Między przeszłością a przyszłością komputerów i informatyki

1. Między przeszłością a przyszłością komputerów i informatyki Maciej M. Sysło Uniwersytet Wrocławski, UMK w Toruniu syslo@ii.uni.wroc.pl

2. Rozgrzewka, I Co ci dwaj Panowie, stojący na tle komputera ENIAC, trzymają w rękach? Mysz Jedną liczbę Jedną cyfrę Klawiaturę Cyfra dziesiętna: 0, 1,… zbudowana z 22 lamp!!! Maciej M. Sysło

3. Rozgrzewka, II Co to jest? Magazyn lodówek Elektrownia atomowa Superkomputer Chip w powiększeniu Superkomputer Earth Simulator (Japonia 2002 rok) 35 000 000 000 000 op/sek Maciej M. Sysło

4. Co to jest computer? 1969: komputer:1. osoba, która oblicza; 2. urządzenie stosowane do obliczeń … Człowiek !!! Maciej M. Sysło

5. 1892 Pierwsze wystąpienie computer? Firma Rapid Computer w Chicago, wytwarzała urządzenie do liczenia, zwane comptometer 5 Maciej M. Sysło

6. Komputer dzisiaj IBM PC 12 sierpnia 1981 Mikroprocesor serce komputera Serce każdego urządzenia Elwro 800 Junior, 1986 Dziecinne, szkolne komputerki Maciej M. Sysło

7. Reklama firmy IBM z 1924 roku Komputer to maszyna do myślenia !!! Think ? Myśl Maciej M. Sysło

8. Pierwsze kalkulatory elektroniczne TI DataMath – 1972 Tylko 4 działania TI 30 – 1977 dla inżynierów Kalkulator mały komputerek Elwro – Bolek Elwro – Lolek Maciej M. Sysło

9. A jak liczono dawno temu? Człowiek zawsze musiał liczyć !!! • używał do tego palców, rąk, całego ciała: • robił także nacięcia na drewnie: Chińczycy liczyli na obu rękach aż do 10 000 000 000 !!! Maciej M. Sysło

10. Liczydła Suan-pan, Chiny, X-XI w Soroban, Japonia, XIX w Współczesne zdjęcia Szczoty, Rosja, XVII w Kipu (Quipu), Ameryka Płd. Maciej M. Sysło

11. Liczydła Japonia – Piórnik szkolny początek XX w. Przybory do pisania Soroban Połączenie liczydła z kalkulatorem Maciej M. Sysło

12. Pierwszy kalkulator Pałeczki Napiera 1617 rok Wyrób współczesny Maciej M. Sysło

13. Pierwszy kalkulator Pałeczki Napiera – jak używać Mnożenie z pałeczkami: + Tradycyjne mnożenie: 2 5 25 x 25 125 + 50 625 1 0 2 5 4 0 1 2 0 5 0 6 2 5 Maciej M. Sysło

14. Maszyna SchickardaPierwszy kalkulator – 1624 Pałeczki zainspirowały W. Schickardaprzy budowie pierwszego kalkulatora Rycina z listu Schickarda do Keplera. Replika maszyny Schickarda

15. Pierwsze kalkulatory mechaniczne Kalkulator Schickarda – jak działa Pałeczki w postaci walców, z wszystkimi cyframi • Działanie: • ustaw pałeczki – pierwsza liczba • ustawa drugą liczbę • dodaj cyfry z okienek Maciej M. Sysło

16. Pierwsze kalkulatory mechaniczne … Gottfried W. Leibniz, 1646-1716 filozof, matematyk, prawnik, mąż stanu, dyplomata Blaise Pascal, 1623-1662 filozof, matematyk, fizyk Pascalina – mechanizm licznika Żywa ława do obliczeń – bęben schodkowy

17. Kalkulatory mechaniczne – sumatory Wykonują tylko dodawanie Maciej M. Sysło

18. Kalkulatory mechaniczne – sumatory Sumator Hasbro Mnożenie jako dodawanie: 25 x 25 ABCDE 5 razy dodaj 25 - wynik: 125 2 razy dodaj 25 - wynik: 50 625 A B C D E Maciej M. Sysło

19. Kalkulatory mechaniczne – sumatory Odejmowanie jako dodawanie !!! 345 – 137 208 ABCDE 345 – 137 1 00000 1 00208 ABCDE 345 – 137 99999 1 1 00208 ABCDE 345 99862 1 1 00208 ABCDE 345 862 137 99000 1 1 00208 Tylko dodawania

20. Sumatory i maszyny biurowe Sumatory Kalkulatory biurowe Masowa mechanizacja prac biurowych – podniesienie zatrudnienia i statusu kobiet 20 Maciej M. Sysło

21. Kalkulatory mechaniczne – kręciołki Mnożenie i dzielenie za pomocą wielokrotnego dodawania i odejmowania Feliks od Dzierżyńskiego 21 Pin wheels – koła z ruchomymi zębami Maciej M. Sysło

22. Kalkulator Curta – cud techniki CurtHerzstark(1902-1988) Najdoskonalszy kalkulator mechaniczny: • projekt powstawał w obozie w Buchenwaldzie • perfekcyjne wykonanie • niemal niezniszczalny kalkulator Maciej M. Sysło

23. Kalkulator Curta – cud techniki Rozłożony na części: Bęben schodkowy Leibniza –1694 Maciej M. Sysło

24. Suwaki Na wyposażeniu każdego inżyniera do 1972 roku Skala 30 cm Skala 150 cm Skala 12 m Maciej M. Sysło

25. … a później Do 1972 roku … 40 mln 1 mld w 2008 Kalkulator wyparł urządzenia, które przyczyniły się do jego powstania!!! Maciej M. Sysło

26. Co pozostało sprzed 1972 rok Logarytm • Ułatwia obliczanie iloczynów i ilorazów: • Wynalazł John Napier (ten od pałeczek) – 1614 • Suwak logarytmiczny: 1620– E. Gunter, 1632– W. Oughtred • !!! logarytm i algorytm to anagramy!!! • Złożoność: log nbardzo wolno rośnie w porównaniu z n • Występuje w złożoności metod dziel i zwyciężaj • Euklides wprowadził nieświadomie w algorytmie dla NWD(m,n) m, n, r1, r2, r3, r4, … np. m=34, n= 21, 13, 8, 5, 3, 2, 1 ri = ri-2 mod ri-1 ri = ri-2 / 2 • Zastosowania w kryptografii, RSA Liczba kroków w algorytmie Euklidesa jest ok. log m Maciej M. Sysło

27. Morse jej ojcem Kompresja Huffman 0 1110 110 1111 10 Kody: ASCII a: 01100001 b: 01100010 d: 01101100 k: 01101011 r: 01110010 011101001111011001110100 abrakadabra 24znaki 88znaków Maciej M. Sysło

28. Pierwsze ręczne procesory tekstu Flying Oliver Franklin Writingball Blick Dart Duplex Maciej M. Sysło

29. Pierwsze ręczne procesory tekstu 1875 Maciej M. Sysło

30. Pierwsze ręczne procesory tekstu • Klawiatura QWERTY, Sholes, 1874 – rezultat konstrukcji i … • Klawiatura Dvoraka(1936) – nie przyjęła się • Ale … „Klawiatura Morse” Maciej M. Sysło

31. Pierwsze ręczne procesory tekstu Fonty – to pomysł z najstarszych maszyn do pisania Przełom XIX/XX Lata 60-80 Wymienne fonty Maciej M. Sysło

32. Ch. Babbage (1791-1871) (niespełniony) ojciec komputerów I wish to God these calculations had been performed by steam Maszyna różnicowa Scheutzów Maszyna różnicowa Babbage’a Schemat maszyny analitycznej Maciej M. Sysło

33. Ada Augusta Lovelace (1815-1852) • Córka poety, Lorda Byrona • Początkowo interesowała ją literatura, ale matka chciała ją odsunąć od zajęć jej ojca • Otrzymała wykształcenie matematyczne: • 1833: poznała Babbage’a, – pokazał jej maszynę różnicową • 1843: opublikowałarozległe opracowanie na temat maszyny analityczne, 2/3 to jej własne notatki • 1852: umiera, pochowana obok ojca Maciej M. Sysło

34. Notatki (notes) Ady – wyjątki • … maszyna analityczna tka wzory algebraiczne, tak jak krosno Jacquarda tka kwiaty i liście … – programowanie • Zwróciła uwagę na znaczenie, jakie może mieć wykonywanie różnych instrukcji w zależności od spełnienia określonych warunków – instrukcja warunkowa • Pisała o korzyściach płynących ze zdolności maszyny analitrycznej do wielokrotnego wykonywania tych samych obliczeń –instrukcja iteracyjna • Rachunek symboliczny(algebra) – komponowanie muzyki • Jednak: nie należy w żadnym razie uważać, że AE może cokolwiek sama z siebie stworzyć • A.M. Turing, wykład o AI: zastrzeżenia lady Lovelace Maciej M. Sysło

35. System tabulacyjny Hermana Holleritha Liczniki zegarowe Czytnik kart Pantograf Sorter Maciej M. Sysło

36. Herman Hollerith (1860-1929) i IBM • Absolwent MIT, pracownik Census Office (GUS) • 1890: Spis w USA – olbrzymi sukces • Ekspansja geograficzna: Kanada (1892), spis rolny w USA (1893), Norwegia, Włochy, • Rosja: 1895 – następny był dopiero w 1926 r. • 900 000 ankieterów, 2200 stały personel, spisano 129 211 113 osób, 44 języków • Ostatnie analizy przeprowadzono 9 lat po spisie • Założył: Tabulating Machine Co. (1896), Computing Tabulating and Recording Co. (1911), która 1924 została przemianowana na IBM Maciej M. Sysło

37. Rozwój komputerów w czasie wojny… „Bomby”: 1939 – polska 1940 – UK, USA Colossus – 1943 Maciej M. Sysło

38. Duże maszyny – main frame Maciej M. Sysło

39. Teoretyczne podstawy Maciej M. Sysło

40. Rozwój elektroniki Prawo Moore’a, 1965 0 2 4 1 3 40 40

41. Dzisiaj … mamy jeszcze superkomputery Cray-1 (1976) 250 000 000 operacji na sekundę IBM Blue Gine/L (2005) 80 000 000 000 000 operacji na sek Maciej M. Sysło

42. Dzisiaj … mamy superkomputer dostępny dla każdego: Google: 300 000 000 000 000 op/sek !!! Google – obsługiwane przez najpotężniejszy komputer !!! Maciej M. Sysło

43. Od kiedy??? Do 2??? roku … ? Współczesna technologia Nowa technologia ??? Jaka nowa technologia zostanie stworzona na IBM PC, która wyprze PC? Skąd bierze się różnica między przeszłością i przyszłością? Dlaczego pamiętamy przeszłość, a nie pamiętamy przyszłości? [Stefan W. Hawking, Krótka historia czasu] Maciej M. Sysło