Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A számítástechnika története. A számolás kezdetei.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A számítástechnika története. A számolás kezdetei."— Előadás másolata:

1 A számítástechnika története

2 A számolás kezdetei

3 Korai számolóeszközök  Az ősember az ujjait használta a számoláshoz.  Az ujj latin neve digitus  digit (számjegy angolul).  Később: kövek, csontok, csomók  Számjegyek kialakulása az írás kialakulásával egyidőben  Nagy folyó menti kultúrák kialakulása: i.e. 5. évezred

4 Egyiptom  Tízes számrendszer használata  külön számjegyek a 10 hatványaira  Írás jobbról balra  jobb oldalon a nagy helyiértékek  Közönséges törtek  Szorzás és osztás

5 Babilon  60-as számrendszer használata  Törtek alkalmazása  Ékírás  6-os számrendszer használata  Rovásírás  1407-től arab számok használata Magyarok

6 A hindu matematika hozzájárulása  Tízes számrendszer és a helyiérték  Nulla mint számjegy  Mai számírási módszerek innen származnak  Negatív számok, műveleti jelek és a zárójel  Eredményeik arab közvetítéssel kerültek Európába.

7 Különbözõ arab és egyéb ázsiai számok

8 Számolást segítő eszközök

9 Abakusz  Ókori ( valószínűleg mezopotámiai ) eredetű számolási segédeszköz  Rudakon vagy drótokon ide-oda mozgatható golyókat tartalmaz.  golyók: számjegyek  rudak: helyiértékek  Régebbi megoldás: földre húzott vonalakba kavicsok helyezése  A kavics latin neve: calculus   kalkulátor szó  Mai napig használják a világ egyes részein az üzleti életben.

10 Mechanikus számolómasinák

11 Schickard számológépe  Wilhelm Schickard ( ) ( thübingeni egyetem matematika- csillagászat és héber nyelvprofesszor) 1623-ban leírt egy olyan számológépet, amelyben egymáshoz illeszkedő tíz- és egyfogú fogaskerekek vannak  Mind a négy alapműveletet elvégzi  A gépezet magja: aritmetikai egység (6 pár kerék 6 helyiértéknek)  Mechanikus számítások végzése rudak, fogaskerekek és 1 auto- matikus átvitelképző mechanizmus segítségével)  Végeredmény: gép alján lévő kis nyílásokban jelent meg

12 Pascal aritmométere  1642-ben készült Blaise Pascal ( ) számológépe, az aritmométer  Tízfogú fogaskerekeket tartalmaz, a fogak a számjegyeknek felelnek meg  Csak összeadni és kivonni tudott  Újdonsága az alapötlete volt: Az automatikus átvitelképzés megoldása  Első sorozatban gyártott számológép (7 készült belőle)

13 Gottfried Wilhelm Leibniz Gottfried Wilhelm Leibniz  Pascal gépét fejlesztette tovább 1672-ben  Mind a 4 alapműveletet elvégezte  A gép két részből áll:  Összeadómű (megegyezett Pascaléval)  Szorzómű (bordás henger)  Elméleti művei:  bebizonyította, hogy egy számolási művelet egymás után elvégezhető egyszerűbb lépések sorozatára bontható  felvetette a kettes számrendszer használatát  A gép 8 jegyű számokkal dolgozott volna, de a tizesátvitel nem működött rendesen

14 Charles Babbage ( )  Brit matematikus, mérnök és feltaláló  Kidolgozta a modern digitális számítógép alapjait  Sokféle egyéb találmánya is volt

15 Differential Engine (Differencia gép)  1823-ban kezdte építeni  Csillagászati és hajózási táblázatok számolására  32 jegyű számokkal számolhatott volna  Nem készült el technikai és egészségügyi okokból  1853-ban George Scheutz készítette el

16 Analytical Engine (Analitikus Gép)  1833-ban a differencia-gép elveinek továbbfejlesztésével tervezte  univerzális gép, általános célokra  Alapötlet: Jacquart szövőgépe, ami lyukkártya segítségével tárolta a mintákat  Két fő részből állt:  Tároló: változók és végeredmények tárolására  Malom: azok a mennyiségek, amelyekkel épp műveletet végzünk  lyukkártyákról olvasta volna be az információkat és ezek vezérelték volna a számítási folyamatokat  A tárolómű 1000 db, egyenként 50 fogaskereket tartalmazó oszloppal rendelkezett volna

17 Analytical Engine

18  Nem készülthetett el abban a korban és Babbage meg is halt a befejezése előtt  Ada Byron javított ki néhány tervezési hibát és segített a fejlesztésben  Programokat is készített hozzá  Őt tartjuk az első programozónak  Róla nevezték el az Ada programnyelvet

19 George Boole George Boole  George Boole ( ) és Augustus de Morgan 1847-től kezdve kidolgozta a formális logikát (a Boole-algebrát)  a Boole-algebra a mai számítógépekkel végzett műveletek alapja

20 Herman Hollerith ( )

21  Az USA-ban az 1880-as népszámláláson 55 millió ember adatait gyűjtötték össze.  Az adatokat 500 ember összesítette 36 szempont szerint 7 éven keresztül.  1884-től népességi statisztikák feldolgozásával foglalkozó gépet kezdett építeni  1889-ben kapta meg a szabadalmat  legnagyobb újítása a lyukkártya szabványosítása, ezért őt hívják a lyukkártya „atyjának”

22 Herman Hollerith ( )  Ezt a rendszert használták már 1890-es népszámláláson is  Egy hónappal a népszámlálás elvégzése után már bejelenthették az eredményt.  1896-ban a Tabulating Machine Company nevű céget alapította meg  1924-től kezdve ebből lett az International Business Machines Company, azaz az IBM

23 Alan Mathison Turing ( ) Alan Mathison Turing ( )  1936-ban programozható automatát tervezett  Ez egy univerzális számítógép, amellyel bármilyen véges matematikai és logikai problémát meg lehet oldani.  Ezt nevezzük: „Turing-gép”-nek  Bebizonyította, hogy van olyan programozási feladat, ami nem oldható meg.

24 Elektromechanikus (relés) számítógépek

25 Konrad Zuse ( ) Konrad Zuse ( )  Konrad Zuse berlini mérnök  1936 és 1938 között otthon, szülei lakásának nappalijában építette a Z1-et  kettes számrendszerben működött  lebegőpontos számokkal dolgozott  mechanikus gép volt  Z2 - az első elektromechanikus számítógép

26 Konrad Zuse ( )  Z első teljesen működőképes, programvezérlésű, kettes számrendszert használó elektromechanikus számítógépet  Lebegőpontos számokkal dolgozott  A tárolóegység és a számolómű relékből állt  Műveletek jellemző végrehajtási ideje: 3 sec  Programozási nyelvet használt

27 Konrad Zuse ( )

28 Howard H. Aiken és a MARK I. Howard H. Aiken és a MARK I.  Cél: tudományos számológép kifejlesztése  Tudjon negatív és pozitív számokkal is dolgozni  Teljesen automatikus működés  Bonyolult matematikai függvényeket is számoljon  Műveleti sorrendre ügyeljen  Harward egyetemen fejlesztették ki Howard H. Aiken vezetésével  1944-ben elkészült a MARK I.  1946-ban elkészült a MARK II, 1948-ban a MARK III és 1950-ben a MARK IV

29 The First „Computer bug” The First „Computer bug”

30 Első generációs gépek ~

31 Az elektroncső  Az elektroncsövet 1904-ben találták fel  Eleinte a csövek drágák, megbízhatatlanok és rövid életűek voltak  Csak 1940-es évektől használták őket számítógépek készítésére  Az elektroncsövek sokkal gyorsabb gépek építését tették lehetővé, mint a relék

32 Az első generációs gépek általános jellemzői  Elektroncsövek használata  Ferritgyűrűs memória  Lyukszalag, lyukkártya használata  Gépi kódú programozás

33 Anglia: A Colossus  első teljesen elektronikus, digitális számítógép, a Colossus volt  1943 decemberére készült Londonban  1500 elektroncső  tíz darab ilyen gép készült  1975-ben jutott a világ tudomására létezésük

34 ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Computer )  az első általános célú, elektronikus, digitális számítógép  Az USA hadügyminisztériuma tervezte  1946-ban kezdte meg működését és ig működött (lebontották és múzeumba került)

35 ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Computer )  Néhány főbb jellemzője:  Egy-egy összeadás és kivonás 1/5000 másodperc  Néhány érdekes adat az ENIAC méreteit illetően:  Mintegy elektroncsövet és 1500 jelfogót tartalmazott  2,5 méter magas és 40 méter összes hosszúságú  30 tonnát nyomott  10 millió dollárba került  Átlag 2-3 órát működött, majd 2-3 napig szerelték

36 ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Computer ) ENIACENIAC hátulról

37 EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Calculator) EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Calculator)  Neumann János elvei alapján készült  1949-ben készült el  A programot és az adatokat memóriában tárolta  Ez volt az első tárolt programú számítógép

38 További első generációs gépek  UNIVAC  IBM 701  URAL1  ABC

39 Második generációs gépek ~

40 A tranzisztor  1947-ben fedezte fel a Bell Laboratóriumban William Shockley  A tranzisztor tömeges alkalmazása a számítógépekben először az 1950-es évek végén történt meg  A tranzisztorokkal kisebb, gyorsabb, és megbízhatóbb logikai áramköröket lehetett készíteni, mint az elektroncsövekkel  Kevesebb energiát fogyasztanak, hosszabb életűek és kisebb méretűek  Olcsóbbá váltak a számítógépek, emiatt nőtt az eladások száma

41 A második generációs gépek általános jellemzői  Tranzisztor használata  Ferritgyűrűs memória  Mágnesszalag, mágneslemez megjelenése adattárolóként  Megjelentek az első operációs rendszerek  Magas szintű programnyelvek megjelenése (pl.: ALGOL, FORTRAN, COBOL)  A gépek sebessége elérte a összeadás/másodpercet.

42 Harmadik generációs gépek ~

43 Integrált áramkörök  1958-ban fedezték fel  A tömegtermelés 1962-ben indult meg  Az első integrált áramköröket tartalmazó számítógépek 1964-ben kerültek kereskedelmi forgalomba  Tovább csökkennek a számítógépek árai, mérete és meghibásodási gyakorisága  az 1970-es évek elejére több mint nagyszámítógépet és ugyancsak több mint miniszámítógépet helyeztek üzembe

44 A harmadik generációs gépek általános jellemzői  Integrált áramkörök használata  Újabb magas szintű programnyelvek (pl.: PASCAL, BASIC)  Az első valódi operációs rendszerek megjelenése  Billentyűzet, monitor megjelenése  Lyukkártya visszaszorulása

45 Negyedik generációs gépek ~1975 -

46 Mikroprocesszorok  Magas integráltságú félvezető eszköz  Az elsőt 1971 decemberében készítette az Intel (INTegrated ELectronics) Intel 4004 (4 bites)  Az első 8 bites processzor 1974-ben készült, amit már IBM gépekbe be is építettek  1976-ban elkészült az első home computer, az Apple cégnél  Az első IBM PC 1981-ben került kiadásra

47 A negyedik generációs gépek általános jellemzői  Mikroprocesszort tartalmaznak  Nagy integráltságú áramkörökből épülnek fel  A számítógépeket szinte kizárólag magas szintű nyelven programozzák  Megjelenik, majd elterjed a grafikus felhasználói felület, ami magával hozza az egér megjelenését Számítógépek összekapcsolása (hálózat kialakulása)  Általánossá válik a számítógép az „otthoni használatban” is

48 Személyi számítógépek ma  Processzorok tranzisztorai 9-13µm nagyságúak, sebessége 3000 MHZ felett  Többmagos processzorok (2, 4)  LCD és TFT monitorok (CRT kezd eltűnni)  2GB feletti memória  200GB feletti mágneses háttértár (megjelent a terrabyte méretű is)  2,5 Mbps hálózati átviteli sebesség

49 Ötödik generációs gépek ~1990 -

50 Az ötödik generáció kezdetei  Japánban 1981-ben új állami kutatási tervet jelentettek be, főként számítástechnikai kutatások végzésére  1982-ben elindították a Fifth Generation Computer Systems projektet.  Céljuk: intelligens számítógép létrehozása (lát, hall, beszél, gondolkodik)  Alkotórészei: mesterséges intelligencia, szakértői rendszerek, műveletvégzés szimbólumokkal

51 A projekt tervei  10 évre tervezték a munkát  Első 3 év: olyan számítógép kidolgozása, ami több ezer objektumot és szabályt tud kezelni és másodpercenként mintegy egymillió logikai következtetést tud levonni  Következő 4 év: a párhuzamos feldolgozás fő problémáinak megoldása  Utolsó 3 év: prototípus megalkotása

52 A projekt eredménye  1993-ban lezárták ezt a fejlesztést és eredményesnek értékelték  Létrehozták:  Az ötödik generációs számítógép prototípusát  A gyártáshoz szükséges technológiát  A prototípus a világ olyan leggyorsabb és legnagyobb számítógéprendszere, amely tudásalapú információfeldolgozásra képes

53 A fejlődés üteme  Moore-törvény: 18 havonta megkétszereződik a mikroprocesszorok teljesítménye változatlan ár mellet  Fontos szerepet kap a fejlődésben:  A párhuzamos adatfeldolgozás  A többmagos processzorok  A hálózatba kötött gépek  Szoftvereknél: internetről elérhető alkalmazások fejlesztése (pl: GoogleDocs)


Letölteni ppt "A számítástechnika története. A számolás kezdetei."

Hasonló előadás


Google Hirdetések