A számítástechnika története
Számolást segítő eszközök A számolást segítő eszközök története egyidős az emberiség történetével. Az ősember az ujjait használta a számoláshoz, aminek latin neve: digitus. Innen származik az angol számjegy, a digit elnevezés is. Később a számoláshoz köveket, fonalakat, botokat használtak, az eredményt pedig a barlang falába, csontba vagy falapokba vésve rögzítették. Kőtábla Rovásfa
Számolást segítő eszközök A számoló kövek, bemetszett botok, csontok a legkorábbi eszközök, melyeket az ásatások során felleltek. KIPU: az amerikai kontinensen került elő 10-es számrendszer kis gyűrűk, csomók KIPU
Abakusz Az első abakuszt babilóniaiak használták ie. 3000-ben. az eszköz folyamatosan tökéletesedett, korszerűsödött. A kinaiak szuan-pan-nak a japánok szorobán-nak, az oroszok szcsoti-nak nevezik.
Logaritmus John Napier (1550–1617) leírta a logaritmusfüggvényt, a szorzás összeadásra való visszavezetésének módszerét és eszközét. Eszköze Napier-pálcák néven vált elterjedtté, utóda a logarléc Napier-pálcák
Az informatikai „őskor” Mechanikus eszközök: 1623. Wilhelm Shickard (1592-1635) mechanikus számológép: a négy alapműveletet tudta elvégezni. 1642-1644 Blaise Pascal (1623-1662): az első „szériában gyártott” számológép. A gép csak az összeadást és a kivonást tudta elvégezni. 1671. Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) tökéletesítette Pascal számológépét. Ez volt az első gép, amely közvetlenül végezte el az osztást és a szorzást.
Az informatikai „őskor” 1779. Matthieu Hahn: az első igazán jól használható számológép. 1833. Charles Babbage (1792-1871) Difference-Engine : lyukkártya vezérelt számológép, mely nyomtat. Analytical-Engine: Ada Byron (1816-1852) írt programokat. 1847. George Boole (1815-1864): Boole-algebra, mely a számítógép logikai tervezéséhez és programozásához nyújtott elméleti alapot.
A digitális számítógépeket a bennük alkalmazott logikai áramkörök fizikai működési elve és integráltsági foka (technológiai fejlettsége) szerint is osztályozhatjuk. Ilyen értelemben különböző számítógép-generációkról beszélhetünk.
0. generáció mechanikus, elektromechanikus, relés eszközök Ez az időszak kb. 1940 évek elejéig tartott. Tárolt programvezérlés és processzor nincsen. A rendszer belső állapotváltozásokon keresztül állítja elő a kimenő adatokat, illetve éri el célját. Ezt a gép megépítése előtt matematikailag modellezték. A belső logikai állapotokat a relék és mechanikus berendezések (fogaskerekek) aktuális állapota testesítette meg.
0. generáció 1890. Herman Hollerith: jelfogós (lyukkártyás) félig automatizált adatfeldolgozó berendezés. 1939. Kozma László 1941. Konrad Zuse : Z3 1944. Howard Hathaway Aiken: MARK-II
1. generáció Elektroncsöves gépek A 40-es éveg végén a Neumann-elveket felhasználva kezdték építeni az első generációs számítógépeket. nagy energiafelvételű, terem méretűek gyakori volt a meghibásodásuk műveleti sebességük alacsony, néhány ezer elemi művelet volt másodpercenként üzemeltetésük, programozásuk mérnöki ismereteket igényelt 1943-1946. ENIAC. Alkotói: J.P. Eckert, J. W. Mauchly és H.H. Goldstine 1949. Neumann János (1903-1957) EDVAC, 1951. UNIVAC, az első sorozatban gyártott számítógép.
2. generáció Tranzisztoros számítógépek 1958-ban építették be a tranzisztort kapcsolóelemként a számítógépbe a rövid élettartamú elektroncső helyett kisebb méretű és energiaigényű szekrény méretű, térfogatuk 1 m3 alá csökkent üzembiztonságuk ugrásszerűen megnőtt kialakultak a programozási nyelvek tárolókapacitásuk és műveleti sebességük jelentősen megnőtt: 50 000 – 100 000 művelet/másodperc A háttértár szerepét a mágnesszalag, majd a merev hordozójú mágneslemez veszi át
3. generáció Integrált áramkörös számítógép (IC) Az 50-es évek végén a technika fejlődésével lehetővé vált a tranzisztorok sokaságát egy lapon tömöríteni, így megszületett az integrált áramkör A 70-es évek számítógépei már az IC-k felhasználásával készültek. jelentősen csökkent az alkatrészek mérete és száma, így a gépek nagysága már csak asztal méretű volt, megjelentek az operációs rendszerek, a programnyelvek használata általánossá vált, megjelentek a magas szintű programnyelvek (FORTRAN, COBOL), csökkenő áruk miatt egyre elterjedtebbé váltak, megindult a sorozatgyártás.
4. generáció A 70-es évek elején az integrált áramkörök továbbfejlesztésével megszületett a mikrochip és a mikroprocesszor Első képviselője: Intel 4004 (1971) A magasabb fokú integráltság mellett az egy szilárd testben megvalósult teljes működési egység jellemzi.) asztali és hordozható változatban is léteznek hatalmas mennyiségű adat tárolására képesek, műveleti sebességük másodpercenként több milliárd is lehet, alacsony áruk miatt szinte bárki számára elérhetőek,
5. generáció „Tudás alapú gépek” – mesterséges intelligencia (MI) létrehozásukra irányuló fejlesztési kísérletek a 80-as évek elején Japánban kezdődtek meg. felhasználó-orientált kommunikáció emberi kommunikáció révén fogják megérteni és végrehajtani a feladatokat. működési elve úgynevezett neurális hálók használatával valósítható meg, amely a hagyományos rendszerek gyökeres ellentéte.
Neumann-elvek Kettes számrendszer használata A számítógép legyen teljesen elektronikus Kettes számrendszer használata Soros működésű: az utasításokat egymás után sorban hajtsa végre Belső program- és adattárolás: az adatok és a programok ugyanabban a belső tárban, a memóriában legyenek Aritmetikai egység alkalmazása