranzistor edi. MOSFET mikrokompyuter inqilobiga olib keladi va raqamli elektronikaning asosiy poydevori hisoblanadi.