Infotehnoloogia

Agraarajastu (3000 eKr – 1450 pKr)

Agraarajastul hakkasid inimesed esmakordselt üksteisega kirjalikult suhtlema kasutades sõnu. Varem kasutati kirjalikul suhtlemisel vaid piltide või jooniste abi.
Esimesed selle laadsed varaseimad ilmingud on täheldatud ligi 5000 aastat tagasi sumerite ühiskonnas Mesopotaamia aladel (umbes nüüdisaegse Iraani lõuna poolsematel aladel). Teadaolevalt on sumerid senimaani esimesed rahvad, kes hakkasid info talletamiseks kasutama kirjatehnikat.
Usutavasti mõningate kontaktide olemasolu tõttu sumerite rahvaga hakkasid ka foiniiklased vahetult enne sumerite ühiskonna lagunemist tegelema oma kirjatehnika arendamisega. Foiniiklased küll lõid tänapäevase tähestiku eelkäija ehk kasutasid kirjatehnika õpetamiseks sümboleid, mitte sõnu, nagu sumerid. 
Tänu foiniiklastele, kes suuremalt jaolt on ajaloos tuntud, kui meresõitjatest rahvas, levis kirjatehnika kiirelt samuti nende Vahemere ääres olevate kaubanduspartneriteni. Foiniikia tähestikku hakkasid laialdaselt kasutama paljud rahvad, sealhulgas vanad kreeklased, kelle mõjul jõudis see omakorda roomlasteni. Roomlased kujundasid tähestikust mõne aja pärast välja oma versiooni, andes foiniikia tähestikus olevatele sümbolitele ladinapärased tähendused ja nimetused. Sedasi panid roomlased aluse kaasaegsele ladina tähestikule.
Kirjatehnika areng tõi endaga kaasa ka kirja ülestähendamise ja kogumise arengu. Kirjutusvahendid ja paberid muutusid kiiresti lahutamatuks osaks ühiskonna infokogumiseses. Agraarajastu kirjatehnika ei hõlmanud algul küll muudatusi vanaaegses nummerdamissüsteemis, mis toimis rajooniti väga erineva põhimõtte järgi. Vajadus selle järele sündis alles pärast esimeste kalkulaatorite kasutuselevõttu ehk arvelaudade laialdasemat levikut.

Mehaaniline ajastu (1450–1840)

Infotehnoloogia mehaaniline ajastu algas nn esimese informatsiooni plahvatusega. Johann Gutenberg, saksa leiutaja ja trükkal, tutvustas 15. sajandi keskpaigas printimistehnoloogiat, mis võimaldas pabermaterjalidest hakata massiliselt koopiaid tootma. 
Umbes sellel ajal arenesid välja ka esimesed mehaanilised arvutid ja sellega seonduvad ametid. Algselt nimetati inimesi, kes tegelesid numbritega lihtsalt arvutiteks. Esimesed analoogarvutitega tööpõhimõttelt sarnanevad esemed olid väga lihtsa ehitusega, näiteks nihikud ja joonlaua slaiderid. Pärast 17. sajandi algusaastaid hakkasid ilmuma aga analoogarvutite kompleksemad versioonid – esimesed täismehaanilised kalkulaatorid, mis teostasid vastavalt programmile või konfiguratsioonile etteantud tehteid või ülesandeid. Tuntuimad neist Pascali ja Leibnizi masinad, samuti Charles Babbage'i diferentsiaalmasin. Kõige suuremad probleemid mehaaniliste arvutitega seisnesid nende robustsuses, kiiresti kuluvuses, väikses kiiruses ja väheste operatsioonide võimekuses. 
Ajastu lõpuks asuti mehaanilisi komponente asendama üha rohkem elektrooniliste komponentidega. Ajapikku arenes välja binaarloogika, mida hakati programmide käitamisel laialdaselt kasutama.
Samuti eri diferentsiaalsed ja analüütilised masinad, mis mehaaniliselt olid väga komplekssed ja sarnanesid tööpõhimõtte poolest väga tänapäeva arvutitega. Arenes välja binaarloogika, mida hakati programmide käitamisel laialdaselt kasutama.

Elektromehaaniline ajastu (1840–1940)

Kuigi 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi algul osati elektrit juba võrdlemisi hästi kasutada, siis raskused seisnesid paljuski:
1. teatud mehaaniliste komponentide asendamises elektroonilistega;
2. elektrooniliste komponentide puudumises.
Selle ajastu üheks tunnuseks on kiire infotehnoloogia areng eri sektorites ja suundades.

Telekommunikatsioon

Industriaalajastu algusega 18. sajandil sai alguse ka erinevate kommunikatsioonivahendite kasutamine. Telekommunikatsioonivahendite esile tõusuga tekkis ka vajadus parema informatsiooni haldamise ja edastamise süsteemide järele. 
Telegraafiga, mida võib pidada esimeseks kommunikatsioonivahendite buumi eestvedajaks, (leiutatud 19. sajandi algul) polnud võimalik kiiresti edastada sõnumeid ning lisaks vajas see ka kokkuleppelist süsteemi info edastamiseks. Põhjus seisnes telegraafi tööpõhimõttes infot oli võimalik edasi anda elektriimpulsside abil vaid kriipsude või punktidega (Morse kood, 1835).
Telefonide ja raadio kasutamine nõudis veelgi paremat elektriimpulsside kasutamise oskust, sest vaja oli teada, kuidas muundada heli elektrilisteks impulssideks ja omakorda kuidas muundada elektrilisi impulsse heliks.

Informatsiooni töötlemine ehk elektromehaaniline arvutamine

Tekkisid esimesed ettevõtted, mis hakkasid pakkuma teenuseid ja tooteid elektromehaaniliste arvutuste tegemiseks. Tuntuim neist IBM täiustas elektromehaaniliste seadete info kogumise ja töötlemise protseduure võttes omaala pioneerina kasutusele elektromehaanilise tabulaatori (nimetati Census Machine).

Esimesed kaasaegsed arvutid ja arvutisüsteemid

Esimesed elektroonilised arvutid, nagu Mark I või ENIAC, omasid tööpõhimõttelt sarnaste funktsioonidega komponente ja arhitektuuri nagu nüüdisaegsed arvutidki.

Esimesed katsetused

Esimesed katsetused luua täiselektroonilist arvutit, mis ei peaks info salvestamise ja töötlemise protseduurides sõltuma mehaanilistest osadest algasid juba 1940ndate algul. Tol ajal kõige suuremaks probleemiks oli arvutite massiivsus – nad võtsid terve ruumi enda alla.
Esimeseks laiaotstarbeliseks arvutiks peetakse 1946. aastal valmis saanud the Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC). ENIAC oli mõeldud militaarotstarbelisteks rakendusteks, nagu suurtükiväe kaudtule koordinaattabelite arvutamine, aga oli programmeeritav täitma ükskõik millist funktsiooni. ENIAC oli ühe magnituudi kordselt kiirem, kui kõik varasemad elektromehaanilised arvutid. Tema kõige suuremaks puuduseks oli mälu puudumine ehk ta polnud võimeline varasemaid arvutis käitatud programme enam käitama.
Paralleelselt ENIAC-i tegemisega käis töö ka the Electronic Discreet Variable Computer (EDVAC) ehitamisega. EDVAC pidi olema esimene arvuti maailmas, mis opereerib sisseehtitatud mäluga. 1945. aastal ilmus John von Neumann aruanne "The Report on the EDVAC", kus ta kirjeldas kiiresti töötava, automatiseeritud, digitaalse süsteemi tööpõhimõtet. See tekitas üle maailmset vastukaja ja pani aluse kaasaegsete arvutite arhitektuurile. Britid kasutasid aruandes olevat infot ära ning suutsid esimestena 1948. aastal valmis teha oma enda arvuti Mark I. Aasta hiljem ehitati selle üldkasutatav versioon USA-s valmis (Mark I oli vaid prototüüp). Järgnevad aastad töid turule juba arvutite kommertsversioonid, mis olid valmis ka erasektori vajadusi rahuldama.

Digitaalsete arvutussüsteemide võidukäik

1950ndatest sai alguse väga kiire infotehnoloogia ja arvutite areng – järk-järgult hakati üha rohkem komponente välja vahetama paremate vastu (nt vaakumtorud transistoride vastu), arvutid muutusid kommertsiaalsemaks, tekkisid esimesed tänapäeva infotehnoloogia tööriistad (programmeerimiskeeled, andmebaasid, operatsioonisüsteeemid, internet).
Maakera elanikkonna tekitatud ja kasutatud informatsiooni hulk kasvab tohutul kiirusel kogu aeg. Alates kirjutus- ja paljundusmasinatest kuni arvutivõrkudeni ja andmebaasideni on kõik need seadmed aidanud tõhustada informatsiooni salvestamise protsesse ja teistele täpsel kujul edastamist.
1980. aastatest peale on odavate arvutite ja telekommunikatsioonisüsteemide areng teinud juurdepääsu informatsioonile veelgi kiiremaks. Suurem osa meie informatsioonist on salvestatud digitaalsel kujul arvutites või "hõljub pilvedes".

Andmete kogumine

Tänapäeval on võimalik andmeid koguda kõikidelt seadmetelt, millele on olemas enda mälu või internetiühendus andmete saatmiseks andmete kogumispunkti. Välised andmekandjad, internet on muutnud andmete kogumise väga kiireks ning iga päev talletatakse üha rohkem andmeid ümbritseva keskkonna ja meie endi kohta. Olgu selleks videokaamerad tänavatel või digitaalse uuenduskuuri läbinud külmkapp kodus.

Andmete salvestamine

Andmete salvestamise seadmed olenevad salvestatava mälu hulgast. Tüüpiliselt kasutavad seadmed väiksemate andmemahtude talletamiseks endale kaasaantud mäluseadmeid, olgu selleks parasjagu kõvakettad või RAM, suuremate andmemahtude jaoks kasutatakse rohkem servereid või väliseid mäluseadmeid (SSD, HDD jne).
Andmete korrastatud viisil salvestamiseks ehk informatsiooni muutmiseks (teisisõnu korrastatud, kasulike andmete saamiseks) kasutatakse andmebaasiprogramme. Andmebaaside ülesehitus ja tüübid sõltuvad talletatavate andmete liigist ja vajadusest. Näiteks raamatukogu võib omada andmebaasi, kus on kirja pandud iga raamatu pealkiri, autor ja väljaandmise kuupäev ning sellest tavaliselt neile ka piisab. Üksikasjalikum andmebaas näiteks mõne luureagentuuri poolt võimaldaks aga näha, kui sagedasti mingit raamatut välja laenutatakse, ning sedasi teha kaudseid järeldusi mõne inimese intelligentsuse kohta. Erasektor kasutab andmebaase näiteks oma klientide ja kontaktide nimekirjade korraldamiseks.
Andmete hoidmine andmebaasides aitab kõikidel organisatsioonidel efektiivsemalt tegutseda.

Andmete töötlemine

Tänapäeval sõltub andmete töötlemise efektiivsus suuresti tarkvarast. Mida paremini on tarkvara kirjutatud ehk optimeeritud seadmele vastavaks, seda töökindlamalt ja sujuvamalt saab mikroprotsessor arvutusprotsessidega hakkama. Halvasti kirjutatud tarkvara röövib suure osa arvuti arvutusvõimsusest, jättes vähem võimekust muude protsesside juhtimiseks. Tüüpiliselt töödeldakse andmeid mitu korda – enne salvestamist ja sageli ka pärast salvestamist. See, kus parasjagu andmeid töödeldakse, sõltub väga palju andmete hulgast ja kui kiiresti andmeid töödelda soovitakse. Suuremate andmemassiivide töötlemiseks kasutatakse tavaliselt servereid, väiksemate andmete jaoks üksikuid mikroprotsessoreid.

Andmete edastamine

Levinuimaks viisiks, kuidas tänapäeval andmeid edastada on kasutades internetti. Internet on võrgu eriliik. Selle areng algas 1960. aastatel, kui USA valitsus rajas võrgu ARPANET. Eelmainitud võrk oli konstrueeritud vastupidavaks tuumarünnakule, olles võimeline infot edastama isegi siis, kui osa võrgust oleks hävinud plahvatuse tõttu. 1970. ja 1980. aastatel suurenes pidevalt internetiga ühinevate ülikoolide ja ettevõtete arv. Algselt polnud internet aga kommertsiaalne vahend, sest tema funktsionaalsus oli võrdlemisi piiratud. Pärast 1989. aastat, kui alustas World Wide Web (ehk WWW), on juurdepääs internetile märgatavalt kasvanud. Miljardid inimesed üle maailma on nüüd interneti kasutajad. Kasutajad pääsevad informatsioonile juurde, kui ühendavad oma arvutid ja muud seadmed internetivõrku. Võrk võib parasjagu teenindada üht seadet, tuba, tervet hoonet või kindlat maa-ala ning sedasi tagada andmete suurema turvalisuse ja kiiruse.

Fotoonika

Fotoonika on tänapäevane kiirelt arenev teadusharu, mis ühendab omavahel optika ja tehnoloogia. Fotoonika seisneb valguse väikseimate osakeste ärakasutamises, täpselt samamoodi, nagu elektroonika seisneb elektronide ärakasutamises. Tänapäevase elektroonika üks suurimaid muresid on korraliku jahutuse vajadus arvutusvõimsuse kasvades. Kui kasutada footoneid infokandjatena, ei tekiks nii palju soojust, sest arvutikomponendid ei kuumeneks ligilähedaseltki nii palju. Lisaks sellele kasvaksid andmeedastuskiirused ja väheneksid edastusprobleemid (andmeedastust oleks raskem segada, kui kasutataks optilisi kiude). Järgmise põlvkonna mikrokiibid kasutavad valgust üha rohkem informatsiooni edastamisel.