RAČUNARSTVO I INFORMATIKA

1. RAČUNARSTVO I INFORMATIKA ISTORIJAT RAZVOJA RAČUNARA Profesor Jasmina Milić XIV beogradska gimnazija Izlaz Napred

2. U razvoju računara značajna su četiri momenta Pamćenje rezultata Mehanizacija procesa računanja Odvojen unos podataka i automatizacija procesa računanja Opštije korišćenje mašine primenom programa Vremenski period razvoja računara možemo podeliti na nekoliko epoha Praistorija i antički period Epoha računskih mašina Elektro- mehanički računari Epoha vakuumskih cevi Epoha tranzistora Epoha integralnih kola Epoha mikro- procesora Nazad

3. Praistorija i antički period Primitivno brojanje Kipu Razvojem trgovine javila se potreba za pamćenjem brojeva. Širom antičkog sveta koristi se kipu, kanap sa čvorovima čiji je različiti oblik predstavljao različite cifre a rastojanje od glavnog užeta decimalno mesto. U početku su ljudi koristili prste i delove tela da bi brojali. Osnove računanja Zatim počinju da koriste objekte iz prirode da bi predstavili cifre. Operacije dodavanja i oduzimanja bile su jednostavno operacije dodavanja ili oduzimanja grupa objekata na gomilu koja je služila za računanje. Algoritam se prvi put pominje u delu taškentskog sveštenika Muhammad ibn Muse Al'Khowarizma, koji je u devetom veku razvio koncept pisanog procesa koji treba slediti da bi se postigao neki cilj. Abakus Prva naprava za pomoć u računu bila je abakus. Nastao je 4000 godina pne u Kini ili oko 3000 godina pne u Babiloniji. Na standardnom abakusu mogu se izvesti osnovne računske operacije. Koristi koncept da jedan skup objekta zamenjuje drugi skup, ali i koncept da jedan objekat zamenjuje kolekciju objekata - poziciono označavanje. Nazad

4. Epoha računskih mašina Džon Neper Vilijam Outred 1622. pronalazi logaritmar (šiber) koji će biti glavni kalkulator inženjera krajem devetnastog i početkom dvadesetog veka. Obezbeđivao je dovoljnu preciznost za većinu poslova. 1594. uvodi logaritme pomoću kojih se operacije množenja i deljenja svode na sabiranje i oduzimanje. Njegova najpoznatija mašina za množenje je bila "kosti" (engl. bones). Vilhelm Šikard 1623. opisuje mašinu za računanje koja je kombinovala koncept Neperovih kostiju sa jednostavnim dodavačem koji je omogućavao lakše obavljanje množenja brojeva sa više cifara. Međutim, nije pronađena njena originalna kopija. Blez Paskal Gotfrid Lajbnic 1642. pravi prvu mašinu za računanje sa automatskim prenošenjem sa jedne pozicije na drugu. Paskalova mašina - često zvana "Paskalina“ nije imala veliku praktičnu primenu. 1671. izumeo je računsku mašinukoja koristi koračni cilindrični zupčanik za automatsko dodavanje broja koji se množi u akumulator. Taj mehanizam je korišćen do današnjih dana. I ova mašina nije ušla u širu upotrebu. Nazad Napred

5. Žozef Žakar Čarls Tomas 1820. pravi prvi mehanički kalkulator sa četiri osnovne računske operacije (aritmometar). Ovaj kalkulator su mnogi unapređivali tako da je do 1890. godine on mogao da: • akumulira parcijalni rezultat • skladišti i automatski pristupa poslednjim rezultatima (memorija) • štampa rezultat 1801.izumeo je automatski razboj koji je koristio bušene kartice za kontrolu šablona u tkaninama. Smatra se da je to prva mašina sa programom za automatski rad. Uvođenje ovih razboja je prouzrokovalo nemire protiv zamene ljudi mašinama. Čarls Bejbidž 1822. izumeo je diferencnu mašinu s ciljem da se izračunavaju stavke navigacije i druge tabele. Deset godina kasnije uvidevši da je diferencna mašina sposobna samo za jednu operaciju pravi planove za analitičku mašinu koja je imala osnovne komponente modernog računara. Opisano je pet logičkih komponenti: • memorija – čuva ulazne podatke, međurezultate i rezultate • mlin (danas procesor) – obrada podataka • kontrola – bušene kartice koje su mogle da se koriste za računanje formule za bilo koju vrednost • ulaz • izlaz Napred

6. Džordž Bul Ada Bajron 1842. predlaže plan za izračunavanje Bernulijevih brojeva što se smatra prvim programom za računar. U njenu čast jedan programski jezik opšte namene dobio je ime Ada. 1854. opisuje svoj sistem za simboličko i logičko rasuđivanje koji kasnije postaje osnova za mašinski jezik. Herman Holertih 1890. pravi elektromehaničku mašinu za potrebe obrade podataka američkog popisa 1890. Ta mašina imala je brojače koji su se aktivirali pomoću električnih senzora pri prolazu iglice preko bušenih kartonskih kartica. Kompanija koju je osnovao 1911. za proizvodnju mašina i kartica kao i pružanje konsultantskih usluga vladama širom sveta prerasta 1924. u International Business Machines Corporation (IBM). Nazad

7. Elektromehanički računari Colossus Analogni računar Z1 – Z4 Počev od 1936. godine Alan Turing razvija ideju "univerzalne mašine" koja može da izvrši svaki algoritam koji se može opisati i koja predstavlja osnovu za koncept "računarstva". Uvodi koncept "simboličke obrade". Za vreme rata njegov tim, izgradio je seriju mašina za dešifrovanje koje su dostigle vrhunac 1943. godine sa računarom Colossusom. Konrad Cuze započeo je 1934. u Nemačkoj razvoj računskih mašina: Z1 mehanička Z2 elektromehanička Z3 elektromehanička programibilna Z4 poboljšana verzija Z3 Neki od principa rada ove mašine zadržani su do današnjih dana (korišćenje binarnog sistema). 1925. Vanever Buš sa saradnicima konstruiše analogni računar korišćen u vojne svrhe. Računar je imao električni motor, ali je i dalje to u suštini bila mehanička mašina. Mark I 1937. godine Hauard Ajken projektuje Howard Mark I mašinu zasnovanu na elektromagnetnim relejima. Imala je ulaz, izlaz, memoriju, aritmetički i upavljački organ. Mark I je je bio velikih dimenzija (17 m dugačak i 2.5 m širok) sastavljen od 750 000 delova. Grejs Huper je radila za Ajkena na Harvardu od juna 1944. i postala je treći programer na računaru Mark I. Na računaru Mark II pronašla je prvu računarsku bubu koja je nastradala od struje. Kada bi kasnije mašina stala (što se često dešavalo) rekli bi da "uklanjaju bube" (engl. debugging) iz računara. Svoj rad je nastavila na računaru UNIVAC I. Snažno je uticala na razvoj računara i poboljšanju komunikacije između korisnika i računara. Imala je ključni uticaj na razvoj programskog jezika COBOL koji je nastao od prvog prevodioca Flow – Matic -a. Nazad

8. Epoha vakuumskih cevi ENIAC ABC Prosper Ekart, Džon Mošli i Džon Brajner konstruišu ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) prvi uspešan elektronski računar opšte namene.Težio je oko 30 tona pa je po njemu računarski sistem bez programa i dobio ime hardver (hardware). Prva računanja su iskorišćena za projektovanje balističkih raketa. Bio je u upotrebi do 1955.godine. Džon Atanasov i Kliford Beri 1939. godine razvili su ABC računar -Atanasoff-Berry Computer mašinu posebne namene za rešavanje skupova linearnih jednačina u fizici. Računar ABC sadržao je osnovne koncepte koji će se pojaviti kasnije u "modernim računarima“ – elektronsku aritmetičku jedinicu i regenerativnu, cikličnu memoriju. Napravljeni su prvi elektronski digitalni računari. Računare više ne prave pojedinci već timovi stručnjaka u okviru određenih projekata. Osnovna karakteristika prve generacije računara bilo je korišćenje vakuumskih cevi. EDVAC UNIVAC Prosper Ekart i Džon Mošli prave UNIVAC (Universal Automatic Computer) prvi komercijalni kompjuter korišćen za obradu podataka popisa stanovništva. To je bio prvi računar koji je koristio magnetne trake. Bio je u upotrebi do 1963. godine. U projektu izrade računara EDVAC (Electronic Discreet Variable Computer) , od 1944. godine, učestvuje Džon fon Nojman koji razvija nov koncept u izradi računara. I program i podaci se drže uskladišteni u memoriji računara istovremeno. EDVAC je prva mašina koja je imala magnetne diskove. Nazad

9. Epoha tranzistora Philco Transac S – 2000 Druga generacija obuhvata računare proizvedene krajem pedesetih i u prvoj polovini šezdesetih godina. Ova generacija zasnovana je na tranzistorima. 1961. godine napravljen je Philco Transac S – 2000 prvi komercijalni računar koji je koristio tranzistore. IBM 1401 1961. godine IBM – ov model računara 1401 je postigao veliki komercijalni uspeh tako da se broj računara u svetu udvostručio. Nazad

10. Epoha integralnih kola Prvi mikroračunar PDP – 1 1964. godine napravljeno je integralno kolo za praktičnu primenu s pet tranzistora u jednom čipu, što je bilo glavno unapređenje računara treće generacije. Ovu generaciju karakterišu integralna kola SSI (Small Scale Integration) sa 64 tranzistora i MSI (Medium Scale Integration) sa 1024 tranzistora u jednom čipu. Magnetni diskovi su zamenili magnetne trake. Firma Digital Equipment Corporation (DEC) 1960. godine uvodi prvi mikroračunar PDP – 1. IBM System/360 Za mnoge se svet računara radikalno promenio 7. aprila, 1964. godine kad je IBM objavio System/360, prvu IBM familiju kompatibilnih mašina. IBM-ov princip kompatibilnosti novih familija računara sa prethodnim, kao i spajanje poslovnih i naučnih obrada imao je značajan efekat na način na koji su mnogi poslodavci počeli da razmišljaju o računarima. Nazad

11. Epoha mikroprocesora Nastavlja se integracija tranzistora LSI (Large Scale Integration): 65 000 VLSI (Very Large Scale Integration): > 65 000 SVLSI (Super ...) : > 500 000 što je omogućilo stvaranje mikroprocesora. 1971. godineMarsian Hof zaposlen u kompaniji Intel pravi čip koji je imao osobinecentralnog procesora – četvorobitni procesor 4004. 1972. godine Intel pravi osmobitni procesor 8008, a 1978. godine šestnaestobitni procesor 8086. Dalji razvoj procesora prikazan je u tabeli. Razvojem mikroprocesora razvijaju se mikroračunari četvrte generacije Nazad Napred

12. Apple II MITS Altair Apple I 1977. predstavljen je Apple II koji je imao tastaturu, napajanje i mogao je da generiše grafiku u boji. 1978. godine uvedena je disketa umesto magnetnih kaseta. Stiv Džobs i Stefan Voznijak koji su se iz hobija bavili računarima razvili su 1976. računar Apple I, koji se prodavao u delovima tako da nije postigao veliki komercijalni uspeh. 1975. godine pojavljuje se prvi personalni računar MITS Altair uglavnom prodavan u delovima za sastavljanje. Imao je memoriju od 256 bajtova i nije imao tastaturu, ekran i eksternu memoriju. Programirao se korišćenjem prekidača na kućištu, a kao izlaz koristio je sijalice. U prvoj polovini osamdesetih godina prošlog veka mnoge kompanije razvijaju personalne računare. Kod nas su bili najpoznatiji računari: Spectrum Commodore 64 Atari Svi ovi računari su imali procesor, memoriju i tastaturu, a kao izlaznu jedinicu televizor. Za čuvanje programa koristili su kasetofon. Napred

13. IBM PC Apple Lisa i Macintosh 1983. godine kompanija Apple Computers uvodi računar Lisa. Imao je grafičko okruženje i pokazivanjem miša na sličice aktivirale su se komande. Ovaj računar otvorio je put razvoju Apple Macintosh – a. 1981. godine kompanija IBM razvija IBM PC koji je ubrzo postao standard oko koga su brojne druge kompanije dizajnirale svoje računare. IBM PC/XT IBM AT 1983. godine pojavljuje se IBM PC/XT (extended technology) koji ima memoriju od 128 do 256 KB i disk od 10 MB. 1984. godine predstavljen je IBM AT (advanced technology) ima Intelov procesor 80286, memoriju do 512 KB, disk do 20 MB i disketne jedinice od 360 KB do 1.2 MB. Napred

14. Compaq PC 1986. godine Compaq uvodi prvi PC baziran na procesoru Intel 80386. IBM PC 2 1987. godine IBM uvodi svoju familiju računara PC 2. 1989. godine počinje proizvodnja PC sa procesorom 80486, a od 1993. godine PC baziranog na procesoru Pentium. Nazad