Thursday, February 4, 2021

Andmeajalugu ehk kuidas masin "lugema" panna

Maailma fauna on võrratult mitmekesine. Kui kõrvaltvaataja pilguga vaadata meid, inimesi, indiviidi tasemel, siis võib tekkida küsimus, kuidas me end ümbritseva keskkonna üle niivõrd suure kontrolli saavutanud oleme? Võrreldes mitmete teiste olenditega oleme ju üsna kaitsetud nii kiskjate kui keskkonnaekstreemsuste suhtes. Tõsi küll, loodus suudab meie toimimist aeg-ajalt tugevalt halvata, tulles välja mõne ootamatu loodusnähtuse (nt orkaanid, põuad, lumetormid) või uudse patogeeniga (nt katk, gripiviirus või inimeste jaoks looduse uusim "kroon" SARS-CoV-2). Sellele vaatamata ei paista meid ka kehva loomuliku iibe kiuste väljasuremise oht niipea ähvardavat, sest nagu mesilased suudavad jagada sülemile infot parimate õietolmu ja nektari kogumiskohtade, on meil inimkonnana kollektiivsed teadmised ootamatute olukordade lahendamiseks tänu aja jooksul kogutud info kirjalikule talletamisele. Kahjuks on traditsiooniliselt levinuima paberile andmete talletamise korral keeruline andmemahu suurenemisel otsitava info kiire leidmine. Lisaks on inimkond õppinud mõnd oma tegevust automatiseerima erinevate masinatega, aga tekstituvastamise võimekus, mida saaks selgete juhiste korral masinale korralduste andmiseks kasutada, on võrdlemisi uus nähtus. Järgnevalt tulebki juttu mõnest lahendusest, mida inimesed paaril eelneval sajandil on taoliste probleemide lahendamiseks kasutanud.

Kangastelgedega kasutatud perfokaart ("Jacquard loom cards", autor George H. Williams, CC0 litsents)  
Üheks esimeseks vahendiks, millega inimesed oma soove masinatele esitama õppisid, võib lugeda perfokaarte. Oma olemuselt on tegemist üldjuhul kartongist kaartidega, millel sõnumite edastamiseks kasutatakse kahendsüsteemi - aukude olemasolu või nende puudumist. Perfokaarte kasutati esmalt tekstiilitööstuses, kus Joseph Marie Jacquard leiutas 1801. aastal mehaanilised kangasteljed, mille automatiseerimisega lihtsustus luksuslike ja keeruka kudumiga tekstiilide nagu brokaadi ja damasti tootmine. Aukude abil anti masinale sisendiks, kas lõngu tuleb tõsta või langetada. Seejärel leidsid perfokaardid kasutust rahvaloenduse hõlbustamiseks, millest sai alguse ka üle sajandi hiljem tegutsev ettevõte IBM. Perfokaartidel oli aga üks suur puudus - kui auk kord papi sisse tehti, siis hiljem seda muuta kas vigade parandamiseks või funktsionaalsuse muutmiseks enam ei saanud. Lisaks pole papp eriti vastupidav materjal pikaks säilitamiseks ja ka andmemaht ühel kaardil oli väike - maksimaalne andmehulk kaardi kohta oli 120 baiti ja tekstiinfot mahtus sinna kõigest 80 baiti.
Trummelmälu (CC2.0 litsents)  
Eelmise sajandi kolmekümnendatel tehti tehnoloogiline hüpe ja jõuti magnetilise andmekandjani - trummelmälu, mille patenteeris 1932. aastal austria insener Gustav Tauschek. Andmehulk, mida ainuüksi prototüüp suutis hoida, oli võrratult suurem kui perfokaartidel - tervelt 62,5 KB.  Oma olemuselt on tegemist pöörleva metallist silindriga, mis on kaetud ferromagnetilise salvestusmaterjaliga. Kirjutuspead on paigal ning emiteerivad elektriimpulssi, muutes seeläbi vastavas positsioonis oleva osakese magnetilise suuna. Lugemispead on samuti statsionaarsed ja tuvastavad osakese suuna kahendsüsteemina. Seega erinevalt kaasaegsemast lähenemisest, kus liiguvad lugemis- ja kirjutamispead, sõltus trummelmälu kiirus silindri pöörlemiskiirusest.
Andmekandjad 1950-2000 (CC2.0 litsents)
Möödunud sajandi teisel kümnendil toimus erinevate andmekandjate kiire areng. Tavakasutajana mäletan võrdlemisi eredalt elevust, kui palju rohkem infot mahtus võrreldes flopikettaga CDle/DVDle ning milline imeline tehnoloogia oli USB mälupulk, millega lihtsustus andmete kaasaskandmine. USB 1.0 patenditaotluse esitas 1999. aastal Iisraeli firma M-Systems, samal aastal pisut hiljem väitis ka IBM, et nende töötaja on mälupulga leiutanud. Erinevalt varasematest tehnoloogiatest on mälupulk vastupidavam ja usaldusväärsem, sest see ei vaja välist lugejat, ei saa kahjustada elektromagnetkiirguse poolt (flopiketaste oht) ja ka kriimud ei mängi erilist rolli (CD). Oma olemuselt on mälupulk kiip, mille saab ühendada pistiku abil. Miinuseks on see, et üht sama mälupiirkonda ülekirjutades mälukiip kulub. 

Tänapäeval on suurem osa andmeid kogunenud pilve ning andmemahud ulatuvad juba 1021 B. Kena ja visuaalse ülevaate ülejäänud ajaloost võib leida siit.




Arvustus - mänguelemendid lastele suunatud tarkvaras

ITSPEA rühmatööde raames tegid  Margot Saare, Maris Salk, Ragnar Rääsk ülevaate m änguelementide eetilisest kasutusest lastele suunatud tar...