Transcript Slayt 1
Bilgi Teknolojileri ve Bilgisayara Giriş Yrd. Doç Dr. Betül DEMİRDÖĞEN Dersin Hedefleri Bilgisayarın Tanımı Bilgisayarın Tarihçesi 1. Kuşak öncesi 1. Kuşak bilgisayarlar 2. kuşak bilgisayarlar 3. kuşak bilgisayarlar Bilgisayarın Temel İşlevleri Bilgisayar çeşitleri Bilgisayar Nasıl Çalışır Bilgisayar Parçaları 2 Betül Demirdöğen DERSİN HEDEFLERİ Bu dersin sonunda 3 Bilgisayarların gelişim sürecini ve tarihçesini tanımlayabilecek, Bilgisayarların ana özelliklerini ve bileşenlerini açıklayabilecek, Bilgisayarların ve bilişim sistemlerinin günümüz dünyasında iş ve özel yaşamımıza etkilerini açıklayabileceksiniz Betül Demirdöğen BİLGİSAYARIN TANIMI Günümüzdeki bilgisayar tanımı geçmişteki ile aynı mıdır? Geçmişteki bilgisayar tanımı ve fonksiyonu nedir? Günümüzdeki bilgisayar tanımı ve fonksiyonu nedir? 4 Betül Demirdöğen Bilgisayar Nedir? Kullanıcılardan aldığı ham verileri, kendi ana yapısı altında belirlenen bir programa göre işleyebilen, bunlar üzerinde çok sayıda sayısal ve mantıksal işlemler yaparak; Yaptığı işlemlerin sonucunu karşılaştırabilen, saklayabilen, paylaşabilen ve istenildiğinde kullanıcılara oluşturduğu kullanılabilir bilgiyi sunabilen elektronik bir makinedir. Mantıksal kararlar alarak basit aritmetik işlemler yapan bir makinedir. Bilgisayar basit ve iyi tanımlanmış görevleri yerine getirebilen parçalardan oluşur. 5 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi Sizce 6 ilk bilgisayar nasıl görünüyordu ve fonksiyonları nelerdi? Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi 7 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi - ABAKÜS M.Ö. 1000 Modern bir abaküs Çok eski bir abaküs 8 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi - Pascaline (Paskalayn) 1642 Toplama-Çıkarma Çark sistemi kullanmakta idi. Arabalarda dijital olmayan hız göstergeleri ile aynı çalışma prensibine dayanmaktadır. Blaise Pascal tarafından vergi toplayıcısı olan babasının işlerini kolaylaştırmak amacı ile keşfedildi. 9 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Leibniz Çarkı 1671 Wilhelm Leibniz + ,- ,* ,/ Çark yerine oluklu silindirler kullandı. Ondalık sayı sistemi yerine ikili (0 ve 1’den oluşan) sayı sistemini kullandı. Seri olarak üretilen ilk hesap makinesi 10 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Fark Makinesi 11 1830 Charles Babbage: Logaritmik hesaplamalar Büyük çarpmaları, bölmeleri, kök ve kuvvet alışları Analitik makineyi tamamlayamadan öldü. Analitik makine bugüne kadar üretilen hesaplama makinelerinden farklı olarak programlanabilir özelliğe sahiptir. Koşul cümlesi yardımı ile program her çalıştığında farklı sonuçlar vermekteydi. Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Hollerith kontrol paneli 1890 Herman Hollerith Temel bileşenler Kart okuyucu Çarklı bir sistemle çalışan hesap yapabilen bir mekanizma Hesaplama sonuçlarını gösteren ibreli gösterge duvarı Hollerith Çizelgeleştirici (Tabulating) Makine Şirketini kurdu. Birkaç el-değiştirme sonrasında şirket IBM (International Business Machine) ismini aldı. Gaz faturaları Otoyollar Seçimler 12 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Mark I 1944-IBM. Programlanabilir özellikteki ilk dijital bilgisayar. 5 ton ağırlığında, 800 km uzunluğunda tel, 2,4 metre yükseklik, 15,5 metre uzunluk, 5 beygir gücü elektrik II. Dünya Savaşı sırasında savaş gemilerinden atılan mühimmatların yollarını doğru bir şekilde tanımlama ihtiyacı doğrultusunda üretilmiştir. 13 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Eniac Elektronik Sayısal Hesaplayıcı ve Doğrulayıcı, 1946. Mark-I’den 1000 Kat Hızlı: Mark I: Çarpma Mark 1’de 6 saniye, Eniac’da ise 1/2800 saniye Dünyanın ilk genel amaçlı sayısal bilgisayarıdır. Pensilvanya Üniversitesinde John Mauchly ve John Presper Eckert tarafından tasarlanmıştır. 14 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Eniac ABD ordusunda silahlar için menzil ve mermi yolu hesaplamasında kullanılacak tabloların oluşturulması 30 ton ağırlığında, 18000 lamba kullanan ve 140 metrekare yer kaplayan bir cihaz. Program ve veri için ayrı hafıza blokları kullanmaktaydı Çalışma esnasında 140 kilovat enerji harcamaktaydı. Sorun: Yeniden programlama için her defasında çok fazla sayıda bağlantı kablosu ve düğmenin yeniden düzenlenmesi gerekiyor. Programlama günler alıyordu. Aynı anda bu kadar çok sayıda lamba istenen hassasiyette çalışmıyor 15 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Edvac ENIAC’ın 10’da biri ve 100 kat daha hızlı. ENIAC’ı geliştiren ekipten John von Neumann 1945 senesinde daha sonra kendi adını alacak (Neumann Makinası) bir tasarım ile ortaya çıktı. Neumann’ın önerisi, bilgisayarın uyarınca işlem yapacağı komutların, hafızada bilgisayarın anlayabileceği bir formda, veri ile birlikte yer alması ve de cihazın bu komutları okuyarak işlemesi ilkesine dayanmaktaydı. “Kayıtlı program kavramı” (Aynı dönemlerde Alan Turing de benzer bir kavram geliştirmiştir.) olarak adlandırılan bu yaklaşım, kendisinden sonra gelecek tüm bilgisayarlarda (günümüzde de) çalışma ilkesini teşkil etmiştir 16 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi- IAS Ana hafıza, hem veri hem de program komutlarını saklamaktadır, Aritmetik ve mantık birimi (ALU) sayısal veri üzerinde işlem yapma yeteneği taşımaktadır, Kontrol birimi, hafızadaki komutları yorumlayarak yapılacak işlemi belirlemektedir, Giriş-çıkış birimi ise cihazın idare edilmesi için veri/program işlemlerinin giriş-çıkışını sağlamaktadır. IAS’nin hafızası her biri 40 ikilik düzen verisi (bit) içeren 1000 hafıza biriminden oluşmaktadır. IAS’nin kontrol birimi bu hafızadan komutları okuyarak sıra ile işleme almaktadır. Cihazın 21 adet farklı komutu bulunmakta ve bunlar ile veri transferi, dallanma komutu, aritmetik işlemler ve de adres değişiklikleri yapılabilmektedir. 17 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – Univac Evrensel Otomatik Bilgisayar 1951 Manyetik Teyp kullanarak verileri saklayabilen ilk bilgisayar İlk ticari bilgisayar 1950 yılında ABD nüfus bürosu tarafından nüfus sayımında kullanıldı 18 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – 1. Kuşak 1.Kuşak Bilgisayarlar (1946-1959) 1.Kuşak Bilgisayarlar’ın Temel Özellikleri 19 İşlemci olarak çok büyük vakum tüpleri kullanılırdı Fazla enerji harcarlardı Çevreye fazla ısı yayarlardı Veri programlarını ana belleklerinde tutarlardı Saklama aracı olarak manyetik teyp kullanılırdı Programlar fazla detay gerektiren makine dilinde yazılırdı. Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi IBM 7000 Transistörlü ilk bilgisayar (uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan, gerektiğinde anahtarlama elemanı olarak kullanılan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır) Çok daha küçük, az enerji harcayan, daha ucuz, daha az ısınan ve daha dayanıklı Transistörlü evre: Bilgisayarın 2. dönemi 20 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – 2. Kuşak 2. Kuşak Bilgisayarlar (1959-1964) Transistor teknolojisiyle üretilen bilgisayarlar. Bu bilgisayarların boyutu 1. kuşak bilgisayarlarla kıyaslanamayacak kadar küçüktü. Performans açısından da kıyaslanamayacak bir gelişim sağlanmıştır. Temel Özellikleri 21 İşlemci olarak transistör kullanılırdı Ortalama 10.000 transistör ile çalışırlardı Az enerji kullanırlardı Daha az ısı yayarlardı Transistörler tablolar üzerine el ile monte edilirdi Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi – 3. Kuşak IBM-360 Bilgisayarın 3. dönemi: entegre devre kullanılan ilk bilgisayar. İkinci nesil bilgisayarlarda bafllarda 10000 civarında transistör bulunmakta idi, zaman içerisinde bu yüz binlerce transistöre ulaştı ve ayrık transistörler ile cihaz üretimini çok zor bir hale soktu 3.Kuşak Bilgisayarlar’ın Temel Özellikleri 22 İşlemci olarak entegre devreler kullanılırdı Düşük maliyet ile yüksek güvenirlik sağlanmaya başlandı Manyetik diskler kullanılmaya başlandı Program ve veriler ihtiyaç duyulduğu sürece saklanabiliyordu Betül Demirdöğen Bilgisayarın Tarihçesi INTEL-4004 İşlemcisi: Apple 1970’ler. Entegrelerin birleştirilmesiyle hazırlanan ilk çip (Merkezi İşlem Birimi) sayılabilir. Merkezi İşlem Biriminin (CPU) tüm işlevlerini tek bir devre üzerinde sunmuş ve ilk mikroişlemci ortaya çıkmıştır. 1977 Klavye ve Monitör bulunuyordu. Bundan sonra kişisel bilgisayar dönemi başlamıştır. IBM:1981 23 İlk kişisel bilgisayarı piyasaya sürdü. İşletim sistemi: Microsoft firmasının DOS (Directory Operating System) Betül Demirdöğen BİLGİSAYARIN TEMEL İŞLEVLERİ 24 Betül Demirdöğen BİLGİSAYARIN TEMEL İŞLEVLERİ Bir cihazın bilgisayar olarak adlandırılabilmesi için şu işlemleri yapabiliyor olması gerekmektedir. 25 Girdi İşlemleri: Bilgisayara verilerin girilmesini sağlayan işlemlerdir. Aritmetik İşlemler: Çarpma, toplama, çıkarma, bölme, üs alma gibi asıl aritmetik işlemlerdir. Bunlardan başka karşılaştırmalarda yapabilir. Veri Saklama İşlemleri: Program ve veriler bilgisayarda saklanır, daha sonra istenilen zamanlarda tekrar tekrar kullanılabilir. Kayıtlı Bir Programı Çalıştırmak: Programcının, komut kümelerini (program) her defasında yeniden girilmesi gerekmez. Bir defa girilince daha sonra bu programı her zaman çalıştırabilir Çıktı İşlemeleri: Girilen bilgilerin kullanılabilir hale gelmesini sağlar Betül Demirdöğen BİLGİSAYAR NE YAPAMAZ? Bilgisayar; kendisine verilen görevleri, bilgisayar programcısı tarafından kendisine gösterilen yöntem ve konutları uygulayarak ve yine kendisine verilen verileri kullanarak yerine getirir. Bunların dışında bir işlem yapamaz. Bilgisayarın iki özelliği vardır: işlemleri doğru ve hızlı yapmak. Bilgisayar düşünemez ve kendisine belirtilenin (programın) dışında bir işlem yapamaz 26 Betül Demirdöğen Bilgisayarın Kullanıldığı Alanlar Ticari Alanda Eğitimde Bankacılıkta Haberleşmede Bilimsel Araştırmalarda Tıpta Mühendislik ve Mimaride Yayıncılıkta Askeri Alanda Sanayide … 27 INTERNET Betül Demirdöğen Bilgisayar Çeşitleri Özel Amaçlı Bilgisayarlar: Özel bir amaç için tasarlanmış ve sadece o alanda hizmet veren bilgisayar türleridir. Örneğin; çamaşır makinası, müzik seti gibi… Genel Amaçlı Bilgisayarlar: 28 Programlanabilen, her işi yapan bilgisayarlar. Büyük Boy – Süper Bilgisayarlar Ana Bilgisayarlar Orta ve Küçük Boy Bilgisayarlar Kişisel Bilgisayarlar, Taşınabilir Bilgisayarlar Mini Bilgisayarlar (Avuç içi, cep telefonları) Betül Demirdöğen Bilgisayar Çeşitleri Genel Amaçlı Bilgisayar Türleri 29 Büyük Boy – Süper Bilgisayarlar: Saniyede milyonlarca yönergenin hakkından gelen çok hızlı bilgisayarlar. Nükleer enerji araştırmaları, jeolojik verilerin analizi gibi bilimsel konularda tercih edilir. Çok pahalıdırlar. Ana Bilgisayarlar:Yüksek işlem hızı gerektiren çalışmalarda kullanılır. Bankalar gibi. Aynı anda yüzlerce, binlerce kişiye eşzamanlı sonuç sunarlar. Orta ve Küçük Boy Bilgisayarlar: Güçlü bilgisayarlardır.İş yerlerinde kullanılan kişisel bilgisayarlar buna örnek verilebilir. Kişisel Bilgisayarlar, Taşınabilir Bilgisayarlar Mini Bilgisayarlar (Avuç içi, cep telefonları) Betül Demirdöğen Bilgisayar Nasıl Çalışır? Bilgisayarlar, verileri sayısal olarak algılayarak işlem yapmaktadırlar. Sahip oldukları elektrik enerjisinin iki basit durumunu (açık ve kapalı olma durumu) kullanırlar. Günlük hayatta kullandığımız tüm harf, rakam ve semboller bilgisayarın sayısal ortamında elektriğin açık (1) ve kapalı (0) olma durumlarının farklı ihtimalleri ile ifade edilmektedir. 0 ve 1 rakamlarından oluşan bu sayı düzenine, ikili (binary) sayı düzeni adı verilmektedir. 30 Betül Demirdöğen Bilgisayarda veri ölçü birimleri? En küçük depolanabilen hücre 1 veya 0’dır. Tek hücrelik veri depolama alanına Bit (Binary digit) adı verilir. Tek bir bit ile sadece 2 farklı durum ifade edebildiğimize göre gündelik hayatta kullandığımız tüm harf, rakam ve sembolleri bilgisayarın tanımlayabilmesi için daha fazla hücrenin bir araya gelmesi gerekir. A harfine bastığımızda veri bilgisayarda: 8 veri hücresinin (bit) bir araya gelmesi ile oluşan bloğa da byte adı verilir. 8bit=1 BYTE 1024 BYTE = 1 KILOBYTE (KB) 1024 KILOBYTE = 1 MEGABYTE (MB) 1024 MEGABYTE = 1 GIGABYTE (GB) 1024 GIGABYTE = 1 TERABYTE (TB) 31 Betül Demirdöğen Bilgisayar Parçaları Yazılım ? Bilgisayarın çalışmasını ve hizmet vermesini sağlayan fiziksel kısım dışında kalan her şey yazılımdır. Bilgi işlemesini sağlayan yöntemler topluluğudur. Bilgisayar üzerinde çalışan her türlü programa verilen genel isimdir. İşletim Sistemi (Operating System) de bir yazılımdır. Donanım ? Bilgisayarı oluşturan mekanik ve elektronik parçaların tümüdür Giriş Üniteleri (input units)* Çıkış Üniteleri (Output Units)* Bellek Üniteleri (Memory Units – Primary Data storage Units) Matematiksel ve Mantıksal Hesap Ünitesi (Aritmetic & Logic Unit) İşlemci (Central Processing Unit, CPU) Disketler ve Sabit Diskler (Secondary Storage Units) 32 Betül Demirdöğen DONANIM- Giriş Üniteleri Bilgisayara herhangi bir bilginin girilmesi için kullanılan donanımlardır. Bu donanımlar doğrudan bilgi girişini sağlayan aygıtlar olabildiği gibi, işaretleme aygıtları da olabilir. 33 Klavye (keyboard), Tarayıcılar (scanner), Karakter ve işaret tanıyıcılar, Resim ve ses yakalama aygıtları (Webcam) Fare (mouse), Kumanda kolu (joystick), Işıklı kalem (light pen) ve Dokunmatik ekranlar (touch screen) Betül Demirdöğen DONANIM- Çıkış Üniteleri Bilgisayar tarafindan islem basamaklarindan geçirilerek üretilen yazi, resim, tablo, müzik, grafik, hareketli görüntü, vb. nin kullanıcıya aktarılmasını sağlayan donanımlardır. 34 Ekran Yazıcı Kulaklık Hoparlör Çizici Betül Demirdöğen