140 likes | 371 Views
A számítástechnika története. Készítette: 9.a. Schickard (1592-1635). 1592-ben született a németországi Herrenbergben. Tehetségét korán felismerték. 18 évesen felvették a tübingeni kolostorba, hogy württembergi lelkészként folytassa életútját 1614-től 1619-ig.
E N D
A számítástechnika története Készítette: 9.a
Schickard (1592-1635) 1592-ben született a németországi Herrenbergben. Tehetségét korán felismerték. 18 évesen felvették a tübingeni kolostorba, hogy württembergi lelkészként folytassa életútját 1614-től 1619-ig. 1617-ben felkeresi Kepler. 1619-ben a Tübingeni Egyetem héber tanszék kiválasztottjai közé kerül. 1623-ban jelenteti meg, a mechanikus számológépet. Wilhelm Schickard 1635 októberében halt meg, két nappal fia előtt.
Blaise Pascal (1623-1662) Blaise Pascal 1623-ban született Clermont-Ferrand-ban, édesanyját hároméves korában elveszítette. Apja adófelügyelő volt, de komoly érdeklődést tanúsított a tudományok iránt is. Pascal fontos alkotásokat hagyott hátra a fizika, a matematika, a teológia, a filozófia és az irodalom témakörében is. Hozzájárult a természettudományok fejlődéséhez többek között a mechanikus számológép szerkezetének kidolgozásával, a valószínűség matematikai elméletének kidolgozásával (másokkal közösen), tanulmányozta a folyadékokat és tisztázta a vákuum és a nyomás fogalmait.
Leibnitz Az 1670-es években Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716) német filozófus és matematikus Pascal gépét továbbfejlesztette. 1672-ben (más forrás szerint 1671-ben, illetve 1673-ban) készítette el gépét, amivel már szorozni, osztani és gyököt vonni is lehetett. Ez volt az elsõ olyan számológép, amellyel mind a négy alapmûveletet el lehetett végezni Az 1670-es években Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716) német filozófus és matematikus Pascal gépét továbbfejlesztette. 1672-ben (más forrás szerint 1671-ben, illetve 1673-ban) készítette el gépét, amivel már szorozni, osztani és gyököt vonni is lehetett. Ez volt az elsõ olyan számológép, amellyel mind a négy alapmûveletet el lehetett végezni
HOLLERITH Az Egyesült Államok 1880-as népszámlálásán 55 millió ember adatait gyűjtötték össze. Az adatokat 500 ember összesítette 36 szempont szerint 7 éven keresztül. Herman Hollerith (1860-1929) német származású amerikai statisztikus ennek láttán találta ki, hogy a Jacquard deszkalapjaihoz hasonló perforált kártyákat adatfeldolgozásra is lehet használni. Egy kártyára egy ember adatait lyukasztotta. Maga a lyukasztás kézi munkával történt. Az adatok feldolgozására olyan rendszert használt, ahol a lyukkártyák elektromos érintkezők között mentek át. Ahol a kártyán lyuk volt, az áramkör bezárult. Így a lyukakat meg lehetett számolni.
1. Generáció Az ágyúlövedékek mozgásának leírása (lőelemképzés) a XX. század elejétől a számítógépek fejlődésének mozgatórugójává vált. A kilövéshez szükséges adatokat táblázatokban adták meg. Ezeknek a táblázatoknak az elkészítése sok időt vett igénybe (emberi erőforrással kb. 30 napot), ráadásul nagyon monoton, mechanikus – és emiatt sok hibalehetőséget kínáló – tevékenység volt. Az elektroncső feltalálása lehetőséget adott a mechanikus alkatrészek elektronikus helyettesítésére, miáltal nagyságrendekkel növekedett meg a műveleti sebesség. Egy ballisztikai táblázat elkészítése legfeljebb 9 órába telt.
Az ágyúlövedékek mozgásának leírása (lőelemképzés) a XX. század elejétől a számítógépek fejlődésének mozgatórugójává vált. A kilövéshez szükséges adatokat táblázatokban adták meg. Ezeknek a táblázatoknak az elkészítése sok időt vett igénybe (emberi erőforrással kb. 30 napot), ráadásul nagyon monoton, mechanikus – és emiatt sok hibalehetőséget kínáló – tevékenység volt. Az elektroncső feltalálása lehetőséget adott a mechanikus alkatrészek elektronikus helyettesítésére, miáltal nagyságrendekkel növekedett meg a műveleti sebesség. Egy ballisztikai táblázat elkészítése legfeljebb 9 órába telt. Neumann János (1903–1957), magyar származású matematikus, részt vett az ENIAC fejlesztésében. A megszerzett tapasztalatok alapján fogalmazta meg az elektronikus digitális számítógépekkel szembeni követelményeket, ami a számítógépek fejlesztési irányát hosszú időre meghatározta (lásd még a Neumann-elv című fejezetet). Neumann 1946-ban látott hozzá az újabb elektronikus számítógép, az EDVAC (Electronic Discrate Variable Computer) megvalósításához, ami 1951-re készült el. Az EDVAC volt az első belső tárolású (program és adat egy helyen) számítógép. 1951-ben jelent meg az első sorozatban gyártott számítógép, a UNIVAC. Minden egység működését, beleértve a perifériákat is, közvetlenül a központi vezérlőegység kezelte. Az első generációs gépeket a processzorok nyelvén, gépi kódban programozták. Ebben az időben jelent meg az első assembly nyelv, ami a későbbi, magasszintű programnyelvek alapjául szolgált (a fogalmak magyarázatát lásd később, a Programfejlesztő eszközök, programnyelvek című fejezetetben). A Neumann-elvek:- Teljesen elektronikus számítógép- Kettes számrendszer alkalmazása- Aritmetikai egység alkalmazása (univerzális Turing-gép)- Központi vezérlőegység alkalmazása- Belső program- és adattárolás 1. Generáció
2. Generáció • A tranzisztor feltalálása (1947) lehetővé tette a kisebb hely- és energiaigényű, • hosszabb élettartamú, megbízhatóbb és gyorsabb • számítógépek megjelenését.
2. Generáció Az 1948-ban feltalált tranzisztort csak 1958-ban építették be kapcsolóelemként a rövid élettartamú elektroncső helyett és ekkor alkalmazták a ferritgyűrűs tárat memóriaként. lényegesen csökkent az energia fogyasztás és persze a gép mérete. Ezek a gépek az 50 000-100 000 művelet/másodperc sebességet értek el, térfogatuk 1 köbméter alá csökkent. Az egyre gyorsabb működésű félvezető elemekkel rohamosan nőtt a gépek számítási teljesítménye is, a 60-as években ez már elérte az 1 millió művelet/másodpercet. A háttértár szerepét a mágnesszalag, majd a merev hordozójú mágneslemez veszi át. Megjelentek a magasabb szintű programozási nyelvek alapjai, elsőként a FORTRAN.
A harmadik generációs gépek fõ korszaka a 60-as évek közepén kezdõdött, és a 70-es évek végéig tartott. Ezek a gépek már integrált áramkör felhasználásával készültek, ezért jelentõsen sikerült a gépek méreteit csökkenteni, amivel arányosan nõtt a mûködési sebességük, és négyzetesen csökkent az energiafogyasztásuk. A gépek tárolási kapacitása és sebessége megsokszorozódott. Egyre inkább elterjedt a modulrendszerû felépítés. A gépek kihasználtságát azzal fokoz-ták, hogy egyidõben a gépen többen osztozkodtak, azaz a gép erõforrásait (processzor, memória, nyomtató, háttértárak stb.) az egymástól független programok vagy felváltva, vagy egyszerre használhatták (multiprogramozás). A közös, bonyolultabb használathoz szükséges adminisztrációt, és a programok futásának ütemezését egy speciális szoftverre bízták. Ezt a szoftvert operációs rendszernek nevezték. Ekkor alakult ki az Unix operációs rendszer is. A 3. generációs gépek közül megemlítjük az IBM 360-as sorozatot, és a CDC 6000-t. 3. generáció
3. generáció INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK Félvezető-, általában szilíciumlapka, amely nagyszámú (néha milliónyi) különálló elektronikus alkatrészt sűrít magába. Az integrált áramkörök kisebbek, könnyebbek és gyorsabbak a korábban alkalmazott "hagyományos" áramköröknél, kevesebb energiát használnak fel, olcsóbbak és tartósabbak. Az áramkört rendszerint szennyezőkkel adalékolt szilíciumból készítik; a szennyezés milyensége dönti el, hogy mire lesz alkalmas a lapka egy-egy része: tranzisztornak, diódának, ellenállásnak. Az integrált áramkörökre alapuló mikroelektronika tette lehetővé a bonyolult elektronikus órák, zsebszámológépek, számítógépek, mobiltelefonok, stb. kifejlesztését. Léteznek analóg integrált áramkörök és digitális integrált áramkörök.
4. generáció Számítógépek nagy tömegben (a negyedik generáció) A számítógépek negyedik generációját az 1970-es évektől napjainkig számíthatjuk. A gépek igen nagy integráltságú áramkörökből épülnek fel. Nincsenek alapvető változások a számítógépek szervezésében. A korábban bevett megoldásokat tökéletesítik. A negyedik generáció jellemzője, hogy a szoftvergyártás óriási méretűvé válik. A szoftverek árai elérik, egyes esetekben meg is haladhatják a hardverét. A korszak fontosabb eseményei 1994-ig.
5. generáció • Ötödik generáció 1991-től napjainkig • Egyik jellemzőjük, hogy párhuzamos és asszociatív működésű mikroprocesszorokat alkalmaznak. A problémaorientált nyelveket próbálják tökéletesíteni, erre egy kezdeti kísérlet a PROLOG programozási nyelv. A számítógépeket úgy tervezik, hogy minél több áramköri elemet szűkítsenek bele egyre kisebb méretű mikrochipekbe, azonban ennek hamarosan elérjük a fizikai határait, ezért új gyártási módszerekre és működési elvekre van szükség. • Napjaikban már fejlesztik az optikai számítógépet, aminek lényege az, hogy nem elektromos, hanem sokkal gyorsabb fényimpulzusok hordozzák az információt.
5. GENERÁCIÓ Az 5. generációs gépek fejlesztésének végső célja a mesterséges intelligencia létrehozása. Az egyik aktívan kutatott terület a párhuzamos feldolgozás, azaz amikor sok áramkör egyidejűleg különböző feladatokat old meg. Folynak kutatások az optikai számítógépek kifejlesztésére is. Ezekben nem eletromos, hanem sokkal gyorsabb fényimpulzusok hordanák az információt.