FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita PB001: Uvod do informačních technologií Luděk Matýska (Eva Hladká) podzim 2018 Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 1/21 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Obsah přednášky Organizační úvod Společenské aspekty Informační technologie Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 2/21 Organizační úvod FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Základní podmínky ■ Přednášky nejsou povinné, aLe účast je silně doporučena ■ Zkouška je pouze písemná ■ Termíny oznámím do konce října (cca 6, 2 řádné, dva kombinované, jeden pouze opravný) ■ Vzhledem ke kapacitním omezením doporučuji rané termíny ■ Prototypové zadání písemky dám k dispozici koncem listopadu ■ Přednáška je nahrávána na video Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 3/21 Organizační úvod FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Cíle přednášky ■ Základní orientace v oblasti informačních technologií. ■ Systémový (konceptuálni) pohled na celou oblast. ■ Úvod do technického a programového vybavení současných počítačů a propojovacích sítí. ■ architektura počítačových systémů ■ základní pojmy ■ technologické trendy ■ Etické a sociální rozměry informačních technologií. ■ dopad informačních technologií na společnost ■ Průvodce" následujícím studiem informačních technologií Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 4/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Dualita Informatiky ■ Unikátní kombinace reálných a abstraktních (virtuálních) systémů ■ Technické komponenty (hardware): podléhají fyzikálním zákonům ■ Programy (software): ^tělesnění" abstraktních konstrukcí Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 5/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Dualita Informatiky ■ Unikátní kombinace reálných a abstraktních (virtuálních) systémů ■ Technické komponenty (hardware): podléhají fyzikálním zákonům ■ Programy (software): ^tělesnění" abstraktních konstrukcí ■ Důsledky: ■ Virtuální prostředí ■ Pocit, že IT stojí mimo jealitu" ■ Pocit, že IT systémy s programovou komponentou nepodléhají žádným zákonům a omezením ■ „naprogramovat Lze vše" ■ Fenomén vaporware ■ oznámený produkt, který se neobjevil ■ sliby, nenaplněná očekávání Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 5/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Společenské aspekty ■ Výrobní a obchodní procesy ■ Nástroj vědy ■ Komunikace ■ Zábava Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 6/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Společenské aspekty ■ Výrobní a obchodní procesy ■ Nástroj vědy ■ Komunikace ■ Zábava ■ Kriminální činnost Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 6/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Výrobní a obchodní procesy ■ Řízení výrobních procesů ■ Informační a manažerské systémy ■ Řízení organizace ■ Nové formy vývoje (simulace místo fyzických modelů) ■ Ovlivnění forem spolupráce/komunikace ■ Mezi institucemi (B2B, Bussiness to Bussiness) ■ Instituce a zákazník (B2C, Bussiness to Customer) ■ Mezi zákazníky (C2C) ■ ZceLa nové příležitosti (reklama, mapy, GPS,...) ■ Sociální sítě Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 7/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Nástroj vědy a vývoje ■ Původní použití počítačů ■ TrvaLe klíčový směr využití ■ Ovlivňuje způsob vědecké práce ■ Experimenty versus simulace ■ Statistické zpracování velkých souborů (Big Data) ■ Astronomie ■ Bio-informatika ■ Linguistika ■ Postupně i další vědecké obLasyi ■ IT jako nová metodologie vědy ■ Virtuální vědecké týmy (spolupráce) ■ Formule 1 výpočetní techniky Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 8/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Komunikace ■ Komunikace mezi počítači ■ Komunikace mezi Lidmi (případně čLověk-automat) - opět roste význam ■ Telefony ■ Faxy ■ Mobilní komunikace ■ Média ■ Zvýšení fragility společnosti ■ „Syrové" (nezpracované) informace vyvpolávající nečekané interpretace a reakce ■ „Davová" chování ■ Rizikové aspekty Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 9/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Zábava ■ Televize ■ Počítačové hry ■ Fenomén on-line her: specifické prostředí pro spolupráci ■ Pasivní versus aktivní přístup ■ Peer to peer sítě (Napster, Gnutella,...) ■ Virtuální realita ■ Sociální sítě ■ Přínosy versus rizika ■ Soukromí Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 10/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Kriminální činnost ■ Kriminalita bílých Límečků ■ Zneužívání zdrojů na síti (účty, výpočetní výkon, kapacita sítě, poštovní služby,...) ■ Krádeže informací (čísla kreditních karet, telefonní Linky, špionážní činnost) ■ Viry ■ Záměrně špatné informace ■ DestabiLizace společnosti ■ Specifickým šířením (dez)informací ■ Útoky na infrastrukturu ■ Útoky na citlivé informační zdroje ■ Kritická infrastruktura a její ITčást ■ Rostoucí ochrana i v zákoně ■ Útoky přes sociální sítě Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 11/21 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Právo a etika v IT ■ V podstatě inženýrská disciplína avšak neinženýrské přístupy (shrink wrap Licence, minimální odpovědnost za chyby,...) ■ Kódy/normy správného chování/přístupu ■ Faktická a právní odpovědnost ■ IPR (InteUectuaL Property Rights), autorská ochrana, softwarové patenty ■ Nečekané důsledky chování při přenosu do virtuálního prostředí ■ (ne)mazání informací ■ korelovatelná stopa Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 12/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Informační technologie ■ Extrémně rychle se vyvíjející oblast ■ první počítače jsou záležitostí čtyřicátých let minulého století ■ viz předmět PV109 Historie a vývojové trendy ve výpočetní technice ■ technologie se vyvíjí „před očima" ■ komplikuje pochopení principů versus „technologické pozlátko" ■ Moorův zákon Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 13/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Moorův zákon pro procesory a paměti Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Moorův zákon pro transistory Moore's Law — The number of transistors on integrated circuit chips (1971-2016) Moore's law describes the empirical regularity that the number of transistors on integrated circuits doubles approximately every two years. This advancement is important as other aspects of technological progress - such as processing speed or the price of electronic products - a strongly linked to Moore's law. Our World in Data 20,000,000,000 10,000,000,000 5,000,000,000 1,000,000,000 500,000,000 100,000,000 s 50,000,000 o o Ö 10,000,000 5,000,000 1,000,000 500,000 100,000 50,000 10,000 5,000 1,000 IBM z13 Storage Controller, 18-coreXeon Haswell-E5s,^ Xbox One main SoC-61 -core Xeon Phi «SPARC M7 12-core POWERJ 8-core Xeon Nehalem-EX^ Six-core Xeon 7400__ Dual-core Itanium 2A V Pentium D Presler, POWE Itanium 2 with \ 9 MB cached \ Itanium 2 Madison 6M^ Pentium D SmithfielcW Itanium 2 McKinley^ ♦ Pentium 4 Prescott-2M^ v^ ^22-core Xeon Broadwell-E5 5-GOre Xeon Ivy Bridge-EX ♦ BM z13 tApple A8X (tri-core ARM64 "mobile SoC") 8-care Core i7 Haswell-E a Duo-core + GPU Ins Core i7 Broadwell-U A "Quad-core + GPU GT2 Core i7 Skylake K X>uad-core -+ GPU Core i7 Haswell AMD K80 0P Pentium 4 Northwooi i II Mobile DixonA AMD K7 O Penti ^ ♦Barton 'Pentium III Tualatin ♦Pentium III Coppermine a t ' "Apple A7 (dual-core ARM64 "mobile SoC") ^Core i7 (Quad) ' AAMD K10 quad-core 2M L3 ▼Core 2 DutfWoltdale Core 2 Duo Conroe Cell ♦Core 2 Duo Wolfdale 3M ^OCore 2 Duo Allendale ^-Pentium 4 Cedar Mill 4 Prescott ♦Atom ♦ARM Cortex-A9 AMD K6 Pentium Pro„ Pentium A V D ^a _ ^♦Pentium III Katrr 0 APentium II Deschute Peňti u rh II R^7C Intel 80386^ Motorola 68020^ lntel1fo286 lintel 80186 Intel 8086^ ♦Intel 8088 Motorola 68000^ ♦ARM 3 ♦ ^T)EC WRL MultiTitan TMS 1000 Zilog Z80 Motorola 6809 VVĎC 55CC 65C816 _ OaRM 2 ™RM 1 ♦ Novix NC4D16 &c4 Blrvtel 8080 Motorola, ggjf Technology 6800 °°UĽ ARM sTV a> sSb A oA oA oA 0§5 SP NöP ft ►í3 er c? Year of introduction Data source: Wikipedia {https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor_count) The data visualization is available at OurWorldinData.org. There you find more visualizations and research on this topic. Licensed under CC-BY-SA by the author Max Roser. Zdroj: http: //ourworldindata. org Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Uvod do informačních technologií • podzim 2018 15/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Moorův zákon pro hodiny procesoru Microprocessor clock speed Microprocessor clock speed measures the number of pulses per second generated by an oscillator that sets the tempo for the processor. It is measured in hertz (pulses per second). 10 billion Hz 1 billion Hz 100 million Hz 10 million Hz 1976 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Source: Ray Kurzweil (2005, updated to 2016). The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology. 2010 OurWorld in Data World 2016 CC BY-SA Zdroj: http: //ourworldindata. org Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 16/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Moorův zákon pro transistory na mikroprocesor Moore's Law: Transistors per microprocessor Number of transistors which fit into a microprocessor. This relationship was famously related to Moore's Law, which was the observation that the number of transistors in a dense integrated circuit doubles approximately every two years. 10 billion 1 billion 100 million 10 million 1 million 100,000 10,000 1971 1980 1990 2000 2010 Source: Karl Rupp. 40 Years of Microprocessor Trend Data. OurWorld in Data World 2017 CC BY-SA Zdroj: http: //ourworIdindata. org Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 17/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Služby ■ Vývoj toho, co společnost chápe jako „služby" informačními technologiemi zajištěné ■ "Everything as a service" (XaaS) ■ začínali jsme „kolosy" ■ sálové počítače ■ software společně s hardware ■ IT služby zprostředkovány týmem expertů („ajtáci") ■ oddělení hardware a software ■ oddělení výrobci hw a sw ■ Microsoft jako příklad „zachyceného trendu" ■ stále ajťáci na popředí ■ Software stále více na popředí ■ user friendliness ■ přímé interakce mezi IT službou a uživatelem, bez prostředníka Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 18/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Úrovně abtrakcí ■ Monolitické systémy ■ napr. původní operační systémy společně s konkrétním počítačem ■ Monolitický software ■ Komponentní software ■ explicitně viděné (a samostatně vyvíjené) komponenty ■ middleware ■ Software „nahrazuje" hardware ■ virtualizace ■ Software defined "anything" ■ networks, datacenters,... Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 19/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Počítačové sítě ■ Vývoj „před očima" ■ Pár desítek Let existence ■ a téměř neuchopitelný dopad na společnost ■ Od sítě přenášející data po obrovskou plejádu aplikací ■ od drátových po bezdrátové ■ Mobilita a always on ■ dramatický posun v užitečnosti ■ Distribuované systémy ■ Internet of Things (loT) ■ vše propojeno se vším ■ Bezpečnost stále podstatnější Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 20/21 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Standardizace a kompatibilita ■ Divergentní vývoj ■ můj systém je lepší než Váš ■ mnoho alternativních cest k řešení konkrétního problému ■ různé editory, různé textové procesory,... ■ podporuje inovace, ale komplikuje život uživatelům ■ vendor lock-in - např. výběr mýtného na silnicích v ČR ■ kompatibilita systémů (mohu data ze systému A využít přímo v systému B?) ■ Standardizace jako reakce ■ shoda na rozhraních ■ způsob řešení (poskytnutí služby) zůstává různorodý Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2018 21/21