Počítač je obor činnosti vědecké , technické a průmyslové pro automatické zpracování digitálních informací ze strany realizace počítačových programů ze strany strojů vestavěných systémů , na počítačích , na roboty , na roboty , atd.
Tato pole použití lze rozdělit do dvou větví:
Některé oblasti práce na počítači mohou být velmi abstraktní , například algoritmická složitost , jiné mohou být blíže laickému publiku . Tak, teorie jazyka zůstává pole přístupnější vyškolenými odborníky (Popis počítačů a programovací metody ), zatímco profese související s Rozhraní člověk-stroj jsou přístupné širšímu publiku.
Počítačová věda není o počítačích víc než astronomie o dalekohledech
"Počítačová věda není vědou o počítačích víc než astronomie z dalekohledů ." "
Termín „zpracování dat“ vyplývá ze spojení termínu „ informace “ s příponou „-ique“, což znamená „který je specifický pro“:
V americké univerzitní slovní zásobě se „ počítačová věda “ vztahuje především na teoretickou počítačovou vědu : soubor formálních věd, jejichž předmětem studia je pojem informace a její postupy automatického zpracování, algoritmický .
Počítačové aplikace od 50. let 20. století tvořily základ obchodního sektoru informačních a komunikačních technologií . Toto průmyslové a komerční odvětví je spojeno jak s procesy ( software , systémové architektury ), tak s hardwarem ( elektronika , telekomunikace ). Sektor také poskytuje mnoho služeb souvisejících s používáním svých produktů: vývoj , údržba , vzdělávání , podpora , monitorování a servis .
V roce 1957 se německý inženýr Karl Steinbuch razil termín „ Informatik “ pro jeho eseji nazvaném Informatik: Automatische Informationsverarbeitung , které by mohly být poskytovány v francouzštině jako „Informatique: Processing Automatické informace“.
V březnu 1962 , Philippe Dreyfus , bývalý ředitel Bull Národního elektronického výpočetního střediska , který se používá termín „IT“ poprvé ve Francii pro jeho společnost „Aplikovaná informatika společnost“ (SIA). Podle některých je tento neologismus pojmovým slovem, které kombinuje „informace“ a „automatické“ pro označení automatického zpracování dat .
Ve stejném měsíci Walter Bauer slavnostně otevřel americkou společnost „Informatics Inc.“, která si zaregistrovala svůj název, a žalovala všechny univerzity, které toto slovo používaly k popisu nové disciplíny, a přinutila je upustit od informatiky , přestože absolventi absolvovali výcvik. jsou většinou počítačoví odborníci než vědci ve správném smyslu . Sdružení pro výpočetní techniku , největší sdružení počítačových vědců na světě, a to i přístupy Informatics Inc., aby bylo možné používat slovo informatiky jako náhrada za expresní počítačovou technikou , ale společnost odmítne návrh . V roce 1985 koupil Sterling Software společnost Informatics Inc., která ukončila svoji činnost v roce 1986 . Pro Donalda Knutha se však Američané záměrně vzdali slova počítačová věda, ne kvůli otázce ochranných známek, ale kvůli sémantickým důvodům; počítače nezpracovávají informace, ale data, jejichž informační význam je naprosto lhostejný .
V roce 1966 se francouzská akademie zřízena oficiální použití slova a aby jmenovala ty „věda o zpracování informací“ . Nyní jej přijal tisk, průmysl a akademická obec.
V červenci 1968 , spolkový ministr pro vědecký výzkum z Německa , Gerhard Stoltenberg , vyslovil slovo „ Informatik “ během oficiální řeči o potřebě učit tuto novou disciplínu na univerzitách ve své zemi; stejný termín se používá k pojmenování některých kurzů na německých univerzitách. Slovo informatica se poté objevilo v Itálii a Španělsku , stejně jako informatika ve Velké Británii .
Zakladatelé Compagnie Générale d'Informatique (CGI) použili v roce 1969 slovo „informatika“ .
V současném užívání se podstatné jméno „informatika“ stává polysémovým slovem, které označuje průmyslové pole ve spojení s počítačem (ve smyslu kalkulačky pracující s algoritmy ), stejně jako vědu o zpracování informací pomocí algoritmů.
Výrazy „počítačová věda“, „ základní počítačová věda “ nebo „teoretická počítačová věda“ jednoznačně označují vědu , zatímco „informační technologie“ nebo „ informační a komunikační technologie “ odkazují na průmyslové odvětví a jeho produkty. Instituce někdy srovnávají kompetence uživatelů při zacházení se zařízeními s procvičováním gramotnosti nebo řízení automobilu , jak naznačuje evropský řidičský průkaz počítače (doslovný překlad: „počítačový řidičský průkaz“).
Několik termínů v angličtině odkazuje na IT:
Po tisíciletí se člověk vytvářet a používat nástroje, které pomáhají k výpočtu ( počítadlo , počítadlo , atd. ), Které vyžadují takové manuálních operací, jsou algoritmy z kamene , včetně tabulek datovat se od doby Hammurabi (asi -1750 ) patří mezi nejstarší příklady.
Pokud se počítací stroje od starověku neustále vyvíjejí , samy tento algoritmus neprovádějí: je to člověk, který se musí naučit a vykonat sled operací, jako by měl provádět různé fáze dělení. Euklidovský . V roce 1642 , Blaise Pascal představil počítací stroj, na Pascaline , který byl uveden na trh. Sedm kopií zůstává v muzeích, jako jsou umění a řemesla, a dvě z nich jsou v soukromých sbírkách (IBM má jednu). Joseph Marie Jacquard s tkalcovskými stavy v děrovacím štítku ukazuje jako první koncept programování , jako je řetězení automatických základních operací. George Boole a Ada Lovelace nastínili teorii programování matematických operací .
V 80. letech 19. století Herman Hollerith , budoucí zakladatel IBM , založil mechanografii vynalezením elektromechanického stroje určeného k usnadnění sčítání tím, že ukládal informace na děrný štítek . Vláda Spojených států používá, které poprvé ve velkém měřítku třídičů a tabulátory při sčítání lidu v roce 1890 , v návaznosti na příliv přistěhovalců do této země v druhé polovině XIX th století.
Norský inženýr Fredrik Rosing Bull vytvořil první evropskou společnost, která vyvinula a uvedla na trh mechanografické vybavení. Usadil se ve Švýcarsku ve 30. letech a poté přišel do Francie, aby se vypořádal s francouzským trhem. Během druhé světové války , René Carmille používá Bull mechanographic stroje .
Němci byli před druhou světovou válkou vybaveni mechanografickými stroji. Toto zařízení bylo instalováno v dílnách složených ze třídičů, meziklasů, razníků, tabulátorů a kalkulaček připojených ke razítkům karet. Ošetření prováděly elektromechanické stroje, které rovněž používaly rádiové lampy, jako například triody . Tyto lampy vyzařovaly teplo, které přitahovalo hmyz, a chyby (anglický výraz pro hmyz , francouzsky jako „bogue“) byly běžnou příčinou selhání. Moderní výpočetní technika se mohla objevit až po vynálezu tranzistoru v roce 1947 a jeho industrializaci v 60. letech .
Moderní výpočetní technika začíná před druhou světovou válkou , kdy matematik Alan Turing vytváří koncepci Turingova univerzálního stroje základy pro teoretizaci toho, co je počítač . Turing ve svém článku stanoví teoretické základy toho, co odděluje počítací stroj od počítače: jeho schopnost provádět výpočet pomocí podmíněného algoritmu.
Po druhé světové válce vynález tranzistoru a poté integrovaného obvodu umožní nahradit elektromechanická relé a vakuové trubice , které vybavují výpočetní stroje tak, aby byly současně menší, složitější a ekonomičtější a spolehlivější. Na rizikový kapitál fondy desítky elektronických firem .
S architekturou von Neumanna , implementací Turingova univerzálního stroje , překračují počítače sílu výpočtů a mohou začít přijímat pokročilejší programy algoritmické povahy.
V 1970 , to se vyvíjelo s telekomunikací , s Arpanetu , v síti Kyklady a distribuovaný systém architektury (DSA) z vrstvených sítí , která v roce 1978 vedla k OSI modelu , také nazývaný „OSI-DSA“, pak na TCP-IP protokolů v 90. letech díky poklesu cen mikroprocesorů . Pojmy datagramů a distribuovaných výpočtů , které byly původně považovány za rizikové, převládnou díky internetu .
Knižní série The Art of Computer Programming od Donalda Knutha , publikovaná od roku 1960 , zdůrazňuje matematické aspekty počítačového programování . Edsger Dijkstra , Niklaus Wirth a Christopher Strachey pracují a publikují směrem ke stejné ose. Tyto práce předznamenávají důležitý vývoj v programovacím jazyce.
Zlepšení expresivity programovacích jazyků umožnilo implementovat stále sofistikovanější algoritmy aplikované na stále rozmanitější data. Miniaturizace komponentů a snížení výrobních nákladů spojené se zvýšením poptávky po zpracování informací všech druhů vědeckých, finančních , komerčních atd. ), vedly k rozšíření IT ve všech hospodářských odvětvích i v každodenním životě jednotlivců.
V 70. letech zadala společnost Xerox studie kognitivní psychologie a ergonomie s cílem zjednodušit používání počítačových nástrojů. GUI poskytuje přístup k zařízení blíže k obyčejných věcí než dříve existující rozhraní příkazové řádky . Výrobci, kteří chtějí konkurovat gigantickému IBM, podporují decentralizovanější výpočetní techniku.
Demokratizace využívání internetu - sítě založené na ARPANET - od roku 1995 , vedl IT nástroje, které mají být stále více používané v síťovém logice jako telekomunikačních prostředků, namísto nástrojů, jako je pošta nebo telefonicky . Pokračovalo to objevením se svobodného softwaru, poté sociálních sítí a nástrojů pro spolupráci , z nichž Wikipedia je jen jedním z mnoha příkladů. Tváří v tvář poptávce po digitalizaci fotografií a hudby rostou kapacity úložiště, zpracování a sdílení dat a společnosti, které vsadily na nejsilnější růst, častěji vyhrávají a využívají výhody velké spekulativní bubliny v počítačových společnostech .
Ve Francii se IT začalo rozvíjet až v 60. letech 20. století, a to pomocí Plan Calcul . Od té doby postupující vlády prováděly různé politiky ve prospěch vědeckého výzkumu , vzdělávání , dohledu nad telekomunikacemi a znárodňování klíčových společností.
Počítačová věda je formální věda , jejímž předmětem studia je výpočet v širším slova smyslu, to znamená nejen aritmetika , ale v souvislosti s jakýmkoliv typem informací, které mohou být reprezentovány v pořadí čísel . Předmětem výpočtů tak mohou být texty, sekvence DNA , obrázky, zvuky nebo logické vzorce. V závislosti na kontextu mluvíme o výpočtu, algoritmu, programu, postupu.
Algoritmus je systematický způsob výpočtu výsledku. Jedním z klasických příkladů je Euklidův algoritmus pro výpočet „největšího společného dělitele“ ( GCD ), který sahá nejméně do roku 300 př. N. L. AD , ale to už je složitý výpočet. Před tím jednoduchá skutečnost používání počítadla vyžaduje přemýšlení o systematickém (a správném) způsobu, jak tento nástroj používat k provádění aritmetických operací.
Algoritmy proto existují již od starověku, ale teprve ve 30. letech 20. století, s počátky teorie vypočítatelnosti, si vědci kladli otázky „co je to výpočetní model?“? "," Je vše vypočítatelné? A pokusil se na to odpovědět formálně.
Existuje mnoho výpočetních modelů, dvěma hlavními jsou „ Turingův stroj “ a „ lambda-kalkul “. Tyto dva formální systémy definují objekty, které mohou představovat tzv. Výpočetní postupy, algoritmy nebo programy. Poté definují systematický způsob použití těchto postupů, to znamená výpočtu.
Snad nejdůležitějším výsledkem vypočítatelnosti je skutečnost, že hlavní výpočetní modely mají přesně stejnou sílu. To znamená, že neexistuje žádný postup, který by mohl být vyjádřen v jednom modelu, ale ne v jiném. Tyto práce Církevní postuláty, že tato ekvivalentní modely výpočtů úplně a matematicky popsat vše, co je fyzicky vypočitatelný.
Druhým zásadním výsledkem je existence nevyčíslitelných funkcí, přičemž funkce spočívá v tom, co vypočítá procedura nebo algoritmus (ten spíše určuje, jak provést výpočet). Můžeme ukázat, že existují dobře definované funkce, pro které neexistuje žádný postup pro jejich výpočet. Nejznámějším příkladem je pravděpodobně problém se zastavením , který ukazuje, že neexistuje žádný Turingův stroj, který by počítal, zda se jiný daný Turingův stroj zastaví (a tedy dá výsledek), nebo ne.
U všech výpočtových modelů, které jsou ekvivalentní, se tento výsledek vztahuje i na jiné modely, které zahrnují programy a software, které lze nalézt v běžných počítačích. Existuje velmi silná vazba mezi funkcemi, které nelze vypočítat, a problémy, o kterých nelze rozhodnout (viz Rozhodnutelnost ).
Algoritmika je srovnávací studie různých algoritmů. Ne všechny algoritmy jsou vytvářeny stejně: počet operací potřebných k dosažení stejného výsledku se u jednotlivých algoritmů liší. Tento počet operací, nazývaný algoritmická složitost, je předmětem teorie algoritmické složitosti , která je v algoritmizaci hlavním problémem.
Složitost algoritmu se používá zejména k určení, jak se počet potřebných operací se vyvíjí v závislosti na počtu prvků, které mají být zpracovány (velikost dat):
Nyní se dostáváme k zásadnímu otevřenému problému v počítačové vědě: „ Je P rovno NP ?“ ". Mnohým zjednodušením: P je „soubor problémů, pro které známe efektivní algoritmus“ a NP „soubor problémů, pro které známe efektivní algoritmus ke kontrole řešení tohoto problému“. A ještě více to zjednodušit: jsou tu obtížné problémy? Problémy, pro které neexistuje efektivní algoritmus?
Tato otázka má nejen velký teoretický, ale také praktický význam. Velké množství běžných a užitečných problémů jsou problémy, které neumíme účinně řešit. To je jeden z problémů Millennium Prize a Clay Mathematics Institute přislíbil milion dolarů těm, kteří najdou řešení.
Je to otevřený problém, takže formálně neexistuje žádná uznávaná odpověď. V praxi však většina odborníků souhlasím s tím, že si myslíme, že P ≠ NP, to znamená, že skutečně existují obtížné problémy, které nepřipouštějí efektivní algoritmus.
Tento typ problému s algoritmickou složitostí se přímo používá v kryptologii . Moderní kryptologické metody se skutečně spoléhají na existenci snadno vypočítatelné funkce, která má inverzní funkci, kterou je obtížné vypočítat. Díky tomu je možné zašifrovat zprávu, kterou bude obtížné dešifrovat (bez klíče).
Většina šifer (metoda kryptografie) je založena na skutečnosti, že postup rozkladu produktu Prime Factor nemá žádný známý efektivní algoritmus. Pokud by někdo takový algoritmus našel, dokázal by snadno dešifrovat většinu kryptogramů. Víme také, že kvantový počítač by toho byl schopen, ale tento druh počítače, alespoň prozatím, neexistuje.
Více nedávno A na hranici s matematickou logikou : korespondence Curry-Howarda přemostila svět formálních důkazů a svět programů.
Citujme také studii mechanizace procesů výpočtu a myšlení, která umožnila lépe porozumět lidské reflexi a přinesla vhledy do kognitivní psychologie a lingvistiky , například prostřednictvím disciplíny automatického zpracování přirozeného jazyka .
Pojem informační a komunikační technologie označuje odvětví činnosti a soubor zboží, které jsou praktickými aplikacemi vědeckých poznatků v informatice i v digitální elektronice , telekomunikacích , informačních vědách a komunikaci a kryptologii .
Zařízení v digitální elektronice používají logický systém . Vstupy a výstupy elektronických součástek mají pouze dva stavy; jeden odpovídá true , druhý false . Ukazuje se, že rovnicí true s číslem 1 a false s číslem 0 lze vytvořit logická pravidla, která našla binární systém číslování . Zařízení představují všechny informace v této formě.
K výpočetní zařízení jsou rozděleny do čtyř skupin, respektive se používají pro vstup dat, ukládat, zpracovávat, a pak, jak je vystupovat ze zařízení, v souladu s principy Turingova stroje a von Neumann architektuře . Data cirkulují mezi místnostmi různých jednotek komunikačními linkami, sběrnicemi . Procesor je centrální část, která oživuje zařízení podle pokynů jednotlivých programů , které jsou uloženy uvnitř.
Dnes existuje široká škála zařízení schopných automaticky zpracovávat informace. Z těchto zařízení je počítač nejznámější, nejotevřenější, nejsložitější a jeden z nejstarších. Počítač je modulární a univerzální stroj, který lze přizpůsobit mnoha úkolům přidáním hardwaru nebo softwaru.
On- board systém je zařízení vybaveno hardwarem a počítačovým softwarem, a přiřazena konkrétní úkol.
Příklady zařízení:
Všechny elektronické součásti nezbytné pro provoz digitálních zařízení se nazývají „ hardware “. V krytu jsou centrální části, například procesor a periferní části používané pro získávání, ukládání, reprodukci a přenos informací. Zařízení je sestava dílů, které mohou být různých značek. Dodržování průmyslových standardů různými výrobci zajišťuje fungování celku.
Základní deskaZákladní deska je tištěný obvod s mnoha komponenty a připojovacími porty, které tvoří hlavní podporu pro základní prvky počítače (podpora mikroprocesoru , paměti , různé konektory a další vstupně-výstupní porty ).
Kryt a periferní zařízeníVnitřek pouzdra výpočetního zařízení obsahuje jeden nebo více tištěných obvodů, ke kterým jsou připájeny elektronické součástky a konektory . Základní deska je centrální tištěný obvod, ke kterému je připojeno veškeré ostatní zařízení.
Autobus je sada komunikačních linek, které se používají k výměně informací mezi jednotlivými složkami počítačového zařízení. Informace se přenáší ve formě elektrických signálů . Nejmenší část informace, se kterou lze v počítačích manipulovat, odpovídá trochu . Sběrnice přenášejí bajty informací složených z několika bitů paralelně.
Tyto přístroje jsou ze své podstaty zařízení se nachází vně skříně.
Vstupní zařízeníVstupní zařízení se používají k ovládání nebo odesílání informací do výpočetního zařízení.
Odesílání informací se provádí procesem digitalizace . To zahrnuje transformaci nezpracovaných informací (stránka z knihy, seznamy periodických položek atd.) Do řady binárních čísel, s nimiž lze manipulovat počítačovým zařízením. Transformace se provádí elektronickým obvodem . Konstrukce obvodu se liší v závislosti na povaze informací, které mají být digitalizovány.
Všechna řídicí zařízení a přímo přidružené výstupní periferie tvoří řídicí fasádu zvanou rozhraní člověk-stroj .
Paměť je elektronický ( integrovaný obvod ), nebo elektromechanické zařízení určené k ukládání informací do počítačového zařízení.
Procesor je elektronická součástka (y), který vykonává instrukce : (výpočet, výběr, správu úloh). Výpočtové zařízení obsahuje alespoň jeden mikroprocesor , nebo dokonce dva, čtyři nebo více. Tyto superpočítače obsahují tisíce procesorů.
Zkratka CPU (pro anglickou centrální procesorovou jednotku ) označuje centrální procesor (y) zařízení. Provádění pokynů CPU (CPU) ovlivňuje celý průběh zpracování.
Mikroprocesor více srdce splňuje několik integrovaných obvodů na procesoru v jednom balení . Takto konstruovaná elektronická součástka vykonává stejnou práci jako více procesorů.
Výstupní zařízeníVýstupní zařízení se používá k prezentaci informací z výpočetního zařízení ve formě rozpoznatelné člověkem .
Síťové zařízení se používá pro komunikaci informací mezi výpočetními zařízeními, zejména pro odesílání informací, příjem, opakovaný přenos a filtrování. Komunikace může být provedena pomocí kabelu , rádiových vln , satelitu nebo optického vlákna .
Komunikační protokol je průmyslový standard pro sdělování informací. Norma stanoví jak elektronické hledisko (napětí, frekvence), tak i informační hledisko (výběr informací, formát) a tok komunikačních operací (kdo iniciuje komunikaci, jak korespondent reaguje, jak dlouho komunikace trvá atd.). Podle modelu OSI - který má sedm úrovní - lze průmyslový standard (zejména komunikační protokol) dané úrovně kombinovat s jakýmkoli průmyslovým standardem vrstvy nad nebo pod.
Síťová karta je deska s plošnými spoji, která se používá k přijímání a odesílání informací podle jednoho nebo více protokolů.
Modem je část zařízení, které se používá k odeslání informace ve formě modulovaného elektrického signálu , který umožňuje, aby byla vedena přes analogové komunikační linky, jako je například telefonní linky .
Program je sada informací pro automatizované zpracování, která odpovídá „postup“ části Turing stroj . Mechanika tohoto stroje odpovídá procesoru. Software se může skládat z pokynů a údajů. Pokyny použijí algoritmy související s požadovaným zpracováním informací. Data obsažená v softwaru jsou informace související s tímto zpracováním nebo jím požadované (klíčové hodnoty, texty, obrázky atd.).
Software může mít spustitelný (tj. Přímo srozumitelný mikroprocesorem) nebo zdrojovou formu, to znamená, že reprezentace se skládá z řady instrukcí přímo srozumitelných jednotlivci. Můžeme tedy software považovat za abstrakci, která může mít mnoho podob: může být vytištěna na papír, uložena ve formě počítačových souborů nebo dokonce uložena v paměti (disketa, USB klíč).
Výpočtové zařízení může obsahovat velké množství softwaru uspořádaného do tří kategorií:
Vestavěný software , je svobodný software , je proprietární software se odkazuje na způsob distribuce softwaru. Viz „ distribuce softwaru “.
Počítačová pole činnostiČíst online: Počítačová společnost IEEE - klíčová slova .
Aplikační software nebo počítačová aplikace obsahuje pokyny a informace týkající se činnosti automatizované počítačovým ( počítačovým ) zařízením. Může to být produkční činnost (například profesionální činnost), výzkum nebo volný čas.
Systémový software obsahuje pokyny a informace týkající se rutinních operací, které lze provádět pomocí více aplikačního softwaru. Systémový software se používá k federaci, sjednocení a také ke zjednodušení zpracování aplikačního softwaru. Systémový software často obsahuje softwarové knihovny .
Když musí aplikační software provést rutinní operaci, zavolá systémový software prostřednictvím mechanismu nazývaného systémové volání . Fasáda tvořená sadou systémových volání, na která může systémový software reagovat, se nazývá Programovací rozhraní nebo API (zkratka pro Application Programming Interface ).
Aplikační software obvykle provádí velké množství systémových volání, a proto může pracovat pouze s operačním systémem, který má odpovídající programovací rozhraní . Software je pak považován za kompatibilní s tímto operačním systémem a naopak.
Operační systémOperační systém je systémový software, který obsahuje všechny pokyny a informace týkající se běžného používání hardwaru počítače aplikačním softwarem.
Zpracování prováděné operačním systémem zahrnuje: distribuci času využití procesoru různým softwarem ( multitasking ), distribuci informací v paměti s náhodným přístupem a v hromadné paměti. V hromadném úložišti jsou informace seskupeny do podoby logických jednotek zvaných soubory .
Zpracování prováděné operačním systémem zahrnuje také ochranné mechanismy proti současnému použití počítačového hardwarového vybavení několika aplikačními softwary, které nelze přirozeně použít sdíleným způsobem (viz vzájemné vyloučení ).
POSIX je průmyslový standard pro programovací rozhraní, které se používá v mnoha operačních systémech, včetně rodiny UNIX .
Grafické prostředíGrafické prostředí je systémový software, který automaticky organizuje využití plochy obrazovky různými aplikačního softwaru a přesměrování informace, které přicházejí z polohovací zařízení ( myš ). Grafické prostředí je často nedílnou součástí operačního systému.
Systém pro správu databázíDatabáze je strukturována úložiště informací uložených ve výpočetním zařízením.
Systém správy databáze (zkratka: SGBD) je systémový software, jehož zpracování spočívá v organizování ukládání informací v jedné nebo více databázích. Informace jsou uspořádány tak, aby je bylo možné snadno upravovat, třídit, klasifikovat nebo mazat. Automatizmy DBMS také zahrnují ochranu před zavedením nesprávných, rozporuplných nebo zastaralých informací.
FirmwareFirmware je často distribuován na čipu z ROM integrální součást příslušného materiálu. Může být aktualizován buď změnou ROM, nebo pro novější systémy přepsáním flash paměti .
Zpracování informací se vztahuje na všechny oblasti činnosti a lze je najít ve spojení se slovem „informatika“, jako v „lékařské informatice“, kde se v diagnostické pomoci používají počítačové nástroje (tato oblast činnosti se bude spíše týkat níže popsaného vědeckého výpočtu) ), nebo „bankovní výpočetní technika“, označení bankovních informačních systémů, které se týkají spíše výpočtu správy, návrhu a implementace finančních produktů, které se více týkají vědecké výpočetní techniky a matematiky, nebo dokonce automatizace obchodních místností, která částečně souvisí na výpočet v reálném čase.
Hlavní oblasti využití IT jsou:
Správa IT počítačová věda týkající se správy dat , jmenovitě hromadné zpracování velkého množství informací. Management IT má mnoho praktických aplikací ve společnostech: manipulace s informacemi o zaměstnancích, objednávkách, prodeji, statistikách obchodu, denících hlavní knihy, včetně výpočtu kompenzace pro přiznání k DPH, která má být vrácena, a řízení výroby a dodávek, zásob a řízení zásob atd. Tato oblast je zdaleka ta, která představuje největší aktivitu. Vědecké výpočty spočívá v pomoci konstruktérům v oborech průmyslového inženýrství navrhovat a dimenzovat zařízení pomocí výpočtových programů: jaderné reaktory , letadla a automobily (často používané jazyky: historicky Fortran , stále častěji konkurují C a C ++ ). Vědecké výpočty se používají hlavně v konstrukčních kancelářích a ve společnostech průmyslového inženýrství, protože umožňují rychle a spolehlivě simulovat scénáře prostřednictvím operačního výzkumu nebo iterací . Například italský tým Formule 1 Scuderia Ferrari se v roce 2006 vybavil jedním z nejvýkonnějších počítačů na světě , aby umožnil digitální testování svého monopostu a urychlil vývoj jeho prototypů; Integrované výpočty spočívá v definování softwaru určeného k zabudování do autonomních hardwarových zařízení interagujících s jejich fyzickým prostředím. Integrovaný výpočetní systém pak někdy zajišťuje řízení více či méně složitých elektromechanických systémů. Je tedy třeba jej srovnávat s výrobou počítačových systémů v reálném čase, protože čas se stává klíčovým problémem, když je IT aktérem v reálném světě. Rovněž nachází pole své aplikace v mnoha objektech našeho každodenního života obohacením výkonu a funkcí nabízených služeb. Historicky poprvé spojené s letectvím, vesmírem, zbrojením, jadernou energií dnes najdeme v našem každodenním životě mnoho ilustrací: automobil, pračka, mobilní telefon, čipová karta, domácí automatizace atd. Znalostní inženýrství forma počítačového inženýrství, která spočívá v řízení inovačních procesů ve všech oblastech, podle modelů zcela odlišných od modelů dříve používaných v manažerských informačních technologiích. Tato forma inženýrství pravděpodobně zvýší soudržnost tří oblastí, kterými jsou management, real-time a vědecké v organizaci společností. Více než automatizace zpracování ji zajímá obsah a kvalita databází a znalostí. Ve Spojených státech se již hodně vyvíjí. Tyto ekonomické a strategické aplikace zpravodajské využívat informační techniky, zejména při kontextové analýze, k získávání informací ( vyhledávače ). Na druhé straně je z hlediska udržitelného rozvoje nutné strukturovat vztahy se zúčastněnými stranami , což vyžaduje další techniky, jako jsou výměnné protokoly a pravidla.Různé oblasti využití IT jsou následující:
Výpočetní technika je důležitým vědeckým a průmyslovým odvětvím činnosti ve Spojených státech , Evropě a Japonsku . S produkty a službami této činnosti se obchoduje po celém světě. Tyto výrobky nehmotných aktiv, jako jsou znalosti , v normách , softwaru nebo programovacích jazyků obíhat rychleji prostřednictvím počítačových sítí a tisku, a jsou následovány skupin technologického monitorování všech firem a institucí . Počítačový hardware lze navrhovat na jednom kontinentu a stavět na druhém.
International English je lingua franca průmyslu. Učí se na školách. Je to jazyk vědeckých publikací i mnoha technických prací. Drtivá většina programovacích jazyků používá jako základ anglickou slovní zásobu. Podmínky mohou pocházet od výzkumných ústavů , společností nebo orgánů pro průmyslové standardy . Mnoho neologismů jsou zkratky nebo portfolia založená na slovech v angličtině. Velké množství anglicismů odráží současnou dominanci Spojených států na tomto trhu.
Používání zkratek hraje stejnou roli jako u chemických vzorců : návrh mezinárodní nomenklatury, která usnadňuje přístup neanglicky mluvících čtenářů k počítačové literatuře. Existuje také fenomén vzájemné lexikální výpůjčky mezi programovacími jazyky - lexikon, který je založen na angličtině - a počítačovým žargonem.
Na světě je asi miliarda mikropočítačů , tři sta tisíc pracovních stanic, desítky tisíc sálových počítačů a dva tisíce pracujících superpočítačů .
Tržní podíl odvětví vestavěných systémů je nejistý , ale výpočetní technika se odhaduje na jednu třetinu nákladů na letadlo nebo automobil.
Distribuce počítačových produktů probíhá formou několika distribučních kanálů, které zahrnují přímý prodej, online obchod, řetězce prodejců, skupiny prodejců, zásilkový prodej.
Velkoobchodníci s počítači hrají klíčovou roli v počítačové distribuci a jsou téměř povinným průchodem pro společnosti, které si zvolily nepřímý prodej (prostřednictvím sítě prodejců). Velkoobchody, ať už jsou to odborníci nebo specialisté, oslovují velké množství malých prodejen nebo společností poskytujících služby, pro které obchodní činnost představuje malý objem činnosti.
Dnes se většina výrobců specializuje buď na hardware, nebo na software nebo na služby.
Apple a Oracle ( Sun ) jsou mezi jedinými výrobci specializujícími se na hardware i software. IBM a HP jsou mezi jedinými výrobci, kteří se specializují na hardware i služby.
V Ománském sultanátu mezi lety 2002 a 2005 bylo 16% tržeb za software, 30% za počítače, 28% za služby a 25% za přenosová zařízení.
V Rakousku se v roce 2007 21% tržeb týkalo softwaru, 34% hardwaru a 45% služeb.
Historicky bylo počítačové vybavení distribuováno velkými výrobci, kteří jednali přímo se svými zákazníky; většina z nich jsou velké společnosti nebo vládní agentury. Software byl vytvořen zákazníky. Výrobci poskytovali pouze operační systém a pomáhali svým zákazníkům organizováním programovacích kurzů pro školení programátorů analytiků. Jak ceny systémů klesaly, trh se rozšířil a přinutil několik výrobců, aby se strukturovali, aby mohli lépe distribuovat svůj produkt a spoléhat se na partnery.
Tito partneři měli původně jednu značku a často pracovali jako semi-exkluzivní agent, ale postupem času se z nich stali nezávislí prodejci více značek.
V 80. letech se současně s prvními mikropočítači objevili první vydavatelé specializující se na software.
Od roku 1987 je trh mikropočítačů hlavním odvětvím počítačového trhu a mikropočítače, původně používané pro domácí účely, jsou nyní široce používány v podnicích a institucích, kde mají tendenci nahrazovat pracovní stanice a mainframy .
Kvůli velmi rychlému růstu trhu, který je vektorem silné konkurence, mnoho společností zaniklo v 80. letech. Ze čtrnácti hlavních výrobců té doby zůstaly v roce 1997 pouze dvě ( Intel a AMD ).
Počítač je modulární zařízení postavené na základě montáže komponentů různých značek.
Vývoj a konstrukci komponent provádí několik velmi specializovaných značek. Většina výrobců počítačů jsou montéři: assembler je společnost, která prodává počítače vyrobené sestavením komponent od jiných značek, včetně konkurence.
Moorův zákonV roce 1965 , Gordon Earle Moore , spoluzakladatel společnosti Intel , významným výrobcem mikroprocesorů , vydal Mooreův zákon . Tento zákon, založený na pozorování, předpovídá, že složitost mikroprocesorů by se měla každé dva roky zdvojnásobit. O čtyřicet let později je toto pozorování stále potvrzeno. Podle časopisu Line of Credit není sladění s Moorovým zákonem náhoda, ale vůle počítačového průmyslu.
Nabídka materiáluPočítačový hardware nyní vyrábějí různé nadnárodní společnosti, většinou z Japonska a Tchaj-wanu . Příklady:
Například v Rakousku byly v roce 2007 hlavními značkami počítačů: Hewlett-Packard (Palo Alto, USA), Dell (Round Rock, USA), Fujitsu (Japonsko), Siemens (Berlín, Německo), Sony (Tokio , Japonsko) a Acer (Tchaj-wan).
Hlavní značky herních konzolí v roce 2007 byly: Sony (Tokio, Japonsko), Nintendo (Kjóto, Japonsko) a Microsoft (Redmond, Spojené státy).
Výroba softwaru ( vývoj ) vyžaduje jen velmi málo technických prostředků a na druhé straně spoustu času a know-how.
Dnes existuje velké množství autorů softwaru, mohou to být nadnárodní společnosti jako Microsoft , malé místní společnosti, dokonce i jednotlivci nebo dobrovolníci.
Velké společnosti využívající počítačový hardware pro své vlastní potřeby mají často specializované týmy, které vytvářejí software šitý na míru potřebám firmy. Tento software nebude nikdy uveden na trh. Softwarový balík je ready-to-wear, generický software navržen tak, aby splnění obyčejnou potřebu. Na rozdíl od konkrétního softwaru , který je šitý na míru tak, aby vyhovoval potřebám konkrétního klienta. Vytvoření konkrétního softwaru je hlavním předmětem smluv o službách IT společností.
V průmyslových odvětvích, jako je letectví , týmy vytvářejí software pro palubní systémy v tomto odvětví. Tento software není nikdy uveden na trh samostatně.
Software, který je souborem informací, lze přenášet pomocí telekomunikací. Stažení je proces používání telekomunikační sítě k získání softwaru z jiného zařízení. Elektronický obchod je činnost prodeje softwaru (nebo jiného zboží) jeho distribucí prostřednictvím telekomunikačních sítí, jako je internet .
Druhy softwaruMůžeme rozlišit čtyři hlavní typy softwaru: free , proprietary , shareware , freeware , v závislosti na typu licenční smlouvy, která určuje jejich distribuci, používání a kopírování.
Dnes existuje velmi široká škála softwaru všech typů: bezplatný, proprietární, sharewarový a freewarový .
Softwarový průmysl je jedním z hlavních hospodářských odvětví v Evropě a ve Spojených státech. Mnoho výrobců softwaru je ve Spojených státech. Vytvoření aplikačního softwaru představuje 52% aktivity.
Pokud je Japonsko jednou ze zemí nejlépe vybavených počítačovým hardwarem, najdeme tam největší výrobce hardwaru, není to stejné pro software a mnoho softwaru představuje problémy při psaní textů pomocí japonské abecedy .
Od roku 2008 existuje asi osmdesát různých operačních systémů . Trh je z velké části obsazen rodinou Windows : tato rodina operačních systémů vlastněných společností Microsoft ( Redmond , USA ) zaujímá přibližně 90% trhu operačních systémů pro osobní počítače . Společnost Microsoft byla předmětem různých soudních sporů o monopolizaci trhu. V roce 2019 se trh smartphonů , tabletů a připojených objektů významně vyvinul a využívá hlavně systém Android vyvinutý společností Google .
Nabídka bezplatného softwaruGNU je projekt operačního systému zahájený v roce 1985, který je zcela založen na produktech s otevřeným zdrojovým kódem . Linux je operační systém s otevřeným zdrojovým kódem, jehož autorem je tým více než 3 200 dobrovolníků. Linux má odhadovanou hodnotu dalšího prodeje přes 1,4 miliardy USD .
Nabídka bezplatného softwaru sestává zejména z balíčků, které obsahují produkty GNU i Linux. Jsou distribuovány s časopisy nebo jsou k dispozici ke stažení .
Dnes je většina mobilních telefonů založena na bezplatných operačních systémech: OS X byl vyvinut z Free BSD, Android je založen na klasickém systému Linux. Díky tomu jsou systémy Open Source Linux a Free BSD nejoblíbenějšími systémy na trhu mobilních telefonů.
Kopírování a paděláníDigitální Padělání je použít nebo zpřístupnit všechny nebo část tohoto programu, zatímco jeho licence neopravňuje k dodavatelům softwaru chtěl mluvit piráta jmenovat autoři mohli, uživatelům těchto padělků.
Uživatelská licence je podobná smlouva (právní hodnota se liší v závislosti na zemi) mlčky přijal jakoukoli kupce softwaru (nebo explicitně během instalace nebo prvního spuštění tohoto).
O proprietární licence , vydavatel přiznává právo, zpravidla exkluzivní a nepřenosnou, na kupujícího k užívání softwaru. Pokud je kopie tohoto softwaru zpřístupněna ostatním, pak použití jinými je porušením podmínek licenční smlouvy a zpřístupnění je považováno za porušení .
Prodej uživatelských licencí je primárním zdrojem příjmů mnoha vydavatelů softwaru a kopírování nebo dokonce nelegální distribuce pro ně představuje významný nedostatek. Padělání ovlivňuje trh softwaru i trhy s jiným nehmotným zbožím, jako je hudba nebo video.
Vydavatelé často prodávají svůj software spolu se službami, jako jsou záruky a aktualizace, služby, které jsou většinou k dispozici pouze pro legálně používaný software.
Počet kopií softwaru prodaného padělateli je v závislosti na zemi víceméně vysoký. Podle Business Software Alliance by v Alžírsku 85% softwaru prodaného v roce 2008 pocházelo z pirátství. Podle Business Software Alliance by v Lucembursku byla tato míra v roce 2007 21%, což by byla nejnižší míra na světě.
Přechod z trhu průmyslových výrobků na trh služeb je relativně nedávný a rychle roste. Obchod se službami spočívá zejména v prodeji a výkonu pověření týkajících se úprav informačních systémů společností nebo komunit.
Podnikové informační systémy jsou někdy tvořeny stovkami počítačů, na nichž běží současně stovky softwaru. Mezi různým softwarem a různými počítači existuje mnoho vazeb a prostý fakt, že se zastaví jeden z prvků, může narušit tisíce uživatelů a dokonce způsobit technickou nezaměstnanost společnosti.
Podle Gartner Dataquest vygenerovaly IT služby v roce 2006 celosvětově 672,3 miliardy USD. To je trh, který ve srovnání s rokem 2005 vzrostl o 6,4%.
Poradce je osoba, na starosti službou.
Nabídka služebMnoho společností poskytujících IT služby sídlí ve Spojených státech a Indii . Mezi lídry na trhu patří IBM - nejstarší počítačová společnost, která je stále v provozu - a také EDS , Accenture a Hewlett-Packard , všechny ze Spojených států.
Hlavními tématy mandátů jsou tvorba softwaru na míru, implementace softwarových balíčků a úpravy konfiguračních souborů podle potřeb, operace úpravy, odbornost a monitorování IT systému. Ve Francii tvoří většinu výrobců softwaru společnosti poskytující IT služby.
IT specialista je obecně osoba, která pracuje v IT sektoru. V tomto sektoru existují různé činnosti zaměřené na vytváření softwaru nebo údržbu počítačového systému - hardware a software.
Sektor je rovněž závislý na činnostech výrobců polovodičů a dílů, montážních firem a poskytovatelů telekomunikačních a podpůrných služeb.
Údržba počítačového systému spočívá v přípravě počítačů, jako jsou servery , osobní počítače , jakož i v instalaci tiskáren , směrovačů nebo jiných zařízení. Činnost také zahrnuje řešení problémů se stroji, přizpůsobení jejich konfigurace , instalaci softwaru, jako jsou operační systémy , systémy pro správu databází nebo aplikační software , a také různé práce na prevenci poruch, ztráty nebo únik informací, jako je přidělení přístupových práv nebo pravidelné vytváření kopie zálohy ( záloha v angličtině).
Ředitel IT rozhoduje o hlavních rysech IT systému v souladu s rozvojovou politikou společnosti, která jej zaměstnává. Působí jako prostředník mezi dodavateli a zákazníky (zaměstnanci společnosti) a také obecným vedením. Navrhuje rozpočty, vývoj a poté pověřuje dodavatele prací.
Systémový inženýr pracuje na nastavení a údržbě počítačového systému: položení hardwaru počítače, instalaci softwaru, jako jsou operační systémy , systémy pro správu databází nebo aplikační software , a úpravě konfiguračních parametrů softwaru.
Správce databáze je odpovědný za dostupnost informací obsažených v databázích a správné používání systémů pro správu databází - softwaru, který zpřístupňuje informace a je strategicky umístěn v mnoha oblastech. Stará se o konstrukci, organizaci a transformaci databází, stejně jako o úpravu konfiguračních parametrů systému pro správu databází a přidělení přístupových práv k obsahu databází.
Manažer provozu zajišťuje stálou dostupnost IT systému. Provádí pravidelné zálohovací úkoly, aby zabránil nenapravitelné ztrátě informací, organizuje práci na transformaci IT systému, aby omezil dobu vyřazování z provozu a přiděluje přístupová práva, aby omezil možnosti manipulace s počítačovým systémem, jak je nezbytně nutné pro každého uživatele - to proto, aby se zabránilo ztrátě nebo úniku informací.
Při vývoji softwaru je třeba vytvořit nový software a zpracovat a opravit stávající software. To zahrnuje definování specifikací pro budoucí software, psaní softwaru v jednom nebo jiném programovacím jazyce, kontrolu vytvořeného softwaru, plánování a odhadování rozpočtu na práci.
V týmu inženýrů je projektový manažer odpovědný za odhad doby trvání práce, sestavení harmonogramu, rozdělení úkolů mezi různé členy týmu, následné sledování postupu prací, dodržování harmonogramu a specifikací. Projektový manažer se také podílí na implementaci softwaru u zákazníka a shromažďuje názory uživatelů.
Analytik-programátor je zodpovědný za prozkoumání specifikace budoucího softwaru, kterým se stanoví seznam všech programových úkolů nezbytných k realizaci programu. Je odpovědný za stanovení nejvhodnějších automatismů podle specifikací a možností existujících v počítačovém systému. Analytik-programátor je poté odpovědný za provedení nezbytných úprav softwaru, za napsání nebo úpravu zdrojového kódu softwaru a ověření jeho správného fungování.
Informační systémy architekt je odpovědný za stanovení, organizaci a mapuje hlavní směry počítačových systémů nebo softwaru. Vypracovává obecné plány, určuje hlavní součásti (software a hardware) sestavy a také tok informací mezi těmito součástmi. Při vytváření nového softwaru zodpovídá za rozdělení budoucího softwaru na součásti a následnou organizaci a mapování softwaru a souvisejících produktů.
Společnosti a instituce, které mají velký počítačový systém, často mají tým počítačových vědců, kteří pracují na údržbě systému a na vytváření softwaru jménem společnosti. Tento tým pod vedením ředitele IT může pro určitou práci vyzvat softwarové editory nebo společnosti zabývající se službami IT inženýrství (zkratka SSII). Například když je interní tým příliš malý nebo nemá potřebné znalosti. Společnosti si také mohou najmout konzultanty - zaměstnance společnosti třetí strany - aby jim pomohli nebo poradili s konkrétním tématem.
Outsourcing je přenést veškerou údržbu informačního systému na servisní společnosti. Tyto služby se někdy provádějí na moři : přemístěné týmy (někdy umístěné ve vzdálené zemi) ovládají počítače prostřednictvím počítačových sítí ( vzdálená údržba ).
Vertikální integrace je určen pro IT společnosti nejen vyvinout software, ale také práce na činnosti před a po vývoji daného softwaru, jako je například řízení informačních systémů , podpora pro rozhodnutí o řízení informačních systémů , migrace operací nebo podpory služby .
V cloud computingu je počítačová stránka - hardware, software a síťová připojení - patřící dodavateli, k dispozici spotřebitelům v samoobslužném placeném použití. V závislosti na nabízené službě nese odpovědnost za operační systém, software motoru a aplikační software buď dodavatel, nebo spotřebitel.
U počítačových produktů se často používá adjektivum „virtuální“ nebo „ nehmotný “, což by mohlo vést k přesvědčení, že počítače spotřebovávají málo přírodních zdrojů . Jean-Marc Jancovici ukazuje, že dematerializace , často prezentovaná jako řešení udržitelného rozvoje ekonomiky, nebyla doprovázena snížením fyzických toků ve srovnání s informačními toky. V praxi, v 2010s , že směry informačních systémů jsou obvykle drženy mimo programy pro udržitelný rozvoj podniků.
Dnes si uvědomujeme, s prvními studiemi odborníků na zelené IT (udržitelné ICT), že IT je přímo zodpovědný za 5% emisí skleníkových plynů ve Francii. Výpočetní technika by také vedla k vysoké spotřebě elektřiny . Dopady na životní prostředí se však zvláště koncentrují během výroby zařízení a jeho konce životnosti. Hlavními dopady jsou vyčerpání neobnovitelných přírodních zdrojů a znečištění (voda, vzduch, půda), které degradují ekosystémy.
Uplatňování principů udržitelného rozvoje na informatiku vede k udržitelným IKT. Zahrnuje tři pilíře udržitelného rozvoje ( environmentální , sociální, ekonomický) a vyznačuje se dvojím přístupem (často prováděným souběžně):
Trvale udržitelný rozvoj by měl změnit modely používané v IT. Je to ve skutečnosti nezbytné vyjasnit sémantiku z údajů , dokumentů nebo modelů, které spadají do oboru výpočetní nazývá reprezentace znalostí . Několik projektů v oblasti ekoinformatiky probíhá v rámci iniciativ, jako je sémantický web .