Historie a vývoj výpočetní techniky – informatika

 

   Otázka: Historie a vývoj výpočetní techniky

   Předmět: Informatika

   Přidal(a): m.batchuluun

 

Generace počítačů a jejich charakteristika, von Neumannovo schéma, schéma a princip práce

 

Předchůdci počítačů

a) Abakus – vznikl ve starověku, mechanická pomůcka usnadňující výpočty (dřevěná nebo hliněná destička , do které se vkládaly kamínky („calculli“)), obdoba dnešního kuličkového počítadla.

b) Napierovy kosti – Vymyslel je skotský matematik, fyzik a astronom John Napier. Bylo potřeba zjednodušit násobení velkých čísel. Vymyslel k tomu účelu logaritmy a právě Napierovy kosti.

c)Logaritmické pravítko – zjednodušovalo počítání logaritmů, které zavedl Napier, vzniklo krátce po logaritmických tabulkách, jeho popularita klesala spolu s rozmachem kalkulaček

 

První mechanické kalkulátory –

a) Sickardův kalkulátor (Wilhelm Shickard, 1623)

  • dokázal sčítat a odčítat šesticiferná čísla, ozubená kolečka

b) Blaise Pascal – Pascaline (1642)

  • schopný sčítat a odčítat

c) Gottfried Wilhelm Leibniz (1671)

  • sčítání, odčítání, násobení, dělení

d) Charles Xavier Thomas – (1820)

  •  první úspěšný sériově vyráběný kalkulátor – Thomasův Arithmometr, schopný sčítat, odčítat, násobit a dělit, technologie mechanických počítacích strojů se udržela až do 70. let 20. století.

 

Technologie děrných štítků – (1801) tkalcovský stav řízený děrnými štítky,  umožnila vznik programovatelných strojů

 

Programovatelný stroj –

  • aritmetická jednotka “mill“ ; pamět’ “store“ o kapacitě 1000 čtyřicetimístných čísel; řadič “control barrel“;
  • program byl vytvořen z děrných štítků, výstup na číslicovou tiskárnu

 

Praktické využití výpočetní techniky

  • k sčítání lidu, které místo 10 let pak trvalo pouze 6 týdnů
  • vznik IBM (International Business Machines Corporation), dnes jedna z největších společností na světě, přezdívaná Big Blue

 

Nultá generace

  • využití relé, za sekundu jednotky operací
  • Konrád Zuse – první fungující počítací stroj
  • Z1 – děrná páska, poprvé dvojková soustava
  • Z2,Z3 – nejdřívé 200, pak 2600 relé (první prakticky použitelný počítač)
  • až 50 aritmetických operací za minutu
  • data se zadávala ručně z klávesnice
  • zničen 1944 při náletu

 

Mark I. 

  • financován IBM; sečetl dvě čísla za 0.3 s, vynásobil za 6s; 15m dlouhý

 

První generace (1945 až 1951)  

  • využití elektronek (elektronika), stovky až tisíce operací za sekundu

 

ENIAC I.

  • první elektronkový počítač, univerzita v Pensylvánii
  • umožnoval použití cyklu a větvení, energeticky náročný, vysoká poruchovost
  • přímá inspirace pro MANIAC sestavený roku 1945 Johnem von Neumannem, který byl využit při sestrojování jaderné bomby

 

Druhá generace (1951 až 1965)

  • využítí tranzistorů (polovodičová elektronika), tisíce operací za sekundu
  • zmenšení rozměrů, snížení energie, počátek používání operačních systémů, programovacích jazyků (Cobol, Fortran, Algol)

 

UNIVAC

  • 1951, první sériově vyráběný počítač od tvůrců ENIACU

 

Třetí generace (1965 až 1980)

  • využití integrovaných obvodů (LSI) (polovodičová elektronika), velké množství tranzistorů v integrovaném obvodu, desetitisíce až statisíce operací za sekundu, konečně jediná skříň

 

  • První podpora multitaskingu – počítač je schopný zdánlivě provádět několik procesů najednou (procesy se střídají)
  • kromě velkých sálových počítačů (mainframe) se objevují i minipočítače a mikropočítače
  • nejznámější byla série IBM System 360

 

Čtvrtá generace (od roku 1981)

  • integrované obvody (VLSI), desítky milionů operací za sekundu
  • charakteristická mikroprocesory a osobními počítači, zvýšila se spolehlivost, zmenšily rozměry, zvýšila rychlost a kapacita pamětí , ústup střediskových počítaču (mainframe)
  • 1981 – éra počítačů typu PC, na trhu IMB PC 5150

 

Dnes se již od rozlišování vyšších generací upustilo, jelikož vývoj je příliš rychlý a začal se uplatňovat takzvaný Mooreův zákon.

Mooreův zákon je empirické pravidlo, které roku 1965 vyslovil chemik a spoluzakladatel firmy Intel – Gordon Moore. Předpokládá, že složitost součástek v počítačích se každý rok zdvojnásobí při zachování stejné ceny. Tento odhad byl, jak se ukázalo, velice přesný.






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

  • Historie a vývoj počítačové techniky – Informatika
  • Tváření za studena – technologie tváření a slévání (2)
  • Mechanické kmitání – fyzika
  • James Prescott Joule – životopis