Povijest i razvoj računala

1. Povijest i razvoj računala Računala nisu oduvijek bila ni elektronska ni digitalna ni programibilna. Osvrnimo se malo u nazad i pogledajmo kako su se tijekom povijesti razvijala računala...

2. Od davnina se čovjek domišljao kako da računanje i računske operacije pojednostavi i učini ih lakšim. • Stoga ne čudi da su već davno prije pojave računala kakve danas poznajemo ljudi osmislili naprave i strojeve koji su im pomagali pri računanju.

3. Jednostavni računski strojevi Jedna od prvih takvih naprava bila je kineski abakus (Slika 1.) kojom su se već u trećem mileniju p.n.e. učinkovito obavljale operacije zbrajanja i oduzimanja. Slika 1. Abacus (kineski Abak), najstariji "kompjutor" na svijetu preživio je sve do danas. Svi proračuni potrebni za izradu prve kineske atomske bombe obavljeni su na njemu.

4. Jednostavni računski strojevi • Nedostatak prvih računalskih strojeva uočio je Charles Babbage te je 1833. godine osmislio univerzalni stroj za računanje koji bi bio u stanju rješavati različite zadatke. • Podijelio je funkciju stroja u dijelove: dio u koji se unose podaci, dio koji je računao, dio koji je govorio računalu što da radi, dio koji je pamtio podatke te dio koji je prikazivao rezultate. • Bila je to prva koncepcija suvremenog računala. • Babbage je svojem izumu dao ime analitički stroj (Analytical Engine).

5. Jednostavni računski strojevi Babbageov diferencijalni stroj.

6. Jednostavni računski strojevi • Pronalazak električne struje omogućio je Hermanu Hollerithu da 1887. godine izradi električni tabulirajući stroj koji je mogao prilično brzo zbrajati, ali nije mogao rješavati složenije zadatke. • Ovim je strojem 1890. godine riješen problem obrade rezultata popisa pučanstva u Americi čija je obrada obično trajala nekoliko godina. • Primjenom ovog stroja i bušenih kartica na koje su se pohranjivali podaci, izrada izvješća svedena je samo na mjesec dana.

7. Jednostavni računski strojevi Hollerithov električni tabulirajući stroj

8. Jednostavni računski strojevi • Hollerithov izum imao je i praktičnu korist pa je počela komercijalna proizvodnja ovih strojeva. • Osnovano je nekoliko tvrtki, a jedna od njih bila je Computing Tabulating Recording Company, koja je 1924. godine prerasla u International Business Machine (IBM), do danas jednog od najvećih i najznačajnijih proizvođača računala na svijetu.

9. Jednostavni računski strojevi • Na tri različita mjesta i otprilike u isto vrijeme, došlo je do izrade prve prave preteče suvremenih računala. • U Engleskoj je matematičar Alan Turing za vrijeme 2. svjetskog rata izradio elektromehanički stroj Collossus kojim je uspio dešifrirati njemačke poruke. • Računalo je moglo raditi samo tu operaciju računanja. • Turing je prvi koji je računalnim strojevima dao ime Computer od engleske riječi "to compute" (računati).

10. Jednostavni računski strojevi Alan Turing i elektromehanički stroj Collossus

11. Jednostavni računski strojevi • Konrad Zuse je 1942. godine konstruirao Z3, prvo relejno računalo s jednostavnim programiranim upravljanjem, temeljeno na binarnom brojevnom sustavu. • Howard Aiken je 1943. godine dovršio MARK I, prvo elektromehaničko računalo koje je radilo bez posredovanja čovjeka. • Taj "div" od računala bio je dugačak 17 metara, visok 2,5 metra, a imao je nešto manje od milijun dijelova.

12. Jednostavni računski strojevi Konrad Zuse Howard Aiken MARK 1

13. Elektronska programibilna računala Jednostavni računski strojevi Amerikanci Johnu Mauchlyu i Presper Eckert konstruirali su 1946. godine ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), prvo računalo na temelju elektronskih cijevi (Slika 2.). Slika 2. Računalo ENIAC bilo je pravi elektronski kolos: teško oko 30 tona, imalo je 18000 elektronskih cijevi, smješteno u dvorani površine 1500 kvadratnih metara.

14. Elektronska programibilna računala Tijekom rada uočena su dva velika nedostatka ovog računala: mala memorija i mogućnost rješavanja samo dva zadatka za koje je bio napravljen (za druge zadatke trebalo je prespojiti mnogo žica i rekonstruirati stroj). Iako je ENIAC bio za tadašnje prilike vrlo brzo računalo, nije bio programibilan u današnjem smislu riječi.

15. Elektronska programibilna računala Ideju za rješavanje programibilnosti, a time i univerzalnosti računala, dao je mađarski matematičar John von Neumann. Njegova ideja o računalu koje bi radilo na osnovi izmjenjivog programa, bila je revolucionarna i zaokružila je niz važnih otkrića koja su bila temelj daljnjem razvoju računala. Još i danas se moderna računala rade na takozvanom von Neumannovom modelu arhitekture računala.

16. Elektronska programibilna računala John von Neumann

17. Elektronska programibilna računala Godina 1948. bila je presudna prekretnica za daljnji razvoj računala. Pojavljuju se tranzistori. U odnosu na elektronsku cijev tranzistor se manje grijao i bio pouzdaniji u radu. To je dovelo do smanjivanja dimenzija računala, njihove stabilnosti u radu i jeftinije izrade. Nakon te godine, slijedi ubrzani razvoj računalske industrije. Čip (chip) – pločica u kojoj je smješteno (integrirano) na stotine tranzistora. Tranzistor

18. Elektronska programibilna računala Američka tvrtka Intel 1970. godine proizvodi prvi mikroprocesor (engl. Microprocessor) - pločicu silicija malih dimenzija na koju su smjestili sve elektroničke elemente potrebne za rad središnje jedinice računala (engl. Central Processor Unit). Bio je to revolucionaran izum koji je potpuno izmijenio daljnji tijek razvoja informatičke tehnologije.

19. Elektronska programibilna računala Računala postaju sve manja, sve brža i sa sve većim mogućnostima, a mikroprocesori nalaze široku primjenu u svim industrijama i svakodnevnoj uporabi (regulacija prometa, obrada računa, kreditne kartice, telefonske kartice, praćenje poslovanja u poduzećima i trgovinama, kućanski aparati itd.).

20. Elektronska programibilna računala Ubrzani razvoj mikroprocesora omogućio je pojavu osobnih računala. Godine 1973. izumljeno je prvo osobno računalo (Xerox Altos), ali se moglo nabaviti samo u dijelovima. Prvo kompletno osobno računalo pojavilo se 1977. godine - bilo je to Apple II računalo. Svjetsku su popularnost osobna računala stekla tek 1981. godine kada je tvrtka IBM proizvela PC Junior računalo.

21. Elektronska programibilna računala Apple II Xeros Altos PC Junior

22. Elektronska programibilna računala IBM PC Junior imao je procesor koji je radio na radnom taktu 4,77 MHz, sa 16 kB RAM memorije i nije imalo čvrsti disk nego samo disketnu jedinicu kapaciteta 160 kB. Iako su te značajke smiješno male u odnosu na današnja računala, IBM PC Junior otvorio je vrata sveopćoj popularnosti i upotrebljivosti računala.

23. Vrste računala Digitalna računala se prema brzini i snazi dijele na tri grupe: 1. velika 2. mini 3. osobna računala

24. Vrste računala Veliko računalo (Mainframe) je veliki stroj, često veći i od čovjeka. Takva računala koriste istraživačke institucije, banke, osiguravajuća društva, velika tvrtke, sveučilišta, meteorološki zavodi i druge slične organizacije kojima su potrebna moćna računala. Njime upravlja ekipa profesionalaca u posebno za tu svrhu građenim prostorijama, koja moraju biti u gotov idealnim klimatskim uvjetima. Toliko su moćna, da su u stanju kontrolirati rad i opsluživati više stotina manjih računala.

25. Vrste računala Mainframe

26. Vrste računala Mini računalo je plod prvih pojeftinjenja i minijaturizacije računalne tehnologije. Pojavila su se prije tridesetak godina, a upotrebljavaju se uglavnom na sveučilištima ili u većim tvrtkama. Ne treba mu posebnog, profesionalnog osoblja i namjenski građenih prostorija. Njihove sposobnosti su osjetno manje nego mainframe računala, a i veličinom su daleko manja.

27. Vrste računala Osobna računala (Personal Computer - PC) su namijenjena osobnoj uporabi pojedinaca. Zamišljena su tako da zadovolje sve osnovne poslovne potrebe jednog korisnika (unos podataka, obrada, ispis, pohranjivanje podataka za kasniju uporabu itd.) Međutim, nisu namijenjena za opsluživanje više korisnika istovremeno niti za obradu velike količine podataka (npr. za obradu plaća u velikim tvrtkama).

28. Vrste računala PC – Pesonal Computer

29. Vrste računala Cijena osobnih računala je neusporedivo niža od cijene velikih ili mini računala. Za smještaj osobnih računala nisu potrebne zasebne, klimatizirane prostorije: smještaju ih u učionice, laboratorije, urede i na mnoga druga mjesta. Za razliku od mainframe i mini računala, mogu biti jako mala, da se mogu prenositi kao knjiga (Notebook osobna računala).

30. Vrste računala Osobno računalo (Personal Computer) je mikroračunalski sustav (Micro­computer) namijenjen za osobnu upotrabu u poslovne svrhe. Razvojem i unaprijeđivanjem tehnologije, osobna računala postupno nadilaze razinu osobne uporabe te se sve više koriste i u zahtijevnijim radnim sredinama. Postoje dva glavna proizvođača PC računala koja su postavila standarde za njihovu izradu. To su tvrtka IBM i Apple. Stoga razlikujemo PC računala po IBM i Apple standardu. Ova dva standarda su međusobno nekompatibilna tj. nisu udruživa (što odgovara jednom standardu, ne odgovara drugom i obratno). Različita im je strojna oprema, a pogotovo programi koji se na njima koriste.

31. Vrste računala IBM PC kompatibilno računalo Apple kompatibilno PC računalo