Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A számítástechnika története Tárgya: a matematikai és logikai műveletek elvégzését segítő eszközök tervezésének, gyártásának, működésének és célszerű használatának.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A számítástechnika története Tárgya: a matematikai és logikai műveletek elvégzését segítő eszközök tervezésének, gyártásának, működésének és célszerű használatának."— Előadás másolata:

1 A számítástechnika története Tárgya: a matematikai és logikai műveletek elvégzését segítő eszközök tervezésének, gyártásának, működésének és célszerű használatának ismeretei.

2 Számolás, számolást segítő eszközök Zsinórra kötött csomók. Ősember Ujjak digitusdigit Első számolóeszközei: Kavicsok Fadarabok

3 Az emberek kezdettől fogva törekedtek olyan eszközök előállítására, amelyek magát a számolást teszik könnyebbé. Abakusz

4 Vágatokba helyezett kövekből állt. calculuskalkulátor Hasonló eszközök fejlődtek ki Európában és a Távol-Keleten. Kína → szuanpan Japán → szoroban

5 John Napier ( ) Tizedespont használat. Csont illetve falécek használatával gépiesítette a számolást ben készítette el a „Napiér-pálcák” elnevezésű számológépét, amellyel gyorsan lehetett nagy számokat is szorozni és osztani. Logaritmus elv

6 Wilhelm Schickard ( ) Az IBM által ban elkészített modell működött. 1623: mechanikus számológép 4 alapművelet A gép megsemmisült.

7

8 Blaise Pascal ( ) 2 alapműveletet tudott (+, -) között építi meg számológépét, hogy megkönnyítse apja munkáját. 7 példányban készült el.

9 pascaline

10 Gottfried Wilhelm Leibniz ( ) 1672: mechanikus számológép. Szorzás, osztás, gyökvonás. A gép alapelve a változó foghosszúságú bordástengelyen alapult.

11

12 Gottfried Wilhelm Leibniz ( ) 1679: ismertette a kettes számrendszert. Nevéhez még két felfedezés fűződik, melynek nagy szerepe van a számítások korszerűsítésében: 1666: bebizonyította, hogy egy számolási művelet egymás után elvégezhető, egyszerűbb lépések sorozatára bontható.

13 Joseph Marie Jacquard ( ) 1810: automatikus szövőszék Vezérlés: fából készült, kilyuggatott lapok („kártyák”)

14

15

16 Charles Babbage ( ) 1820-as évek eleje: Difference Engine (differenciagép) Logaritmus táblázatok pontos és gyors elkészítését teszi lehetővé.

17 Differenciagép 1853: első működő darab. Pehrl Scheutz és fia Edward Scheutz készíti el ig használják. 1833: Analitical Engine (analitikus gép)

18 Teljes differenciagép

19 Charles Babbage Előre elkészített program által vezérelt számológép. Babbage-et a modern számítógépgyártás megalapozójának tekintjük ennek megalkotásáért.

20 Hermann Hollerith ( ) Először alkalmazta a lyukkártyát információ- tárolóként és ezzel a gépi adatfeldolgozás megalapítójának tekinthető. 1896: Tabulating Machine Company 1924: International Business Machines Company (IBM)

21 Hollerith rendezőgépe Eredmény két év alatt as népszámlálás eredménye 7 év elteltével születik meg es népszámlálás adatainak feldolgozására rendezőgépet dolgozott ki.

22

23 Lee DeForest A modern elektronika alapítója ban feltalálta az elektroncsövet, majd a Palo Alto-i Stanford Egyetem 1909-ben megtette az első 500$-os kutatási beruházást az elektroncsőnek a hangtovábbításhoz történő felhasználására.

24 Az első generációs számítógépekben az elektronikus áramköröket elektroncsövek alkották.

25 Elektroncső

26

27

28 Colossus A II. világháborúban tudósok és matematikusok egy csoportja Bletchley Parkban (Londontól északra) létrehozta az első teljesen elektronikus digitális számítógépet decemberére készült el. Összesen 10 darab készült belőle.

29 Colossus 1500 elektroncsövet tartalmazott. 5 kHz-es órajel karakter/másodperc feldolgozás. A németek Enigma nevű rejtjelét fejtették meg vele.

30

31 Howard H. Aiken ( ) : Mark I. Cambridge-ben az IBM laboratóriumában épült meg a Babbage elven működő gép, az ASCC, más néven Mark I. 1948: Mark II. Ezek még elektromechanikus (relés) működésű, külső vezérlésű gépek voltak.

32 ASCC (Mark I)

33 Logaritmus-, az exponenciális és a szinusz/koszinusz-függvény értékeit is lehetett vele számítani. 760ezer elemet; 800km-nél több vezetéket tartalmaz; 200 művelet/perc; 2 szám összeadása 1/3mp alatt; Szorzáshoz 6 mp; Osztáshoz 12 mp-re volt szüksége de a számok akár 23 jegyűek is lehettek.

34 3. Milyen műveletet kell végezni. A gépet egy papírszalag segítségével lehetett vezérelni, amelyre sorosan vitték fel a gépnek szóló utasításokat vagy parancsokat. Minden utasítás 3 részből állt: 1. Az első azt mutatta hol található az adat; 2. Hol kell tárolni a végeredményt;

35

36

37 M a r k II

38 Aiken 1950-ben elkészíti a Mark III.-at és 1952-ben a Mark IV.-et, amelyek már elektronikus működésű gépek voltak.

39 Mark IIIMark III

40 A valódi áttörést az IBM azon felismerése hozta meg, hogy a tudományos társadalomnak nem bonyolult számításokat gyorsan végző gépek, hanem elektronikus úton, digitális számjegyekkel dolgozó valódi „gondolkodó” számítógépek kellenek.

41 Alan Mathison Turing ( ) Az 1930-as években elsőként adta meg a program és a programozható számítógép modelljét /absztrakt számítógép/. Ez a modell lett a róla elnevezett Turing-gép melynek 3 fő része: Munkatárszalag; Író/olvasó fej; Vezérlőegység.

42 ENIAC Ennek alapján dolgozta ki Neumann János a tárolt program elvű digitális számítógépek felépítésének elveit Február 15-én jelentették be J.W. Mauchly, H.G.Goldstine és J.P.Eckert által készített első elektronikus működésű számítógépet az ENIAC-ot.

43

44

45

46

47 ENIAC 5000 összeadást tudott mp-enként. 30 m hosszú, 3 m magas, 1 m széles, Tömege: 30 t, Teljesítményfelvétel: 140 kW Építési költség: 10 M$ 9 év után 1955-ben múzeumban állították ki elektroncső, 6000 kapcsoló, 1500 relé, ellenállás kondenzátor volt a gépben. 333 szorzást,

48 Neumann János ( ) Úgyhogy befejezését tekintve ez volt az első tárolt programú számítógép. Neumann, Goldstine és Burks 1946-ban publikálták a 2-es számrendszer használatának és a programok tárolásának elvét. Elgondolásaik alapján a Pennsylvania Egyetemen építették meg az EDVAC-ot, a Neumann elven működő elektronikus számítógépet 1949-ben. Az első tárolt programozású számítógép pedig az EDSAC volt, melyet M. V. Wilkes 1949-ben a cambridge-i egyetemen helyezett üzembe pár hónappal az EDVAC előtt.

49 Neumann-féle számítógép struktúra Ki/bemeneti egységek. Vezérlő egység (Control Unit - CU); Aritmetikai és logikai egység (ALU); Tár (memória);

50 Neumann elvek 2. Soros működés: egymás után dolgozza fel a program által meghatározott utasításokat. (bináris számrendszert használjon) 1.Elektronikus felépítés: a számítógép teljesen elektronikus felépítésű és működésű legyen.

51 Neumann elvek 3.Belső programvezérlés és tárolt program: a vezérlő egység határozza meg a működést a tárból kiolvasott utasítások alapján, emberi beavatkozás nélkül. A programok és az adatok ugyanabban a belső tárban tárolódnak. 4. Többcélú felhasználás: legyen univerzális Turing-elvű gép, tetszőleges feladat elvégzésére alkalmas legyen.

52 I. Generációs IBM gépek 1953: IBM : IBM 650 Az első generációs gépek közül az IBM 650 volt a legelterjedtebb.

53 IBM 650

54

55

56 Tranzisztor A Bell Laboratóriumban 1947-ben W.H. Bratain, J.Bardeen és W. Schockley feltalálta a tranzisztort. A korszak nagyjából ig tehető. Alkalmazásával fejlesztették ki az ún. 2. generációs számítógépeket.

57 2. Generációs számítógépek Méretük (1m 3 alá) és hőhatásuk lényegesen kisebb. Olcsóbbá, jobban elérhetővé váltak. Programozásuk Assembly nyelven történik. Megjelentek az első szoftvertermékek A gépek üzembiztonsága lényegesen javult. Sebességük és tárolókapacitásuk nagyobb volt elődeiknél (1millió művelet/mp)

58 Gyors fejlődés, új korszak! Az UNIVAC az első sorozatban gyártott számítógép. Szaporodtak a számítógépgyártással foglalkozó cégek is. 1950: BINAC 1951: UNIVAC → már mágnesszalagos háttértárral is rendelkezett elektroncső; dióda; 19 t súly; 1 M $-ba került.

59 Dióda

60 II. Generációs IBM gépek IBM 1620 IBM 1401 IBM Az 1400-as sorozatból db.-ot helyeztek üzembe!

61 IBM 1620 képek

62

63

64

65

66 IBM 1401 Képek

67

68

69 IBM 7090 Képek

70

71

72 IBM 7094 Képek

73

74

75

76 Integrált Áramkörök (IC) Számítógépek mérete csökkent Új korszak nyílt meg, a mikroelektronika korszaka, amikor 1958-ban J. Kilby és R. Noyce feltalálta az Integrált Áramkört (IC). (3. Generáció ( )) Az IC szilíciumlapra helyezett apró áramköri elemeket tartalmaz.

77 Integrált Áramkörök (IC) A gépek gyorsabbak (10-15M művelet/mp), Több adatot tárolhatnak Megjelennek az első valódi operációs rendszerek. Többféle periféria csatlakoztatható (megjelenik a monitor és a billentyűzet)

78 III. Generációs IBM gép 1964-ben készítették el az első integrált áramkört tartalmazó számítógépet, az IBM 360-at. A mágnesdob helyére a mágneslemez került.

79

80 IBM 360 öröksége Több szempontból is a korszak legnagyobb hatású számítógépe volt az IBM 360-as, sok jellegzetessége gyakorlatilag szabvánnyá vált a számítógépiparban ben ennél a gépcsaládnál választották szét először a hardvert és a szoftvert.

81 Az 1960-as évek végén, a 70-es évek elején megszülettek azok a nagymértékében integrált (LSI) áramkörök, amelyek felhasználásával sikerült előállítani zsebszámológépeket, digitális órát, videojátékokat. Emellett megjelentek a dinamikus RAM-tárak ra megépült az IBM 3081 számítógép. Megszülettek a mini- és mikroszámítógépek.

82 IBM 3081

83 4. generáció A mikroprocesszor megjelenéstől számítjuk. Az operatív tár mérete jelentősen nő: egy közepes 2. generációs gép (IBM 1401) memóriájának mérete 4 és 16kbájt között volt, a 4. generációs IBM 4341-nek már ezerszer akkora, 4-16Mbájt volt. Méretcsökkenés, nagy megbízhatóság jellemzi ezeket a gépeket. A számítógép alapelemeit (processzor, memória) néhány integrált áramkör tartalmazza.

84 4. generáció A gépek mérete, energiafogyasztása és ára jelentősen csökken, Elterjednek az adatbázis- és táblázatkezelők, szövegszerkesztők. Az operációs rendszerek ennek a felhasználási módnak megfelelően fejlődnek tovább. Általánossá váltak a közvetlen géphozzáférést lehetővé tevő perifériák: billentyűzetek, képernyők, fényceruzák, egerek, vonalkód-olvasók. Teljesítményük nő: több millió utasítás/mp

85 5. generáció Átmeneti korszak: Fő irányzat: A mesterséges intelligencia létrehozása. Öntanuló, önfejlesztő-karbantartó programok. Internet, multimédia és telekommunikáció dinamikus fejlődése, térhódítása. Többprocesszoros gépek Teljesítmény, tárolókapacitás növekedés Miniatürizálás

86 Magyar tudósok a számítástechnikában

87 Neumann János ( ) december 28-án született Budapesten Nagy nyelvtehetség volt. Budapesti Evangélikus Gimnázium

88 5. osztály legjobb matematikusa címet elnyerte ban az ország legjobb matematikus-diákja kitüntetést is kiérdemelte. Budapesti Tudományegyetem bölcsész karán tanult tovább, matematika szakon. Itt is doktorált ig Németországban dolgozott, majd az USA-ba költözött.

89 A II. világháború elejére a lökés- és robbanási hullámok vezető szakértője lett végén csatlakozott az atombomba előállításán dolgozó csoport munkájához től a princetoni Elektronikus Számítógép projekt igazgatója lett ben megjelent írásában foglalta össze a Neumann-elveket ben rákot diagnosztizáltak nála, és rá két évre elhunyt.

90 John George Kemény ( ) május 31.-én született Magyarországon, ám gyermekévei után a szüleivel együtt 1940-ben az USA-ba emigrált.

91 Középiskola: New York-ban végezte Egyetem: Princeton ’45-46 között Los Alamosban dolgozott az atombomba tervén Neumann Jánossal és Szilárd Leóval együtt ben Albert Einstein kutató asszisztense volt. Ragyogó feladatmegoldó volt

92 Munkatársaival együtt megalkotta a BASIC programozási nyelvet. Az első BASIC nyelvű program május 4.- én hajnali 2 órakor futott le Dartmouth-ban. Számítástechnikusok gépkezelés-oktatására szánták és alkalmazták december 26.-án halt meg az amerikai Hannoverben.

93 Kozma László ( ) november 28.-án született Miskolcon ben az Egyesült Izzóban, mint villanyszerelő helyezkedett el.

94 1925-től a század első felének egyik legjobb műegyetemének, a brünni német műszaki egyetemnek a hallgatója lett. Szenvedélyesen érdeklődött minden telefonos áramköri rajz iránt. 1930: az antwerpeni Bell Telphone cég mérnöke 1942 visszajött Magyarországra 1945 és 1949 között a budapesti Standard Villamossági RT. Műszaki igazgatója.

95 1949-től a budapesti Műszaki Egyetem tanára, a villamosmérnöki kar egyik alapítója. 1957: MESZ-1: ország első programvezérelt jelfogós számítógépe első magyar elektronikus számítógép 1959: M-3: első magyar elektronikus számítógép 1960 és 1963: BME villamosmérnöki kar dékánja. 1976: MTA tagja november 9.-én halt meg Budapesten

96 MESZ-1

97 Kalmár László ( ) március 27.-én született a Somogy megyei Edde-ben. 5 éves kora előtt iskolás lett. Középiskola: I. kerületi Magyar Királyi Állami Főgimnázium

98 Egyetem: Budapesti Királyi Magyar Pázmány Péter Tudományegyetem Bölcsészettudományi Kar - matematika-fizika szak. Matematikai és Fizikai Társulat által rendezett matematikai tanulóverseny első díját elnyerte. 1927: ledoktorált. A szegedi egyetemre került, ahol intézeti tanár (1946), majd egyetemi tanár (1947) lett ben az MTA tagjává választották.

99 1956-ban a számítástudomány felé fordult, szervezett egy kis csoportot melynek a kutatási tárgya a matematikai logika és alkalmazásai. modell machina docilis (tanulékony gép) Szegedi katicabogár

100

101

102

103 József Attila Tudományegyetemen megkezdődött a programozó matematikus képzés (1957) augusztus 2-án halt meg. A számológépek elméletében Kalmár érte el az első hazai eredeti tudományos eredményeket.

104 Nemes Tihamér ( ) 1895-ben született Budapesten. A harmincas években a Posta Kutató Intézetében dolgozott. Olyan berendezéseket tervezett, amelyek az emberi tevékenységet modellezték. Érdekelte, ami elektrotechnikai, logikai, szimuláció, modellezés, de legjobban a logikai gép.

105 Egyike volt azoknak, akik a magyar televíziózást megteremtették ban készítette az első magyar kísérleti tv-adó berendezést. A nevéhez fűződő alkotások joggal teszik őt nemcsak a kibernetika, hanem a magyar számítástechnika egyik jeles úttörőjévé is ben megjelenik „Kibernetikai gépek” c. könyve, két évvel halála után.

106 Processzorok fejlődése (INTEL)

107 Az Intel (INTegrated ELectronics) 1981-ben az első IBM PC megjelenésekor az egyike volt a világ 5-6 vezető mikroprocesszor-gyártó cégnek. Noyce kifejlesztett egy olyan eljárást, amivel számtalan tranzisztort lehetett egyetlen chipre építeni. A céget augusztusában alapította meg Andrew Grove, Gordon Moore és Robert Noyce. Ma már a világ legnagyobb gyártója.

108 Az IBM júliusában jelentette be az első IBM PC-t, amibe az Intel 8088-as processzora került. Az új gép neve az IBM PC/XT (eXtended Technology) Az IBM hamarosan kiküszöbölte a PC hibáit, pl. a szalagos lemezegységet lecserélte floppyra. Az MDA típusú monitorokat pedig CGA v. Hercules monitorokra.

109 MDA monitor

110 8088-as Alaplap

111 8088-as Processzor

112 Ehhez persze kellett Douglas Englelbart által 1980 körül feltalált egér. Nagy siker lett, de előbújtak a hátrányai: Egy ember csak egyetlen programmal tudott foglalkozni egyszerre. Az USA-ban 1983-ban megjelent az Apple Lisa nevű gépe, amelyik az első grafikus felhasználói felülettel rendelkezett.

113 Apple Lisa

114

115 Egér

116

117 PC/AT – Minden mai számítógép atyja: Az Intelnek 1982-ben jelent meg a os CPU-ja. Az IBM 1984 augusztusában kihozta a ra épülő gépét, az IBM PC/AT-t. (Advanced Technology) Lehetővé vált egyszerre több program egymás melletti működése ben szövetséget kötött az AMD-vel (Advanced Micro Devices)

118 286-os Alaplap

119 286-os Processzor

120 EGA monitor bevezetése. Szükség volt Operációs Rendszerre. Megszületett pár a Xerox cég rendszeréről koppintva. 84 gombos billentyűzet helyett a mai gombos.

121 1985 októberére készült el az Intelnél a os, amelynek tervezésénél már figyelembe vették a menet közben software-nagyhatalommá növekedett Microsoft tanácsait. 1988: 386-SX 386 → 386-DX Ekkoriban jelentek meg a komolyabb nyomtatók (tintasugaras és pár színes), valamint a VGA képernyők első típusai.

122 386-os Alaplap

123 386-os Processzor

124 A hordozható gépek megjelenése és rohamos elterjedése megszülte az igényt az alacsony fogyasztású processzorok iránt. Energiafogyasztása az alkalmazott technológia miatt drasztikusan csökkent, viszont az órajele eredeti maradt. Ezt az igényt 1990-ben fedte le az Intel 386SL processzorral.

125 Felmerült az igény gyorsabb processzor iránt. 1991: 486-SX 486 → 486-DX Az Intel os megjelenése áprilisában azonban óriási csalódást okozott. Gyakorlatilag nem változtattak a 386-os modellen.

126 486-os Alaplap

127 486-os Processzor

128

129 Órajel 8088: 5MHz; 1993: 486-DX-4 → órajel triplázás 1992 : 486-DX-2 → órajel duplázás→ már hűtés kellett rá Gyors sebességnövekedés → nagy hőterhelés → órajel duplázás. 486: 50MHz. 386: 40 MHz; 286: 16-20MHz;

130 Az egyre újabb és újabb processzorok megjelenése elbizonytalanította a felhasználókat. 1995: Intel-AMD per vége. OverDrive (speciális processzor) Mindig ki kellett szedni az előző processzort és helyére egy újat rakni. (ez nem mindig volt elegendő.)

131 Overdrive Processzor

132 Hőterhelés és órajelnövelés

133 Intel Pentium 1993: az Intel bejelenti sorozata következő darabját, az Intel Pentium-ot. Sokáig fejlesztgették egyre gyorsabb és gyorsabb teljesítményre sarkallva a CPU-t. Kisebb tápfeszültséget, jobb hűtés alkalmaztak. Az első verziók melegedtek, és egy hibát is felfedeztek → ingyen csere.

134 Pentium I Alaplap

135 Pentium I Processzor

136 A klón-gyártók számára fejtörést jelentett, hogy ezt a minőséget lemásolják. Ráadásul az áraikat szerették volna az Intel processzorok árainak 20-70%-ában maximálni. Első klónok: Ezek a klón-cpu-k lényegében Pentiumok, de jogi védelem miatt nem szabad őket így nevezni március: AMD K október: Cyrix: 6x86

137 A felhasználók igénye a multimédiás felhasználások irányába tolódik el január: Intel Pentium MMX (Multi Média eXtension: multimédiára kihegyezett processzor) nyara: Pentium II → egyesíti a Pentium Pro erejét az MMX multimédiás képességeivel. A klón-gyártók gyors kapcsolása miatt:

138 A nagy kereslet és az árak letörése miatt az Intel kettéosztotta a Pentium II-es sorozatát. A „lebutított” Pentium II-es lett a Pentium Celeron, míg a kihegyezett, profi Pentium II-es neve ezentúl: Pentium Xeon.

139 Pentium MMX Pentium IIPentium III

140

141

142 Kétprocesszoros P4-es Alaplap

143


Letölteni ppt "A számítástechnika története Tárgya: a matematikai és logikai műveletek elvégzését segítő eszközök tervezésének, gyártásának, működésének és célszerű használatának."

Hasonló előadás


Google Hirdetések