Stručná historie výpočetní techniky

Prezentace na téma: "Stručná historie výpočetní techniky"— Transkript prezentace:

1 Stručná historie výpočetní techniky
Tento dokument vznikl v rámci projektu „Využití e-learningu k rozvoji klíčových kompetencí“ reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/

2 Za nejstaršího předka počítačů je považován abakus, počítací pomůcka založená na principu posuvných korálků. Před léty v Mezopotámii – v dnešním Íráku. V Číně byl abakus používán od 13. století, v Japonsku pak od století 17. Ruská verze abakusu je známa pod označením sčot a používá se dodnes. V období renesance se slavný malíř, vynálezce a myslitel Leonardo da Vinci snažil vytvořit princip mechanické kalkulačky. Zajímavé je, že se podle jeho poznámek a náčrtků podařilo v sedmdesátých letech minulého století takovouto mechanickou kalkulačku skutečně sestavit. Další mechanickou kalkulačku sestrojil v roce 1623 Wilheim Schickard. Zachovaly se však pouze náčrtky a popis. Také Francouz Blaise Pascal si v roce 1642 vyrobil vlastní mechanickou kalkulačku. V té době mu bylo pouhých devatenáct let. Kalkulačka z kovu byla schopna pouze sčítat a odčítat.

3 Odkaz: http://en.wikipedia.org/wiki/Napier%27s_bones
Klíčovou roli sehrál v počítačové historii anglický matematik a filozof John Napier ( ) který v roce 1614 zveřejnil své logaritmické tabulky. Tento objev umožňoval převést násobení a dělení, které bylo v té době velice komplikované, na jednoduché sčítání a odčítání. John Napier se však proslavil především objevem tzv. Napierových kostek, což bylo deset hůlek, na kterých byla vyryta multiplikační tabulka. S její pomocí bylo možno velice rychle násobit za předpokladu, že alespoň jedno z násobených čísel bylo jednociferné. John Napier se však proslavil především objevem tzv. Napierových kostek, což bylo deset hůlek, na kterých byla vyryta multiplikační tabulka. S její pomocí bylo možno velice rychle násobit za předpokladu, že alespoň jedno z násobených čísel bylo jednociferné. Odkaz:

4 V roce 1694 zdokonalil pascalovu kalkulačku německý matematik Gottfrield Wilheim von Leibniz. Jeho tzv. krokový kalkulátor uměl kromě sčítání a odčítání také násobení, dělení a druhou mocninu. Jeho systém nebyl překonán až do 2. poloviny 19. století. První hromadně vyráběnou a používanou mechanickou kalkulačku sestrojil v roce 1820 Thomas de Colmar. Přístroj se nazýval aritmometr a uměl sčítat, odečítat, násobit a dělit. Kalkulátory založené na mechanickém principu se udrželi ve výrobě až do 60. let 20. století, kdy je nahradily nejprve elektrické kalkulačky a později elektronické počítače.

5 V Evropě – sčítání lidu v Německu v r. 1910
Děrný štítek - médium pro záznam dat pro pozdější zpracování automaty nebo počítači. Bývají vyrobeny z tenkého kartonu, informace je reprezentována dírkou na určité pozici. Místa pro otvory jsou uspořádána do matice. Nejprve byly děrné štítky v 19. století využívány pro vyšívání vzorů tkacími stroji. První hromadné nasazení této technologie proběhlo v roce 1890, kdy pomocí děrných štítků proběhlo sčítání lidu v USA. Děrnoštítkové stroje se ve 40. letech 20. století podílely i na výpočtech průběhu reakcí pří vývoji jaderné bomby (Projekt Manhattan). V Evropě – sčítání lidu v Německu v r. 1910

6 0. generace počítačů Nultá generace počítačů používala relé Díky tomu měly ohromné rozměry a značnou nespolehlivost. Paměť okolo 40 kB. Jako vstup se používaly děrné štítky nebo papírové pásky. Ve třicátých a čtyřicátých letech dvacátého století vzniklo v dílně německého leteckého inženýra Konrada Zuseho postupně několik počítačů Z1 (1938), mechanický Z2 (1939), reléově-mechanický, Z3 (1941), reléový, Z4 (1944), reléově-mechanický. Z3 byl prvním funkčním reléovým volně programovatelným počítačem vůbec. Z4 byl pak zničen při náletu. (Drážďany únor 1945) Konrád ZUSE Z 1 Z 3

7 0. generace počítačů Z4 (1944) Mgr. Radomír Soural

8 0. generace počítačů V USA byl v roce 1944 sestrojen za pomoci firmy IBM ještě releový počítač MARK1. Pravděpodobně byl použit k výpočtům při konstrukci první atomové bomby. Pracoval na něm s týmem v letech Howard Hathaway Aikenn z Harvardské Univerzity v Cambridge MARK 1

9 1. generace počítačů - elektronky
ENIAC 1. generace počítačů - elektronky V roce 1944 byl na Pensylvánské universitě uveden do provozu první elektronkový počítač ENIAC. (Electronic Numerical Integrator And Calculator) Obsahoval 17 468 elektronek, 7200 krystalových diod, 1500 relé, 70 000 odporů, 10 000 kondenzátorů, okolo 5 miliónů ručně pájených spojů, vážil 27 tun, zabíral 63 m² (2,6 m × 0,9 m × 26 m), spotřebovával 150 kW elektrické energie. Používal desítkovou soustavu Přímým následovníkem ENIACu byl počítač MANIAC (Mathematical Analyser Numerical Integrator And Computer), který byl sestaven roku 1945 a uveden do provozu John von Neumannem. V laboratořích Los Alamos National Laboratory byl použit k matematickým výpočtům popisujícím fyzikální děje a byl využit i k vývoji vodíkové bomby. MANIAC

10 2. generace počítačů Vynález tranzistoru v roce 1948 způsobil malou revoluci v elektronice. Nejprve začal nahrazovat elektronky v rádiích a televizorech, od roku 1956 se začal používat i v počítačích. Použitím tranzistorů se začala snižovat spotřeba energie a zvyšovala se spolehlivost a rychlost. Velkými změnami prošla také vnitřní i vnější paměť počítače a to od pomalých elektronek přes magnetická jádra a pásky až k diskovým pamětím. IBM 1401

11 3. generace počítačů – integrované obvody
V roce 1965 postavila americká firma IBM první elektronický počítač System 360 založený na integrovaných obvodech. Tato novinka tak otevřela cestu ke konstrukcím nových typů počítačů, tzv. PC (personal computer) tj. osobních počítačů. S vynálezem LED se začaly vyrábět zobrazovače na bázi svítících diod, které brzy našly cestu i do kapesních kalkulátorů. IBM System 360

12 4. generace počítačů – procesory (CPU)
V roce 1969 zavedla americká firma Texas Instruments výrobu mikroprocesorů. Ten v počítači plní funkci centrální jednotky, tzv. CPU (Central Processing Unit), nazývané také procesor. Ten v sobě spojuje funkce desítek tisíc tranzistorů (v dnešních procesorech stovky až miliarda tranzistorů). CPU řídí a koordinuje celý počítačový systém. IBM PC/XT Nedávná minulost a současnost V roce 1983 představuje IBM osobní počítač IBM PC/XT (Extended Technology) 1984 PC/AT (Advanced Technology). V následujících letech nastává prudký rozvoj v oblasti osobních počítačů. Výrobci se předhánějí v rychlostech procesorů a velikosti pevných disků. Tyto závody pokračují dodnes. Mimo osobní počítače standardu IBM vznikl také systém nazývaný Apple Macintosh. V počátcích rozvoje osobních počítačů se jednalo o nejprodávanější typ. Používají se dodnes jak pro běžné aplikace, tak i pro aplikace speciální.

13 Srovnání typických parametrů PC poloviny devadesátých let s dnešním běžně dostupným PC.
rok 1991 rok 2009 Procesor 386, neobsahoval koprocesor pro matematické operace, taktovací frekvence 33 MHz, jedno jádro Procesor Intel Core i5, i7, obsahuje okolo 700 milionů tranzistorů, taktovací frekvence 3,0 GHz (2 a více jader) Operační paměť – max 2 MB Operační paměť – běžně 2-4 GB Pevný disk – typicky 80 až 200 MB Pevný disk – až 500GB – 1TB Zvuková karta – běžně se nepoužívá Zvukový čip – 8 kanálový, Dolby Digital Grafická karta – 256 barev, 256 kB paměti, 3D akcelerátor není 3D grafické karty True Color, 512 MB paměti DDR III Pouze disketová mechanika 1,44 MB DVD-RW DL až 9GB záznamu, Blue Ray disky, běžně USB, Monitor VGA 14“ rozlišení 640x480 Monitor LCD 19“ až 24“ rozlišení až 2048 x 1536

14 Na závěr…. Srovnání procesorů 2011
Moderní procesor Intel Core i5, patice LGA 1156 Srovnání procesorů 2011

15 Přehled historie PC v datech
1924 – založena firma IBM 1938(9) – sestrojil Konrád Zuse mechanický binární kalkulátor nazvaný Z 1 1939 – zastaven vývoj Z 2. 1941 – sestrojil Zuse Z 3 určený k počítání rovnic 1944 – Zuse téměř dokončil malý reléový a samočinný Z 4 ( po válce dokončen úplně ) 1948 – vynalezen tranzistor 1952 – započala hromadná výroba tranzistorů 1956 – vynalezen pevný disk 1958 – první integrovaný obvod 1960 – první modem (umožnil přenos dat po síti) 1962 – vynalezena počítačová myš 1967 – IBM vyrobila první disketu 1968 – založena firma Intel 1969 – operační systém UNIX května zalořena firma AMD 1971 – započala výroba prvních mikroprocesorů 1975 – založena firma Microsoft 1980 – vyrobeno první CD 1981 – IBM vyrobilo PC dostupné pro domácnosti oper. sys. MS-DOS od Microsoft 1983 – IBM sestrojilo PC/XT (eXtendet Technology – rozšířená technologie) IBM uvedlo PC-XT, první počítač se zabudovaným pevným diskem. 1984 – nová norma IBM PC/AT (Advanced Technology – pokročilá technologie)

16 Přehled historie PC v datech - pokračování
Debut CD-ROMu. Apple uvádí Macintosh. Hewlett-Packard začíná prodávat LaserJet, první osobní laserovou tiskárnu. Je založena America Online (AOL). Microsoft vyvíjí pro IBM PC, Windows 1.0. Nintendo dorazilo do USA. National Science Foundation schvaluje investici do páteřní sítě Internetu. 1986 – první modely s procesorem Intel Microsoft uvolňuje Windows Steve Jobs uvádí NeXT. Tim Berners-Lee vynalézá World Wide Web. 1989 – PC s procesorem Intel Intel uvádí čip i486. Přichází Windows 3.0 . Marc Andreesen pomáhá založit Netscape. Microsoft uvolňuje Windows95. procesor Intel Pentium Pro 200MHz procesor Intel Pentium II procesor Intel Pentium III , AMD procesor Athlon 2000 – Windows 2000 procesor Intel Pentium 4 Windows XP 2005 – Windows Vista AMD Phenom 2009 – Windows 7 2009 – Apple systém Leopard (Mac OS X) 2012 – Windows 8

17 použité zdroje a literatura:
AUTOR NEUVEDEN. Dějiny počítačů [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < počítačů>. PELIKÁN. Dějiny počítačů [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < ZELENÝ, J.; MANNOVÁ, B.. Dějiny počítačů. Praha : Scientia, 2006 zdroje obrázků: OBR. ABAKUS - AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. W. SHICKARD - MECH. KALKULAČKA WIKI. wiki [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. MECH. KALKULAČKA W. SHICKARD - S. PELLY. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: <

18 zdroje obrázků - pokračování:
OBR. NAPIEROVY KOSTI - AUTOR NEUVEDEN. vpdoc.comehere.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. KROKOVÝ KALKULÁTOR - AUTOR NEUVEDEN. Historie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. ARITMOMETR - AUTOR NEUVEDEN. Historie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. DĚRNÝ ŠTÍTEK - AUTOR NEUVEDEN. gallerypage [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. Z1 - AUTOR NEUVEDEN. Konrad Zuse [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. Z3 - AUTOR NEUVEDEN. Konrad Zuse [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. Z4 AUTOR NEUVEDEN. Zuse Z4 [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: <

19 zdroje obrázků - pokračování:
OBR. MARK 1 AUTOR NEUVEDEN. Nultá generace počítačů [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. ENIAC - AUTOR NEUVEDEN. ENIAC: Celebrating Penn Engineering History [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. MANIAC - AUTOR NEUVEDEN. Evolving from calculators to computers [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. IBM AUTOR NEUVEDEN. The 50th Anniversary of the Legendary IBM 1401 [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. IBM AUTOR NEUVEDEN. IBM System/360 (1964) [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. IBM PC XT - KLEIN, Eric. Dawn of the Personal Computer: From Altair to the IBM PC [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: < OBR. INTEL CORE 5 - AUTOR NEUVEDEN. INTEL Core i5-655K Dual-Core [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: <

20 zdroje obrázků – pokračování 2:
OBR. TICK TOCK INTEL - AUTOR NEUVEDEN. INTEL TICK-TOCK ROADMAP UNTIL 2012 [ONLINE]. [CIT ]. DOSTUPNÝ NA WWW: < OBR. SROVNÁNÍ PROCESORŮ - VÍTEK, Jan. Test procesorů: Sandy Bridge přichází [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: <