Transcript Info_tortenet

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
KIPU
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
Abakusz
• Az első abakuszt
babilóniaiak használták
ie. 3000-ben.
• az eszköz folyamatosan
tökéletesedett,
korszerűsödött.
• A kinaiak szuan-pannak 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
1. A számítógép legyen teljesen elektronikus
2. Kettes számrendszer használata
3. Soros működésű: az utasításokat egymás
után sorban hajtsa végre
4. Belső program- és adattárolás: az adatok
és a programok ugyanabban a belső
tárban, a memóriában legyenek
5. Aritmetikai egység alkalmazása