Інформаційна ера — це історичний період, що розпочався в середині XX століття. Вона характеризується швидким переходом від традиційних галузей промисловості, сформованих у період промислової революції, до економіки, зосередженої на інформаційних технологіях. Початок інформаційної доби пов'язують із розробкою транзистора у 1947 році. Цей технологічний прорив суттєво вплинув на способи обробки та передавання інформації.
За даними , інформаційна доба сформувалася завдяки використанню досягнень , що привело до появи модернізованих інформаційних систем та інтернет-комунікацій як рушійної сили суспільної еволюції.
Тривають дискусії щодо того, чи вже завершилася третя промислова революція та чи не започаткували нещодавні прориви в таких сферах, як штучний інтелект і біотехнології, четверту промислову революцію. Вважається, що цей наступний перехід може ознаменувати настання , Інтернету речей (IoT) та стрімкого розвитку машинного навчання.
Історія
Цифрова революція перевела технології з аналогового формату в цифровий. Завдяки цьому стало можливим створювати копії, ідентичні оригіналу. У цифрових комунікаціях, наприклад, ретрансляційне обладнання могло підсилювати цифровий сигнал і передавати його далі без втрати інформації в сигналі. Не менш важливою для цієї революції була можливість легко переміщувати цифрову інформацію між носіями, а також отримувати до неї доступ або поширювати її дистанційно. Одним із переломних моментів революції став перехід від аналогового до цифрового запису музики. У 1980-х роках цифровий формат оптичних компакт-дисків поступово витіснив аналогові формати, такі як вінілові платівки та касети, ставши найпопулярнішим носієм«The Digital Revolution Ahead for the Audio Industry,» Business Week. New York, 16 March 1981, p. 40D..
Попередні винаходи
Люди виготовляли інструменти для лічби й обчислень ще з давніх часів, зокрема абак, астролябію, екваторіум і механічні пристрої для вимірювання часу. Складніші пристрої почали з'являтися у XVII столітті, зокрема логарифмічна лінійка та механічні калькулятори. На початку XIX століття промислова революція сприяла появі масових калькуляторів, таких як арифмометр, а також технології перфокарт, що зробила можливим подальший розвиток. Чарлз Беббідж запропонував механічний універсальний комп'ютер, названий «Аналітичною машиною», але його так і не вдалося успішно побудувати. До XX століття про нього значною мірою забули, і більшості винахідників сучасних комп'ютерів він був невідомий.
Друга промислова революція, що відбулася в останній чверті XIX століття, сприяла розвитку практичних електричних схем і телеграфу. У 1880-х роках Герман Голлеріт розробив електромеханічні табуляційні та обчислювальні пристрої з використанням перфокарт та , які набули широкого розповсюдження в бізнесі та державному управлінні.
Тим часом різні аналогові обчислювальні машини використовували електричні, механічні або гідравлічні системи для моделювання задач і обчислення результатів. До них належали 1872 року, , машини вічного календаря, для управління водними ресурсами в Нідерландах, для електричних систем, а також різні пристрої для наведення військових гармат і бомб. Створення спеціалізованих аналогових комп'ютерів тривало і наприкінці 1940-х років, і пізніше, зокрема з'явилися для моделювання перенесення нейтронів, для різних військових застосувань і для економічного моделювання.
Спираючись на складніші конструкції Z1 і , німецький винахідник Конрад Цузе у 1941 році завершив створення Z3 — першого у світі працездатного програмованого повністю автоматичного цифрового комп'ютера. Також під час Другої світової війни інженери союзників створили електромеханічні машини Bombe для зламу шифру німецької машини Енігма. Електромеханічний комп'ютер десяткової системи числення Марк I було завершено у 1944 році; певною мірою його вдосконалили під впливом проєктів Чарльза Беббіджа.
1947—1969: Витоки
У 1947 році Джон Бардін і Волтер Гаузер Браттейн, працюючи під керівництвом Вільяма Шоклі в Лабораторії Белла, винайшли перший працездатний транзистор — на основі германію. Це відкрило шлях до створення досконаліших цифрових комп'ютерів. Із кінця 1940-х років університети, військові установи та підприємства почали розробляти комп'ютерні системи для цифрового відтворення й автоматизації математичних обчислень, які раніше виконувалися вручну; при цьому ЛЕО став першим комерційно доступним універсальним комп'ютером.
Цифровий зв'язок став економічно доступним для широкого впровадження після винайдення персонального комп'ютера у 1970-х роках. Клоду Шеннону, математикові з Лабораторії Белла, зазвичай приписують закладення основ цифровізації у його новаторській статті 1948 року Математична теорія зв'язку.
У 1948 році, Бардін і Браттейн запатентували транзистор з ізольованим затвором (IGFET) з інверсійним шаром. Їхня концепція сьогодні лежить в основі технологій CMOS і DRAM. У 1957 році в Лабораторії Белла, Фрошу і Деріку вдалося виготовити планарні транзистори на діоксиді кремнію, а згодом команда Лабораторії Белла продемонструвала працездатний МДН-транзистор. Першого важливого етапу у створенні інтегральної схеми досяг Джек Кілбі у 1958 році.
Інші важливі технологічні досягнення включають винайдення монолітної інтегральної мікросхеми Робертом Нойсом у компанії Fairchild Semiconductor у 1959 році, що стало можливим завдяки планарному процесу, розробленому . У 1963 році Са Чжітан і у компанії Fairchild Semiconductor розробили комплементарну МОН-структуру (CMOS). , який ще більше сприяв масовому виробництву, було винайдено у 1966 році Робертом Бауером з компанії і незалежно від нього Робертом Кервіном, та Джоном Сарасом з Лабораторії Белла .
У 1962 році AT&T впровадила T-систему для передавання цифрового голосу на далекі відстані з використанням імпульсно-кодової модуляції (ІКМ). Формат T1 передавав 24 мовні сигнали з імпульсно-кодовою модуляцією та часовим розділенням каналів. Кожен сигнал передавався потоком 64 кбіт/с, а додаткові 8 кбіт/с виділялися для службової (кадрової) інформації, що забезпечувала синхронізацію та демультиплексування на стороні приймача. У наступні десятиліття цифровізація голосу стала нормою всюди, за винятком «останньої милі» (де аналоговий зв'язок залишався стандартом аж до кінця 1990-х років).
Після розробки МОН-інтегральних мікросхем на початку 1960-х років МОН-чипи до 1964 року досягли вищої і нижчої вартості виробництва порівняно з біполярними інтегральними схемами. Складність МОН-чипів і далі зростала темпами, передбаченими законом Мура, що привело до великомасштабної інтеграції () із сотнями транзисторів на одному МОН-чипі наприкінці 1960-х років. Застосування МОН LSI-чипів в обчислювальній техніці стало основою для створення перших мікропроцесорів, оскільки інженери почали усвідомлювати, що повноцінний процесор комп'ютера можна розмістити на одному МОН LSI-чипі. У 1968 році інженер компанії Fairchild Semiconductor Федеріко Фаджин удосконалив МДН-технологію, розробивши МДН-чип із , який він згодом використав для створення Intel 4004 — першого однокристального мікропроцесора. Його було випущено компанією Intel у 1971 році, і він заклав основи , що розпочалася у 1970-х роках.
МОН-технологія також привела до розробки напівпровідникових сенсорів зображення, придатних для цифрових камер. Першим таким датчиком став прилад із зарядовим зв'язком, створений Віллардом Бойлом і Джорджем Смітом в Лабораторії Белла у 1969 році, на основі технології МОН-конденсаторів.
1969–1989: Винахід інтернету, поширення домашніх комп'ютерів
Громадськість уперше ознайомилася з концепціями, що згодом привели до створення Інтернету, коли у 1969 році мережею ARPANET було передано повідомлення. Пакетно-комутовані мережі, такі як ARPANET, , CYCLADES, , і , були розроблені наприкінці 1960-х і на початку 1970-х років із використанням різних протоколів. Зокрема, ARPANET сприяла розробці протоколів міжмережевої взаємодії, що дозволило об'єднувати кілька окремих мереж у «мережу мереж».
Рух 1960-х років виступав за використання нових технологій.
У 1970-х роках з'явився домашній комп'ютер, комп'ютери з розподілом часу, ігрова консоль, перші аркадні відеоігри з оплатою монетами, а із виходом гри Space Invaders розпочалася . У міру поширення цифрових технологій і переходу від аналогового до цифрового ведення записів, що стало новим стандартом у бізнесі, набула популярності відносно нова професія — . Сформована з колишніх секретарів і машиністок попередніх десятиліть, робота оператора введення даних полягала в перетворенні аналогових даних (записів про клієнтів, рахунків тощо) на цифрові.
У розвинених країнах упродовж 1980-х років комп'ютери набули напівповсюдного поширення, проникаючи до шкіл, домівок, бізнесу та промисловості. Банкомати, промислові роботи, комп'ютерна графіка в кіно і на телебаченні, електронна музика, системи електронних дошок оголошень і відеоігри — усе це формувало дух епохи 1980-х років. Мільйони людей придбали домашні комп'ютери, завдяки чому такі ранні виробники персональних комп'ютерів, як Apple, Commodore і Tandy, стали загальновідомими. До сьогодні Commodore 64 часто називають найпродаванішим комп'ютером усіх часів: за деякими оцінками, у 1982—1994 роках було продано 17 мільйонів одиниць.
У 1984 році Бюро перепису населення США почало збирати дані про використання комп'ютерів та Інтернету в Сполучених Штатах. Їхнє перше опитування показало, що 8,2 % усіх домогосподарств США мали персональний комп'ютер у 1984 році, а домогосподарства з дітьми віком до 18 років мали майже вдвічі вищу ймовірність володіти ним — 15,3 % (найчастіше комп'ютери були в домогосподарствах середнього та вищого середнього класу — 22,9 %). До 1989 року 15 % усіх домогосподарств США мали комп'ютер, а серед домогосподарств із дітьми до 18 років цей показник становив майже 30 %. Наприкінці 1980-х років багато підприємств уже залежали від комп'ютерів і цифрових технологій.
Компанія Motorola створила перший мобільний телефон — Motorola DynaTAC — у 1983 році. Однак цей пристрій використовував аналоговий зв'язок — цифрові мобільні телефони не надходили у комерційний продаж до 1991 року, коли у Фінляндії почали розгортати мережу другого покоління 2G, щоб задовольнити несподіваний попит на мобільні телефони, який став помітним наприкінці 1980-х років.
Журнал передбачав, що CD-ROM стане центральним елементом революції, а численні домашні пристрої зможуть зчитувати ці диски.
Першу справжню цифрову камеру було створено у 1988 році, а перші комерційні моделі з'явилися у продажу в грудні 1989 року в Японії та у 1990 році в Сполучених Штатах. На початку 2000-х років цифрові камери за популярністю перевершили традиційні плівкові.
Цифрові технології розфарбовування та нанесення фарби також були створені наприкінці 1980-х років. Система CAPS компанії Disney (створена у 1988 році) була використана для однієї зі сцен у фільмі Русалонька а також для всіх анімаційних фільмів студії від Рятувальники: Операція «Австралія» (1990) до Не бий копитом (2004).
1989—2005: Винайдення Всесвітньої павутини, масове поширення Інтернету, Веб 1.0
Тім Бернерс-Лі винайшов Всесвітню павутину у 1989 році. «Ера Вебу 1.0» завершилася у 2005 році, що збіглося з розвитком більш передових технологій на початку XXI століття.
Перша публічна цифрова HDTV-трансляція відбулася під час Чемпіонату світу з футболу 1990 року у червні того року; її було показано в 10 кінотеатрах Іспанії та Італії. Однак HDTV не став стандартом поза межами Японії аж до середини 2000-х років.