Potae Zuzana Dubovsk 4 C Doba kamenn Abakus

Počítače Zuzana Dubovská 4. C

Doba kamenná • Abakus: § slúžil na uľahčenie počítania, § odhaduje sa na 5 000 rokov § Bola to drevená alebo hlinená doštička, v ktorej boli vyryté jarčeky a v nich sa posúvali kamienky. § latinsky calculus (kalkulus) – kalkulačka. § Abakus sa používal v Starom Grécku a Ríme a dodnes sa používa v Japonsku a v Číne § Prvou mechanickou pomôckou, ovplyvnila vznik mechanických strojov, boli Napierove kosti, ktoré vymyslel škótsky matematik John Napier niekedy na konci šestnásteho storočia. ( Objav bol zverejnený až po jeho smrti v roku 1617. ) § Napier tiež vymyslel logaritmické pravítko

Prvé mechanické kalkulátory • Nákres zrejme najstaršieho počítacieho stroja nakreslil Leonardo da Vinci. Wilhelm Schickard : • postavil roku 1623 prvý mechanický počítací stroj. • používal ozubené kolieska určené pôvodne pre hodiny –„počítacie hodiny“. • slúžil na sčítavanie a odčítavanie šesťiciferných čísel Blaise Pascal • Pascalina -mechanické sčítavanie a odčítavanie čísel. Wilhelm Gottfried von Leibniz – 1673 • Leibnitzov kalkulátor dokázal aj násobiť, deliť a aj počítať s odmocninami. Charles Xavier Thomas de Colmar • Aritmometer- Prvý masovo vyrábaný mechanický kalkulátor (1820)

Prvé programovateľné stroje Joseph Marie Jacquard- 1801 -tkáčsky stroj, • tkaný vzor vytváral pomocou dierkovaných kartičiek. • Boli predchodcami neskorších diernych štítkov, ktoré sa používali na programovanie počítačov. Charles Babbage 1834 analytický stroj Obsahoval: • centrálnu výpočtovú aritmeticko-logickú jednotku • centrálnu riadiacu jednotku • jednotku pre vstup dát • jednotku pre výstup dát • Stroj počítal v desiatkovej sústave s číslami s pevnou rádovou čiarkou a mal dokonca i pamäť pre 1 000 čísel, z ktorých každé mohlo mať 50 platných cifier. • Ada Augusta Lovelace- navrhla niekoľko programov pre tento stroj – 1. programátorka • Stroj aj tak nikdy nebol dokončený

Georg a Edvard Scheutzovci (otec a syn) - diferenčný stroj - 1843. • prvý stroj, ktorý tlačil mechanicky počítané tabuľky. Herman Hollerit • Prvý stroj, ktorý používal pre vstup dierne štítky zostrojil v roku 1890. • slúžil ako tabelátor, ktorý sa použil v spojení s triediacou skrinkou pri spracúvaní výsledkov sčítania ľudu v USA. • bol založený na elektromechanickom princípe. • Ručne dierované štítky sa vkladali do matrice a ich dierky určovali prechod elektrického prúdu.

Analógové stroje James Thompson- 1886 • vynašiel analyzátor, ktorý na princípe analógie meranej veličiny a mechanického posunu umožnil zobrazenie hodnoty meranej veličiny. Vannevar Bush -1930 • prvý univerzálny (dovtedy najpresnejší) počítací strojdiferenciálny analyzátor • Stroj dokázal riešiť diferenciálne rovnice s osemnástimi nezávislými premennými. • Rozšírenie elektrického prúdu umožnilo zostrojenie analytických strojov, ktoré pracovali na princípe analógie meraných veličín a veľkosti prúdu a napätia (čím väčšie číslo tým väčší prúd a naopak).

Počítače 0. generácie • elektromechanické počítače, ktorých základom sa stala súčiastka nazývaná elektromagnetické relé. • pracovali väčšinou s taktovacou frekvenciou ani nie 1 Hz (60 operácií za minútu). Reprodukcia Zuseho počítača Z 1 • Za prvý zostrojený programovateľný počítač (predchodca Z 1), zostrojil Konrad Zuse v roku 1936. • pracoval už v dvojkovej sústave a dokázal pracovať s číslami s pohyblivou rádovou čiarkou. • Program sa do počítača zavádzal pomocou diernej pásky, ktorou bol kinofilm. • Počítač bol ešte elektromechanický s kolíkovou pamäťou na 16 čísel a bol nespoľahlivý a nevhodný pre praktické použitie. • ďalšie troch vylepšené modely, -Z 2, Z 3 a Z 4. ( dostal na ne peniaze od vlády)

Alan M. Turing- 1936 publikoval článok, v ktorom vysvetľuje svoju myšlienku o univerzálnej elektronickej kalkulačke s názvom Turingov stroj. • Stroj mal byť schopný vyriešiť ľubovoľnú výpočtovú a logickú operáciu. • Napriek tomu, že stroj nebol nikdy zostrojený jeho myšlienka sa použila na zostrojenie neskorších počítačov. Howard Aiken - 1937 • elektromechanické zariadenie - automaticko-sekvenčná kalkulačka • presun informácii elektrickou cestou miesto mechanickej • MARK 1. (financovala firma IBM) • 1947 zostrojil ďalší počítač Mark 2 - bol už čisto reléový (13 000 relé). • Počítač pracoval v dvojkovej sústave s číslami s pohyblivou desatinnou čiarkou. Mal operačnú pamäť na 100 čísel s desiatimi platnými číslicami. Sčítanie trvalo už iba 0, 125 s a násobenie priemerne 0, 25 s. Claude Shannon -1937 • demonštroval, že Boolova algebra sa dá riešiť použitím elektromagnetického relé.

Počítače 1. generácie – Mainframe Za počítače prvej generácie sa označujú počítače skonštruované pomocou elektronickej súčiastky, ktorá sa volá vákuová elektrónka. 1939 • Prvý plne elektronický počítač na tejto báze zostrojili John V Atanasoff a Clifford Berry • Atanasoff-Berry Computer skrátene ABC. • Počítač bol 16 bitovou plne elektronickou sčítačkou realizovaná pomocou 300 elektrónok. • Počítač sa nikdy nepoužíval ale jeho architektúra bola použitá v ďalších počítačoch. • Tommy H. Flowersov -inžinier z britských telekomunikácií dostal objednávku na počítač, ktorý by dokázal rozlúštiť nemeckú šifru Enigma. • Výsledkom bol počítač COLOSSUS Mark 1 zhotovený na konci roka 1943. • V roku 1944 Angličania už úspešne dokázali prelomiť nemeckú šifru za pomoci vylepšeného počítača COLOSSUS Mark 2. COLOSSUS bol teda prvým využívaným plne elektronickým počítačom. •

1945 • John Presper Eckert, John William Mauchly, Herman Goldstine a Alan M. Turing skonštruovali prvý univerzálny plne elektronický počítač s názvom ENIAC • Tento počítač mal rozlohu 140 metrov štvorcových, vážil takmer 40 ton, obsahoval 18 000 elektrónok, 1 500 relé, 10 000 kondenzátorov, 7 000 odporov. • Programovanie počítača spočívalo v prepájaní drôtov a nastavovaní prepínačov, čo mohlo trvať od pol hodiny až po jeden deň. • Bez prestávky mohol byť zapnutý iba jednu hodinu • bol zhruba 2 000 -krát rýchlejší ako Mark 1 • Dáta boli do počítača vkladané pomocou diernych štítkov. • pracoval v desiatkovej sústave a nemal dostatok pamäte pre uchovanie univerzálnych výpočtových programov. • John von Neumann navrhol schému počítača • program ajdáta sa ukladajú do rovnakej pamäte. • Návrh jeho počítača EDVAC napríkazy sa už nemuseli nastavovať pomocou prepínačov ale mohli byť pomocou diernych štítkov uložené do pamäte.

1947 • Replika počítača Small-Scale Experimental Machine • Frederic C. Williams a Tom Kilburn, zostrojili prvú pamäťovú trubicu „Williams Tube“, ktorá umožňovala náhodný zápis a čítanie. Táto trubica bola prvou pamäťou typu RAM. 1948 • Maurice Wilkes a Frederic C. Williams na základe Von Neumanovej schémy navrhli počítač EDSAC • Frederic C. Williams a Tom Kilburn, zostrojili na základe Von Neumanovej schémy prvý počítač Small-Scale Experimental Machine, ktorý tiež volali Baby. • Bol to prvý počítač, ktorý umožňoval uložiť program do pamäte. Bol to výrazný pokrok v miniaturizácii počítačov. Počítač obsahoval len 2 500 elektrónok a operačnú pamäť typu RAM (Wiliamsove trubice). 1949 • Bol počítač Baby vylepšený magnetickou bubnovou pamäťou, ktorá umožňovala trvalý zápis. Manchester Mark 1. • John Presper Eckert, John William Mauchly zostrojili počítač BINAC ( • pozostával z dvoch rovnakých počítačov, ktorých výsledky sa porovnávali. • prvý počítač schopný pracovať v reálnom čase a jeden z prvých, ktoré začali používať pre vstup a výstup dát magnetické pásky. • Maurice Wilkes a Renwick • EDSAC • bol prvým počítačom navrhnutým podľa schémy Von Neumana a bol i využívaný na praktické účely. • Na tomto počítači bol prvýkrát použitý vyšší symbolický jazyk s názvom Assembler • Trevor Pearcey a Maston Beard zostrojili prvý austrálsky počítač CSIRAC • Bol to prvý počítač vybavený reproduktorom, ktorý dokázal hrať hudbu.

1950 • prvý ruský počítač МЭСМ. • Moe Abramson a Stanislaus F. Danko vynašli plošný spoj, ktorý pozostával z laminatovej dosky s dvoma medenými fóliami, do ktorých sa leptal vzor na ktorý sa osadili a priletovali súčiastky. 1951 • Bol zostrojený plne elektrónkový Manchester Mark 4. • Bol predaný druhý počítač Feranti Mark 1 (prvým bol Zuseho Z 4). • John Presper Eckert, John William Mauchly dokončili prvý počítač určený na komerčné účely s názvom UNIVAC • Počítač obsahoval 5 600 elektrónok, 18 000 kryštálových diód a 300 relé. • Mal taktovaciu frekvenciu 2, 25 MHz a vnútornú pamäť na 12 000 znakov. • Bol vybavený sekvenčnou pamäťou na báze piezoelektrických kryštálov , magnetickou páskou, a tlačiarňou. • prvý počítač, ktorý obsahoval vyrovnávaciu pamäť typu buffer. • prvý kancelársky počítač LEO 1 (Lyons Electric Office). • Taktovacia frekvencia tohto počítača bola 500 k. Hz. počítač bol vybavený čítačkou diernych štítkov a pások a rýchlym výstupným tabelačným zariadením (100 riadkov za minútu) bol tiež vybavený s pamäťou 2 KB a vyrovnávacou pamäť typu buffer. • Bol skonštruovaný počítač EDVAC, ktorý navrhol sám Von Neuman- obsahoval niekoľko tranzistorov. • feritová pamäť - Feritová pamäť pozostávala zo systému medených drôtov, ktoré tvorili mriežku a boli uzavrené v ráme. V miestach, kde sa drôty krížili sa pomocou elektrického prúdu indukovalo magnetické pole, ktoré magnetizovalo feritové jadro.

1952 • Firma IBM zostrojila svoj prvý elektronický digitálny počítač – IBM 701. • prvý počítač v ktorom bolo miesto diernych štítkov použitá magnetická páska. • Jedna takáto páska mala rovnakú kapacitu ako 12 000 diernych štítkov. • Počítač obsahoval pamäť z Wiliamsových vákuových trubíc s kapacitou 9 k. B (2048 36 bitových slov) a dokázal násobiť rýchlosťou 0, 00045 s. • Ako pevný disk používal magnetickú bubnovú pamäť s kapacitou 9 Kb. • Neskorší model IBM 704 bol vylepšený feritovou pamäťou.

Počítače 2. generácie – Skriňové počítače 1951 • EDVAC bol prvý počítač obsahujúci tranzistory • obsahoval 5 937 vákuových trubíc, 12 000 diód a 328 tranzistorov. • dokázal násobiť a deliť približne za 0, 003 sekundy s číslami s pohyblivou rádovou čiarkou. Obsahoval 5, 5 k. B pamäte (1000 44 bitových slov). • Pre vstup používal čítačku diernych štítkov (IBM) a fotoelektrickú čítačku pások. • Neskôr bol počítač doplnený feritovou pamäťou, magnetickou bubnovou pamäťou a zariadením na čítanie a zápis magnetických pások. Počítač sa využíval prevažne na vojenské účely. 1953 • Firma IBM začala úspešne predávať prvý masovo vyrábaný počítač IBM 650 (predala 1 800 kusov). Počítač sa predával až do roku 1962 a servisná podpora trvala do roku 1969. Rovnako počítače rady 700 obsahoval IBM 650 oba druhy vstupno-výstupných zariadení – zariadenie na dierne štítky a jednotku na magnetické pásky. • vážil „iba“ 900 kg a v základnej výbave pozostával z troch samostatných jednotiek – konzolová jednotka (typ 650), napájacia jednotka (typ 650) a čítačka/razička diernych štítkov (533+537). • Počítač mohol byť doplnený diskovou jednotkou (355), čítačkou diernych štítkov (543), Razičkou diernych štítkov (544), ovládacou jednotkou (652), pomocnou jednotkou (653), pomocnou alfabetickou jednotkou (654), jednotkou na čítanie a zápis magnetických pások (727) a dotazovacou jednotkou (838).

1954 • Gordon Teal z firmy Texas Instruments začala vyrábať kremíkové tranzistory. • tranzistory sa stali oveľa lacnejšie nadobudli tiež oveľa menšie rozmery (od pár centimetrov až po niekoľko milimetrov). • Bol skonštruovaný prvý programovateľný robot. 1955 • Bellových laboratóriách skonštruovali prvý počítač bez vákuových trubíc s názvom TRADIC • Firma IBM zostrojila prvý komerčný čisto tranzistorový počítač IBM 702. 1956 • Firma IBM uviedla magnetickú diskovú pamäť RAMAC 350 (Random Access Method of Accounting and Control). • Toto zariadenie obsahovalo 50 oceľových platní s magnetickým povrchom, ktoré boli upevnené vo zvislej šachte, v ktorej sa pohybovali. Čitacie a zapisovacie hlavy stáli na mieste. disk mal kapacitu 5 000 bajtov. • Jack St. Clair Kilby vo firme Texas Instruments navrhol prvý integrovaný obvod. 1957 • Firma Siemens postavila prvý plne tranzistorový počítač v Európe. • Bol publikovaný programovací jazyk FORTRAN. • V Česko-Slovensku bol zhotovený prvý počítač SAPO. (Obsahoval relé a elektrónky). 1958 • Jean Hoerni predstavil prvý plochý polovodičový tranzistor, vyrobený z tenkých polovodičových vrstiev. • Vznikli programovacie jazyky ALGOL, FORTRAN 2 a LISP. • Vznikla prvá počítačová hra Space. War

1959 • Počas tohto roku bolo vytvorených vyše 200 programovacích jazykov • Začali sa vyrábať tranzistory pomocou výrobných liniek. • Firma IBM predstavila dva veľmi úspešné typy počítačov. IBM 1401 pre obchodné využitie (predalo sa ich okolo 10 000) a IBM 1620 pre vedecké účely. Oba počítače boli už vybavené feritovou pamäťou. Model 1401 umožňoval pripojiť pamäť s maximálnou veľkosťou 14 000 znakov (každý znak mal 6 bitov) a model 1620 až 60 000 znakov. 1960 • Spoločnosť DEC predstavila prvý minipočítač PDP-1 (Programmed Data Processor-1). Bol to prvý počítač štandardne vybavený grafickým displejom, na ktorom vznikla i prvá počítačová hra s názvom Space. War. • Bol predstavený programovací jazyk COBOL. • Mark Rosenblatt publikoval prácu o perceptróne, ktorá sa stala základom umelej inteligencie. • Bol skonštruovaný prvý počítač určený výhradne pre výučbu s názvom PLATO. Pripájal sa k televíznej obrazovke a bol vybavený špeciálnou klávesnicou.

Počítače 3. generácie • Počítače tretej a vyšších generácií sú vybudované na integrovaných obvodoch, ktoré na svojich čipoch integrujú veľké množstvo tranzistorov. • S postupným vývojom integrovaných obvodov sa neustále zvyšuje stupeň integrácie (počet integrovaných členov na čipe integrovaného obvodu). Podľa počtu takto integrovaných súčiastok je možné rozlíšiť nasledovné stupne integrácie: • SSI – Small Scale Integration • MSI – Middle Scale Integration • LSI – Large Scale Integration • VLSI – Very Large Scale Integration (niekedy aj XLSI – Xtra Large Scale Integration)

Počítače 4. generácie – osobné počítače • veľmi vysoký stupeň integrácie obvodov (VLSI) umožnil riadenie počítača jednou súčiastkou: mikroprocesorom. Charakteristika : • miniaturizácia integrovaných obvodov • miniaturizácia hardvéru • mikroprocesor • operačná pamäť • dátová komunikácia • sieťové prepojenie • prenosné dátové médiá • integrované veľkokapacitné úložiská • používateľsky inštalovateľný operačný systém • používateľsky inštalovateľný aplikačný softvér • počítače pre osobné použitie