Информационная эпоха - Information Age

Ноутбук подключается к Интернету для отображения информации из Википедии ; обмен информацией между компьютерными системами - отличительная черта информационной эпохи.

Информационный век (также известный как компьютерный век , цифровой век , или New Media Age ) является исторический период , который начался в середине 20-го века, характеризуется быстрым эпохального перехода от традиционной промышленности , установленной промышленной революции в экономике в первую очередь на основе информационных технологий . Наступление информационной эры можно связать с развитием транзисторной технологии.

По данным Сети государственного управления Организации Объединенных Наций , информационный век был сформирован спекулируя на компьютер микроминиатюризация достижений, которые привели бы к модернизированной информации и коммуникационных процессов при широком использовании в обществе становится движущей силой общественного развития .

Обзор ранних разработок

Расширение библиотеки и закон Мура

В 1945 году Fremont Rider рассчитал, что библиотека будет увеличиваться вдвое каждые 16 лет, если будет достаточно места. Он выступал за замену громоздких ветхих печатных работ миниатюрными аналоговыми фотографиями на микроформах , которые можно было бы копировать по запросу для посетителей библиотеки и других учреждений.

Райдер не предвидел, однако, цифровые технологии , которые будут следовать через десятилетия , чтобы заменить аналоговое микроформа с цифровыми изображениями , хранения и средств передачи , в результате чего огромное увеличение быстроты роста информации будет сделан возможным благодаря автоматизированным , potentially- без потерь цифровых технологий . Соответственно, согласно закону Мура , сформулированному примерно в 1965 году, количество транзисторов в интегральной схеме высокой плотности удваивается примерно каждые два года.

К началу 1980-х годов, наряду с улучшением вычислительной мощности , распространение меньших и менее дорогих персональных компьютеров обеспечило немедленный доступ к информации и возможность совместного использования и хранения информации для все большего числа сотрудников. Связь между компьютерами в организациях позволяла сотрудникам на разных уровнях получать доступ к большему объему информации.

Хранение информации и закон Крайдера

Гильберт и Лопес (2011). Мировой технологический потенциал для хранения, передачи и вычисления информации. Наука, 332 (6025), 60–65. https://science.sciencemag.org/content/sci/332/6025/60.full.pdf

Мировой технологический потенциал хранения информации вырос с 2,6 (оптимально сжатых ) эксабайт (ЭБ) в 1986 году до 15,8 ЭБ в 1993 году; более 54,5 ЭБ в 2000 г .; и до 295 (оптимально сжатых) EB в 2007 году. Это информационный эквивалент менее одного компакт-диска размером 730 мегабайт (МБ) на человека в 1986 году (539 МБ на человека); примерно четыре компакт-диска на человека в 1993 году; двенадцать CD-ROM на человека в 2000 году; и почти шестьдесят один компакт-диск на человека в 2007 году. По оценкам, мировая емкость хранения информации достигла 5 зеттабайт в 2014 году, что эквивалентно 4500 стопкам печатных книг от Земли до Солнца .

Объем хранимых цифровых данных, похоже, растет примерно в геометрической прогрессии , что напоминает закон Мура . Таким образом, закон Крайдера предписывает, что объем доступного пространства для хранения, по-видимому, растет примерно в геометрической прогрессии.

Передача информации

Мировой технологический потенциал для получения информации через сети одностороннего вещания составлял 432 эксабайта (оптимально сжатой ) информации в 1986 году; 715 (оптимально сжатых) эксабайт в 1993 г ​​.; 1,2 (оптимально сжатые) зеттабайта в 2000 году; и 1,9 зеттабайта в 2007 году, что эквивалентно 174 газетам на человека в день.

Эффективная способность мира по обмену информацией через двусторонние телекоммуникационные сети составляла 281 петабайт (оптимально сжатой) информации в 1986 году; 471 петабайт в 1993 году; 2,2 (оптимально сжатых) эксабайта в 2000 г .; и 65 (оптимально сжатых) эксабайт в 2007 году, что эквивалентно 6 газетам на человека в день. В 1990-х годах распространение Интернета вызвало внезапный скачок в доступе и возможности обмена информацией на предприятиях и дома по всему миру. Технологии развивались так быстро, что компьютер стоимостью 3000 долларов в 1997 году будет стоить 2000 долларов через два года и 1000 долларов в следующем году.

Вычисление

Мировой технологический потенциал для вычисления информации с помощью управляемых человеком компьютеров общего назначения вырос с 3,0 × 10 8 MIPS в 1986 году до 4,4 × 10 9 MIPS в 1993 году; до 2,9 × 10 11 MIPS в 2000 году; до 6,4 × 10 12 MIPS в 2007 году. В статье, опубликованной в журнале Trends in Ecology and Evolution в 2016 году, сообщалось, что:

[ Цифровые технологии ] значительно превзошли когнитивные способности любого отдельного человека и сделали это на десять лет раньше, чем предполагалось. С точки зрения емкости, есть два важных показателя: количество операций, которые может выполнять система, и объем информации, который может быть сохранен. Количество синаптических операций в секунду в человеческом мозгу оценивается от 10 ^ 15 до 10 ^ 17. Хотя это число впечатляет, даже в 2007 году человеческие компьютеры общего назначения могли выполнять более 10 ^ 18 инструкций в секунду. По оценкам, емкость памяти отдельного человеческого мозга составляет около 10 ^ 12 байт. В расчете на душу населения это соответствует текущему цифровому хранилищу (5x10 ^ 21 байт на 7,2x10 ^ 9 человек).

Концептуализации различных этапов

Три этапа информационной эпохи

Существуют разные концептуальные представления об информационной эпохе. Некоторые сосредотачиваются на эволюции информации на протяжении веков, проводя различие между эпохой первичной информации и эрой вторичной информации. Информацией в эпоху первичной информации обрабатывали газеты , радио и телевидение . Век вторичной информации был разработан Интернетом , спутниковым телевидением и мобильными телефонами . Эпоха третичной информации возникла благодаря средствам массовой информации эпохи первичной информации, взаимосвязанным со средствами массовой информации эпохи вторичной информации, как это происходит сейчас.

LongWavesThreeParadigms.jpg

Другие классифицируют его как хорошо зарекомендовавшие себя длинные волны Шумпетера или волны Кондратьева . Здесь авторы выделяют три разные долгосрочные мета- парадигмы , каждая с разными длинными волнами. Первый был посвящен преобразованию материалов, включая камень , бронзу и железо . Вторая, часто называемая промышленной революцией , была посвящена преобразованию энергии, включая воду , пар , электричество и энергию сгорания . Наконец, последняя метапарадигма направлена ​​на преобразование информации . Он начался с распространения информации и хранимых данных, а теперь вступил в эпоху алгоритмов , целью которых является создание автоматизированных процессов для преобразования существующей информации в практические знания.

Экономика

В конце концов, информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) - компьютеры , компьютеризированное оборудование , волоконная оптика , спутники связи , Интернет и другие инструменты ИКТ - стали важной частью мировой экономики , поскольку развитие микрокомпьютеров сильно изменило многие предприятия и отрасли. . Николас Негропонте уловил суть этих изменений в своей книге 1995 года « Быть цифровым» , в которой он обсуждает сходства и различия между продуктами, сделанными из атомов, и продуктами, сделанными из битов . По сути, копию изделия из битов можно сделать дешево и быстро, а затем целесообразно отправить по стране или миру по очень низкой цене.

Работа и распределение доходов

Информационная эпоха повлияла на рабочую силу несколькими способами, например, заставив рабочих конкурировать на мировом рынке труда . Одной из наиболее очевидных проблем является замена человеческого труда компьютерами, которые могут выполнять свою работу быстрее и эффективнее, тем самым создавая ситуацию, в которой люди, выполняющие задачи, которые можно легко автоматизировать , вынуждены искать работу там, где их труд не так хорош. одноразовый. Это особенно создает проблемы для тех, кто находится в промышленных городах , где решения, как правило, включают сокращение рабочего времени , чему часто очень сопротивляются. Таким образом, люди, потерявшие работу, могут быть вынуждены перейти в ряды «интеллектуальных работников» (например, инженеров , врачей , юристов , учителей , профессоров , ученых , руководителей , журналистов , консультантов ), которые могут успешно конкурировать на мировом рынке. и получать (относительно) высокую заработную плату.

Наряду с автоматизацией рабочие места, традиционно связанные со средним классом (например, сборочная линия , обработка данных , управление и надзор ), также начали исчезать в результате передачи на аутсорсинг . Невозможно конкурировать с теми , в развивающихся странах , производственных и сервисных работников в постиндустриальных (т.е. разработаны) общества либо теряют свои рабочие места за счет аутсорсинга, принять заработной платы порезы, или оседают на малоквалифицированных , низкооплачиваемых рабочих мест обслуживания. В прошлом экономическая судьба людей была связана с судьбой их нации. Например, когда-то рабочие в Соединенных Штатах получали хорошо оплачиваемую работу по сравнению с рабочими в других странах. С приходом информационной эпохи и улучшением коммуникации ситуация изменилась, поскольку работники теперь должны конкурировать на глобальном рынке труда, где заработная плата меньше зависит от успеха или неудачи отдельных экономик.

Создавая глобализованную рабочую силу , Интернет также предоставил расширенные возможности в развивающихся странах , дав возможность работникам в таких местах оказывать личные услуги, тем самым напрямую конкурируя со своими коллегами в других странах. Это конкурентное преимущество выражается в расширении возможностей и более высокой заработной плате.

Автоматизация, производительность и увеличение количества рабочих мест

Информационная эпоха повлияла на рабочую силу, поскольку автоматизация и компьютеризация привели к повышению производительности в сочетании с чистой потерей рабочих мест на производстве . В Соединенных Штатах, например, с января 1972 года по август 2010 года количество людей, занятых на производстве, упало с 17 500 000 до 11 500 000, в то время как стоимость обрабатывающей промышленности выросла на 270%.

Хотя первоначально казалось, что потеря рабочих мест в промышленном секторе может быть частично компенсирована быстрым ростом рабочих мест в сфере информационных технологий , рецессия марта 2001 г. предвещала резкое сокращение числа рабочих мест в этом секторе. Такая модель сокращения рабочих мест будет продолжаться до 2003 года, и данные показывают, что в целом технологии создают больше рабочих мест, чем уничтожают, даже в краткосрочной перспективе.

Информационноемкая промышленность

Промышленность стала более информативной, но менее трудоемкой и капиталоемкой . Это имеет важные последствия для рабочей силы , поскольку рабочие становятся все более производительными по мере снижения стоимости их труда. Для самой системы капитализма стоимость труда уменьшается, стоимость капитала увеличивается.

В классической модели инвестиции в человеческий и финансовый капитал являются важными предикторами эффективности нового предприятия . Однако, как продемонстрировали Марк Цукерберг и Facebook , теперь кажется возможным для группы относительно неопытных людей с ограниченным капиталом добиться крупного успеха.

Инновации

Визуализация различных маршрутов через часть Интернета.

Информационная эпоха стала возможной благодаря технологиям, разработанным во время цифровой революции , которая, в свою очередь, стала возможной благодаря развитию событий технологической революции .

Транзисторы

Наступление информационной эры можно связать с развитием транзисторной техники. Идея полевого транзистора была впервые предложена Джулиусом Эдгаром Лилиенфельдом в 1925 году. Первым практическим транзистором был точечный транзистор , изобретенный инженерами Уолтером Хаузером Браттейном и Джоном Бардином, когда они работали на Уильяма Шокли в Bell Labs в 1947 году. Это был прорыв, заложивший основы современных технологий. Группа исследователей Шокли также изобрела биполярный переходной транзистор в 1952 году. Наиболее широко используемым типом транзисторов является полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), изобретенный Мохамедом М. Аталлой и Давоном Кангом в Bell Labs в 1960 году. Дополнительный процесс изготовления МОП (CMOS) был разработан Фрэнком Ванлассом и Чих-Тан Сахом в 1963 году.

Компьютеры

До появления электроники , механических компьютеров , как Analytical Engine в 1837 году, были разработаны , чтобы обеспечить рутинную математический расчет и простые возможности принятия решений. Военные потребности во время Второй мировой войны вынудили развитие первых электронных вычислительных машин, на основе вакуумных трубок , в том числе Z3 , в Atanasoff-Berry Computer , Колосс компьютер , и ENIAC .

Изобретение транзистора положило начало эре мэйнфреймов (1950–1970-е годы), типичным примером которой является IBM 360 . Эти большие компьютеры размером с комнату обеспечивали вычисление и обработку данных, которые были намного быстрее, чем это было возможно для человека, но были дорогими в покупке и обслуживании, поэтому изначально были ограничены несколькими научными учреждениями, крупными корпорациями и государственными учреждениями.

Германий интегральная схема (ИС) был изобретен Джеком Килби в Texas Instruments в 1958 году кремния интегральная схема была затем изобретен в 1959 году Роберт Нойс в Fairchild Semiconductor , используя процесс плоскостное , разработанный Жан Хоерни , который , в свою очередь здании на Мохамеда Atalla кремния «с пассивации поверхности метод , разработанный в Bell Labs в 1957 г. в соответствии с изобретением в МОП - транзистора Мохамед Atalla и Давон Канг в Bell Labs в 1959 году МОП интегральная схема была разработана Фред Хейман и Стивена Hofstein на RCA в 1962 году. кремниевого затвора МОП ИС позже был разработан Федерико Фаггин на Fairchild Semiconductor в 1968 г. с появлением МОП - транзистора и МОП - IC, транзистор технологии быстро улучшается , а отношение вычислительной мощности к размеру резко возросло, что дает прямой доступ к компьютеры для все меньших групп людей.

Первый коммерческий однокристальный микропроцессор Intel 4004 , выпущенный в 1971 году , был разработан Федерико Фаггин с использованием его технологии МОП-микросхемы с кремниевым затвором вместе с Марцианом Хоффом , Масатоши Шима и Стэном Мазором .

Наряду с электронными аркадными автоматами и домашними игровыми консолями в 1970-х годах разработка персональных компьютеров, таких как Commodore PET и Apple II (оба в 1977 году), предоставила людям доступ к компьютеру. Но обмен данными между отдельными компьютерами либо отсутствовал, либо был в основном ручным , сначала с использованием перфокарт и магнитной ленты , а затем и гибких дисков .

Данные

Первые разработки для хранения данных были первоначально основаны на фотографиях, начиная с микрофотографии в 1851 году, а затем с микроформ в 1920-х годах, с возможностью хранения документов на пленке, что сделало их намного более компактными. Ранняя теория информации и коды Хэмминга были разработаны примерно в 1950 году, но ожидали, что технические инновации в передаче и хранении данных будут использованы в полной мере.

Память на магнитных сердечниках была разработана на основе исследований Фредерика В. Виехе в 1947 году и Ан Вана в Гарвардском университете в 1949 году. С появлением МОП-транзистора полупроводниковая память на МОП была разработана Джоном Шмидтом в Fairchild Semiconductor в 1964 году. Давон Кан и Саймон Сзе из Bell Labs описали в 1967 году, как плавающий затвор полупроводникового устройства MOS может быть использован для ячейки перепрограммируемого ПЗУ. После изобретения флеш-памяти Фудзио Масуока в компании Toshiba в 1980 году компания Toshiba начала коммерциализацию флэш- памяти NAND в 1987 году.

В то время как кабели, передающие цифровые данные, соединяющие компьютерные терминалы и периферийные устройства с мэйнфреймами, были обычным явлением, а специальные системы обмена сообщениями, ведущие к электронной почте, были впервые разработаны в 1960-х годах, независимые компьютерные сети начались с ARPANET в 1969 году. Это расширилось, чтобы стать Интернетом. (изобретен в 1974 году), а затем во Всемирной паутине в 1991 году.

Масштабирование MOSFET , быстрая миниатюризация MOSFET со скоростью, предсказываемой законом Мура , привело к тому, что компьютеры стали меньше и мощнее до такой степени, что их можно было носить с собой. В течение 1980–1990-х годов портативные компьютеры были разработаны как разновидность портативных компьютеров, а персональные цифровые помощники (КПК) можно было использовать как стоя, так и при ходьбе. Пейджеры , широко использовавшиеся к 1980-м годам, в конце 1990-х в значительной степени были заменены мобильными телефонами, предоставляя некоторым компьютерам функции мобильной сети . Теперь эта технология стала обычным явлением, она распространяется на цифровые фотоаппараты и другие носимые устройства. Начиная с конца 1990-х годов планшеты, а затем и смартфоны объединили и расширили эти возможности вычислений, мобильности и обмена информацией.

Интернет-видео был популяризирован YouTube , онлайн-платформой для видео, основанной Чадом Херли , Джаведом Каримом и Стивом Ченом в 2005 году, которая позволила потоковое видео в формате MPEG-4 AVC (H.264), созданном пользователями, из любого места во всемирной паутине. .

Электронная бумага , появившаяся в 1970-х годах, позволяет цифровой информации появляться в виде бумажных документов.

Оптика

Оптическая связь играет важную роль в сетях связи . Оптическая связь стала аппаратной основой Интернет- технологий, заложив основы цифровой революции и информационной эпохи.

В 1953 году Брам ван Хил продемонстрировал передачу изображения через пучки оптических волокон с прозрачной оболочкой. В том же году Гарольд Хопкинс и Нариндер Сингх Капани из Имперского колледжа преуспели в создании жгутов для передачи изображений из более чем 10 000 оптических волокон, а затем добились передачи изображения через жгут длиной 75 см, который объединил несколько тысяч волокон.

Датчики изображения металл-оксид-полупроводник (МОП) , которые впервые начали появляться в конце 1960-х годов, привели к переходу от аналогового изображения к цифровому и от аналоговых к цифровым камерам в течение 1980-х – 1990-х годов. Наиболее распространенными датчиками изображения являются датчик устройства с зарядовой связью (CCD) и датчик CMOS (дополнительная МОП) с активными пикселями (датчик CMOS).

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки