FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita PB001: Uvod do informačních technologií Luděk Matýska (Eva Hladká) podzim 2022 Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 1/25 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Obsah přednášky Organizační úvod Společenské aspekty Informační technologie Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 2/25 Organizační úvod FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Základní podmínky ■ Forma přednášek a vzájemné interakce viz dáLe ■ Zkouška je pouze písemná ■ Po zkušenostech z předchozích let on-line přes IS ■ Open book formát, bez omezení přístupu k pomocným materiálům ■ Otázky otevřené, „konstrukční", musíte využít znalostí (cut&paste nestačí) ■ Jeden společný termín - poslední rozvrhovaný termín pro přednášky, tj. 8. prosince 2022 od 16 hodin ■ Alternativně se můžeme domluvit na 15.12. ■ Následné termíny i podle individuální domluvy ■ Informace k písemce bude podávána průběžně ■ Rozvrhovaná setkávání budou nahrávána na video ■ Videa budou dostupná v IS MU Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 3/25 Organizační úvod FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Forma výuky ■ Klasické přednášky se záznamem, pokud nebudu služebně mimo ■ Záznam přednášky k Vašemu samostatném shlédnutí v případě mé nepřítomnosti ■ cca 4x za semestr ■ Forma ke zvážení (využita Loni): ■ Týden předem budou k dispozici přednahrané přednášky („ozvučené sLidy") ■ Vyji samostatně shlédnete před rozvrhovaným časem přednášky ■ V rozvrhovaném čase se sejdeme a přednášku si projdeme, resp. připravím Sli.do seanci a povedeme interaktivní výuku spíše formou semináře Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 4/25 Organizační úvod FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Forma výuky Vlastnosti alternativní formy ■ Je plně připravena na hybridní i (v nejhorším případě) znovu čistě online formu přednášení ■ Přednášku doplní interaktivní seancí, která (částečně) nahrazuje očekávanou průběžnou přípravu ■ Poskytne Vám prostor pro otázky nad předneseným materiálem a pro zpětnou vazbu/pomoc tam, kde narazíte na nějaký problém ■ Průběžně budu ukazovat a diskutovat otázky pro závěrečnou zkoušku, resp. klíčové části otázek Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 5/25 Organizační úvod FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Cíle přednášky ■ Základní orientace v oblasti informačních technologií. ■ Systémový (konceptuálni) pohled na celou oblast. r m Uvod 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 2022 6/25 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 ■ podléhají formálním zákonům Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Dualita Informatiky ■ Unikátní kombinace reálných a abstraktních (virtuálních) systémů ■ Technické komponenty (hardware) ■ podléhají fyzikálním zákonům ■ Programy (software): ^tělesnění" abstraktních konstrukcí ■ podléhají formálním zákonům ■ 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 ■ obecně sliby, nenaplněná očekávání - náraz na realitu Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 7/25 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 2022 8/25 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 2022 8/25 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 2022 9/25 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 ■ Lingvistika ■ Postupně i další vědecké oblasti ■ IT jako nová metodologie vědy (vedle indukce a dedukce) m Virtudín ľ vedecké tymy (spolupráce) ■ Superpočítače jako formule 1 výpočetní techniky Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 10/25 Společenské aspekty FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Komunikace ■ Komunikace mezi počítači ■ Komunikace mezi Lidmi (případně čLověk-automat)význam ■ Telefony ■ Faxy ■ Multimediální mobilní komunikace ■ Média ■ Zvýšení roztříštěnosti společnosti ■ „Syrové" (nezpracované) informace vyvolávající nečekané interpretace a reakce ■ „Davová" chování ■ Rizikové aspekty Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 11/25 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 (GDPR v EU) Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 12/25 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, phishing,... ■ Viry ■ Záměrně špatné informace, fake news ■ 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 2022 13/25 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 (Intellectual 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 2022 14/25 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 2022 15/25 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Moorův zákon pro procesory a paměti Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod idrbifórbtufičnljčbMt^cbnQlogií • podzim 2022 16 / 25 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Moorův zákon pro transistory Moore's Law: The number of transistors on microehips doubles every two years Moore's law describes the empirical regularity lhal the number of Lransislors on integrated circuits doubles approximately every two years. This advancement is important for other aspects of technological progress in computing - such as processing speed or the price of computers. Transistor count 50,000,000,000 Our World in Data 10,000 5,000 1,000 500 100 50 10 5. 000,000 000,000 000,000. 000,000 000,000. 000,000 000,000 000,000 GC2 IIJI ntriq 2400 ^ <>AWS Grdviton2 Nt$32-core AMD Epyc 8-coi Six-ccie Xeo 1 7-100 Xial-core Itanium 9 a ♦AMD Epyc Rome 72-core Xeon SPARC M7-. IBM zl3 Storage Controller ^\ " Apple A1 2X Rionic IB-core Xeon Haswell-E5 . ^x.-^>_ A ft » H Silicor Kirin 990 5G Xhox One main SoC O $ » X »Apple A13 (iPhone 1] P-o! 12-core POWERS^V " ♦ ♦ " HiSilicon Kinn 71L Xeon Ne'ialeri-EX"-^. a sc ♦ äI-P"1^1"^ Core i7 3roadweJJ--E _ _Pcnti um _Q_ P_ esic r _N Itanium 2 with 9 MB cache O Itanium 2 Madison óM Pcnti 2 Mel Pentii . ijunlco n v S\'í: jc-ne^on 835 A Dual-core ■ GPU ris Core i7 Broadwel -U A ▼Quad-core i GPU GT2 Core i7 Skylake K Quad coro ■ GPU Coro i7. Harwell t;] Madison óM^ 4^' itium D Smithícld>_ ířCorf- cKinlevO- ♦ XCbI1" tium 4 Prcscott^M-P1 Ä><«0< pow; ró ♦ A " Ap::)leA/i.ci,;i ccyc: A-í Mód rno/jile SoC. i \ vCcrc i7 (Quad) AMC) K10 quad rare 2ML"3" Core ? D jo1 Wolf dale ----AM-">Kfi-Pontiům 4 Northwood^^-^^^ Pentium III Tualatin Coppe rmin! Core 2 Duo Wolfdale 3M ♦Core 2 Duo Allendale ► """-Pentium 4 Ceda- Mill Féň Cnirri 4~ Fresco Lf"""" Pentium 4 Willamette^ Pentitim II Mobile Dixon^v AMD K7 0 ♦Penlurr AMD K6-III ♦Atom #ARM Cortex- Pentium Pro Pentium. A-"Ä.-Kt. AMD K! $ ♦PeTitiu"m"'i =ntiL.m II < I a íl all" ,000,000 500,000 100,000 50,000 10,000 _TMa, OBa.... -zijos zaa.... ^ 5,000 * RCA,802 *nte|S08Ll Intel 8008- 9lr__' soöc Lisp machine chip Inte 80386^ Motorola 03020^ ----lnteíS028íi ♦ Intel-80186 Intel 303Ó-O ♦Intel 8088 I/! , C816 ooo<;, _ ♦arm ^\rm 1 ♦ arm 3 1,000 ♦ ntel 4004 M mc a ' /{V s> Ab A% nO c ^ ^ ^X ^ VV ^ ^ e&> cP> a t^ ^ at* cřfe ^ ^ nci? O r> rAj A nO n?° n?° n?° n? # d? n?N # # •V' Data source: Wikipedia (wikipedia.org/wiki/Transistor_count) Year in which the microchip was first introduced OurWorldinData.org - Research and data to make progress against the world's largest problems. Licensed under CC-BY by the authors Hannah Ritchie and Max Roser. Zdroj: http: //ourworldindata. org Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 17/25 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 Zdroj: http: //ourworldindata. org Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 OurWorld in Data World 2016 CC BY-SA 18/25 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 Our World in Data World 100 million 10 million 1 million 100,000 10,000 1971 1980 1990 2000 2010 2017 Source: Karl Rupp. 40 Years of Microprocessor Trend Data. CC BY Zdroj: http: //ourworIdindata. org Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 19/25 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Moorův zákon a Internet of Things TEAR Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 20/25 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 („ajťáci") ■ 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 2022 21/25 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,... ■ Aplikace v mobilech Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 22/25 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Počítačové sítě ■ Vývoj „před očima" ■ Pár desítek Let existence ■ a nepředstavitelný dopad na spoLečnost ■ Od sítě přenášející data po obrovskou pLejádu aplikací ■ od drátových po bezdrátové ■ Mobilita a always on m dramaticky posun v užitečnosti m Distribuované systémy m Internet ofThings (loT) m vše propojeno se vsím ■ Bezpečnost stale podstatnejší Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 23/25 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 2022 24/25 Informační technologie FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Shrnutí ■ Informační technologie ■ se extrémně rychle vyvíjí ■ mají společné základy ■ představují obrovský průmysl ■ extrémně ovlivňují společnost ■ Tato přednáška se snaží na konkrétních (techničtějších) příkladech ukázat tato obecná tvrzení Luděk Matýska (Eva Hladká) • PB001: Úvod do informačních technologií • podzim 2022 25/25