Historie výpočetní techniky

1. Historie výpočetní techniky

2. Základem pro počítání je zaznamenávání čísel. • V minulosti k tomu sloužily předměty, na kterých bylo možno dělat zářezy či vruby (kosti, hůlky apod.) • Kost „vrubovka“ – před cca 30 tis. lety

3. K vlastnímu provádění výpočtů se vruby pro svou stálost nehodí, proto lidé od pradávna používali k počítání prsty. • Později byly tyto předměty navlečeny na tyčku či drát a vzniklo počitadlo.

4. Napierovy kostky • (konec 15. století) jsou jakési pohyblivé násobící tabulky, pomocí nichž bylo možné násobit a dělit.

5. Toto zařízení tvoří přechod mezi jednoduchými výpočetními pomůckami a kalkulačkami. Pomocí jehly se posouval ozubený hřeben a v okénku se tak objevoval výsledek. Vyrábělo se v různých provedeních; některá i s přenosem do vyššího řádu a odečítáním.

6. Mechanická kalkulačka Mechanickou „kalkulačku“ vynalezl v roce 1623Wilhelm Schickard. Tento stroj byl vybaven šestimístným sčítacím strojkem s přenosem do vyššího řádu a násobicím strojkem.

7. Pascaline Blaise Pascal vyrobil vlastní mechanickou kalkulačku Pascaline v roce 1645. S číselníky se pohybovalo pomocí jehly. Pracovala (podle konkrétního provedení) se šesti až osmi místy před desetinnou tečkou a dvěma místy desetinnými. Byla schopna pouze sčítat a odčítat.

8. UNIVERZÁLNÍ MECHANICKÝ POČÍTAČ Charles Babbage (1792 – 1871) Za tvůrce prvního počítače je všeobecně pokládán anglický matematik Charles Babbage. V roce 1834 navrhl programově řízený mechanický číslicový počítač, který nazval „analytický stroj“. Jeho koncepce již v podstatě odpovídala běžným počítačům – měl aritmetickou jednotku, paměť, vstupní jednotku a tiskárnu. Program však nebyl uložen v paměti, ale čten zvláštním snímačem. Přestože nebyl nikdy plně realizován, předběhl tehdejší dobu nejméně o 100 let a je považován za první univerzální počítač.

9. PŘEDCHŮDCISOUČASNÝCH POČÍTAČŮ • 1940 – 1950 • skříň jednoho počítače zaplňovala jeden i více sálů • drátové spoje v mnoha vrstvách nad sebou, délka spojů jednoho počítače přesahovala i stovky kilometrů • pro tištěný výstup se používal elektrický psací stroj nebo dálnopis • použití počítačů : armáda, věda, výzkum, univerzity • PŘÍKLADY VYROBENÝCH POČÍTAČŮ : • Zuse Z1 – Z4 (1938 – 1944, Německo) • ABC – Atanasoff-Berry Computer (1943, USA) • MARK I – IV (1944 – 1952, USA) • COLOSSUS (1943, Velká Británie) • ENIAC (1946, USA) • EDVAC (1951, USA)

10. Konrad Zuse (1910 – 1995) • Německý inženýr postupně sestrojil několik počítačů, označených Z1, Z2, Z3, Z4 (1939 – 1944). • Počítač je označován jako první plně funkční, samočinný, univerzální číslicový, elektromechanický počítač.

11. ENIAC • V roce 1946 byl na elektrotechnické fakultě Pennsylvánské univerzity uveden do provozu ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) – první elektronický intenzivně provozovaný počítač. • Obrovské zařízení – 30 skříní, váha kolem 30 t, plocha 167 m2.

12. Von Neumann a EDVAC • Rovněž roku 1945 přišel maďarský matematik a fyzik John von Neumann s převratnou myšlenkou: uložit program do paměti počítače spolu se zpracovávanými daty. Prvním počítačem zkonstruovaným podle této koncepce byl EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Počítače von Neumannovy koncepce se používají dodnes.

13. PRVNÍ GENERACEPOČÍTAČŮ • PŘÍKLADY VYROBENÝCH POČÍTAČŮ : • MANCHESTER MARK I (1949, Velká Británie) • EDSAC (1949, Velká Británie) • WHIRLWIND (1951, USA) • UNIVAC (1951, USA) • velké, hlučné a drahé počítače • zabíraly velký prostor, generovaly velké teplo, byly poruchové • provozovány ve velkých sálech za účasti desítek lidí • časopis Popular Mechanics 1949 uvedl : • „….a můžeme očekávat, že někdy v budoucnosti by počítače nemusely vážit více než 1,5 tuny“

14. EDSAC Od roku 1949 pracoval na univerzitě v Cambridgi počítač EDSAC. Byl používán nejen pro vědecké výpočty, ale i pro výuku – program byl již ukládán do paměti počítače.

15. DRUHÁ GENERACE POČÍTAČŮdo roku 1964 • pokrok v technologii – použití tranzistorů v počítačích → rychlejší, spolehlivější, snazší údržba • použití řetězových řádkových tiskáren • zavedení vyšších programovacích jazyků • jsou třeba speciální prostory vybavené klimatizací, nároky na zátěž podlahy, nutné bezprašné prostředí • počítače se využívají nejen pro vědecko-technické účely, ale i administrativně – banky, doprava, státní správa, armáda

16. VÝROBA POČÍTAČŮ DRUHÉ GENERACE • 1958 : společnost IBM – IBM 7090 – využit při řízení kosmických letů • 1962 : společnost IBM – IBM 7094 – pro náročné vědecko-technické výpočty • 1960 : LARC (USA) – „superpočítač“ (rychlejší stavební prvky, tištěné spoje, větší kapacita; vyrobeny pouze 2 kusy, instalace trvala 7 měsíců • 1961 : společnost IBM – superpočítač IBM 7030 – „super“ velikost - plocha 225 m2, váha 31 t, vyrobeno 7 kusů (atomový průmysl, armáda..) • 1962 : superpočítač ATLAS – ve své době jeden z nejvýkonnějších počítačů, vyrobeny 3 kusy (univerzity, výzkumné ústavy)

17. TŘETÍ GENERACE POČÍTAČŮ1964 - 1972 • nástup integrovaných obvodů pro počítače • kompatibilní počítače, virtuální paměť, snaha o propojení vzdálených počítačů • 1. jehličková inkoustová tiskárna • nová přídavná zařízení – myš, pružný disk • jednotkou zpracování se stává 8 bitů – byte • široké použití tranzistorů a integrovaných obvodů umožnilo vyrábět menší, levnější a spolehlivější počítače → úpadek střediskových počítačů a nástup minipočítačů (až do roku 1987) • software se nakupuje jako zboží, zákazník si může vybrat

18. VÝROBA POČÍTAČŮ TŘETÍ GENERACE • 1960 : společnost DEC - PDP-1 – vyrobeno 50 ks, používal displej a klávesnici, skříň zabírala plochu 1,5 m2 a cena kolem 100 tis. $ • 1966 : společnost Hewlett-Packard – řada HP 2100 • 1970 : společnost IBM – řada S/370

19. DALŠÍ GENERACEPOČÍTAČŮ • rozvoj integrovaných obvodů pro počítače • zlomová akce – uvedení 8bitového počítače ZX Spektrum 1980 - nejúspěšnějšího britského počítače všech dob a osobního počítače IBM PC 1981 • v roce 1975 je založen MICROSOFT (Bill Gates, Paul Allen) a v roce 1983 má 1.velký úspěch s operačním systémem DOS • podoba počítačů už neprodělává tak výrazné změny • v roce 1990 dominuje trhu IBM

20. VÝROBA POČÍTAČŮ DALŠÍ GENERACE • 1974 : ALTAIR 8800 – stavebnice prodávaná časopisem za cca 500 $ • 1976 : APPLE I, 1977 : APPLE II – počítače dosáhly velkého obchodního úspěchu • 1977 : ATARI 2600 – počítačový herní systém • 1980 : ZX 80 – vyvinutý ve V.Británii, paměť 1kB a černobílý výstup na TV kanál, cena 100 $ • 1981 : IBM PC 5150 – utvořil standard osobních počítačů pro dalších 10 let

21. VÝROBA POČÍTAČŮ V ČESKOSLOVENSKU V bývalém Československu se začaly první domácí osmibitové mikropočítače vyrábět v roce 1983. Byly to počítače PMD 85, v Tesle Piešťany a IQ 151 v Novém Boru.

22. POČÍTAČE DNES • Počítač je stroj, který zpracovává data podle předem určeného (naprogramovaného) postupu. Je schopen také číst, zpracovávat a ukládat velké množství těchto dat (informací). • Oblasti využívání počítačů • Kancelářská činnost • Výuka ve škole • Medicína • Automobilový průmysl • Letectví a kosmonautika • Vojenský průmysl • Telekomunikace • Domácnost • ….