Historie PC

Předchůdci

Abakus Vznikl přibližně před 5000 lety. Používal se ve starém Řecku a Římě. Byla to dřevěná, nebo hliněná destička, do nichž se vkládaly kamínky - "calculli" - odtud název kalkulačka.

Logaritmické tabulky a pravítka Počátek 17. stol jsou v Anglii sestaveny první logaritmické tabulky, po nichž následovalo i první logaritmické pravítko.

Ozubená kola Objevují se první počítací stroje, pracují na principu ozubených kol, které se nám v pozměněné podobě zachovaly dodnes - mechanické kalkulačky a staré pokladny.

Mechanické kalkulátory Leonardo da Vinci (17. 4. 1452 - 2. 5. 1519) podle jeho poznámek a náčrtků byl před třiceti lety jeden takový přístroj sestaven.

Mechanický kalkulátor Wilhelm Schickard (1592-1635), Německo mechanická kalkulačka v roce 1623 stroj schopný násobit a dělit, přičemž tyto dvě operace převáděl pomocí logaritmů na sčítání a odčítání (k reprezentaci desítkových čísel přitom používal kolečka s deseti zuby). V roce 1960 byl počítací stroj podle původních nákresů postaven znovu a fungoval.

Mechanický kalkulátor Blaise Pascala (Pascaline) francouzský fyzik, matematik, spisovatel stroj pochozí z roku 1642

Mechanický kalkulátor Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716), stroj je z roku 1671. Charles Xavier Thomas (1785-1870 ) 1820: první úspěšný, sériově vyráběný kalkulátor – Thomasův Arithmometr schopný sčítat, odčítat, násobit a dělit založen na Leibnitzově přístroji

Technologie děrných štítků Joseph Marie Jacquard (1752–1834, Francouz) V roce 1801 vytvořil tkalcovský stav, kde bylo možné změnit výsledný vzorek látky výměnou děrného štítku. Pouhá změna štítků tak způsobila to, co by jinak bylo možné udělat jen přestavbou stroje. technologie umožnila návrhy prvních programovatelných strojů.

Děrný štítek médium pro záznam dat pro pozdější zpracování automaty nebo počítači vyrobeno z: tenkého kartonu informace je reprezentována dírkou na určité pozici. Na běžném děrném štítku bylo 80 nebo 90 sloupců pro záznam dat. poslední proslavené využití děrných štítků bylo v roce 2000 při volbách prezidenta USA, kdy mezi sebou těsně soupeřili George W. Bush a Al Gore. Spory ohledně výsledků nastaly v důsledku nepřesného vyznačování děr na štítcích

Babbageův analytický stroj Charles Babbage (1791 – 1871) stroje poháněné parou v roce 1833 předvedl švédské akademii návrh stroje na řešení diferenciálních rovnic. Kdyby byl tento stroj skutečně realizován, byla by to parou poháněná obluda velká jako lokomotiva Analytický stroj roku 1848 začal vznikat všeobecně použitelný počítač pracující na mechanické bázi který znamenal naprostý převrat a který předurčil základní rysy moderních výpočetních systémů nejbližším spolupracovníkem byla žena, dcera anglického básníka lorda Gordona Byrona Augusta Ada, kněžna z Lovelace. Stala se první ženou - programátorkou. Na počest táto ženy pojmenovalo americké Ministerstvo obrany nový programovací jazyk ADA. Stroj využíval děrné štítky

Babbageův analytický stroj

Test Od čeho je odvozen dnešní název „kalkulačka“? Jmenuj alespoň dva tvůrce mechanické kalkulačky. Kde byl poprvé použit děrný štítek?

Generace PC Generace Rok Konfigurace Rychlost (operace/s) Součástky 0. 1940 Velký počet skříní Jednotky Relé 1. 1950 Desítky skříní 10 - 100 Elektronky 2. 1958 Do 10 skříní Tisíce Tranzistory 3. 1964 Do 5 skříní Desetitisíce Integrované obvody 3 ½. 1972 1 skříň statisíce 4. 1981 Desítky milionů

Nultá generace

Počátek Za počítače nulté generace jsou považovány elektromechanické počítače využívající většinou relé. Pracovaly většinou na kmitočtu okolo 100 Hz. Hybnou silou vývoje nulté generace, tedy elektromechanických počítačů, se stala druhá světová válka, kdy došlo paralelně k velkému pokroku v různých částech světa.

Z1 – Konrád Zuse Konrád Zuse (1910 – 1995, Němec) první, komu se podařilo sestrojit fungující počítací stroj v roce 1936 dokončil základní návrh stroje pracujícího v dvojkové soustavě a programem na děrné pásce (jako nosič byl použit kinofilm). elektromechanický s kolíčkovou pamětí na 16 čísel a poněkud nespolehlivý, pro praktické použití nevhodný.

Z2, Z3 Z2 Zuse přistoupil ke stavbě počítače Z2, který obsahoval asi 200 relé. Paměť mechanická, převzatá ze Z1. Z3 ve spolupráci s Helmutem Schreyerem první prakticky použitelný počítač na světě 2600 elektromagnetických relé pracoval s dvojkovou soustavou, prováděl až 50 aritme-tických operací za minutu. délka slova byla 22 bitů, reléová paměť měla kapacitu 64 slov. Data se zadávala ručně z klávesnice, výstup byl na žárovkovém zobrazovači. v roce 1944 zničen při leteckém náletu.

Mark 1 Howard Aiken (1900 – 1973, USA) dokončen v roce 1943 ve výpočetní laboratoři Hardvardské univerzity v Cambridge. 15 m dlouhý, základní hnací jednotkou byl elektromotor o výkonu 3,7 kW napojený na dlouhou hřídel, která zprostředkovala pohon jednotlivých částí počítače. Program nesla děrná páska Počítač pracoval v desítkové soustavě. paměť měla dvě části statickou, do které bylo možno před zahájením výpočtu vložit prostřednictvím desetipolohových přepínačů až 60 dvacetitřímístných čísel dynamickou (operační) paměť tvořenou elektromechanicky ovládanými kolečky. Do této paměti si mohl počítač zaznamenat a zpětně přečíst dalších 72 čísel. Zároveň zde probíhaly aritmetické operace sčítání a odčítání. dovedl sečíst dvě čísla za 0,3 s, vynásobit je za 6 s a vypočítat např. hodnotu sinus daného úhlu během jedné minuty.

Mark II čistě reléový aritmetika pracovala s desítkovými číslicemi, které byly dvojkově kódovány pomocí čtyř relé. operační paměť počítače mohla pojmout až 100 čísel s deseti platnými číslicemi. sčítání již trvalo pouze 0,125 s a násobení průměrně 0,25 s. Celý počítač obsahoval přibližně 13 000 relé.

SAPO (SAmočinný Počítač) první počítač vyrobeným v Československu uveden do provozu v roce 1957. obsahoval 7000 relé a 400 elektronek. magnetickou bubnovou paměť o kapacitě 1024 dvaatřicetibitových slov. Pracoval ve dvojkové soustavě. tři shodné počítače, které pracovaly paralelně. Výsledek každé operace z jednotlivých počítačů se mezi sebou porovnal a o výsledku se rozhodovalo hlasováním. Pokud byl shodný alespoň ve dvou případech, byl považován za správný. Pokud se ve všech třech případech lišil, operace se opakovala. počítač SAPO byl zkonstruován prof. Svobodou (1907 – 1980)a jeho spolupracovníky ve Výzkumném ústavu matematických strojů a byl instalován v budově ústavu na Loretánském náměstí. tři roky po jeho zhotovení, v roce 1960, počítač SAPO shořel. Z jiskřících releových kontaktů se vzňala loužička oleje, kterým se relé promazávala. prof. Svoboda

Test 2 Jakou součástku většinou využívají počítače nulté generace? Kdo byl první komu se podařilo sestrojit fungující počítač? Jak se počítač jmenoval? Jak se jmenoval první československý počítač?

První – pátá generace

První generace - ENIAC V roce 1944 byl na univerzitě v Pensylvánii uveden do provozu první elektronkový počítač ENIAC. Z dnešního hlediska to bylo příšerné monstrum s nulovým výkonem – 18 000 elektronek, 10 000 kondenzátorů, 7 000 odporů, 1 300 relé chlazen dvěma leteckými motory, zabíral plochu asi 150m2 a vážil asi 40 tun.

Druhá generace nastupuje s vynálezem tranzistoru (John Barden), který dovolil díky svým vlastnostem zmenšení rozměrů celého počítače, zvýšení jeho rychlosti a spolehlivosti a snížení energetických nároků počítače. V této generaci počítačů také začínají vznikat operační systémy a první programovací jazyky, jako jsou COBOL a FORTRAN.

Třetí generace Počítače třetí a vyšších generací jsou vybudovány na integrovaných obvodech, které na svých čipech integrují velké množství tranzistorů. S postupným vývojem integrovaných obvodů se neustále zvyšuje stupeň integrace (počet integrovaných členů na čipu integrovaného obvodu). Podle počtu takto integrovaných součástek je možné rozlišit následující stupně integrace: SSI - Small Scale Integration MSI - Middle Scale Integration LSI - Large Scale Integration VLSI - Very Large Scale Integration (někdy také XLSI - Xtra Large Scale Integration)

Třetí generace

Čtvrtá generace Začala v roce 1981 a trvá dodnes. Obsahují integrované obvody střední a velké integrace, malé rozměry, velká rychlost a velká kapacita paměti.

Pátá generace Počítače páté generace jsou zatím hudbou budoucnosti. Občas jsou popisovány jako stroje s umělou inteligencí. Podle výzkumů je však nemožné sestrojit takový počítač, aby sám skutečně myslel. Alespoň ne na technologiích z nulté až čtvrté generace

Něco pro pobavení v roce 1954 vyšel v časopise Popular Mechanics článek o tom, jak bude pravděpodobně vypadat počítač pro domácnost v novém miléniu. "Vědci ze společnosti RAND vytvořili model domácího počítače, jak by mohl vypadat v roce 2004. Potřebné technologie však nebudou pro průměrnou domácnost ekonomicky dosažitelné. Vědci též přiznávají, že tento počítač bude ke své skutečné činnosti potřebovat dosud nevynalezené technologie, ale dá se očekávat, že technický pokrok tyto problémy za 50 let vyřeší. S teletextovým rozhraním a jazykem Fortran bude tento počítač pro každého snadno použitelný." Realita Představa z roku 1954

Test 3 Která součástka je charakteristická pro druhou generaci počítačů? Která součástka je charakteristická pro třetí generaci počítačů? Jaký je pravděpodobný vývoj počítačů?