A számítógép története A tudomány és technika fejlődése.

Az előadások a következő témára: "A számítógép története A tudomány és technika fejlődése."— Előadás másolata:

1 A számítógép története A tudomány és technika fejlődése

2 A számok fontossága Több mint 300 000 éve használ az emberiség számokat Számolást segítő eszközök

3 Mechanikus számológépek Egyszerű eszközök, melyek segítik a számolást A világon mindenhol elterjedt valamilyen változata Emberi erő, fogaskerekek, rudak működtetik

4 Egy római kori abakusz rekonstrukciója

5 Abakusz gyerekeknek - Magyarország

6 Szoroban - távol kelet

7 Wilhelm Schickard (1592 - 1635) számológépe Thübingeni csillagász professzor által tervezett számológép mind a négy alapműveletet elvégezte. A számításokat mechanikus módon, rudak, fogaskerekek használatával végezte el. Az IBM 1960 körül elkészítette a gép modelljét.

8 Pascal számológépe (1652) A gép csak az összeadást és a kivonást tudta elvégezni (7db készült belőle)

9 Egy mechanikus számológép 1958-ból

10 A programozás feltalálása Gépek tervezése: Charles Babbage angol feltaláló LYUKKÁRTYA rájött a gépek és matematika közötti összhangra

11 egy forgó henger a rajta levő lyukakkal vezérelte a zeneszámok lejátszását zenélő dobozok működési módja

12 Lyukszalag

13 A Jaquard-féle szövőszék lyukkártyái

14 Hollerith lyukkártya feldolgozó készüléke 1931-ben a német Hollerith Társaság egy dugaszoló tábla segítségével vezérelhető gépet hozott létre.

15 IBM lyukkártyarendező gép („szorter”)

16 Elektromechanikus számítógépek Elektromechanikus programozható számológépek megalkotása Kódfejtés Bonyolult számolások elvégzése (Pl. rakéta röppálya)  Az elektromosság terjedésével motorok kerültek a számológépekbe.  A mechanikus alkatrészeket, elektronikus jelfogókra cserélték. A jelfogó vagy relé elektromos áram mágneses hatására elektromos érintkezőket működtető kapcsolóelem.  Megnőtt a számítási igény.  A II. világháború gyorsítja a folyamatot.

17 Németországban 1939-ben készült el Konrad Zuse első nagy sikerű, jelfogókkal működő, mechanikus rendszerű számítógépe. Z1, (Z2, Z3).

18 Colossus, Alan Turing kódfejtő gépe A II. világháború alatt megfejtik vele a németek titkos üzeneteit

19 Mark I. Az első teljesen automatikusan működő számítógépet az Egyesült államokban, a Harvard Egyetemen 1939-1944-ig tartó munkában készítették el.

20 Mark I. Howard Aiken vezetésével készült A Mark I másik neve: Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC). Fixpontos számokkal dolgozott (10 egész 13 tizedes jeggyel), relékből épült fel, kb.: 760000 alkatrészt és 800 km huzalt tartalmazott. Tízes számrendszert alkalmazott a mechanikus számológépek fogaskerekeihez hasonlóan. 72 db 23 jegyű számot tudott tárolni egy időpillanatban. A programot lyukkártyáról olvasta be Nem tartalmazott feltételes parancssort. Egy másodperc alatt három összeadó műveletre volt képes.

21 Elektronikus számítógépek Elektroncsöves működés, gépi nyelvű programozás, 2-3000 művelet/másodperc (1943-58) Jellemzőik: Az elektroncső az elektronikában használt aktív eszköz, amely elektronok vákuumban vagy gázzal töltött térben való áramlásán alapul. többnyire hengeres védőburában rögzített, a búra légmentesen lezárt elektródákat tartalmaz, az elektródák a működtetéshez ki vannak vezetve nem érzékeny az atomrobbanás okozta sugárzásra, és az elektromágneses zavarokra Elektroncső jellemzőik:

22 Elektronikus számítógépek 1943-1946 között készült el a teljesen elektronikus számítógép Bonyolult számolások elvégzése. Lövedék röppályaszámítására építettek meg. 30m hosszú, 30 tonna súlyú gép 18 ezer elektroncsövet tartalmazott 10-es számrendszerben számolt a programozása kizárólag gépi nyelven történt, sok energiát használt fel, gyakori volt a meghibásodás (átlagosan 15 percenként), a sebessége mindössze 1 000 – 5 000 művelet/másodperc volt. A programozáshoz 6000 kapcsolót kellett átállítani. ENIAC számítógép (Electronic Numerical Integrator and Calculator) a Pennsylvania Egyetemen.

23 Neumann János az IAS-komputer előtt

24 UNIVAC 1951-ben készült el. Ez volt az első sorozatban gyártott számítógép.

25 Elektronikus számítógépek fejlődése Elektroncsöves működés gépi nyelvű programozás, 2-3000 művelet/másodperc (1943-58) 1. Generációs számítógépek: Tranzisztorokkal működnek, 1 millió művelet/másodperc, programozásukra programnyelvek készültek (ALGOL,FORTRAN,COBOL) (1958-65) 2. Generációs számítógépek:

26 Elektronikus számítógépek fejlődése Elektroncsöves működés gépi nyelvű programozás, 2-3000 művelet/másodperc (1943-58) 1. Generációs számítógépek: Tranziztorokkal működnek, 1 millió művelet/másodperc, programozásukra programnyelvek készültek (ALGOL,FORTRAN,COBOL) (1958-65) 2. Generációs számítógépek: Chip-ekkel működnek, Integrált áramkörök használata elemről is működnek, 10-15 millió művelet/másodperc (1965-72) 3. Generációs számítógépek: Mikroprocesszorok, írógép méretű, emberközelibb programozási nyelveken való programozás. (BASIC, LOGO,PASCAL,DELPHY), 1 milliárd művelet/másodperc (1972- 1991) PC kategória kialakulása 4. Generációs számítógépek:

27 A személyi számítógép personal computer = pc desktop Azt a számítógépet, amelyet ma egyszerűen PC (Personal Computer - személyi számítógép) néven emlegetünk, eredetileg az IBM cég fejlesztette ki az 1970-es évek végén. Az Apple cég körülbelül ugyanabban az időben alkotta meg első számítógépét (Macintosh –Röviden MAC), amikor a PC megszületett. Gyors fejlődés az elektronikai iparban. Új technológiák, új eszközök megjelenése. Életmódbeli változások.

28 1981. Kereskedelmi forgalomba hozza az IBM az első személyi számítógépet a Wintelt Üzleti világ Magán személyek Számítógép használatának elterjedése: Jellemzői: x86 processzorra épülő, asztali Windows operációs rendszer

29 1983. APPLE LISA gép használta először az egeret és a grafikus kiszolgáló felületet. Hamarosan átalakították, műszakilag javítottak rajta és a Mac XL néven terjedt el.

30 A PC vitte el az otthonokba az informatikát és az internetet.

31 Számítógép típusok Szuperszámítógép Desctop,- asztali számítógép Laptop, - hordozható számítógép Netbook, - noteszgép netre TableT PC, - táblagép PDA, PNA, - kézi vagy zsebszámítógép Okos telefon Szuperszámítógép Desctop,- asztali számítógép Laptop, - hordozható számítógép Netbook, - noteszgép netre TableT PC, - táblagép PDA, PNA, - kézi vagy zsebszámítógép Okos telefon

32 Számítógép típusok Szuperszámítógép

33 Számítógép típusok Desctop,- asztali számítógép

34 Számítógép típusok Laptop, - hordozható számítógép

35 Technikai fejlődés; 2001 –től megjelennek az új generációs processzorok (többmagos CPU, IMB és Intel) Az első többmagos processzort az IBM alkotta meg 2001-ben. Laptopok teret nyernek Miniatürizálás: a számítógépek egyre kisebbek lesznek.

36 Számítógép típusok Tablet PC, - táblagép

37 Számítógép típusok Netbook, - noteszgép netre

38 Számítógép típusok PDA, PNA, - kézi vagy zsebszámítógép

39 Számítógép típusok Okos telefon minden eszközt intelligenciával és, internetes kapcsolódás lehetőséggel készítenek a gyártók

40 Új eszközök, „okos” gépek, automatizált háztartások Telefon Porszívó Hűtő

41 Kazán vezérlése Számítógép vezérlésű ház A gépek kapcsolatban állnak az okostelefonnal Automatizált konyha Új eszközök, „okos” gépek, automatizált háztartások

42 Új technológiák Távsebészet Ultrahang Sofőr nélküli autó Táv diagnosztika

43 Új technológiák A „da Vinci sebészeti rendszer” operáló asztala a robottal Felderítő drón szúnyog Megfigyelő drón Bionikus protézisek

44 RFID chip Chip azonosításra Irány a neuro-memória chip! Izraeli kutatóknak sikerült emlékeket eltárolniuk mesterségesen kitenyésztett élő idegsejtek hálózatában, mellyel kikövezhetik az utat a kiborgok előtt. 2013. 01. 01.-től, Magyarországon minden 4 hónapnál idősebb kutyába egy mikrochipet (más néven transzpondert) kell ültetni, ami egy rizsszem méretű üvegbe helyezett ún. RFID chip, ami egy 15 számjegyű egyedi azonosítót tartalmaz és sugároz ki, melyet megfelelő készülékkel érzékelni lehet és ezáltal azonosítani az állatot. Idegsejt - neuron

45 Agyba ültethető chip az Inteltől Az Intel állítja, hogy több olyan módszer kidolgozásán is dolgozik. Ennek segítségével lehetővé válik az emberi gondolatokat olvasása és megjelenítése, majd ennek segítségével a számítógépek, televíziók és mobiltelefonok irányítása. Rehabilitációs nanochipnek A kutatócsoport rögzíti a károsodott agyterületekre beültetett elektródák által közvetített elektromos aktivitást. Ezt az aktivitást elemezve a kutatók olyan algoritmusokat fejlesztenek, amelyekkel serkenthetik az egészséges idegi aktivitást. Ezeket az algoritmusokat mikrochipekbe programozzák, és a jeleket visszatáplálják az agyba. A Brown Egyetemen olyan agy- számítógép interfészt építettek, ami agyba ültetve irányít egy számítógépet.

46 Agyba ültetett chip segíthet emlékezni A DARPA, az amerikai védelmi minisztérium megbízásából elkezdte megtervezni az agy fekete dobozát. Ez egy olyan implantátum, amit a katonák agyába építenének be, és rögzítenék a memóriájuk tartalmát. Ha a katona ezután agysérülést szenvedne, az implantátumból visszaállíthatnák az emlékeit. Az agyi régiók stimulációjával felgyorsítható lenne a tanulási folyamat, így hamarabb tanulhatók új képességeket. Az emberi idegrendszer jeleit fel kell dolgozni, majd dekódolni.