Microsoft Word doc

Часть
спектра
электромагнитного
излучения
, 
ограниченная
с
одной
стороны
рентгеновскими
лучами
, 
а
с
другой
– 
микровол
-
новым
диапазоном
радиоизлучения
, 
называется
оптическим
 
из
-
лучением
. 
Наука
о
зрительных
восприятиях
– 
раздел
физики
, 
в
котором
изучаются
оптическое
излучение
, 
его
распространение
и
явления
взаимодействия
света
и
вещества
, 
называется
оптикой
(
от
греческого
optik
ē
). 
Как
и
любая
другая
частица
, 
свет
является
носителем
ин
-
формации
(
от
лат
. information – 
разъяснение
, 
осведомление
). 
С
середины
XX 
века
понятие
«
информации
» 
стало
общенаучной
категорией
, 
что
было
связано
с
введением
количественной
меры
информации
, 
разработкой
теории
информации
, 
всеобщим
рас
-
пространением
компьютеров
, 
становлением
информатики
 – 
науки
 
о
статистических
процессах
передачи
информации
в
тех
-
нических
, 
природных
и
социальных
системах
. 
Введенное
К
. 
Шен
-
ноном
(C. Shannon) 
представление
о
количестве
информации
, 
содержащемся
в
том
или
ином
сообщении
, 
тесно
примыкает
к
понятию
энтропии
. 
Связь
между
этими
понятиями
становится
особенно
содержательной
, 
если
учесть
, 
что
, 
как
и
в
термодина
-
мике
, 
получение
любой
информации
неизбежно
связано
с
затра
-
тами
энергии
. 
С
появлением
компьютеров
(
от
англ
. compute – 
вычислять
) 
информатика
приобретает
новый
импульс
развития
. 
Компьюте
-
ры
, 
построенные
на
электроне
как
носителе
информации
(
элек
-
тронно
-
вычислительные
машины
– 
ЭВМ
), 
имеют
ограниченные
возможности
из
-
за
свойств
электрона
, 
недостаточной
плотности
записи
информации
. 
Фотон
как
носитель
информации
имеет
пе
-
ред
электроном
преимущества
как
по
скорости
переноса
инфор
-
мации
, 
так
и
по
плотности
ее
записи
. 
Поэтому
оптоинформатика
открывает
новые
возможности
в
технологии
передачи
, 
приема
, 
обработки
, 
хранения
и
отображения
информации
. 
Фотоника
и
оптоинформатика
зародились
в
недрах
кван
-
товой
физики
, 
базируются
на
достижениях
технологий
, 
манипу
-
лирующих
на
уровне
атомных
размеров
(
нанотехнологии
). 
По
-

---

58 
этому
учебный
план
по
специальности
«
Фотоника
и
оптоин
-
форматика
» 
содержит
много
дисциплин
, 
являющихся
разделами
квантовой
физики
.
Курс
«
Введение
в
специальность
» 
для
данной
специ
-
альности
может
быть
полноценно
изложен
лишь
на
основе
опре
-
деленных
сведений
из
квантовой
физики
. 
Некоторые
из
них
со
-
держатся
в
курсах
физики
и
химии
средней
школы
. 
Эти
сведения
(
с
некоторыми
добавлениями
) 
излагаются
в
настоящей
главе
. 
4.2. 
Этапы
 
развития
 
фотоники
 
и
 
оптоинформатики
 
Появление
в
научной
литературе
термина
«
фотоника
» 
свя
-
зано
с
выходом
в
свет
в
1967 
году
книги
академика
А
.
Н
. 
Терени
-
на
(1896–1967) «
Фотоника
молекул
красителей
». 
Тремя
годами
раньше
по
его
инициативе
на
физическом
факультете
Ленинград
-
ского
государственного
университета
создается
кафедра
биомо
-
лекулярной
и
фотонной
физики
, 
которая
с
1970 
года
называется
кафедрой
фотоники
. 
А
.
Н
. 
Теренин
определил
фотонику
как
«
со
-
вокупность
взаимосвязанных
фотофизических
и
фотохимических
процессов
». 
В
мировой
науке
получило
распространение
более
позднее
и
более
широкое
определение
фотоники
, 
как
раздела
науки
, 
изучающего
системы
, 
в
которых
носителями
информации
являются
фотоны
. 
В
этом
смысле
термин
«
фотоника
» 
впервые
прозвучал
на
9-
м
Международном
конгрессе
по
скоростной
фото
-
графии
(Denver, USA, 1970). 
Оптоинформатика
– 
это
область
фотоники
, 
быстро
разви
-
вающееся
научно
-
техническое
направление
в
России
и
в
мире
, 
связанное
с
исследованием
, 
созданием
и
эксплуатацией
новых
материалов
, 
устройств
и
технологий
, 
направленных
на
передачу
, 
прием
, 
обработку
, 
хранение
и
отображение
информации
на
осно
-
ве
материальных
носителей
– 
фотонов
. 
Слово
информатика
 
происходит
от
французского
слова
Informatique, 
образованного
в
результате
объединения
терминов
Information 
(
информация
) 
и
 Automatique 
(
автоматика
), 
что
вы
-
ражает
ее
суть
как
науки
об
автоматической
обработке
инфор
-

---

59 
мации
. 
Исторически
 
информатика
как
техническая
наука
, 
сис
-
тематизирующая
приемы
создания
, 
хранения
, 
воспроизведения
, 
обработки
и
передачи
данных
средствами
вычислительной
тех
-
ники
, 
а
также
принципы
функционирования
этих
средств
и
ме
-
тоды
управления
ими
, 
получила
импульс
развития
с
появлением
электронно
-
вычислительных
машин
(
ЭВМ
). 
ЭВМ
принято
делить
на
поколения
. 
Это
деление
связано
не
только
со
временем
появления
различных
их
типов
на
миро
-
вом
рынке
, 
но
и
с
особенностями
архитектуры
и
принципов
по
-
строения
программного
обеспечения
. 
Формальным
критерием
отнесения
того
или
иного
типа
ЭВМ
к
какому
-
либо
поколению
является
та
элементная
база
, 
на
которой
построены
логические
схемы
ЭВМ
. 
ЭВМ
первого
 
поколения
представляли
собой
солидные
ин
-
женерные
сооружения
, 
начиненные
тысячами
радиоламп
. 
По
со
-
временным
меркам
это
были
совершенно
ненадежные
устройства
, 
которые
могли
давать
сбои
чуть
ли
не
каждые
полчаса
. 
Их
быстро
-
действие
составляло
от
нескольких
сотен
операций
в
секунду
до
двух
-
трех
десятков
тысяч
. 
Эпоха
ЭВМ
первого
поколения
длилась
с
1945 
года
до
середины
50-
х
годов
. 
Для
сравнения
приведем
неко
-
торые
данные
. 
Одной
из
первых
ЭВМ
первого
поколения
в
нашей
стране
была
БЭСМ
-1 (
быстродействующая
электронная
счетная
машина
). 
Она
могла
выполнять
до
восьми
тысяч
операций
с
пла
-
вающей
запятой
в
секунду
(
рекордное
по
тем
временам
быстро
-
действие
), 
объем
оперативной
памяти
составлял
всего
лишь
1024 
слова
(
приблизительно
5 
Кбайт
). 
В
1954 
году
в
качестве
элементной
базы
радиоэлектронной
аппаратуры
стали
использоваться
транзисторы
и
диоды
– 
так
на
-
зываемые
твердотельные
элементы
. 
Впервые
они
были
примене
-
ны
в
радиоприемниках
, 
но
в
скором
времени
стали
использовать
-
ся
для
создания
логических
схем
ЭВМ
. 
Это
ознаменовало
начало
эпохи
компьютеров
второго
 
поколения
. 
Для
машин
второго
по
-
коления
быстродействие
достигало
уже
нескольких
сотен
тысяч
операций
в
секунду
, 
а
объемы
оперативной
памяти
– 
нескольких
десятков
Кбайт
. 

---

60 
Архитектура
машин
первого
и
второго
поколений
прямо
отражала
принцип
фон
Неймана
: 
строго
 
последовательное
 
вы
-
полнение
 
команд
, 
хранимых
 
в
 
строго
 
линейной
 
общей
 
памяти
 
для
 
команд
 
и
 
данных
. 
По
современной
терминологии
такие
ма
-
шины
работали
в
однопользовательском
режиме
. 
В
качестве
элементной
базы
ЭВМ
третьего
 
поколения
использовались
интегральные
схемы
(
ИС
), 
выпуск
которых
на
-
чался
в
начале
60-
х
годов
. 
В
ИС
на
одной
пластине
кристалла
кремния
можно
было
размещать
достаточно
сложные
логиче
-
ские
схемы
, 
состоящие
из
нескольких
транзисторов
и
диодов
. 
В
состав
этих
объединяющих
схем
входили
не
только
активные
логические
элементы
, 
но
и
соединительные
проводники
, 
сопро
-
тивления
, 
емкости
. 
Интегральные
схемы
воплощают
закончен
-
ные
функциональные
элементы
, 
такие
как
полный
сумматор
, 
хранящий
регистр
, 
счетчик
и
т
.
д
. 
Для
ЭВМ
третьего
поколения
помимо
повышения
быстро
-
действия
и
надежности
характерны
такие
особенности
их
исполь
-
зования
, 
как
мультипрограммный
режим
, 
дистанционный
доступ
с
использованием
удаленных
терминалов
,