Historie vpoetn techniky 1 st PRVOHORY Star vpoetn

Historie výpočetní techniky 1. část PRVOHORY Staré výpočetní pomůcky

Staré výpočetní pomůcky l Základem pro počítání je zaznamenávání čísel. V minulosti k tomu sloužily předměty, kam bylo možno dělat zářezy či vruby (kosti, hůlky apod. )

Staré výpočetní pomůcky l K vlastnímu provádění výpočtů se vruby pro svou stálost nehodí. Proto k počítání od pradávna lidé používali prsty. Jinou výpočetní pomůckou byl abakus - deska, po níž se posouvaly drobné předměty. Později byly tyto předměty navlečeny na tyčku či drát a vzniklo počítadlo.

Staré výpočetní pomůcky l Vznik abakusu je skryt kdesi v šerém dávnověku snad se objevil někdy před pěti tisíci lety v Malé Asii, odkud se postupem doby rozšířil na východ. Později se abakus objevuje v Řecku a Římě. l Japonci abakus převzali asi v 17. století, pojmenovali ho "soro Ban" a mírně si ho přizpůsobili - má jednadvacet sloupců s jedním korálkem nahoře a čtyřmi dole. Ruská verze abakusu se jmenuje "sčot" a pracuje se systémem deseti korálků v deseti rovnoběžných řadách.

Staré výpočetní pomůcky l Počítadlo nemusí mít u nás obvyklý vzhled. Ve východní Asii se používají počítadla, u nichž některé (barevně odlišené) kuličky platí za pět kuliček obyčejných. V Číně se jim říká süan pan, v Japonsku soroban (na obrázku).

Staré výpočetní pomůcky Západní počítadlo - sčot l V Rusku se počítadlo vyvinulo do formy známého sčotu. Ruští obchodníci byli mistry v jeho používání a nebývalo výjimkou, že pokladní sečetla útratu na sčotu a teprve výslednou částku namarkovala do moderní elektronické pokladny.

Historie výpočetní techniky 2. část DRUHOHORY Mechanické kalkulátory a děrné štítky

Mechanické kalkulátory Napierovy kostky

Mechanické kalkulátory l Několik revolucí v počítání je spojeno se jménem skotského matematika Johna Napiera (1550 – 1617). Tehdy obvyklý způsob násobení pomocí obdélníkové tabulky zjednodušil vytvořením kostek obsahujících v podobném tvaru násobky jednotlivých čísel. Napierovy kostky se používaly i ve výhodnějším válcovém provedení.

Mechanické kalkulátory l S Napierovým jménem je spojen i epochální objev logaritmů. Protože log(a. b) = log a + log b, dovolují logaritmy převést násobení na mnohem jednodušší sčítání (a dělení na odčítání). Tento způsob počítání usnadnily logaritmické tabulky.

Mechanické kalkulátory Logaritmy

Mechanické kalkulátory Logaritmické pravítko l Na myšlence náhrady násobení sčítáním logaritmů je založeno i logaritmické pravítko. Sčítají se na něm úsečky reprezentující čísla na úsecích logaritmické stupnice. Na obrázku je nejstarší dochované logaritmické pravítko z dílny Bissakera.

Mechanické kalkulátory Sčítačka s posuvným hřebenem l Toto zařízení (často známé pod firemním názvem Comptator, vyráběly je však různé firmy) tvoří přechod mezi jednoduchými výpočetními pomůckami a kalkulačkami. Pomocí jehly se posouval ozubený hřeben a v okénku se tak objevoval výsledek. Vyrábělo se v různých provedeních; některá i s přenosem do vyššího řádu a odečítáním.

Mechanické kalkulátory l l Leonardo da Vinci – nejen umělec, ale také vědec a vynálezce – nákres mechanické kalkulačky Wilhelm Schickard – 1623 – mechanická kalkulačka

Mechanické kalkulátory l l l Blaise Pascal – vyrobil mechanickou kalkulačku v roce 1642 (ve svých devatenácti letech) s osmi číselníky se pohybovalo pomocí jehly byla schopna pouze sčítat a odčítat

Mechanické kalkulátory l Gottfried Wilhelm von Leibniz – v roce 1694 – krokový kalkulátor, který zvládal také násobení, dělení a druhou odmocninu

Mechanické kalkulátory l l Thomas de Colmar – 1820 – první hromadně vyráběna a používána kalkulačka Přístroj byl nazván aritmometr, uměl čtyři základní funkce a používal se až do první světové války

Mechanické kalkulátory l Mechanické kalkulátory (např. kalkulátory značky Merchant, které používaly za druhé světové války američtí vědci pracující na vývoji atomové pumy) se udržely jak ve výrobě, tak i v praxi až do šedesátých let minulého století, kdy byly nahrazeny nejdříve elektrickými kalkulačkami a posléze elektronickými kalkulačkami a počítači.

Využití děrných štítků l Hermann Hollerith, syn německého vystěhovalce, vyvinul v USA elektromagnetický třídící a počítací stroj pro vyhodnocování děrných štítků. Tento způsob komunikace s počítačem použil v roce 1889, když se snažil vyřešit problém, který se ve Spojených státech objevil v souvislosti s pravidelných sčítáním lidu.

Využití děrných štítků l l Hollerith využíval jako nosiče dat, která potřeboval zpracovat. Hollerith uvedl svoji čtečku děrných štítků na trh a dlužno podotknout, že tento systém se používal v podstatě na celém světě i ve druhé polovině 20. století.

Historie výpočetní techniky 3. část TŘETIHORY Babbageův analytický stroj

Babbageův analytický stroj l V třetihorách se začíná rozvíjet myšlenka tzv. číslicových počítačových automatů. Jako zdroj energie se používá pára. Tyto stroje se vyznačují značnou složitostí, obrovskými rozměry a velikým množstvím součástek. Zajímavostí je, že zatím není znám ani jediný funkční exemplář.

Babbageův analytický stroj l l Charles Babbage profesor matematiky v Oxfordu – polovina 19. století Babbage počítal s tím, že by jeho diferenciální stroj měl na ozubeném válci stanoven pevný program, podle kterého by prováděl zadané matematické operace a zároveň by i automaticky tiskl výsledky

Babbageův analytický stroj l l vytvořil stroj, který měl univerzální uplatnění a jehož využití nebylo omezeno jenom na určitou oblast pod názvem analytický stroj tak roku 1848 začal vznikat všeobecně použitelný počítač pracující na mechanické bázi l Jeho koncepce již v podstatě odpovídala běžným počítačům – měl aritmetickou jednotku, paměť, vstupní jednotku a tiskárnu. Program však nebyl uložen v paměti, ale čten zvláštním snímačem. Přestože nebyl nikdy plně realizován, předběhl tehdejší dobu nejméně o 100 let a je považován za první univerzální počítač.

Babbageův analytický stroj

Babbageův analytický stroj l l l Nejbližším matematikovým spolupracovníkem přitom byla kupodivu žena, v té době věc naprosto nevídaná a málem nepředstavitelná. Byla jí dcera anglického básníka lorda Gordona Byrona Augusta Ada, kněžna z Lovelace. Stala se tak první ženou programátorkou na počest táto výjimečné ženy pojmenovalo americké Ministerstvo obrany nový programovací jazyk ADA.