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.
