Transcript Document 7370318

Povijesni razvoj
računala
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
1
Naprave za pomoċ pri računanju

Od davnina se čovjek domišljao kako
pojednostaviti računanje i računske operacije.

Davno prije pojave računala, kakva danas
poznajemo, ljudi su osmislili naprave i strojeve
koji su im pomagali pri računanju.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
2
Abak

Jedna od prvih takvih
naprava bila je kineski
abakus kojim se veċ u
trečem tisuċljeċu pr.n.e.
učinkovito zbrajalo i
oduzimalo.

Najstarije “računalo" je
na Dalekom istoku
preživjelo sve do danas.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
3
John Napier

Škotski matematičar John
Napier je u 16. stoljeću
otkrio logaritme.

Izum logaritama je bitno
pojednostavnio operacije
množenja, dijeljenja i
potenciranja.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
4
Napier i logaritamsko računalo

Izum logaritama je ne samo pojednostavnio i ubrzao
računske operacije, već je i omogućio lakšu izradu
mehaničkih naprava koje računaju umjesto čovjeka.

Na osnovu logaritamskih tablica razvijeno je
logaritamsko računalo (kod nas popularno zvano
šiber).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
5
Pascal

Prvi mehanički stroj s
mnoštvom zupčanika,
koji je mogao zbrajati i
oduzimati izradio je
1642. godine francuski
filozof i matematičar
Blaise Pascal nazvavši
ga paskalina.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
6
von Leibnitz

Gottfried Wilhelm von
Leibnitz, njemački
filozof i matematičar,
razvio je 1672.
napravu koja je
zbrajala, oduzimala,
množila, dijelila i
vadila drugi korijen.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
7
Diferencijalni stroj

Charles Babbage je 1820.
godine osmislio diferencijalni
stroj (engl. difference engine).

Takav je stroj trebao omogućiti
strojno izračunavanje
logaritamskih tablica.

Projekt je obustavljen nakon
15 godina i stroj nikada nije
proradio.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
8
Charles Babbage

Sve naprave toga doba imale su jedan veliki nedostatak;
mogle su izvoditi samo operacije za koje su bili napravljene.

Taj je nedostatak uočio Charles
Babbage te je 1833. godine
osmislio univerzalni stroj za
računanje koji bi bio u stanju
rješavati različite zadatke.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
9
Ideja univerzalnog stroja
Babbage je podijelio univerzalni stroj u dijelove
od kojih svaki ima svoju funkciju :

dio u koji se unose podaci,

dio koji računa,

dio koji govori računalu što da radi,

dio koji pamti podatke,

dio koji prikazuje rezultate.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
10
Analitički stroj

Takav je stroj nazvao analitički stroj (engl.
analytical engine) i on se smatra pretečom
suvremenih računala.

Pošto je stroj trebao biti sačinjen od vrlo složenih
mehaničkih dijelova, poluga i zupčanika, zbog
tehnoloških moguċnosti toga doba nikada nije u
potpunosti ostvaren.

Ipak ideja, koju je Babbage dao, poslužila je kao
model računala kakva se danas rabe.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
11
Herman Hollerith

Primjena električne
energije omogućila je
Hermanu Hollerithu
da 1887. godine
izradi električni
sortirni stroj (engl.
tabulating machine).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
12
Električni sortirni stroj

Taj stroj možemo smatrati
prvim modernim strojem
za obradu podataka.

Njime je 1890. godine
riješen problem obrade
rezultata popisa
pučanstva u Americi.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
13
Bušene kartice
■ Obrada rezultata popisa pučanstva je obično trajala
nekoliko godina, a primjenom sortirnog stroja i bušenih
kartica kao medija za pohranu podataka, obrada je svedena
na samo tri mjeseca.
kartica za
popis
pučanstva
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
14
Komercijalna proizvodnja

Pošto je Hollerithov izum imao praktičnu
korist, počela je komercijalna proizvodnja
električnih sortirnih strojeva.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
15
Computing tabulating recording
company

Hollerith je osnovano
nekoliko tvrtki, a jedna
od njih bila je
Computing tabulating
recording company.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
16
International business machines

Computing Tabulating Recording Company,
je 1924. godine prerasla u International
business machines (IBM), do danas jedan
od najveċih i najznačajnijih proizvođača
računala na svijetu.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
17
Drugi svjetski rat

Drugi svjetski rat presudno je utjecao na nagli
razvoj elektroničkih računala.

Suvremena oruđa i oružja postavljala su velike
zahtjeve za konstruktore jer je pri konstrukciji i
proizvodnji trebalo mnogo računati.

Zbog toga je, na više različitih mjesta i otprilike
u isto vrijeme, došlo do izrade prvih pravih
preteča suvremenih računala.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
18
Howard Aiken

Howard Aiken je 1943. godine
dovršio MARK I.

Prvo elektromehaničko
računalo (temeljeno na
elektromehaničkim relejima).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
19
MARK I

Taj "div" od računala bio je dugačak 17 metara, visok 2,5 metra,
težio je 5 tona, a imao je nešto manje od milijun dijelova.

Za jedno zbrajanje je trebao sekundu, a dijelio je za 15 sekundi!
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
20
Konrad Zuse – Z3

Konrad Zuse je 1942. godine konstruirao Z3, prvo
relejno računalo s jednostavnim programiranim
upravljanjem, temeljeno na binarnom brojevnom
sustavu.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
21
Z3

Programirano je na 35-mm
filmu.

Podaci su unošeni
numeričkom tipkovnicom.

Rezultati su prikazivani s
pomoću žaruljica.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
22
Alan Turing

U Engleskoj je matematičar Alan
Turing izradio elektromehanički stroj
Collossus u kome su se po prvi puta
pojavile elektronske cijevi.

Turing je prvi koji je računalnim
strojevima dao ime Computer od
engleske riječi "to compute"
(računati).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
23
Collossus

Collossus (kolos) je stvoren kao odgovor na
njemački stroj za šifriranje vojnih poruka
naziva Enigma.

Collossusom su dešifrirane tajne poruke,
šifrirane Enigmom.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
24
Enigma i Collossus

Collossus je bio u stanju dešifrirati svaku poruku
šifriranu Enigmom.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
25
Grace Hopper

Legenda o nastanku izraza
računalni bug vraća nas u
1945. godinu. Tada je nastao
veliki kvar na računalu
američke vojske.

Kvar je otklonila časnica
Grace Hopper.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
26
Bug

Uzrok kvara bio je moljac koji
je uletio između releja. Gđa
Hopper ga je zalijepila u svoj
dnevnik uz opis uzroka
zastoja rada.

Treba znati da se naziv bug
za pogrešku kod strojeva
rabio i davno prije pojave
računala.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
27
ENIAC

Amerikanci John Mauchly i Prosper Eckert
konstruirali su za vojne potrebe 1946. godine
ENIAC (Electronic numerical integrator and
calculator),
računalo čiji su osnovni elementi bile
elektronske cijevi.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
28

ENIAC je bio pravi elektronski div težak oko 30 tona, imao
je približno 18.000 elektronskih cijevi a zauzimao je prostor
od 300 prostornih metara.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
29
ENIAC

Predstavljen je javnosti kao elektronički
mozak i kad je zadatak da broj 97.367
pomnoži sam sa sobom 5.000 puta obavio
za pola sekunde, jedan novinar je napisao
da radi "brže od misli".

Iako je ENIAC bio za tadašnje prilike vrlo
brzo računalo, nije bio programibilan u
današnjem smislu riječi.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
30

Tijekom rada, uočena su dva velika nedostatka
ENIAC-a: mala memorija i moguċnost rješavanja
samo dva zadatka za koje je bio napravljen (za
druge zadatke trebalo je prespojiti mnogo žica i
djelomice preraditi stroj).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
31
John von Neumann

Zamisao o smještaju
računalnog programa u
memoriju zajedno s
podacima opisao je je
teorijski mađarski
matematičar John von
Neumann.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
32
Računalni program

Von Neumannova ideja o računalu kojim bi
upravljao izmjenjivi program smješten u
memoriju, bila je revolucionarna i zaokružila je
niz važnih otkriċa koja su bila temelj daljnjem
razvoju računala.

Još i danas se moderna računala uglavnom
grade na von Neumannovom modelu građe
(arhitekture) računala.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
33
Von Neumannov model
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
34
Tranzistori

Godina 1947. bila je presudna prekretnica za
daljnji razvoj računala zbog otkriċa
tranzistora.

Upotreba tranzistora je dovela do smanjenja
dimenzija i cijene računala uz istodobno
poveċanje njihove pouzdanosti.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
35
Tranzistori

U odnosu na elektronsku cijev tranzistor je
bio neusporedivo manjih dimenzija, manje se
grijao i bio je pouzdaniji u radu.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
36
UNIVAC

Prvo računalo za komercijalnu upotrebu, temeljeno
na tranzistorima, bilo je UNIVAC, proizvedeno 1957.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
37
Integrirani krug

Kada je na poluvodič smješten veċi broj
tranzistora i veznih elemenata, nastao je
integrirani krug (engl. integrated circuit, IC,
chip) (1959.).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
38
Integrirani krug

Isprva je integrirani krug objedinjavao malo
sastavnih dijelova (niski stupanj gustoċe
elektroničkih elemenata), ali je s vremenom
taj broj elemenata rastao (gustoċa je rasla).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
39
Mikroprocesor

Američka tvrtka Intel
1970. godine proizvodi
prvi mikroprocesor
(engl. microprocessor).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
40
Mikroprocesor

Mikroprocesor je pločica
poluvodiča na koju su
smješteni svi elektronički
elementi potrebni za rad
središnje jedinice računala
(engl. central processor
unit).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
41
Kenbak–1

Kenbak–1 je bilo prvo mikroračunalo (imalo je
mikroprocesor). Izrađeno je u Americi 1971.
godine u seriji od svega 40 komada.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
42
Kenbak–1

Obilježja Kenbaka
mogu se vidjeti u
novinskom članku.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
43
Osobna računala (PC)

Ubrzani razvoj mikroprocesora omoguċio
je pojavu osobnih računala
(engl. personal computer, PC).
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
44
Xerox Altos

Godine 1973. stvoreno
je osobno računalo
Xerox Altos, ali se
moglo nabaviti samo u
dijelovima.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
45
Altair 8800

1975. godine
proizvedeno je
računalo koje se
smatra prvim
osobnim računalom.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
46
Altair 8800

Altair 8800 je bio zasnovan na Intelovom
mikroprocesoru 8080, a umjesto ulaznih i izlaznih
uređaja imao je samo sklopke i žaruljice.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
47
BASIC

Dva prijatelja, Bill Gates i Paul Allen 1975.
godine reagiraju na pojavu Altaira 8800 i
stvaraju prvi programski jezik BASIC (engl.
Beginner’s all-purpose symbolic instruction
code) za Altair 8800.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
48
Apple II

Prvo sastavljeno, komercijalno, stolno,
osobno računalo pojavilo se 1977. godine –
bilo je to računalo Apple II.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
49
Apple II

Apple II je imao
tipkovnicu, priključak za
monitor i ugrađene
programe, 16 KB RAM,
a cijena mu je bila
2500 USA $!
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
50
ZX Spectrum

ZX Spectrum bilo je jedno od najpopularnijih
kućnih računala u Europi.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
51
Sir Clive Sinclair

ZX Spectrum se pojavio na tržištu tijekom 80-ih
godina i započeo "bum" koji je doveo do pojavljivanja
PC-a u gotovo svakom domu. U SAD-u su istu ulogu
odigrala računala Apple II i Comodore 64.

Njegov je tvorac Sir Clive Sinclair, čija je glavna
zamisao bila napraviti što jeftinije, a ipak još uvijek
dovoljno dobro računalo koje bi moglo služiti za
različite namjene – od igranja do pisanja i crtanja.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
52
ZX80

Za početak Sinclair je osmislio ZX80. U
njemu je bilo "čak" 1 KB RAM-a, nije imao
vanjski memorijski medij. No, imao je
ugrađen programski jezik BASIC i mogao se
spojiti na bilo koji televizor.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
53
ZX81

Veċ iduċe godine pojavio se
ZX81, još jači i bolji.

Pojačan je do 16 KB RAM-a,
BASIC mu je poboljšan, još
uvijek je bez zvuka i boje, ali
s moguċnošċu povezivanja
običnoga kazetofona kao
vanjske memorije.

Sve se to moglo kupiti za
samo 100 funti.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
54
IBM PC

Pet godina nakon prve verzije Applea,
1981. tvrtka IBM proizvodi osobno
računalo komercijalnog naziva IBM PC.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
55
IBM PC


IBM PC je imao:

procesor koji je radio na radnom taktu 4,77 MHz,

16 KB RAM memorije,

nije imao čvrsti disk,

imao je disketnu jedinicu kapaciteta 160 KB.
Iako su navedena obilježja vrlo skromna u odnosu
na današnja računala, IBM PC je otvorio vrata
sveopċoj popularnosti i upotrebljivosti računala.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
56
Generacije razvoja

Nakon toga dolaze nove
generacije računala svaka
sa sve boljim obilježjima:

PC-XT

PC-AT

….

do današnjih Pentiuma

…
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
57
Microsoft

Kada je IBM projektirao svoje
računalo, posao izrade
operacijskog sustava prepustio
je maloj i dotada nepoznatoj
kompaniji Microsoft.

Osnivači te tvrtke bili su
Bill Gates i Paul Allen.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
58
MS-DOS

Na osnovu do tada popularnog
operacijskog sustava PC/M
tvrtka Microsoft izradila je svoj
MS-DOS.

Ubrzo MS-DOS postaje
najrasprostranjeniji operacijski
sustav za osobna računala.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
59
Apple Macintosh

Tvrtka Apple je 1984.
proizvela prvo osobno
računalo s grafičkim
operacijskim sustavom pod
nazivom Lisa.

Sljedeći model je bio prvi od
mnogih Macintosha, računalo
s grafičkim korisničkim
sučeljem i mišem.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
60
Windows

Presudni događaj u razvoju tvrtke Microsoft je razvoj
operacijskog sustava s grafičkim korisničkim
sučeljem koji je dobio naziv Windows.

Iako prve inačice tog operacijskog sustava nisu
doživjele popularnost MS-DOS-a, Bill Gates je
nastavio razvijati Windowse i programe koji pod
njima rade.

To je rezultiralo pojavom programa Windows 95 koji
je bio najbolje provjeren i najbolje prodavan program
svih vremena.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
61
IBM i Apple

Dva su glavna proizvođača osobnih računala koja su
postavila norme kojih se drže svi drugi proizvođači:
IBM i Apple.

Zato razlikujemo osobna računala sukladna IBM-ovim i
osobna računala sukladna Apple-ovim računalima.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
62
Nesukladnost

IBM i Apple su međusobno nesukladni
(nekompatibilni), tj. nisu udruživi.

To znači da se sklopovlje i programi
namijenjeni jednom računalu, ne mogu bez
izmjena primijeniti na drugom računalu.
(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2005.
63