เทคโนโลยีสารสนเทศ

ประวัติของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

บทความหลัก: ประวัติความเป็นมาของฮาร์ดแวร์การคำนวณ
อุปกรณ์ได้ถูกนำมาใช้เพื่อช่วยในการคำนวณเป็นพัน ๆ ปีมาแล้ว สวัสดีหรือติ้วเพื่อบันทึกการนับ  กลไก Antikythera สืบมาจากจุดเริ่มต้นของศตวรรษที่หนึ่งก่อนคริศตศักราชโดยทั่วไปถูกพิจารณาว่าเป็น คอมพิวเตอร์แบบอนาล็อกที่ใช้กลไกที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่รู้จักกัน และกลไกที่ใช้เฟืองที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่รู้จักกัน อุปกรณ์ที่ใช้เฟืองทีสามารถเทียบได้ไม่ได้เกิดขึ้นใน ยุโรปจนถึงศตวรรษที่ 16 และมันไม่ได้เปลี่ยนแปลงจนกระทั่งปี ค.ศ. 1645 ที่เครื่องคิดเลขกลไกตัวแรกที่มีความสามารถในการดำเนินการคำนวณทางคณิตศาสตร์ขั้นพื้นฐานทั้งสี่ได้รับการพัฒนา
คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้รีเลย์หรือวาล์ว เริ่มปรากฏให้เห็นในช่วงต้นปี  ค.ศ. 1940 เครื่องกลไฟฟ้า Zuse Z3, เสร็จสมบูรณ์ใน ปี  ค.ศ.1941, เป็นคอมพิวเตอร์ที่โปรแกรมได้เครื่องแรกของโลก และตามมาตรฐานที่ทันสมัย เป็น​​หนึ่งในเครื่องแรกที่อาจถูกพิจารณาว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สมบูรณ์แบบเครื่องหนึ่ง เครื่อง Colossus, ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเพื่อถอดรหัสข้อความภาษาเยอรมัน, เป็นคอมพิวเตอร์ดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์ตัวแรก แม้ว่ามันจะโปรแกรมได้ มันก็ไม่ได้ถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทั่วไป มันถูกออกแบบมาเพื่อทำงานเพียงงานเดียว มันยังขาดความสามารถในการจัดเก็บโปรแกรมในหน่วยความจำอีกด้วย การเขียนโปรแกรม สามารถทำได้โดยใช้ปลั๊กและสวิทช์เพื่อเปลี่ยนแปลงการเดินสายไฟภายใน  คอมพิวเตอร์ที่เก็บโปรแกรมได้แบบดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยและได้รับการยอมรับตัวแรก คือ Manchester Small-Scale Experimental Machine (SSEM) ซึ่งเริ่มใช้โปรแกรมแรกในวันที่ 21 มิถุนายน ค.ศ. 1948
การพัฒนาของทรานซิสเตอร์ในปลายปี ค.ศ. 1940 ที่ ห้องปฏิบัติการ Bell ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบรุ่นใหม่ใช้พลังงานที่ลดลงอย่างมาก เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เก็บโปรแกรมได้ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ตัวแรกชื่อ Ferranti Mark I ประกอบด้วย วาล์ว 4,050 ตัวและมี การใช้พลังงาน 25 กิโลวัตต์ เมื่อเปรียบเทียบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ตัวแรก, ที่ถูกพัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยแห่งแมนเชสเตอร์และเปิดใช้งานในเดือนพฤศจิกายน ปี  ค.ศ. 1953, บริโภคพลังงานเพียง 150 วัตต์ในรุ่นสุดท้ายของมัน
โครงสร้างพื้นฐานของเทคโนโลยีสารสนเทศ เป็นกรอบงานบูรณาการภายใต้เครือข่ายดิจิตอลทำงานอยู่ โครงสร้างพื้นฐานนี้ประกอบด้วย ศูนย์ข้อมูล, เครื่องคอมพิวเตอร์, เครือข่ายคอมพิวเตอร์, อุปกรณ์จัดการฐานข้อมูลและระบบการกำกับดูแล
ในเทคโนโลยีสารสนเทศและบนอินเทอร์เน็ต โครงสร้างพื้นฐานเป็นฮาร์ดแวร์ทางกายภาพที่ถูกใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายตัวและผู้ใช้หลายคน โครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยสื่อการส่งผ่าน, รวมทั้งสายโทรศัพท์, สายเคเบิลทีวี, ดาวเทียมและเสาอากาศ และยังมีเราเตอร์หลายตัว ที่ใช้ถ่ายโอนข้อมูลระหว่างเทคโนโลยีการส่งผ่านทั้งหลายที่แตกต่างกัน
ในการใช้งานบางครั้ง โครงสร้างพื้นฐานหมายถึงการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์กับซอฟต์แวร์ และไม่ติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกัน อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศบางคน โครงสร้างพื้นฐานถูกมองว่าเป็นทุกอย่างที่สนับสนุนการไหลและการประมวลผลของข้อมูล
บริษัทโครงสร้างพื้นฐานมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาอินเทอร์เน็ต พวกเขามีอิทธิพลว่าที่ไหนบ้างต้องมีการเชื่อมโยง, ที่ไหนบ้างที่ข้อมูลจะต้องถูกทำให้สามารถเข้าถึงได้ และ จำนวนข้อมูลที่สามารถดำเนินการได้และทำได้รวดเร็วได้อย่างไร

การประมวลผลข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์

บทความหลัก: การประมวลผลข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

บทความหลัก: Data storage device (Camin chuto)
คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ระยะแรก เช่น Colossus ใช้เทปเจาะรู(เป็นกระดาษแถบยาวที่ข้อมูล ถูกแทนด้วยชุดของรู) เทคโนโลยีที่ปัจจุบันนี้ล้าสมัยไปแล้ว ที่จัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย ย้อนหลังไปหลังสงครามโลกครั้งที่สอง เมื่อรูปแบบหนึ่งของหน่วยความจำแบบ delay line (เมมโมรีแบบเข้าถึงโดยลำดับ) ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อลบล้างความยุ่งเหยิงจากสัญญาณเรดาร์ การใช้งานในทางปฏิบัติเป็นครั้งแรกเป็น delay line ปรอท อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลดิจิตอลแบบเข้าถึงโดยการสุ่มตัวแรกคือหลอดของ วิลเลียมส์ ที่มีมาตรฐานของหลอดรังสีแคโทด, แต่ข้อมูลที่เก็บไว้ในนั้นมีความผันผวน จะ ต้องได้รับการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่องและหายไปเมื่อไฟดับ รูปแบบที่เก่าแก่ที่สุดของตัวจัดเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์โดยไม่ผันผวนคือกลองแม่เหล็ก (อังกฤษ: magnetic drum) ที่ถูกคิดค้นใน ปี ค.ศ. 1932 และถูกใช้ในเครื่อง Ferranti Mark 1 ซึ่งเป็น คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์วัตถุประสงค์ทั่วไปที่ใช้ในเชิงพาณิชย์เครื่องแรกของโลก
ไอบีเอ็มเปิดตัวฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ตัวแรกในปี  ค.ศ. 1956 เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของระบบคอมพิวเตอร์ 305 RAMAC ของพวกเขา ข้อมูลดิจิตอลส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะยังคงถูกเก็บไว้ในรูปสนามแม่เหล็กในฮาร์ดดิสก์ หรือในรูปแสงบนสื่อเช่น ซีดีรอม จนกระทั่งปี ค.ศ. 2002 ข้อมูลส่วนใหญ่ ถูกเก็บไว้บนอุปกรณ์แบบอนาล็อก แต่ในปีเดียวกัน ความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลดิจิทัลก็เกินอนาล็อกเป็นครั้งแรก ขณะที่ปี ค.ศ. 2007 เกือบ 94% ของข้อมูลที่ถูกจัดเก็บทั่วโลกเป็นดิจิทัล: 52% ในฮาร์ดดิสก์, 28% บนอุปกรณ์แสง และ 11% ในเทปแม่เหล็กดิจิทัล คาดว่าความจุทั่วโลกในการจัดเก็บข้อมูลบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเพิ่มขึ้นจาก น้อยกว่า 3 exabytes ใน ค.ศ.1986 ไปเป็น 295 exabytes ในปี ค.ศ. 2007 เป็นสองเท่าทุก ๆ 3 ปี

ฐานข้อมูล

บทความหลัก: Database management system
ระบบการจัดการฐานข้อมูลเกิดขึ้นใน ปี ค.ศ.1960 เพื่อแก้ไขปัญหาการจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลจำนวนมากได้อย่างถูกต้องและรวดเร็ว หนึ่งในระบบดังกล่าวแรกสุดเป็นระบบ Information Management System (IMS) ของไอบีเอ็ม,  ซึ่งยังคงใช้งานอย่างกว้างขวางกว่า 40 ปีต่อมา IMS เก็บข้อมูลตามลำดับขั้น แต่ ในปี ค.ศ.1970 เท็ด Codd เสนอรูปแบบการจัดเก็บข้อมูลที่สัมพันธ์เป็นทางเลือก อยู่บนพื้นฐานของการตั้งทฤษฎีและตรรกะ คำกริยาและแนวคิดที่คุ้นเคยของตาราง แถวและคอลัมน์ ระบบการจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ในเชิงพาณิชย์ (อังกฤษ: relational database management system หรือ RDBMS) มีให้บริการเป็นครั้งแรกโดยบริษัท ออราเคิล ในปี ค.ศ.1980
ทุกระบบการจัดการฐานข้อมูลประกอบด้วยจำนวนขององค์ประกอบที่ร่วมกันยอมให้ข้อมูลที่พวกมันเก็บไว้สามารถเข้าถึงได้พร้อมกันโดยผู้ใช้หลายคนในขณะที่ยังรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูลไว้ด้วย ลักษณะของฐานข้อมูลทั้งหมดเป็นโครงสร้างของข้อมูลที่พวกมันเก็บไว้ถูกกำหนดและจัดเก็บไว้แยกต่างหากจากข้อมูลของตัวมันเองในโครงสร้างแบบสกีมา
ภาษามาร์กอัปขยายได้ (XML ) ได้กลายเป็นรูปแบบที่นิยมสำหรับการแทนข้อมูลในหลายปีที่ผ่านมา แม้ว่าข้อมูล XML จะถูกเก็บไว้ในระบบไฟล์ปกติ มันจะถูกจัดเก็บโดยทั่วไปในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เพื่อใช้ประโยชน์จาก "การดำเนินงานที่แข็งแกร่งที่ถูกตรวจสอบโดยหลายปีความพยายามทั้งทางทฤษฎีและปฏิบัติ" ของพวกเขา เนื่องจากการวิวัฒนาการของ Standard Generalized Markup Language ( SGML ) โครงสร้างที่มีพื้นฐานมาจากข้อความของ XML ได้เสนอข้อได้เปรียบของการเป็นทั้งเครื่องและสิ่งที่มนุษย์สามารถอ่านได้

การค้นคืนข้อมูล

รูปแบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ได้แนะนำให้รู้จักการเขียนโปรแกรมอิสระภาษา ชื่อ Structured Query Language (SQL) ที่มีพื้นฐานจากพีชคณิตสัมพันธ์
คำว่า "ข้อมูล"และ"สารสนเทศ" ไม่ใช่คำเดียวกัน อะไรที่เก็บไว้เป็นข้อมูล แต่มันจะกลายเป็นสารสนเทศก็ต่อเมื่อ มันถูกจัดระเบียบและนำเสนอความหมาย  ส่วนใหญ่ของข้อมูลดิจิตอลของโลกไม่มีโครงสร้างและถูกเก็บไว้ในหลายรูปแบบทางกายภาพที่แตกต่างกัน แม้จะอยู่ในองค์กรเดียวกันก็ตาม  คลังข้อมูลเริ่มถูกพัฒนาในช่วงปี ค.ศ.1980 ที่จะรวมร้านค้าที่แตกต่างกันเหล่านี้ พวกมันมักจะมีข้อมูลที่รวบรวมจากแหล่งต่าง ๆ รวมทั้งแหล่งภายนอกเช่น Internet, ที่ถูกจัดในลักษณะเพื่ออำนวยความสะดวกให้ระบบสนับสนุนการตัดสินใจ (อังกฤษ: decision support system หรือ DSS)

การส่งผ่านข้อมูล

การส่งผ่านข้อมูลมี 3 มุมมอง ได้แก่ การส่ง, การแพร่ และการรับ มันสามารถจำแนกกว้าง ๆ เป็น การกระจายออกไปในสื่อที่ข้อมูลจะถูกส่งไปทิศทางเดียวลงไปท้ายน้ำหรือการสื่อสารโทรคมนาคมที่มี 2 ช่องทาง ไปทางต้นน้ำและปลายน้ำ 
XML ถูกนำมาใช้งานมากขึ้นเพื่อเป็นวิธีการของแลกเปลี่ยนข้อมูลตั้งแต่ช่วงต้นยุค ค.ศ. 2000 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับการปฏิสัมพันธ์แบบเครื่องต่อเครื่อง เช่น ผู้ที่เกี่ยวข้องในโพรโทคอลที่ใช้กับเว็บ เช่น SOAP ที่อธิบาย "ข้อมูลในการขนส่ง มากกว่า ... ข้อมูลที่พักอยู่" หนึ่งในความท้าทายของการใช้งานดังกล่าวเป็นการแปลงข้อมูลจากฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ให้เป็นโครงสร้าง (รักอิ๋ว) XML Document Object Model (DOM)

การจัดดำเนินการข้อมูล

ฮิลแบร์ต และ โลเปซ ระบุการก้าวแบบ exponential ของการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี ( ชนิดของกฎของมัวร์): ความสามารถในการประยุกต์ใช้เฉพาะงานของเครื่องเพื่อคำนวณข้อมูลต่อหัวจะประมาณสองเท่าทุก ๆ 14 เดือนระหว่างปี ค.ศ. 1986 ถึง ค.ศ. 2007 ความสามารถต่อหัวของเครื่องคอมพิวเตอร์วัตถุประสงค์ทั่วไปของโลกจะเป็นสองเท่าทุก ๆ 18 เดือนในช่วงสองทศวรรษเดียวกัน; ความสามารถในการสื่อสารโทรคมนาคมระดับโลกต่อหัวจะเป็นสองเท่าทุก ๆ 34 เดือน ความจุของตัวเก็บข้อมูลของโลกต่อหัวต้องการประมาณ 40 เดือนจึงจะเป็นสองเท่า (ทุก 3 ปี); และ ต่อหัวของข้อมูลที่กระจายไปในสื่อจะเป็นสองเท่าทุก ๆ 12.3 ปี
ข้อมูลจำนวนมหาศาลจะถูกเก็บไว้ทั่วโลกทุกวัน นอกจากมันจะสามารถถูกวิเคราะห์และนำเสนอได้อย่างมีประสิทธิภาพ มันจำเป็นที่จะถูกเก็บอยู่ในสิ่งที่ถูกเรียกว่า สุสานข้อมูล: "เป็นคลังเก็บข้อมูลที่ไม่ค่อยมีการเข้าเยี่ยมชม" เพื่อแก้ไขปัญหานั้น สาขาของเหมืองข้อมูล - "กระบวนการของการค้นพบรูปแบบที่น่าสนใจและ ความรู้จากข้อมูลจำนวนมาก" - เกิดขึ้นใน ช่วงปลายปี ค.ศ.1980

มุมมองด้านวิชาการ

ในบริบททางวิชาการ สมาคมคอมพิวเตอร์เอซีเอ็ม (ACM) ได้นิยามเทคโนโลยีสารสนเทศไว้ว่า "หลักสูตรการศึกษาระดับปริญญาตรีที่ให้ผู้ศึกษามีความรู้ด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์พร้อมรับความต้องการของธุรกิจ รัฐบาล บริการด้านสุขภาพ สถานศึกษา และองค์การอย่างอื่น ... ผู้ชำนาญการด้านเทคโนโลยีสารสนเทศรับผิดชอบการเลือกสรรผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมสำหรับองค์การ การผสมผสานผลิตภัณฑ์เหล่านั้นให้เข้ากับความต้องการและโครงสร้างพื้นฐานขององค์การ และการติดตั้ง ปรับแต่ง และบำรุงรักษาการใช้งานเหล่านั้นให้แก่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ขององค์การ"