A számítógép története

Az előadások a következő témára: "A számítógép története"— Előadás másolata:

1 A számítógép története
Szerkesztette: Jónás Richárd 2005. december 12.

2 Kezdetekben Az alapműveletek számolására az egyik első ismert eszköz a világ szinte minden táján 3-4 ezer éve, különböző formában feltűnő abakusz volt. Egy részben módosított változatát a mai napig használják Oroszországban, Kínában és Japánban.

3 Az európai számolást az arabok által közvetített kultúra befolyásolta.
A ma arab számoknak nevezett tízes számrendszerünk valójában indiai eredetű, az arabok csak közvetítették a módszert. A XIII. század legelején Fibonacci, Liber Abaci című könyvével hathatósan hozzájárult a hindu-arab számjegyek elterjedéséhez.

4 A legtöbb számolást a csillagászoknak és a hajósoknak kellett végezni, ezért érthető, hogy az első számológépet egy csillagászattal foglalkozó német szerzetes, Wilhelm Schickard tervezte 1623-ban.

5 Ebben az évben Schickard Keplernek írt levelében vázlatokat küldött és azt írta: „az összeadás és a kivonás műveletét teljesen, a szorzást és az osztást részben automatizálta”. Egy tűzvész megsemmisítette a készülő példányt, Schickard pedig pestisben meghalt ben a Kepler-hagyaték vizsgálatakor találták meg a levelet és benne a készülék rajzait. Az IBM által 1960-ban elkészített modell működőképesnek bizonyult.

6 A Kepler-hagyaték feltárásáig a tudománytörténet Blaise Pascal francia matematikust tartotta az első számológép megalkotójának. Ő 1642-ben készítette el összeadásra és kivonásra alkalmas gépét. ARITMOMÉTER

7 19. században A német Gottfried Wilhelm Leibniz, Pascal gépét továbbfejlesztette, szorzásra és osztásra is alkalmassá tette. Leibnitz vetette fel elsőként a kettes számrendszer alkalmazását is e készülékekben, amelyek már tartalmazták a szinte máig használt mechanikus asztali számológépek alapelemeit.

8 Babbage Leibniz

9 Differencia gép A 20 éves angol matematikus Charles Babbage 1812-ben kapta azt a feladatot, hogy a hajózási táblázatok adatait ellenőrizze, és a hibákat javítsa ki. Az igen sok számítással járó munkát gépesíteni akarta, így 10 éves munkával kidolgozott egy elvi számítógép felépítést, a differencia gépet.

10 Lyukkártyák Ez valójában egy szövőszék, melyen a mintát egymás utáni kártyákon lévő lyukak jelentették, és ezek alapján a gép fűzte a cérnákat. Ez a mai értelemben vett lyukkártya egyfajta programnak tekinthető, amely gyakorlatilag végtelenszer megismételhető volt.

11 Herman Hollerith az IBM atyja
Az Egyesült Államok Belügyminisztériumának Népszámlálási Hivatala 1880-ban felvetette a kérdést, hogy a mindenfelől bejövő adatok feldolgozásának legalább egy részét jó lenne gépesíteni. Erre lyukkártyás rendszert Ő fejlesztett ki.

12 Claude Elwood Shannon Konrad Zuse A 20. század elején lerakja a
1938-ban elkészül az első igazán elektromechanikusnak mondható számológép a Z1. Kettes számrendszerben számol és egy fénymátrixon jeleníti meg az eredményeket. A 20. század elején lerakja a kommunikáció- és információelmélet alapjait.

13 1944-ben Howard Aiken vezetésével elkészül az első teljesen automatikusan működő számítógép, a Mark I. Relékből épült fel és tízes számrendszert alkalmazott. Eredeti célja a telefonbeszélgetések számlázása volt, de a háborús viszonyok miatt lőelem-táblázatok számítására használták.

14 (Electronic Numerical Integrator and Computer)
1945: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) Elektroncsöves Külső programvezérlésű kalkulátor 18 ezer elektroncső Ezerszer gyorsabb, mint a MARK I. A programot lyukkártyákra lyukasztották Az adatokat 20 db tízjegyű regiszterben tárolták

15 Sokak szerint az ENIAC megépítésétől számítjuk a „valódi” számítógépek 1. generációját.
Elektroncsöves, digitális gépek. Kis műveleti sebesség ( művelet/sec.), nagy méret, nagy teljesítményfelvétel, kis megbízhatóság, magas ár jellemzi őket. Felépítésük processzor-centrikus. Csak a soros megoldásra volt lehetőség, egy időben csak egyféle művelet folyhatott. Főleg szakmabeliek tudományos-műszaki számításokra használták őket.

16 Neumann János Neumann - elvek
1946-ban Herman Goldstine kollégájával megfogalmazzák a tárolt program elvét, ami megalapozza a jövő számítógépeinek működését. Neumann - elvek belső vezérlőegység közös tároló az adatok és utasítások tárolására bináris aritmetikai egység perifériák az utasításokat adatként, az adatokat utasításként is tudja kezelni

17 1955: TRIDAC az első tranzisztort használó gép
2. generáció 1955: TRIDAC az első tranzisztort használó gép A gépek műveleti sebessége nőtt, teljesítményfelvételük jelentősen csökkent. Rendszertechnikailag lényeges változást jelentet az önálló, központi feldolgozóegységtől független, azzal párhuzamosan működő csatornák megjelenése. A számítógép struktúrája memória-centrikussá vált. Az operatív tárak ferritgyűrűs felépítésűek, megbízhatóbbak, gyorsabbak, nagyobb kapacitásúak lettek. Megnőtt a software jelentőssége, magas szintű programozási nyelvek alakultak ki: FORTRAN, ALGOL, COBOL.

18 1964-ben Kemény János és Thomas Kurtz kifejlesztették a BASIC nyelvet.
Kialakult a folyamatos működést automatikus programváltással biztosító, kötegelt feldolgozási mód, és az ezt megvalósító programok rendszere, az operációs rendszer. Ezt a számítógép-generációt is csak a szakmabeliek használták.

19 3. generáció Ez az előző generációkhoz képest ismét sebességnövekedést, méret és teljesítményfelvétel csökkenését jelentette. Ekkor fejlesztették ki az IBM 360-as számítógépcsaládhoz tartozó DOS és OS operációs rendszereket. Nicklaus Wirth 1968-ban készítette el a Pascal nyelv terveit, az első fordítóprogram 1970-ben készült el. Ezt a számítógép-generációt a műszaki világ az iparban használta föl.

20 Legfontosabb jellemzőik voltak:
multiprogramozás (több program fut a gépen) többfelhasználós rendszerek programnyelvek bővülése chipek (integrált áramkörök) a méretek csökkenése az energiafelhasználás csökkenése a tár bővülése nő a műveletvégző sebesség a be-kimeneti eszközök teljesítményének növelése

21 4. generáció Ennek a generációnak a kezdetét a világ első mikroprocesszorának megjelenésétől számítjuk: INTEL 4004.

22 Legfontosabb jellemzőik voltak:
hálózati rendszerek új programnyelvek az operációs rendszerek átszervezése felhasználó-orientált programok (multimédia) számítógép kategóriák kialakulása a gép belső felépítésének átszervezése nagy integráltsági fok nagy tárak megjelenése új perifériák célgépek a hétköznapi életben

23 „MINI EVOLUCIÓ” 1975: Bill Gates és Paul Allen megalapítják a Microsoft-ot. 1976: Texas Intstruments 16 bites TMS 9000 mikroprocesszor. 1980: Sinclair Zx 80-as Z80 CPU, 1kb RAM, 4kb ROM. 1981: Hewlett Packard szuperchip. 1982: Commodor 64. 1982: Intel mikroprocesszor. 1983: IBM PC/XT Intel 8088 CUP, 10Mb merevlemezes tároló. 1984: IBM PC/AT Intel 286-os CPU. 1985: humos cég T414 transputer.

24 Ezt a generációt normál közemberek is használták.
1986: Intel : IBMPS/2 termékcsalád. 1988: Compaq Desk pro AT 368-as. 1989: Wafer-skálájú szilícium memória chip. 1990: Microsoft Windows : Personal Digital Assistant: kézírás-felismerő gép.

25 A terv szerint a számítási eljárások
5. generáció… A jövő A japánok 1982-ben meghirdetik az Ötödik Generációs Számítógéprendszer Tervét . A multimédia és az Internet világméretű térnyerése. Az optikai számítógép előretörése valószínű. Prototípusát a coloradoi egyetem készítette el 1993-ban. Az ötödik generáció az információszórás, -feldolgozás, -tárolás új tartalmat nyerő korszaka lesz. Ezt a generációt már mindenki használja akár munkaeszközként is. A terv szerint a számítási eljárások helyét a logikus következtetés veszi majd át, vagyis a Mesterséges Intelligencia.

26 Követelmények az ötödik generációval szemben.
Gépi fordítás Alak- és színfelismerés Beszédfelismerés Beszédre válaszoló gép A rendszer fogalma kitágul, nem a számítógépet, hanem a hálózatot tekintik majd rendszernek. Általánossá válnak a sokprocesszoros, hierarchikus felépítésű számítógépek (párhuzamos adatfeldolgozás). Szupravezetés (jelentős sebességnövekedés) A hatodik talán a biológiai elvek alapján működő számítógépeké lesz.

27 Köszönöm a figyelmet!