Tietojärjestelmien historia

1. Tietojärjestelmien historia Johdatus tietojärjestelmätieteeseen Produktio sl2004 Perustuu Markku Nurmisen ja Minna Koskisen kalvoihin Kai Kimpan toimittamina

2. Miksi historiaa? • Nykyisten käytäntöjen ja ilmiöiden syvällinen ymmärtäminen edellyttää niiden asettamista oikeisiin kulttuurillisiin ja ympäristöllisiin kehyksiinsä. • Tietojärjestelmien historiaa on tutkittu äärimmäisen vähän, kun taas tietokoneiden ja tietojenkäsittelyn historiaa on tutkittu runsaasti.

3. Kurssin avainkysymys • Mitä tarkoitetaan tietojärjestelmällä? • Miten tietojärjestelmä on ymmärretty kehityksen eri vaiheissa? • Erilaisia luokitteluperusteita • Tyypit eivät ole hävinneet vanhentuneina

4. Tieteenalan esittely • Tehdään usein esittelemällä oman alan kehitystä ja historiaa • Esimerkiksi filosofia: jo muinaiset kreikkalaiset... • Aikaisemmat käsitykset tietojärjestelmästä auttavat ymmärtämään • miten nykyiset käsitykset ovat syntyneet • mitä on odotettavissa tulevaisuudessa • lieventää tieteenalalle ominaista uutuusmystiikkaa

5. Historian kirjoitus • Tietojenkäsittely ja tekniikka suosittua • Tiedon varastointi ja siirto ovat saaneet vähemmän huomiota osakseen • Ketä järjestelmä palvelee • ohjauksen kohde järjestelmän ulkopuolella • Kuka järjestelmän omistaa • Mikä on järjestelmän mieli? • vrt. mielekäs, mieletön (Sinne)

6. Tietojärjestelmä ennen tietokoneita • Kolme osiota: työkalu, joka vahvistaa ihmisen luonnollista taitoa • Tiedon talletus • muistaminen, muistiin merkitseminen • Tiedon käsittely • Ajattelu, laskeminen • Tiedon siirto • kommunikointi

7. Varhainen tiedon talletus • Suullinen kansanperinne • Muistissa pitäminen toistamalla, kansanruonous • Kirjoitustaito • Tiedon pysyvyys • Dokumentti - muuttumattomuus • Kirjapaino • Joukkoviestintä, yhtenäiset versiot • Tiedon löytäminen • Indeksit, kansiot ja kortistot

8. Varhainen tiedon käsittely • Ajattelu, sormet • Helmitaulu • Logaritmitaulut • Laskutikku • Mekaaniset laskukoneet • Babbage (1832, 1849) • analyyttinen kone • Differenssikone • Huom! Keskittyy laskentatyyppiseen käsittelyyn, esim. taulukot merenkulkua ja tykistöä varten

9. Tiedon käsittelyn vaiheita • George Boole • Boolen algebra (1854) • Digitaalitekniikan perusta • Konrad Zuse • Atanasoff & Berry • Turing

10. Varhainen tiedon siirto • Savumerkit, vainotulet • Sisällön kehityksen edellytyksenä kirjoitustaito • Lähetti, postilaitos • Kirjekyyhkyt • Lennätin (optinen, sähköinen, langaton) • Puhelin • Radio • Telex

11. Tietojärjestelmä • Rekisterit • Veronkanto • Kirjanpito • Sotaväki • Clearing House • Navigointi • Viestijärjestelmät

12. Reikäkorttitekniikan synty • Yhdysvaltain väestölaskenta (census) • Demograafisia tietoja • Kymmenen vuoden välein • Raportti tilastoineen 1880 • 21 000 sivua • 7 vuotta

13. Herman Hollerith (1859 - 1929) • Vuoden 1890 väestölaskenta reikäkorttilaittein • Tabulating Machine Company 1896 • Computing-Tabulating-Recording Company 1911 • International Business Machines 1924 • Thomas J. Watson

14. Reikäkortti • Pahvin pala • 80 saraketta • 12 vaakariviä • Merkit esitetään lävistämällä suorakaiteen muotoisia reikiä • Yksi numero, kirjain tai erikoismerkki saraketta kohti • Sähkömekaaninen tunnistus • Lajittelu sarakkeen mukaan

15. Tietokenttä • Joukko vierekkäisiä sarakkeita • Säästäväisesti, vain 80 merkkiä kortilla • Y2K • Kiinteät sarakkeet • Luvut oikeassa reunassa, aakkostieto vasemmassa • Ei desimaalipilkkuja • Avainkenttä

16. Tietue (rekordi) • Yksi tai useampia reikäkortteja • Kaikki seuraavat kentät on lävistettävä tietueen jokaiseen korttiin samoihin sarakkeisiin: • Avainkenttä • erottaa tietue-esiintymät toisistaan • Tietuetyypin tunnus • erottaa tiedostot toisistaan • Korttinumerointi • auttaa pitämään tietueen kortit (n>1) järjestyksessä

17. Tiedosto (file) • Peräkkäistiedosto • Lajiteltuna avainkentän mukaan • Eräkäsittelyperiaate • Pysyvä tiedosto • Versionhallinta! • Tapahtumatiedosto

18. Tiedoston lajittelu • Sarake kerrallaan • Tavallisesti numeeristen kenttien mukaan • Kortti pakka jakautuu lokeroihin sarakkeen merkin mukaan • Lokerokohtaiset laskurit • Pakka kootaan numerojärjestyksessä • Edetään alkaen vähiten merkitsevästä sarakkeesta kohti eniten merkitsevää

19. Reikäkorttikoneet • Kytkentätaulu • Lajittelukone • Kollaattori • Repro • Tabulaattori • listaa valitut kentät halutussa järjestyksessä, yksi rivi /tietue • Kalkulaattori • esim. väli- ja loppusummat

20. Tietojärjestelmä ”census” • Yksi tiedosto: henkilörekisteri • ei päivityksiä • Lajittelu ja laskuri: • jakautumat ja ristiintaulukoinnit • Tilastollista peruskäsittelyä • Sama aineisto moneen kertaan • Kertaluonteinen projekti

21. Tietojärjestelmä ”reikäkortti” • Pysyvät tiedostot • Tapahtumatiedostot • Päivitykset • Lomitus • Monta tiedostoa • Tiedostojen ”omistajat” • Raportointi

22. Tietokone • von Neumann • Muistiin talletettu ohjelma • Computer - Calculator • 1958 Ensimmäinen tietokone Suomessa IBM 650 • Transistori 1951 • IBM 1401: vuonna 1959

23. Tietokone ja liiketoiminta aluksi • 1945 – 1952 – liiketoiminta kohtaa tietokoneen • yrityksille tietoisuus tietokoneiden olemassaolosta • yritykset alkavat tutkia niiden mahdollisuuksia ja • käyttää niitä kapea-alaisiin teknisiin ja tieteellisiin sovelluksiin • 1952 – 1965 – tietokoneet tulevat liiketoimintaan • Euroopassa motivaationa olivat innovaatiot, Yhdysvalloissa automatisointi • Tietokoneiden liiketoimintasovelluksia ilmaantui laajemmin vasta 1950-luvun lopulta lähtien • Vain suurimmilla organisaatioilla oli varaa tietokoneiden hankintaan ja käyttöön. • Liiketoimintasovellukset kohdistuivat enimmäkseen laskentatoimeen, rahoitukseen, logistiikkaan ja varastonvalvontaan.

24. Oheislaitteet • Reikäkortin lukija • Reikäkortin lävistin • Rivikirjoitin • Magneettinauha-asema • Konsolikirjoitin • Operaattorin ohjausväline, lokitiedosto • Levymuistiyksikkö

25. Varastokirjanpito ja laskutus • Tapahtumien kirjaaminen ja lävistäminen reikäkorteille: yksi tilausrivi/kortti • Korttien lajittelu tuotenumeron mukaan • Lomitus tuotetiedoston kanssa • Tietokoneajo: varastokirjanpito ajan tasalle • Korttien erottelu, lajittelu asiakasjärjestykseen ja lomittaminen asiakastiedostoon • Laskutusajo • Jälkitoimet

26. Järjestelmäkäsite • Valmiina jo reikäkorttikoneiden ajalta • IBM:n kilpailuetu • I/O-toiminnot veivät kaiken ajan • Tiedostojen käsittely suuritöistä • Järjestelmät erillisiä sovellutuksia • ”omistajana” jokin organisaatioyksikkö

27. Magneettinauha • pienempi & kevyempi • nopeampi luku ja kirjoitus • tapahtumat ja pysyvät tiedot eri yksiköstä • pidempiä tietueita • Kantatiedosto (Master file) • integroinnin alku

28. Levymuisti • Suorasaantimahdollisuus • Indexed Sequential File • Monikerroksinen “täytekakku” • Hakuajan optimointi • Tiedonhallinnan edellytys • Tietokannan käsite syntyy tämän jälkeen

29. On-Line Real-Time • Groschin laki • suorituskyky / hinta neliössä • Kantatiedostot -> tietokanta • Eräkäsittelyn palvelutaso ei riitä • Käyttöjärjestelmä • hitaiden käskyjen lomitus • tausta-ajo • keskeytykset

30. Tietokanta • Kantatiedostojen yhdistelmä • Tieto talletetaan vain yhteen kertaan • tietomonopoli • Asiakkaat • päätekäyttäjät • sovellusohjelmat • Hierarkkinen, Verkko, Relaatio • Määrittelykieli ja käsittelykieli

31. Tiedon kaukosiirto • Informaatioteoria / Shannon & Weaver • entropia ja redundanssi • Point-to-Point • kahdenvälinen tiedonsiirto • Tähtirakenne • Eräkäsittely ja osituskäyttöpääte • Riviorientoitunut • BASIC

32. Näyttöpääte • Aluksi rivi- ja merkkiorientoitunut • ”Välitön” palaute • Ikkunametafora • Käyttöliittymä • Ohjelmointikielet, tulkitsevat

33. Järjestelmäesimerkki • Tapahtuma kirjataan • Tapahtumapaikalla • Tapahtumahetkellä • Tietokanta päivitetään saman tien • tosiaikaista tietoa • kysely tietokannasta tosiajassa • Laskutus eräajona?

34. Keskittyminen ja integroituminen • Tähtimäinen “verkko” • Sovellukset kasvoivat yhteen • kantatiedostot • tietokannat • Total Information System • 1970-luvun ERP • Management Information System • Decision Support System • Minitietokoneet

35. Tietokoneista tulee osa liiketoimintaa • 1965 – 1981 • Tietokoneiden käyttöönoton kasvuun vaikutti merkittävästi minitietokoneiden ilmaantuminen 1960-luvun puolivälissä. • tietokoneista halvempia ja parempia • järjestelmien päivittämisen helpottuminen ja halpeneminen • Ajantasajärjestelmät, hajautettu tietojenkäsittely • Uusia liiketoimintasovelluksia olivat asiakaspäätejärjestelmät vähittäiskaupassa, toimistojärjestelmät ja päätöstukijärjestelmät. • Suurempien yritysten ei enää ollut mahdollista toimia kilpailukykyisesti Yhdysvaltain markkinoilla ilman tietokoneita.

36. Mikrotietokone • Osoiteavaruus 8 - 16 - 32 bittiä • Oheislaitteet • Näyttöruutu (televisio) • Näppäimistö (teletype) • Lerppu (floppy disk) • Matriisikirjoitin - graafinen ajattelu • BASIC • Groschin laki murtui

37. Massiivinen käyttö liiketoiminnassa • 1981- • Mikrotietokoneiden ilmaantuminen mahdollisti tietotekniikan massiivisen käytön liiketoiminnassa. • Sovellusten käyttöönotto laajeni 1980-luvulla. Sovellus-tyyppinä olivat yksinkertaiset yritysohjelmistopaketit • Suurimmissa yrityksissä alettiin 1990-luvun alkupuolella siirtyä verkotettuihin mikrotietokonepohjaisiin ympäristöihin. • Liikkuva tietojenkäsittely ilmaantui: myyntiedustajat ja konsultit alkoivat siirtyä kannettaviin tietokoneisiin.

38. Sovellukset mikroissa • Tekstinkäsittely • Taulukkolaskenta • Kortistot • Hallittavuus • Ristiriita ATK-yksikön politiikan kanssa • End User Computing • Älykkääksi päätteeksi • Järjestelmän toiminta siirtyi käyttäjän luo

39. Käyttöliittymä • Kohdistin • Graafinen näyttö • Suoraosoitus (direct manipulation) • Desktop metafora • kansiot / hakemistot • ikonit • valikot

40. Henkilökohtainen järjestelmä • Varastomies • Tavaran kirjaus • Tavaran sijoittelu • Vastaanotto- ja luovutustapahtumat • Toiminnan kehittäminen • Toiminnan tunnusluvut • kiertonopeus • hävikki

41. Tietotekniikka valtaa liiketoiminnan • 1990-luvulta eteenpäin • Tietotekniikan hyödyntämisestä on tullut edellytys yritysten markkinoilla selviämiselle. • Kyse ei ole vain kilpailuedusta, vaan yritysten välinen yhteistoiminta perustuu tietotekniikkaan • Tietotekniikan käyttämättä jättämistä sanktioidaan yhä selkeämmin.

42. Ryhmäjärjestelmä • Henkilökohtainen tietojenkäsittely • ihminen aktiivisena toimijana • tietokone työkaluna • Työ on harvoin yksilölaji • End user computing • yhteistyö organisaatiossa • Yhteistyön tietokonetuki • Computer-Supported Cooperative Work (CSCW)

43. CSCW • Romantisoitu ryhmäkäsitys • homogeeninen, yhteiset tavoitteet, ei kilpailua • Sisäänlämpiävä • mallina tutkijaryhmä • Nimi työkeskeinen • tutkimus tekniikkakeskeistä

44. Ryhmätyöjärjestelmien tyypit

45. Ryhmäjärjestelmien rakenne • Ontologia • mitä tehdään? • Oliot ja operaatiot • Koordinointi • kuka tekee mitäkin? • Esim work flow • Käyttöliittymä • miten nämä esitetään?

46. Tietojärjestelmä • Henkilökohtainen työasema • Organisaation järjestelmä • yhteen paikkaan keksitetty • hajautettu • Ryhmän järjestelmä • Tiedon hallinta • primäärinen vs. sekundäärinen kopio / versio

47. Arpanet • US vastaus: Sputnik 1957 • Tutkimusohjelma • Tietojen, ohjelmien ja erityislaitteiden jakaminen • Ongelmat • Verkon topologia • Linjojen käyttöaste • Laitteiden heterogeenisuus

48. Store and forward • Etappivälitys • Kestikievarikyyti • Sähkösanomatekniikassa • välilävistys reikänauhalle • Itärannikko - länsirannikko • kaksi linjaa

49. Pakettivälitys • Määräsuuruiset palat • Riippumaton lähetys • Vastuu vastaanottajalle • paketit kootaan ja järjestetään • Linjojen käyttöaste ja palvelukyky nousivat • vrt. osituskäyttö • Luotettavuus (sotilaalliset verkot) • 2-3-kertainen lähetys eri reittejä • häiriöalueen kierto

50. Heterogeenisuus • Pientietokoneet • Edustakoneeksi • Interface Message Processor • vrt. taustakone esim. tiedonhallintaa varten • Yhteysohjelmistot • verkko - IMP • IMP – host