فناوری اطلاعات (Information technology) به معنای استفاده از کامپیوترها برای به کارگیری، نگهداری، مطالعه، بازیابی، مخابره و ایجاد تغییر در داده ها یا اطلاعات است که به طور معمول در تجارت یا دیگر کسب و کارها به کار برده می‌شود.

IT به عنوان زیرمجموعه‌ای از فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) در نظر گرفته می‌شود. در سال 2012، zuppo سلسله مراتب ICT را تهیه کرده است که تمامی سطوح آن «شامل وجه مشترک فناوری‌های انتقال اطلاعات و انواع تسهیل کننده‌های ارتباطات الکترونیکی است.»
معمولا این اصطلاح به عنوان مترادفی برای کامپیوترها و شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود اما شامل شاخه‌های دیگر تکنولوژی مانند تلویزیون و تلفن‌ها نیز می‌شود. صنایع مختلفی مانند سخت افزار، نرم افزار، الکترونیک، نیمه رساناها، اینترنت، تجهیزات مخابراتی و تجارت الکترونیک با فناوری اطلاعات همکاری می‌کنند.

انسان‌ها از زمان سامریان ساکن بین النهرین که ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح خط را ابداع کردند تاکنون در حال ذخیره، بازیابی، تغییر و ارتباط اطلاعات بوده‌اند اما اصطلاح فناوری اطلاعات به معنای مدرن خود اولین بار در سال ۱۹۵۸ در مقاله‌ای پدیدار شد که در نشریه‌یHarvard Business Review منتشر شده بود. هارولد جِی. لیویت و توماس ال. ویسلر، نویسندگان آن، اظهار داشتند که «فناوری جدید هنوز یک اسم واحد ندارد و آن را فناوری اطلاعات (IT) می‌نامیم.» تعریف آن‌ها شامل سه بخش می‌شود: تکنیک‌های پردازش، استفاده از روش‌های آماری و ریاضی برای تصمیم گیری و شبیه سازی تفکر سطح بالا از طریق برنامه‌های کامپیوتری.

می‌توان براساس انواع حافظه‌ها و فناوری‌های به کار گرفته شده برای پردازش، چهار دوره‌ی متمایز پیشرفت فناوری اطلاعات را به صورت زیر بیان کرد: پیش از ماشینی شدن (از۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح تا ۱۴۵۰ میلادی) ، ماشینی شدن (از ۱۴۵۰ تا ۱۸۴۰ میلادی) ، ادغام الکتریسیته و ماشین (۱۸۴۰-۱۹۴۰) و الکترونیک (۱۹۴۰-اکنون). این مقاله بر روی تازه‌ترین دوره (الکترونیک) تمرکز دارد که در حدود سال ۱۹۴۰ آغاز یافته است.

تاریخچه‌ی فناوری کامپیوتر

احتمالاً دستگاه‌هایی که از هزاران سال قبل برای کمک به انجام محاسبات استفاده شده‌اند، در ابتدا به شکل چوب خط بوده‌اند. ساز و کار آنتیکیترا که به اوائل قرن اول قبل از میلاد باز می‌گردد، معمولا به عنوان اولین محاسبه‌گر (کامپیوتر) مکانیکیِ آنالوگِ شناخته شده و همچنین اولین ساز و کار چرخ دنده‌ای در نظر گرفته می‌شود. تا قرن ۱۶ام، دستگاه‌های چرخ دنده‌ای خاصی در اروپا ظهور نکردند و این تا سال ۱۶۴۵ که اولین ماشین حساب مکانیکی قادر به انجام چهار عمل اصلی خلق شد نیز ادامه داشت.

محاسبه‌گرهای الکترونیکی (رله یا وَلو) در اوائل دهه‌ی 40 میلادی ظاهر شدند. محاسبه‌گر الکترومکانیکی Zuse Z3 که در سال 1941 ساخته شد، اولین محاسبه‌گر قابل برنامه‌ریزی بود و طبق استانداردهای مدرن اولین ماشینی بود که می‌توان آن را یک محاسبه‌گر قابل برنامه ریزی (کامپیوتر) در نظر گرفت.

Colossus اولین محاسبه‌گر دیجیتالی بود و طی جنگ جهانی دوم برای رمزگشایی پیام‌های آلمانی‌ها ساخته شد. اگرچه قابل برنامه‌ریزی بود اما برای مقاصد عمومی ساخته نشد و برای انجام یک وظیفه طراحی شده بود. همچنین این محاسبه‌گر (کامپیوتر) قادر به ذخیره‌ی برنامه‌ی خود در حافظه (حافظه‌ی موقت، RAM) نبود و برنامه نویسی با استفاده از شاخه‌ها و سوییچ‌ها برای تغییر سیم کشی داخلی انجام می‌شد.

در سال 1946 میلادی انیاک (ENIAC) نیز به عنوان یک رایانه همه منظوره الکترونیکی که ۱۳۰۰۰۰ وات انرژی مصرف می‌نمود و نیز 130 متر مربع جا اشغال می‌کرد به صورت رسمی پا به این عرصه گذاشت. انیاک توانایی انجام 300 عمل ضرب در هر ثانیه را داشت.

ماشین آزمایشی کوچک مقیاس منچستر (SSEM) نیز اولین محاسبه‌گر (کامپیوتر) الکترونیکی دیجیتالی قابل توجه بود که توان ذخیره‌ی اطلاعات در حافظه را داشت که اولین برنامه‌ی خود را در 21 ژوئن 1948 اجرا کرد.

توسعه‌ی ترانزیستورها در اواخر دهه‌ی 40 میلادی در آزمایشگاه بل، بستر ساخت نسل جدیدی از کامپیوترها را که انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کردند، فراهم نمود. اولین کامپیوتری که قادر به ذخیره‌ی برنامه در حافظه بود و به فروش عمومی رسید، Ferranti Mark I ، متشکل از 4050 وَلو و دارای توان مصرفی 25 کیلووات بود. به عنوان قیاس، اولین کامپیوتر ترانزیستوری در نوامبر 1953 در دانشگاه منچستر ساخته شد که نسخه‌ی نهایی آن 150 وات مصرف می‌کرد.

یک کپی از Zuse Z3 که در موزه داچس در مونیخ نگه داری می‌شود. Zuse Z3 اولین کامپیوتر قابل برنامه ریزی بود.

پردازش الکترونیکی اطلاعات

ذخیره داده

اولین کامپیوترهای الکترونیکی مانند Colossus از نوار پانچ استفاده می‌کردند که نوار بلند کاغذی بود که سری سوراخ‌های روی آن، نمایانگر اطلاعات بودند. در حال حاضر این تکنولوژی منسوخ شده است. پیشینه‌ی حافظه‌ی الکترونیکی که در کامپیوترهای مدرن استفاده می‌شود به زمانی برمیگردد که در جنگ جهانی دوم یک نوع حافظه‌ی تأخیر خط برای حذف در هم ریختگی در سیگنال رادارها ساخته شد. اولین کاربرد عملی آن تأخیر خط جیوه بود. اولین حافظه تصادفی دیجیتالی، Williams tube نام داشت که استاندارد آن بر اساس پرتوی لامپ کاتدی بود اما اطلاعات ذخیره شده روی آن و حافظه‌ی تأخیر خط، فرّار بود که باید به طور مداوم تازه می‌شد و در نتیجه پس از هربار قطع برق، از بین می‌رفت. اولین کامپیوتر که حافظه‌ی آن فرّار نبود، magnetic drum نام داشت که در سال 1932 اختراع شد که در Ferranti Mark 1 ، اولین کامپیوتری که به فروش عمومی رسید، استفاده می‌شد.

IBM در سال 1956 اولین هارد دیسک خود را به عنوان جزئی از کامپیوتر 305 RAMAC معرفی کرد. اکثر داده‌های دیجیتال، امروزه بر روی هارد دیسک‌های مغناطیسی و یا بر روی دیسک‌های نوری مانند سی دی ذخیره می‌شوند. تا سال 2002 بیشتر اطلاعات ذخیره شده بر روی دستگاه آنالوگ بود امّا همان سال بود که حافظه‌های دیجیتالی برای اولین بار از آنالوگ‌ها پیشی گرفتند تا جایی که در سال 2007، حدود 94% اطلاعات جهان به شکل دیجیتالی نگه داری می‌شدند. 52% بر روی هارد دیسک‌ها، 28% بر روی دیسک‌های نوری و 11% آن‌ها بر روی نوارهای دیجیتالی مغناطیسی. تخمین زده شده که ظرفیت جهان برای ذخیره‌ی اطلاعات بر روی دستگاه‌های الکترونیکی از کمتر از 3 اگزابایت در سال 1986 به 295 اگزابایت در سال 2007 رسیده که تقریباً هر سه سال رشد دو برابری داشته است.

نوارهای پانچی که برای نمایش اطلاعات در کامپیوترهای اولیه از آن‌ها استفاده می‌شد.

پایگاه‌های داده

سیستم‌های مدیریت پایگاه داده در دهه‌ی 60 میلادی برای حل مشکل ذخیره و بازیابی دقیق و سریع اطلاعات در حجم زیاد، ظهور کردند. یکی از اولین سیستم‌های مدیریت پایگاه داده، سیستم مدیریت اطلاعات IBM بود (IMS) که تا 50 سال بعد از آن استفاده گسترده می‌شده است. IMS داده‌ها را بر اساس سلسله مراتب مرتب می‌کند اما در دهه‌ی 70، تد کاد (Ted Codd)، به عنوان جایگزین، مدل حافظه رابطه‌ای را بر اساس نظریه مجموعه‌ها پیشنهاد کرد و منطبق بر منطق و مفاهیم شناخته شده از جداول، ردیف‌ها و ستون‌ها بود. در سال 1980، اولین سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای (RDBMS) که به فروش عمومی رسید، در اوراکل (Oracle) در دسترس بود.

همه‌ی سیستم‌های مدیریت پایگاه داده از اجزایی تشکیل می‌شوند که این اجزا باهم موجب دسترسی همزمان چند کاربر به اطلاعات ذخیره شده هنگام حفظ یکپارچگی آن می‌شوند. یک ویژگی همه‌ی پایگاه‌های داده این است که ساختار داده‌ای که ذخیره می‌کنند به طور جداگانه از خود داده در شَمای پایگاه داده (database schema) تعریف و نگه داری می‌شود.

زبان نشانه گذاری توسعه پذیر (XML) ، در سال‌های اخیر به فرمت مشهوری برای نمایش داده‌ها تبدیل شده است. اگرچه داده‌های XML می‌توانند در فایل سیستم‌های معمولی ذخیره شوند امّا معمولاً جهت پیاده سازی قدرتمندی که طی سال‌ها تلاش عملی و تئوری تأیید شده است، در پایگاه داده‌های رابطه‌ای نگه داری می‌شوند. به عنوان نسخه‌ی تکامل یافته‌ی زبان استاندارد نشانه گذاری عمومی (SGML) ساختار XML های متن محور دارای ویژگی که انسان و ماشین قادر به خواندن آن هستند.

متن زیر عکس: ابزار SQL در پایگاه داده

بازیابی اطلاعات

مدل پایگاه داده‌ی رابطه‌ای، زبان برنامه‌نویسی مستقل SQL را بر اساس جبر رابطه‌ای معرفی کرد.

اصطلاحات «داده» و «اطلاعات» مترادف یکدیگر نیستند. هر چیزی که ذخیره می‌شود، داده است امّا فقط وقتی تبدیل به اطلاعات می‌شود که سازماندهی شده و برای هدف خاصی ارائه شود. اغلب داده‌های دیجیتالی دنیا بدون ساختار هستند و با فرمت‌های مختلفی ذخیره شدند. حتی در یک سازمان واحد. در دهه‌ی 80، انبارهای داده شروع به پیشرفت در راستای ادغام این ذخایر متمایز کردند. معمولاً آن‌ها شامل داده‌های استخراج شده از منابع گوناگونی مانند اینترنت هستند که جهت تسهیل کار سیستم‌های پشتیبانی تصمیم (DSS) سازماندهی شده‌اند.

مخابره‌ی داده

مخابره‌ی داده دارای سه بخش است: مخابره، انتشار و دریافت که به طور وسیع می‌تواند به عنوان «پخش» که طی آن اطلاعات به طور یک طرفه و سرازیری مخابره شوند یا به عنوان «ارتباطات مخابراتی» با کانال‌های دو طرفه‌ی سربالایی و سرازیری در نظر گرفته شود.

از اوائل دهه‌ی 2000 میلادی، XML به طور قابل توجهی به معنای مبادله‌ی داده به کار گرفته شده است. علی الخصوص برای فعل و انفعالات ماشین محور مانند پروتکل‌های وب محوری مثل SOAP که وضعیت داده‌های در حال مخابره را توصیف می‌کند نه داده‌های ساکن. یکی از چالش‌های پیش روی این نوع استفاده، تبدیل داده‌ها از پایگاه داده‌های رابطه‌ای به مدل شی گرای سند (DOM) می‌باشد.

تغییرات داده‌ها

هیلبرت و لوپز سرعت نمایی تغییرات فناوری (نوعی از قانون مور) را شناسایی کرده کرده‌اند: بین سال‌های 1986 تا 2007، سرانه‌ی ظرفیت کاربرد خاص محاسبه‎ی اطلاعات تقریباً هر 14 ماه دو برابر و طی این دو دهه، سرانه‌ی ظرفیت کاربردهای عمومی کامپیوتر، در دنیا، هر 18 ماه دو برابر؛ سرانه‌ی جهانی ظرفیت ارتباطات مخابراتی هر 34 ماه دو برابر؛ سرانه‌ی ظرفیت حافظه‌ی مورد نیاز دنیا تقریباً هر 40 ماه دوبرابر (هر سه سال) و سرانه‌ی پخش اطلاعات هر 12.3 سال یک بار دو برابر می‌شده است.

هر روز در سراسر جهان، مقادیر کلان داده ذخیره می‌شوند ولی فقط در صورتی که بتوانند آن‌ها را تحلیل و به طور کارآمد ارائه کنند در جایی که به آن «آرامگاه» (tomb) (آرشیوهای داده‌ای که به ندرت بازدید می‌شوند.) گفته می‌شود، اقامت می‌دهند. برای رسیدگی به این مسئله، زمینه‌ی داده‌کاوی (data mining)، (روند کشف الگوهای قابل توجه و کسب اطلاعات از مقادیر بزرگ داده) در اواخر دهه‌ی 80 میلادی ظهور کرد.

چشم انداز فناوری اطلاعات

چشم انداز دانشگاهی

در زمینه‌ی دانشگاهی، انجمن ماشین‌های محاسباتی رشته‌ی IT را اینگونه تعریف کرده است: «برنامه‌ی تحصیلی دوره‌ی کارشناسی که دانشجویان را برای آشنایی با فناوری کامپیوتر و نیازهای تجارت، دولت، سلامت، مدارس و دیگر سازمان‌ها آماده می‌کند. متخصصین IT مسئولیت انتخاب سخت افزار و محصولات نرم افزاری مناسب برای یک سازمان و ادغام آن‌ها با نیازهای سازمانی و زیرساخت‌ها را به عهده می‌گیرند. از دیگر مسئولیت‌های آن‌ها، نصب، شخصی سازی و ابقا این کاربردها برای کاربرهای کامپیوتری سازمان می‌باشد.»

چشم انداز تجاری و بازار کار

شرکت‌های فعال در زمینه‌ی فناوری اطلاعات اغلب در گروه «بخش فناوری» یا «صنعت فناوری» مورد بحث قرار می‌گیرند.

انجمن فناوری اطلاعات آمریکا، فناوری اطلاعات را در زمینه‌ی تجارت به عنوان علم «مطالعه، طراحی، توسعه، کاربرد، پیاده‌سازی، پشتیبانی یا مدیریت سیستم‌های اطلاعاتی کامپیوتر محور» تعریف می‌کند. مسئولیت شاغلین این زمینه شامل مدیریت شبکه، ساخت و نصب نرم‌افزار می‌باشد و از دیگر مسئولیت‌های آن‌ها می‌توان به برنامه‌ریزی و مدیریت چرخه‌ی فناوری یک سازمان که طی آن نرم افزار و سخت افزار ارتقا، نگه داری و جایگزین می‌شوند، اشاره کرد.

ارزش تجاری فناوری اطلاعات در ماشینی کردن فرآیندهای تجاری، تهیه اطلاعات برای تصمیم گیری، اتصال فروشندگان به مشتری‌هایشان و تأمین بهره‌وری ابزارهای افزایش کارایی، است.

توزیع اشتغال طراحی سیستم‌های کامپیوتری و خدمات مرتبط با آن‌ها – 2011

رشد کار و دستمزد در طراحی سیستم های کامپیوتری و خدمات مرتبط – 2010 الی 2020

اشتغال در سیستم‌های کامپیوتری و صنعت خدمات مربوط به طراحی – 1990 الی 2011

درصد تغییرات در اشتغال در زمینه‌های مشخص شده‌ی طراحی سیستم‌های کامپیوتری و خدمات مرتبط – 2010 الی 2020

درصد میانگین سالانه تغییرات خروجی و اشتغال در صنایع مشخص شده – 2010 الی 2020

دورنمای اخلاقی

در دهه‌ی 40، مبحث اخلاق اطلاعات توسط نوربرت وینرِ ریاضی دان پایه‌گذاری شد. برخی از مسائل اخلاقی استفاده از فناوری اطلاعات به شرح زیر می باشند:

• نقض کپی‌رایت توسط افرادی که فایل‌ها را بدون اجازه‌ی صاحب‌شان دانلود می‌کنند.
• کارفرمایانی که بر ایمیل‌ها و دیگر استفاده‌های کارمندان خود نظارت می‌کنند.
• ایمیل‌هایی که بدون درخواست قبلی برای کاربران ارسال می‌شوند.
• دسترسی آنلاین هکرها به پایگاه‌های داده.
• وب سایت‌هایی که با نصب کوکی یا ابزارهای جاسوسی، فعالیت‌های کاربر را نظاره می‌کنند.