HISTORIE VÝPOČETNÍ TECHNIKY A DRUHY POČÍTAČŮ student. oapion.cz / ict / hw / zakladsest.htm

1. HISTORIE VÝPOČETNÍ TECHNIKY A DRUHY POČÍTAČŮhttp://student.oapion.cz/ict/hw/zakladsest.htm

2. Předchůdci počítačů • první počítače byly vyrobeny ve 30. letech 20. století, avšak za jejich vynálezce je přesto považován Charles Babbage, který již v 19. století vymyslel základní principy fungování stroje pro řešení složitých výpočtů • první zařízení, která se později vyvinula v dnešní počítače, byla velmi jednoduchá a byla založena na mechanických principech

3. Abakus (počitadlo) • vznikl přibližně před 5000 lety • první známý nástrojem, který usnadňoval počítání s čísly • první počítadlo bylo téměř jistě založené na plochém kameni pokrytém pískem nebo prachem v němž se dělaly rýhy představující jednotlivé řady • výpočet spočíval v přesouvání počtářských kaménků určitého řádu z jedné strany abaku na druhou • jedná se o početní pomůcku, která stojí na půl cesty mezi prsty a mechanickými kalkulátory • kuličkové počitadlo používané v prvních ročnících základní školy je jednou z podob abaku

4. Abakus

5. Princip mechanické kalkulačky • první mechanický kalkulátor sestavil roku 1623 Wilhelm Schickard • byl sestaven z ozubených koleček z hodinových strojků, uměl sčítat a odčítat šesticiferná čísla • úspěšnější než Wilhelm Schickard byl francouz Blaise Pascal, který v 16. st. vyrobil vlastní mechanickou kalkulačku Pascaline

6. Pascaline • jako první byla založena na velmi přesných mechanických převodech - což je princip, který v mechanických počítacích strojích dominoval po několik století, až do nástupu novodobých technologií, které umožnily budovat počítače na bázi elektronických prvků

7. v 18. st. použil francouzský vynálezce Joseph Marie Jacquard v tkalcovském stavu děrné štítky, které bylo možné vyměnit beze změny v mechanice samotného stavu • tento okamžik je považován za mezník v programovatelnosti strojů • nápad použít děrné štítky k programování mechanického kalkulátoru uplatnil v roce 1835 Charles Babbage • děrný štítek obsahoval znaky ve formě kombinace dírek a umožňoval obsah opakovaně použít • pro analýzu a další zpracování dat na děrných štítcích byly vyvíjeny specializované stroje – děrovače, tabelátory a třídiče

8. Děrnoštítková zařízení • technologie děrných štítků o něco později umožnila návrhy prvních programovatelných strojů • dodnes existují počítače, které technologii děrných štítků používají • tehdejší metoda programování spočívala v tom, že programátor předal své děrné štítky ke zpracování do výpočetního střediska a čekal, jestli získá výsledky nebo výpis chybových hlášení • pokud došlo k chybě, musel zpětně zapracovat opravu do svého programu, který mezi tím již dále vylepšil • poté znovu odeslal štítky do výpočetního střediska a celý cyklus se opakoval

9. Babbageův analytický stroj • 1848 začal vznikat všeobecně použitelný počítač pracující na mechanické bázi, který znamenal naprostý převrat a předurčil základní rysy moderních výpočetních systémů • Babbageův návrh byl parou poháněné zařízení velikosti lokomotivy, které mělo na ozubeném válci stanoven pevný program, podle kterého by prováděl zadané matematické operace a zároveň by i automaticky tiskl výsledky • potom jeho pozornost zcela zaujala myšlenka, vytvořit stroj, který by měl univerzální uplatnění a jehož využití by nebylo omezeno jenom na určitou oblast • pod názvem analytický stroj tak roku 1848 začal vznikat všeobecně použitelný počítač pracující na mechanické bázi, který znamenal naprostý převrat a který předurčil základní rysy moderních výpočetních systémů

10. Babbageův analytický stroj

11. Přehled vývojových typů počítačů

12. nultá počítačová generace • v sobě zahrnuje počítače s reléovými obvody a její vznik spadá na pomezí 30. a 40. let minulého století • jejími typickými představiteli byly Harvard Mark I, Harvard Mark II nebo stroje německého inženýra Konráda Zuseho Z2 a Z3 • u nás patřil k nulté počítačové generaci první čs. počítač SAPO • počítače této etapy byly vybaveny reléovými registry a magnetickými bubnovými operačními pamětmi

13. první počítačová generace • zahrnuje počítače s elektronkovými obvody • tyto počítače byly vyráběny od poloviny 40. let až do konce 50. let a měly registry s elektronkovými klopnými obvody • jejími typickými představiteli byly ENIAC, EDVAC, SSEC nebo sovětský URAL 1 • v Československu patřil k této generaci např. EPOS 1 • počítače první generace disponovaly obrazovkovými nebo později také feritovými pamětmi a vstup a výstup byl kromě děrných štítků a děrné pásky realizován elektrickým psacím strojem a řádkovou tiskárnou

14. druhá počítačová generace • tvořily ji počítače s tranzistorovými obvody • tyto stroje vznikaly od druhé poloviny 50. let až do poloviny 60. let a byly vybaveny registry s tranzistorovými klopnými obvody a feritovými pamětmi • vnější paměti a periferní jednotky měly již vlastní řídící jednotku pro připojení k jednotce základní a pro řízení přenosu dat • operační rychlost počítačů s tranzistorovými obvody se pohybovala v několika tisících operacích za sekundu • typickými modely druhé generace byly počítače IBM 1401, IBM 7090, ZUSE 23 nebo sovětský MINSK 22 • v Československu byl prvním tranzistorovým počítačem EPOS 2, který se vyráběl pod označením ZPA 601

15. třetí počítačová generace • zahrnuje počítače s monolitickými a hybridními integrovanými obvody • uspořádání polovodičových prvků na jediném čipu tvořily tři stupně integrace SSI (malá integrace obvodů), MSI (střední integrace obvodů) a LSI (velká integrace obvodů) • počítače třetí generace vznikaly od první poloviny 60. let do konce 70. let • tato generace není definována již jen z hlediska součástkové základny, ale hodnotí se také vzájemná vazba hardwarové a softwarové stránky • jejími typickými představiteli byly počítačové řady IBM 360 nebo Siemens 4004 • Československu a ostatních zemích zastoupených v jednotném systému elektronických počítačů to byla řada JSEP-R1 • v období třetí generace se objevují též mikropočítače a minipočítače např. řady Systému malých elektronických počítačů (SMEP)

16. přechod mezi třetí a čtvrtou počítačovou generací • jedná se o zdokonalenou řadu počítačů třetí generace, která se vyznačovala vyšší hustou prvků v integrovaných obvodech, zlepšenými provozními vlastnostmi a vyšší operační rychlostí, která se pohybovala řádově až v několik set tisících operací za sekundu • představitelem byla řada počítačů IBM 370, dále pak druhá řada počítačů JSEP-R2, zastoupená např. EC 1025/1026 nebo minipočítač SM 52/11 druhé vývojové etapy SMEP

17. čtvrtá počítačová generace • v sobě zahrnuje počítače vytvoření s využitím VSLI neboli velmi velké integrace obvodů a vyznačuje se pokročilou miniaturizací, zvyšováním výkonů a paměťových kapacit • celý řídící procesor s jeho lokální pamětí je uložen v jediném malém integrovaném obvodě • počítače čtvrté generace se objevují již od konce 70. let a vývoj této generace není ukončen ani v současnosti, neboť se prakticky nevyrábějí jiné počítače, které by tomuto označení nepodléhaly • k typickým představitelům počáteční fáze této generace náležely v Československu např. počítače EC 1027 nebo SM 52/12 a ve světě IBM 308X

19. Grafické rozhraní • Počítačová grafika začala být popularizována zejména na osmibitových domácích počítačích a herních automatech. Grafické možnosti těchto systémů byly (s ohledem na dnešní dobu) velmi omezené, ale už tehdy byly vytvořeny různé grafické efekty a triky, které z domácích počítačů učinily první široce dostupná multimediální zařízení.

20. Na osobních počítačích i pracovních stanicích docházelo a vlastně stále ještě dochází ke změně rozhraní, kterým počítač komunikuje s uživatelem. Od původního rozhraní s příkazovým řádkem (Command Line Interface – CLI) se přechází přes textové celoobrazovkové rozhraní (Text-ModeUser Interface – TUI) k rozhraní plně grafickému (Graphical User Interface – GUI).

21. Základní rozdělení počítačů

22. Superpočítače • největší počítače pro vědecké účely a komunikační provoz, vybavené špičkovou technologií. Pro potřeby vesmírného výzkumu (používá NASA), fyzikální modelování (například modelování jaderných výbuchů, předpověďi počasí) a další nejnáročnější úlohy.

23. Mainframe • jsou to počítače, které jsou používané velkými firmami pro náročné aplikace, často zahrnující zpracovávání velkých objemů dat. Mezi typické úlohy zpracovávané mainframy patří sčítání lidu, rozsáhlé statistické úlohy, manažerské informační systémy nebo finanční transakce. Většinou se jedná o sálové počítače, které byly konstruovány do enormních rozměrů v řádu místností. Později byl výraz Mainframe používán pro komerční koncové počítače s méně výkonými jednotkami, které se často skládaly z menších částí.

24. Mikropočítače • domácí (staré 8 bitové počítače- např. Comodor, ZX Spektrum, Atari) • osobní počítače (personal computer - PC)

25. Smartphone • tzv. chytrý telefon - telefon s otevřeným operačním systémem (nejčastěji Windows Mobile, PalmOS nebo Symbian OS), který umožňuje přístroj (většinou s poměrně bohatou základní výbavou) rozšířit o mnoho dalších aplikací, a to jak pro práci, komunikaci, tak i pro zábavu.

26. PDA • je zkratka pro Personal Digital Assistent, což by se dalo přeložit jako "Osobní digitální pomocník". • PDA bychom neměli zaměňovat s podobnými, ale mnohem jednoduššími organizéry nebo elektronickými diáři • to jsou zařízení, které mají omezené možnosti výměny dat s klasickým PC a ve velké většině neumožňují dohrávat nové aplikace nebo programovat. Samozřejmě i zde jsou výjimky. Například známé diáře firem Casio, Sharp a podobně • některé umožňují vkládání karet s aplikacemi a můžou komunikovat s PC, ale jejich možnosti jsou velmi omezené