INFORMATYKA -wykład 1

1. Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Zamiejscowy Ośrodek Dydaktyczny Wydziału Rolnictwa i Biologii w Leśnej Podlaskiej INFORMATYKA-wykład 1 Rok I sem.2 rok ak.2005/2006 Kierunek: rolnictwo mgr Magdalena Kondraciuk

2. Historia systemówprzetwarzania informacji

3. Czasy najdawniejsze      • Człowiek wykonywał obliczenia już w czasach najdawniejszych. Musiał policzyć zwierzęta, żołnierzy, zboże. Początkowo używał do tego celu najprostszych przedmiotów takich jak kamienie, czy nawet palce u rąk. Jednak wykonanie nawet mało skomplikowanych działań mnożenia i dzielenia na cyfrach rzymskich (arabskie pojawiły się w wieku XVI-tym) sprawiało dużo kłopotów i zajmowało wiele czasu. • rzymskie kamyczki calculi, stąd “kalkulacja, kalkulator”.

4. 4000-1200 p.n.e. • Sumerowie zaczynają zapisywać transakcje handlowe na glinianych tabliczkach.

5. Około 3000 lat p.n.e. • W środkowej Azji wynalezione zostało liczydło (ang. "abacus"). Zbudowane z kuleczek lub talerzyków poruszających się po metalowych pręcikach, używało kombinowanego systemu dwójkowo-piątkowego. Wszystkie rozwinięte kultury starożytne posługiwały się jakąś odmianą liczydeł. Co ciekawe nawet dzisiaj można znaleźć osoby posługujące się na co dzień tymi urządzeniami

6. Rok 1614 • szkocki teolog i matematyk, John Napier, odkrył logarytmy, dzięki którym skomplikowane mnożenie można zastąpić prostym dodawaniem. Wprowadził też tzw. tabliczki Napiera.

7. Bazując na jego dokonaniach, w roku 1622, William Oughtred stworzył suwak logarytmiczny, który jeszcze bardziej ułatwił wykonywanie obliczeń.

8. Rok 1642 • we Francji, Blaise Pascal skonstruował mechaniczną maszynę do dodawania, którą nazwano Pascaline. Miała pomóc jego ojcu, poborcy podatkowemu, w wykonywaniu swojej pracy. Ograniczeniem maszyny było to, że wykonywała obliczenia na liczbach składających się maksymalnie z ośmiu cyfr. Wynalazek Pascala jest uważany za pierwszą dodającą maszynę, mimo że już w roku 1623 niemiecki profesor, Wilhelm Schickard, zbudował kalkulator o większych możliwościach. Niestety wynalazek został zapomniany i nikt nie zwrócił na niego uwagi.

9. Źródła informatyki • 1673 Gottfried Leibniz, buduje czterodziałaniową maszynę liczącą, którą Piotr wielki podarował cesarzowi Chin. Odkrywa układ dwójkowy (pod wpływem Ying-Yang), marzy o "liczeniu zamiast filozofowania".

10. Rok 1673 • wybitny niemiecki filozof, polityk i matematyk, Gottfried Wilhelm von Leibnitz, skonstruował maszynę arytmetyczną. Chociaż zdobyła ona znaczny rozgłos, jej twórca nie zdołał znaleźć nikogo chętnego do jej budowy. Dwa lata później Leibnitz odkrył rachunek różniczkowy, całkowy, system dwójkowy. W roku 1694 stworzył kalkulator, który mógł wykonywać operacje dodawania, odejmowania, mnożenia, dzielenia, a także pierwiastkowania. Zasady jego konstrukcji były wykorzystywane jeszcze przez kilka stuleci w budowie podobnych urządzeń.

11. Rok 1822 • Osobą żyjącą w owych czasach, która była najbliższa wynalezienia "prawdziwego komputera" był angielski matematyk i wynalazca, Charles Babbage.

12. Maszyna Analityczna, bo tak ją nazwał, gdyby została zbudowana, byłaby pierwszym programowalnym komputerem. Wprowadzanie i wyprowadzanie danych miało przebiegać na kartach dziurkowanych. Projekt nie został zrealizowany z powodu istniejącego wówczas niskiego poziomu techniki. W 1991 w Science Museum w Londynie wykonano wg oryginalnych planów fragment (arytmometr) Drugiej Maszyny Różnicowej, udowadniając poprawność konstrukcji.

14. Rok 1938 • angielski inżynier budownictwa, Konrad Zuse zbudowałkomputer Z1, oparty na przekaźnikach. Urządzenie należące do zerowej generacji, korzystało z binarnego systemu liczbowego, co było swoistą innowacją. Większość komputerów generacji pierwszej używało bowiem innych systemów, np. dziesiętnego.

15. Rok 1941 • Zuse skończył komputer Z3, który był w pełni funkcjonalnym automatem liczącym sterowanym programem. Co ciekawe, potrafił wykonywać także operacje na liczbach zmiennoprzecinkowych.

16. Rok 1944 • Powstaje komputer Harvard Mark I przeznaczony dla uniwersytetu w Harwardzie. • 16 m dł, 2.5 m wys, 750 tys. części. Dzielenie w 12 sekund.Konstrukcja elektromechaniczna, Dane: dziurkowana papierowa taśma; Brak pamięci, program = zmiana połączenia kabli.

17. Rok 1945 • John von Neumann, węgierski matematyk pracujący w USA, także w ogromnym stopniu przyczynił się do rozwoju maszyn liczących. W roku 1945 opublikował raport, w którym opisał projekt uniwersalnego komputera, znanego pod nazwą maszyna z Princeton.

18. Miał on spełniać kilka podstawowych założeń. Po pierwsze powinien mieć stosunkowo prostą budowę fizyczną. Po drugie program powinien być przechowywany w pamięci operacyjnej razem z danymi. Program, jak i kolejność wykonywania instrukcji mają być modyfikowalne w zależności od uzyskanych wcześniej wyników obliczeń. Postulaty te stanowią do dzisiaj podstawę budowy komputerów. Jeszcze w roku 1945 rozpoczęto prace nad realizacją maszyny von Neumanna, urządzenia o nazwie EDVAC. Zostały one jednak zakończone, z różnych powodów, dopiero w roku 1951.

19. Rok 1946 • 14 lutego ENIAC zostaje ukończony. Składał się z 17 468 lamp elektronowych, pobór mocy wynosił 130 kW, mógł wykonać 5 tys. operacji dodawania lub 300 operacji mnożenia na sekundę, a także przechować w pamięci 20 liczb dziesięciocyfrowych. ENIAC liczył w układzie dziesiętnym, a jego programowanie polegało na ręcznej konstrukcji połączeń na specjalnych tablicach połączeniowych, w przeciwieństwie do późniejszych maszyn, w których konstrukcja fizyczna nie ulega zmianie a zmienia się jedynie wykonywany kod.

21. Rok 1948 • Richard Hamming z Bell Labs opracowuje sposób wykrywania i usuwania błędów w programach. • Jesienią IBM przedstawia model 604. Jest to programowalny kalkulator oraz dziurkarka kart perforowanych. Zawiera tylko 1400 lamp elektro-nowych. Potrafi on przeczytać kartę, przeprowadzić do 60 operacji w ciągu 80 milisekund i wyprowadzić rezultaty na tę samą kartę.

22. W styczniu Wallace Eckert z IBM, wraz ze współpracownikami kończy SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator). SSEC jest pierwszym kalkulatorem, który wykonuje instrukcje krok po kroku i jest w stanie zmieniać działanie programu w zależności od wcześniej uzyskanych rezultatów. SSEC jest 250 razy szybszy od MARK I. Zawiera 8 rejestrów, pamięć o pojemności 150 słów oraz 66 taśm papierowych o całkowitej pojemności 20000 słów. Słowo ma rozmiar 20 cyfr. Maszyna jest zbudowana z 12000 lamp elektronowych oraz 21400 przekaźników. Jest bardzo głośna i wydziela mnóstwo ciepła.

23. SSEC

24. Zostaje wprowadzony nowy nośnik pamięci - bęben magnetyczny, cechujący się małym poborem energii. Jego konstruktorem jest Andrew Donald Booth. • Newman i Williams kończą budowę prototypowej maszyny Manchester MARK I. Jest to pierwszy programowalny komputer, w którym cały program jest umieszczony w pamięci(pamięć lampowa). Programy są wprowadzane za pomocą klawiatury w postaci binarnej, a wynik jest odczytywany, także w postaci binarnej, na jednej z lamp. Pierwszy program został uruchomiony 21 czerwca. Jego autorem jest prof. Tom Kilburn.

25. Manchester Mark I

26. Harvard MARK-III

27. Rok 1949 • Eckert i Mauchly kończą budowę komputera UNIVAC. Jest on pierwszym urządzeniem komercyjnie dostępnym w USA, sprzedanym za milion dolarów. Komputer jest programowalny, zatem nie ma potrzeby, przy każdym nowym zadaniu, przebudowy układów i zmiany przełączników. Maszyna pobiera instrukcje bezpośrednio z programu umieszczonego w pamięci. Jej pojemność to 1000 12-cyfrowych słów. UNIVAC potrafi wykonać 8333 operacji dodawania lub 555 mnożenia w ciągu sekundy. Zbudowany jest z 5000 lamp i zajmuje 200 stóp kwadratowych powierzchni.

28. UNIVAC

29. Rok 1953 • IBM wprowadza pierwszy komputer produkowany na skalę masową. Jest to model 650 (znany także jako Magnetic Drum Computer). Już w pierwszym roku sprzedano 450 sztuk, a przez całe 15 lat produkcji około 1500.

30. RAMAC 350 • IBM tworzy pierwszy dysk twardy - RAMAC 350. Jego pojemność to 5MB, natomiast cena - milion dolarów. • W laboratoriach MIT ukończony zostaje pierwszy komputer tranzystorowy. Jest to TX-O (Transistorized Experimental Computer). Komputery oparte na tranzystorach rozpoczynają drugą generację. • John McCarthy używa po raz pierwszy terminu sztuczna inteligencja. • A. Newell, D. Shaw i F. Simon wynajdują IPL (Information Processing Language - język przetwarzania informacji).

31. 1957 • Stany Zjednoczone powołują agencję ARPA (Advanced Research Projects Agency) jako kontrreakcję na wystrzelenie przez Związek Radziecki sputnika. Organizacja te później przyczynia się do stworzenia Internetu.

32. W laboratoriach Bell zbudowany zostaje pierwszy modem. Jego prędkość to 300 bitów na sekundę.

33. Rok 1960 • W listopadzie firma DEC prezentuje PDP-1, pierwszy dostępny w sprzedaży minikomputer, z monitorem i klawiaturą. Głównym projektantem maszyny jest Benjamin Curley.

34. Ivan Sutherland tworzy pierwszy system graficzny - Sketchpad, który potrafi wyświetlać obrazy na ekranie, a nie tylko tekst, jak dotąd.

35. Rok 1963 • Narodowy Instytut Standardów w USA (ANSI) akceptuje standard ASCII w wersji siedmio-bitowej. Dzięki niemu możliwa staje się bezproblemowa wymiana informacji pomiędzy maszynami różnych producentów. • w kalifornijskim Xerox PARC Douglas Engelbert otrzymuje patent na wymyśloną przez siebie mysz. Rok później buduje pierwszy działający egzemplarz.

36. Rok 1965 • Firma DEC przedstawia pierwszy prawdziwy minikomputer. Jest to model PDP-8. • Maurice Wilkes buduje pierwszy chip pamięci podręcznej - cache. Jest on używany zarówno w minikomputerach jak i komputerach typu mainframe.

37. Rok 1967 • IBM tworzy pierwszą dyskietkę. Jej rozmiar to 8 cali. • Opracowany zostaje język programowania LOGO. Został napisany z myślą głównie o dzieciach i początkujących użytkownikach komputera. • Ole-Johan Dahl i Kristen Nygaard z Norweskiego Centrum Obliczeniowego kończą pracę nad językiem Simula. Jest to pierwszy obiektowy język programowania. • Jack Kilby, John Merryman oraz James Van Tassel z Texas Instruments tworzą pierwszy kalkulator kieszonkowy. Wykonuje on cztery podstawowe działania: dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie.

38. Rok 1968 • Robert Noyce, Andy Grove i Gordon Moore zakładają firmę Intel (INTegrated ELectronics). Formalnie korporacja rozpoczyna pracę 18 lipca. • Douglas Engelbart z Instytutu Badań w Stanford (Stanford Research Institute) demonstruje na konferencji Joint Computer Conference w San Francisco pierwszy system wykorzystujący klawiaturę, mysz oraz okienkowy interfejs użytkownika. • Edsgar Dijkstra pisze artykuł o szkodliwych efektach używania instrukcji GOTO, wprowadzonej w roku 1955 podczas opracowywania języka FORTRAN. • Przyjęty zostaje 6-cyfrowy format zapisu daty (RRMMDD). Decyzja ta będzie przyczyną problemu roku 2000.

39. Rok 1969 • Intel zapowiada pamięć RAM o pojemności 1KB (kilobajt). Jest to wielkość znacznie przewyższająca poprzednie układy tego typu. • Założona zostaje firma AMD (Advanced Micro Devices). Stanie się ona głównym konkurentem Intela na rynku mikroprocesorów. • Kenneth Thomson i Dennis Ritchie rozpoczynają pracę nad systemem UNIX. Jego pierwsza wersja, napisana w asemblerze, przeznaczona jest dla komputera PDP-7 firmy DEC. System UNIX stanie się jednym z najczęściej używanych systemów operacyjnych na świecie.

40. 1969 • Departament Obrony USA zleca utworzenie ARPANet. Celem przedsięwzięcia jest budowa sieci komputerowej, która mogłaby przetrwać atak nuklearny - w przypadku zniszczenia części sieci, łączność pomiędzy pozostałymi elementami miała zostać zachowana. Jest to początek tego, co znamy dzisiaj pod pojęciem Internet. Była to sieć łącząca komputery wojskowe w taki sposób, aby zapewnić armii amerykańskiej dostęp do najważniejszych danych nawet wtedy, gdyby część sieci uległa zniszczeniu w skutek uderzenia bomby atomowej.

41. Agencja ARPA tworzy sieć składającą się z czterech komputerów. Powstaje ARPAnet. W 1971 sieć ARPAnet tworzy 13 komputerów, a w 1973 roku - już 35. Sieć ARPAnet od początku staje się platformą komunikacji między ośrodkami naukowymi. Przy jej pomocy przesyłane są listy elektroniczne oraz tworzone są wspólne projekty naukowe.

43. Rok 1970 • Pracownicy Intela wynajdują pamięć ROM (Read Only Memory - pamięć bez możliwości zapisu). Technologia ta pozwala na przechowywanie informacji nawet po odłączeniu komputera od źródła prądu. Kenneth Thompson tworzy język programowania B - przodka języka C.

44. 1970 • Uruchomiona została pierwsza wersja FTP (File Transfer Protocol), dzięki któremu powstaną w Internecie biblioteki programów i sterowników do sprzętu oraz dokumentacji.

45. Rok 1971 • Niklaus Wirth tworzy język programowania Pascal. Programy w nim napisane mają budowę strukturalną - podzielone są na funkcje i procedury. Pascal będzie powszechnie używany przez ponad 20 lat. • Wayne Pickette z firmy Intel wynalazł sposób tworzenia mikroprocesora, czyli komputera umieszczonego na chipie. Ted Hoff (także z Intela) zgadzał się z Pickettem i doprowadził do stworzenia pierwszego mikroprocesora. W styczniu Intel wypuszcza model 4004, który zajmuje powierzchnię 12 mm kw.

46. W Bell Labs. dostępny jest już system operacyjny UNIX. W tym roku zostaje on także przepisany w języku B, a następnie przeniesiony na platformę PDP-11. • Dennis Ritchie z Bell Labs. tworzy, na podstawie języka B, język programowania C. • Firma Kenback wypuszcza na rynek model Kenback-1, najwcześniejszy model komputera osobistego (PC). Komputer wykorzystuje 130 układów scalonych, posiada pamięć pojemności 256 bajtów oraz wykonuje 1000 instrukcji na sekundę. Koszt urządzenia to 750 dolarów.

47. 1971 • Pierwsza wiadomość elektroniczna wysłana przez Ray'a Tomlison'a z firmy Bolt Beranek & Newman zapoczątkowuje erę poczty elektronicznej.

48. 1972 • Ray Tomlinson tworzy program do wysyłania listów elektronicznych e-mail. To właśnie on zadecydował o użyciu znaku @ w adresie poczty elektronicznej. • Zostaje stworzony Telnet - aplikacja umożliwiająca pracę i łączenie się z odległymi komputerami oraz na uruchamianie na nich programów.

49. Rok 1973 • Naukowcy z Xerox PARC tworzą eksperymentalny komputer osobisty Alto, korzystający ze środowiska graficznego, sterowanego myszą. • Robert Metcalfe z Xerox PARC tworzy specyfikację budowy sieci lokalnych (LAN - Local Area Network) - Ethernet. • Scelbi Computer Consulting Company oferuje pierwszy zestaw komputerowy do samodzielnego złożenia, oparty o procesor Intel 8008. Cena zestawu z 1 kB pamięci wynosi 565 USD, dodatkowe 15 KB kosztuje 2760 USD!

50. 1973 • Do ARPAnetu przyłączone zostają: University College of London w Wielkiej Brytanii i Royal Radar Establishment w Norwergii. Są to pierwsze instytucje spoza Stanów Zjednoczonych.