Александр Сотов - Компьютерная информация под защитой. Правовое и криминалистическое обеспечение безопасности компьютерной информации. Монография

III этап – появление книгопечатания. Для указанного этапа характерно создание условий для действительно массового доступа людей к информации. На качественно новый уровень перешли процессы копирования и распространения информации.

IV этап – появление технических устройств, обрабатывающих информацию, которые сохраняют сведения в формализованном виде на носителе определенного типа, производят их кодировку-декодировку, передают, принимают и фиксируют на носителе того же типа. Возникшие на данном этапе информационные технологии решили задачу мгновенного информационного обмена, сделали доступным копирование и обработку практически неограниченных объемов информации, существенно повысили возможности по ее поиску и сбору.

Эволюция человеческой цивилизации самым тесным образом связана с развитием орудий труда. Именно благодаря этим орудиям человек преобразует окружающий мир для удовлетворения своих разнообразных потребностей.

Однако не следует забывать, что орудия труда – также вещи материального мира. Их взаимодействие с предметами труда предопределяется законами протекания физических, химических и иных реакций. Поскольку они не зависят от человека, ему приходилось прикладывать постоянные усилия, чтобы удерживать это взаимодействие в тех рамках, которые необходимы для получения желательного результата.

Способность замечать эти рамки, умение понять, когда взаимодействие должно начаться, когда оно должно быть изменено или прекращено, определяет степень профессионального мастерства работника. Опытные мастера ценились во все времена, и их руками создавались подлинные шедевры ремесла, однако основывать на них массовое производство было невозможно.

Проблема выпуска качественной продукции в больших масштабах была бы решена, если бы у орудий труда появилась возможность, которой традиционно обладали живые существа – воспринимать сигналы об изменяющейся обстановке и предпринимать соответствующие действия. Подобными свойствами обладали автоматические устройства, из которых первым можно признать ловушку для мамонтов. По мере развития материального производства сфера применения автоматических устройств росла, расширялась. Соответственно, расширялись и стоящие перед автоматическими устройствами задачи. Становились разнообразнее сигналы, которые должны были воспринимать устройства, усложнялись требуемые от них действия. В конечном счете, встал вопрос о создании таких устройств, способных взаимодействовать с окружающим миром на том же уровне, что и человек.

Основная проблема заключалась в том, что у обычных автоматических устройств определенному сигналу соответствует также одно заранее определенное действие. Иначе говоря, обычное автоматическое устройство не способно к «поведению». Требовалось создать устройство, которое могло бы не только получать информацию, но и обрабатывать ее – то есть, на основе полученного сигнала оценивать сведения об окружающей обстановке и совершать одно из нескольких возможных действий. Следствием этих требований являлась также способность к хранению информации – иначе устройство не могло бы оценить, насколько изменилась обстановка.

Результатом работы по разработке такого устройства явилось создание электронно-вычислительной машины (компьютера).

Таким образом, электронно-вычислительная машина (ЭВМ, компьютер) является результатом развития автоматических устройств, и ее отличительной чертой является способность не только воспринимать сигналы из окружающего мира, но и обрабатывать эту информацию.

В силу предъявляемых требований ЭВМ должна была иметь:

• устройство для получения (ввода) информации;

• устройство для хранения информации (память);

• устройство для обработки информации (включает в себя два компонента: 1) арифметическо-логическое устройство, предназначенное для оценки ситуации и 2) устройство управления, предназначенное для выбора способа поведения);

• устройство для вывода результатов обработки информации.

Работа компьютера происходит следующим образом:

– устройство ввода информации воспринимает сигнал и преобразует его в устройство обработки информации;

– устройство обработки информации (арифметически-логический блок) преобразует сигнал в машинно-читаемый код, который передается в блок управления;

– блок управления разделен на ячейки, в каждой из которых «находится» определенная команда, способная производить действия с информацией;

– полученный сигнал активизирует команду из первой ячейки, которая может исполнять какую-либо из следующих операций:

• выполнение логических или арифметических операций с помощью арифметически-логического блока;

• чтение из памяти данных для выполнения арифметических или логических операций;

• запись результатов в память;

• ввод данных из внешнего устройства в память;

• вывод данных из памяти на внешнее устройство.

– после выполнения команды из первой ячейки активизируется следующая ячейка с другой командой. Однако этот линейный порядок может быть изменен с помощью команд передачи управления (перехода). Они заставляют устройство управления активизировать ячейки не одну за другой, а переходить туда, где находится необходимая для решения данной задачи команда.

– после выполнения последней команды результаты обработки информации выводятся на внешнее устройство.

Очевидно, что способности машины в целом определяются количеством ячеек в блоке управления и объемом содержащихся в них команд. Чем больше ячеек – тем больше команд, тем больше задач может решать машина. Например, в калькуляторе количество ячеек невелико, команд по обработке информации там немного. Поэтому калькулятор может работать с числовыми данными, но не способен производить операции с текстовыми или визуальными данными.

Необходимо отметить, что перед создателями первых вычислительных машин стояла проблема – должны ли устройство для хранения информации (память) и устройство для ее обработки находиться в разных аппаратах, или лучше их объединить.

У каждого решения были свои положительные и отрицательные качества.

Разделение памяти и управления позволяло упростить программирование, снижало возможность сбоев, облегчало работу пользователей. На первой машине, в которой память и управление разделялись («Марк I», разработанной в Гарвардском университете), данные хранились в электромеханических устройствах, а программы вводились с помощью перфорационных лент. Разумеется, операции с данными и операции с программами приходилось осуществлять по-разному. Однако это же повлекло увеличение размеров машины и появление дополнительных сложностей в ее обслуживании. Поскольку идея была выдвинута преподавателями Гарвардского университета (главный разработчик – Говард Эйкен), то принцип разделения «памяти» и «программы» в рамках вычислительного устройства получил наименование «гарвардской архитектуры».