Transcript Document

Računarstvo

računarstvo







algoritamski procesi
opisuju i transformišu informaciju
teorija, analiza, projektovanje, efikasnost,
imlementacija, primene
računar: matematička mašina
metode: teorija, projektovanje, eksperiment
matematika, tehnika, prirodne nauke
nauka / tehnologija (D. Knuth, R. Hoare, E.
Dijkstra, N. Wirth...)
Podoblasti računarstva
 1. hardver
 2. organizacija računarskih sistema
 ...
 2.2. računarsko-komunikacione mreže
 ...
 3. softver
 3.1. programske tehnike
 3.2. softversko inženjerstvo...
 3.2.4 verifikacija programa
 3.4. operativni sistemi...
 4. podaci
 4.1. strukture podataka
Podoblasti računarstva (nast.)
 5. teorija računarstva
 ...
 5.2. analiza algoritama i složenost problema...
 5.4. matematička logika i formalni jezici
 6. matematika izračunavanja
 6.1. matematička analiza
 6.2. diskretna matematika
 6.3. verovatnoća i statistika...
 7. informacioni sistemi
 7.1. modeli i principi
 7.2. upravljanje bazama podataka
Podoblasti računarstva (nast.)
 7.3. čuvanje i pretraživanje informacija
 7.4. aplikacije informacionih sistema...
 8. metodologije izračunavanja
…
 8.2. veštačka inteligencija (obrada prirodnog jezika)
 8.3. računarska grafika
 8.4. obrada slike
 8.5. prepoznavanje oblika
 8.6. simulacija i modeliranje
 8.7. obrada teksta...
 ...
Podoblasti računarstva (nast.)
9. primene računarstva
9.1. obrada administrativnih podataka...
9.5. umetnost i društvene nauke
9.6. CAD (projektovanje uz pomoć računara)
10 računarske sredine
10.1 računarska industrija (i standardi)
10.2. računari i obrazovanje...
10.5. pravni aspekti računarstva...
10.7. računaska profrsija (i kodeksi dobre prakse i etika)
...
Programiranje (nast.)

Primer (R.Sethie: Programming Languages –
Concepts and Constructs)





jula 1962.g.
raketa sa Venerinom sondom bez posade, Mariner I
uništena 290 sekundi posle lansiranja
gubitak: 18-20 miliona US$
uzrok: greška u programskom fragmentu
if not (raketa u kontaktu sa radarom) then
korigovati putanju leta


korišćen prethodno u četiri lansiranja na Mesec
tri stotine nezavisnih testiranja
Programiranje (nast.)

Primer (R.Sethie: Programming Languages –
Concepts and Constructs)





jula 1962.g.
raketa sa Venerinom sondom bez posade, Mariner I
uništena 290 sekundi posle lansiranja
gubitak: 18-20 miliona US$
uzrok: greška u programskom fragmentu
if not (raketa u kontaktu sa radarom) then
ne korigovati putanju leta


korišćen prethodno u četiri lansiranja na Mesec
tri stotine nezavisnih testiranja
Izbor programskog jezika

Pomaže da se napiše dobar program



lako čita
lako razume
lako modifikuje
Malo istorije računarstva

Ranih 40. godina 20. veka, kao spoj:
 teorije algoritama (matematika, analitičnost)
 matematičke logike





kriterijumi valjanosti izvođenja i formalnih principa
rasuđivanja
1936.g: Alan Turing: univerzalni računar ne postoji
Uvid u granice automatskog računanja
Podatak i instrukcija (program) – ekvivalentnost zapisa
pronalaska programabilnih računara
(projektovanje, tehnika)

Ranije: mehaničke i elektromehaničke naprave (Paskal,
Lajbnic, Bebidž)
Informacione tehnologije





Postupci, metode i tehnike pikupljanja, obrade, prenosa,
čuvanja i prezentovanja informacija
Pronalazak pisma (pre oko 5000 g)
Prva informaciona revolucija: 15.v, štamparija
Druga informaciona revolucija: tehnologija digitalne
informacije, 20.v.
Danas:




Tehnologije senzora (npr. digitalna video kamera, čitač bar koda,
skener, miš, tastatura)
Komunikacione tehnologije (npr. kablovi, telefonske linije, Internet)
Računarske tehnologije (računarski sitemi za čuvanje i obradu
informacija)
Tehnologije prikazivanja (npr. ekran terminala, štampač, LCD ekran
(Liquid Crystal Display))
Informacione tehnologije:
razvoj

Periodi:

Premehanički: od 3000g.pne do 1450.g.ne



Sistemi pisanja i brojanja (klinasto pismo; usavršavanje:
Sumerci, Mesopotamci; Egipćani; Feničani; Grci; Rimljani
Tehnologije: “stylus”, glina; papirus, olovka; koža, listovi; papir
– Kina
Brojevi








Egipćani: 1-9 (|); 10 (U), 100 (spirala), 1000 (lotosov cvet)
Između 100 i 200.g.ne Hindu, devetocifreni brojevni sistem
Oko 875.g.ne koncept nule
Arapski trgovci: dekadni sistem iz Azije u Evropu u 12. veku
Tehnologija: abakus
Mehanički
Elektromehanički
Elektronski
Informacione tehnologije:
razvoj (nast.)

Mehanički: 1450 - 1840.g.








1450.g. Johan Gutenberg – štamparija
“računari” opšte namene: ljudi
Broj Pi na 500 decimala (3 godine)
1600-te: V. Outred, sveštenik: klizajući lenjir – analogna
računaljka
1642.g. B.Paskal: “Paskalina” sabira i oduzima
1670.g G.Lajbnic “Paskalina” množi i deli
1820.g. Č.Bebidž “Diferencijska mašina”: dijagrami kvadrata
i kubova brojeva (1991.g. Londonski muzej);3 tone, 2x4m,
4000 delova
1830.g. Č Bebidž: analitička mašina – projekat; sličan
današnjim računarima; Augusta Ada Bajron – bušene
kartice, program
Informacione tehnologije:
razvoj (nast.)

Elektromehanički: 1840-1940.g.


Električna struja
Telekomunikacije




telegraf (Morzeova azbuka, 1835.)
telefon 1876. (Bel)
radio aparat 1894. (Markoni)
Računanje


1880-1890. H.Holerit; uređaji za čitanje kartica (IBM)
1930-40. H.Aiken (Harvard) Mark I: program (papirna
traka), ulaz(bušene kartice), smeštanje rezultata
(elekromehanički prekidači); 17x2.5m, 750000 delova,
800km žice, 3 miliona električnih spojeva; 1944.
završena; kraj elektromehaničkog perioda
Informacione tehnologije:
razvoj (nast.)

Elektronski: 1940-danas





Elektronske vakuum cevi
1939, SAD, prototip sa 300 cevi
1941, Nemačka, Konrad Zuse (Cuze), Z3 programabilni računar –
projekat
1943, Engleska, Tjuring, Colosus (dešifrovanje); 1800 cevi –
aritmetika – specijalna namena
1943. američka vojska: ENIAC (“The Electronic Numerical
Integrator and Calculator”);





Eckert, Mauchly; 1946. završen; 1700 cevi, 30 tona, 30x3m – računao
trajektorije u sekundama – specijalna namena
EDVAC – programabilan; projekat
John von Neumann – 1945-47; koncept elektronskog
programabilnog računara
1949. EDSAC M. Wikes – realizacija programabilnog računara
1949. UNIVAC Eckert, Maucly – projekat komercijalnog računara
Generacije savremenih
elektronskih računara

I generacija (1951 – 1958)




Elektronske cevi
Magnetni doboš – memorija
Nauka, inženjerstvo


Bušene kartice
Mašinski i simbolički jezik
II generacija (1959 – 1963)




Poluprovodnici za tranzistore
Od 1954 – silicijum umesto germanijuma
Magnetno jezgro – memorija
 Magnetni diskovi i trake
FORTRAN: John Backus, 1957






blizak matematičkoj notaciji
efikasno prevođenje na mašinski jezik
LISP, 1958, McCarthy, rad sa listama;
COBOL
Prenisovost programa, čitljivost
Novi korisnici
Generacije savremenih
elektronskih računara (nast.)

III generacija (1964 – 1979)






Integrisana kola – silicijumski čip
MOS (Metal Oxide Semiconductor) memorija - silicijumski čip
Telekomunikacioni sateliti
Operativni sistemi
1972, Kovalski: Prolog – neproceduralan
Algol 60 (60-tih g.)




Algol W (1966): poboljšano struktuiranje podataka
Pascal (1971): dalja poboljšanja
Modula 2 (1983): koncept modula (Wirth)
Oberon (1988): Wirth
Generacije savremenih
elektronskih računara (nast.)

CPL (Strachy 1966) – Combined Programming
Language: nije u potpunosti implementiran; uvodi
koncepte





BCPL (Richards 1969): Basic CPL – za pisanje
kompilatora
C 1972 – Dennis Ritchie – implementacioni jezik za
softver vezan za operativni sistem UNIX (1973. prepisan
u C)
1977 usavršen sistem tipova C-a
C++ (Stroustrup 1986) – definisanje novih tipova; klase
pozajmljene od Simule 67; strogo tipiziran sistem
1989. C standard / vs. K&R
Generacije savremenih
elektronskih računara (nast.)

IV generacija (1979 – danas)






LSI, VLSI
Mikroprocesor: memorija, logika i kontrolna kola
Personalni računari, npr. IBM PC, Apple Macintosh
Poslovna i lična upotreba
Jezici IV generacije – specijalne namene - za rad
sa bazama podataka, raširenim tabelama, obradu
teksta
Internet - teleizračunavanje
Zadatak

Naći na Internetu tekstove i fotografije:



Paskal, Lajbnic, Bebidž, Ada Bajron, Dž. fon
Nojman, Zuse, Tjuring, Eckert, Mauchly
Abakus, Mark I, ENIAC, EDVAC, EDSAC,
UNIVAC
Internet