1 / 47

Výpočetní technika

Výpočetní technika. Ing. Jan Popelka, Ph.D. Odborný asistent katedra informatiky a geoinformatiky Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem email: jan.popelka@ujep.cz WWW: http://most.ujep.cz/ ~popelka. Výpočetní technika. Obsah kurzu Úvodní hodina (1 hodina)

purity
Download Presentation

Výpočetní technika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Výpočetní technika Ing. Jan Popelka, Ph.D. Odborný asistent katedra informatiky a geoinformatiky Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem email: jan.popelka@ujep.cz WWW: http://most.ujep.cz/~popelka

  2. Výpočetní technika Obsah kurzu • Úvodní hodina (1 hodina) • Microsoft Excel (8 hodin) • Microsoft PowerPoint (3 hodiny) • Microsoft Access (2 hodiny)

  3. Výpočetní technika Základní zdroje: • http://most.ujep.cz/~popelka/dokumenty.htm • na síťovém disku • D.kurzy Doporučená literatura a další zdroje: • jakékoliv příručky vztahující se k MS Excel, MS PowerPoint a MS Access (verze 2007) • Microsoft Office Online: http://office.microsoft.com/cs-cz/default.aspx

  4. Výpočetní technika Podmínky získání zápočtu: • Aktivní účast na cvičeních – docházka min. 70% (+možnost získat bonusové body) • Referát • připravená prezentace (8 – 15 minut) • schválené téma • obhájení před skupinou • Splnění zápočtového testu

  5. Výpočetní technika Informace o kurzu: http://most.ujep.cz/~popelka

  6. Prehistorie výpočetní techniky Prsty ruky Proto používáme desítkovou soustavu

  7. Prehistorie výpočetní techniky Počítadlo čili abakus Původně čáry v písku a kamínky mezi nimi (5. tisíciletí př.n.l.). Později kuličky (kotoučky) na drátě. Kolem přelomu letopočtu typ východní a západní. Východní typ (soroban, suan pan) Západní typ (sčot)

  8. Prehistorie výpočetní techniky Napierovy kostky Vynalezl je vynálezce logaritmů skot John Napier (1550 - 1617), slouží k násobení.

  9. Prehistorie výpočetní techniky Logaritmické tabulky Převádějí násobení resp. dělení na sčítání resp. odčítání. Angličan Henry Briggs (1556-1630) zvolil za základ logaritmů číslo 10.V roce 1617 vydal osmimístné a v roce 1624 čtrnáctimístné tabulky logaritmů, které se po doplnění používají v podstatě dodnes.

  10. Prehistorie výpočetní techniky Logaritmické pravítko Logaritmické pravítko je mechanická pomůcka pro násobení a dělení čísel, která se používala až do 70. let minulého století pro přibližné výpočty obzvláště v technických oborech.

  11. Prehistorie výpočetní techniky Mechanické kalkulačky - Schickardův kalkulátor (1623) První mechanický kalkulátor byl připraven Wilhelmem Schickardem (1592–1635). V roce 1623 navrhl a zkonstruoval mechanické zařízení, které sčítalo, odčítalo, násobilo a dělilo. Předpokládá se, že sestrojil dohromady tři stroje. Nezachoval se ani jeden. Konstrukční podrobnosti jsou zaznamenané na kresbě modelu, které byly objeveny v listě Keplerovi z roku 1624. Stroj používal i Napierovy počítací válečky. Jako technický nedostatek Schickardova kalkulátoru se označuje nepřesné zoubkování.

  12. Prehistorie výpočetní techniky Mechanické kalkulačky – Pascaline (1641) Blaise Pascalovi (1623–1662) bylo teprve 18 let, když představil svůj počítací stroj Pascaline. Byl to osmimístný sčítací stroj. Poslední dvě místa byla určená na tehdejší drobné peníze, zbývajících šest míst bylo určeno na plnohodnotné zlaté peníze. Pascalových sčítacích strojů bylo vyrobeno asi padesát a mnohé z nich jsou dodnes umístěny v různých světových muzeích.

  13. Prehistorie výpočetní techniky Mechanické kalkulačky - Leibnizův kalkulátor (1675) Gottfried Wilhelm Leibniz (1646–1716) sestavil počítací stroj, na kterém bylo možno provádět všechny čtyři aritmetické operace. Nejtěžší bylo nalézt dílnu, která by byla schopna vyrobit všechny součástky přesně podle Leibnizových nákresů. Za spolupráce s tehdy nejlepším francouzským mechanikem Olivierem z Paříže dokončil Leibniz svůj počítací stroj a předvedl ho v roce 1675 francouzské Akademii věd. K sériové výrobě Leibnizova mechanického kalkulátoru však nedošlo.

  14. Prehistorie výpočetní techniky Mechanické kalkulačky - Arithmometer (1820) Šéf pojišťovacích společností Charles Thomas (1785–1870), sestrojil roku 1820 počítací stroj, který nazval Arithmometer. První Arithmometer vynásobil dvě osmimístná čísla za 18 vteřin, na dělení šestnáctimístného čísla osmimístným číslem potřeboval 24 vteřin. Arithmometer byl na svou dobu již dokonalý stroj, a když Thomas zjistil, že o jeho vynález je značný zájem, založil první továrnu na výrobu počítacích strojů. Ročně dodávala na trh asi sto strojů.

  15. Historie Elektronické kalkulátory Vznikly až s příchodem integrovaných obvodů - od 70. let 20. století. Provedení: stolní nebo kapesní. • jednoduché (+ - * / paměť, někdy 2. odmocnina) • vědecké (goniometrické a jiné funkce, statistika) • finančnické (statistické a jiné specializované funkce) • programovatelné (speciální kód, někdy Basic)

  16. Historie Děrnoštítková technika Řízení Jaquardova tkalcovského stavu (1801) – vzor látky

  17. Historie Děrnoštítková technika Hermann Hollerith (zpracování sčítání lidu - 1890) 90ti sloupcový štítek 80ti sloupcový štítek

  18. Historie První počítače - Diferenciální stroj (1822) Charles Babbage (1791 – 1891) navrhl první dva typy mechanických počítačů. „Diferenciální stroj“ pro výpočet hodnot polynomu (tvorba tabulek). Stroj byl poháněný parou, velký jako lokomotiva. Dokončená část byla jen sedminou plánovaného zařízení) – 1832.

  19. Historie První počítače - Analytický stroj (1834) Návrh Charlese Babbagemá již základní části moderních počítačů. Program byl čten z děrných štítků (spojených do smyčky) a ihned prováděn; několik snímačů dovolovalo vytvářet programy s cykly a větvením. Výstup byl na číslicovou tiskárnu. Počítač nebyl nikdy dokončen. Na snímku aritmetická jednotka s tiskárnou.

  20. Historie – 0. generace První počítače – Z1 (1938), Z2 (1939), Z3 (1941), Z4 (1944) Ve třicátých a čtyřicátých letech dvacátého století vzniklo v dílně německého leteckého inženýra Konrada Zuse (1910 – 1995) postupně několik počítačů. Stroj Z3 byl prvním funkčním reléovým volně programovatelným počítačem vůbec. To znamená, že používal elektrických impulsů k tomu, aby hýbal s mechanickými částmi. Obsahoval 2400 relé.

  21. Historie – 0. generace První počítače – ABC (1942) Atanasoff-Berry Computer (autoři John V. Atanasoff a Clifford Berry) je první elektronický počítač. Kalkulátor na řešení simultálních lineárních rovnic (až 29 rovnic o 29 neznámých). Součet dvou čísel trval celou jednu sekundu. Sekundární paměť používá děrné štítky, ve kterých ve skutečnosti dírky nejsou vyraženy, ale vypáleny. Množství chyb v tomto systému se nikdy nepodařilo snížit pod 0,001%, což nebylo příliš povzbudivé.

  22. Historie – 0. generace První počítače – ASCC Mark I. (1943) První široce známý programovatelný elektromechanický kalkulátor (Howard H. Aiken a jeho spolupracovníci). Délka téměř šestnáct metrů, hmotnost pět tun a celkem 750 tisíc součástek a přes 800 kilometrů drátových spojů. Mark I. byl elektronický reléový počítač. Byl pomalý (tři až pět sekund na početní operaci). Pohon zajišťoval elektromotor o výkonu 3,7 kW. Příslušenství vstupu a výstupu zahrnuje čtečku a děrovačku děrných štítků, čtečku papírových pásek a několik tiskáren (psacích strojů). Americké námořnictvo jej využívalo k výpočtu balistických tabulek.

  23. Historie – 0. generace První počítače – Colossus (1943) Autorem je Alan Turing. Jde o specializovaný stroj na luštění šifer německého šifrovacího stroje Enigma za II. světové války.

  24. Historie – 1. generace První počítače – ENIAC (1944) Jde o historicky první elektronkový počítač. Pracoval do roku 1955. ENIAC obsahoval 17 468 elektronek a kolem pěti miliónů pájených spojů, vážil kolem 30 tun a zabíral plochu asi 310 m². Jeho spotřeba elektrické energie se pohybovala okolo 140 kW (tolik tehdy potřebovala na své osvětlení značná část Filadelfie). Byl chlazen dvěma leteckými motory. Navržen pro výpočty palebných tabulek pro dělostřelectvo americké armády za druhé světové války. Válka skončila dříve nežli mohl být stroj ve válce využit.

  25. Historie – 2. generace Tranzistorové počítače – Tradic (1955) První samočinný tranzistorový počítač na světě. Konstruktérem byl J. H. Felker. Jeho přednostmi byly malé rozměry, nepatrné výpadky a velmi malá spotřeba proudu. To dopomohlo k rozhodujícímu průlomu pro využití ve vědeckém výzkumu, v průmyslu, v obchodě a v administrativě. Tranzistor působí jako uzavřený spínač. Překročí-li záporné napětí určitou hodnotu, tranzistor se uzavře. Přitom jsou pro zpracování dat důležité spínací stavy 0/1.

  26. Historie – 2. generace Vize do budoucnosti

  27. Historie – 3. generace Integrované obvody – IBM System / 360 (1964) IBM System/360 zahájil třetí generaci a současně novověk počítačové éry. Přechod k integrovaným obvodům znamenal miniaturizaci, zvýšení výkonu a výrazné zlevnění počítačů. Od poloviny 60. let začalo počítačů ve všech odvětvích ekonomiky velmi rychle přibývat. Společnost IBM byla založena roku 1896. Vyráběla předměty denní potřeby (váhy, automatické kráječe masa, hodin pro kontrolu pracovní doby. Potřeboval buď samostatnou budovu, nebo alespoň několik vyhrazených místností se speciálními nároky na čistotu, kabeláž, klimatizaci atd. O jeho chod se musel starat tým odborníků, většinou úzce specializovaných na konkrétní stroj. Náklady na pořízení: pěti až šesticiferná suma v dolarech.

  28. Historie – 4. generace Mikroprocesory Kalifornská firma Intel dosáhla v roce 1971 jako první hustoty integrace 1000 tranzistorů na čip, což bylo nezbytné k sestavení tzv. mikroprocesoru, tedy řídicí jednotky počítače. Model Intel 4004 - obsahoval pouhých 2 300 tranzistorů.

  29. Historie – 4. generace Mikroprocesory – IBM PC (1981) Roku 1978 vyrobil Intel první šestnáctibitové mikroprocesory, modely 8086 a o rok později 8088. Rozsáhlé možnosti mikroprocesorů a obrovské perspektivy trhu osobních počítačů se staly rozhodujícím impulsem pro nejvýznamnější počítačovou firmu vůbec - pro IBM. IBM se od samého začátku orientovala na profesionálního uživatele, čemuž odpovídal výkon IBM PC i způsob jeho prodeje. Počítač do kanceláře se ukázal být obchodně úspěšnější, než „počítač domů“ od firmy Apple.

  30. Historie – 4. generace Mikroprocesory – Apple I (1976) Počítač pro domácnosti firmy Apple. Cena 666.66 USD.

  31. Historie – 4. generace Mikroprocesory – IBM PC/XT (1983)

  32. Historie – 4. generace Mikroprocesory – IBM PC/AT (1984)

  33. Historie – 4. generace Přenosné počítače – Osborne 1 (1981) Za prapředka přenosných počítačů „poratbel computer“ je považován počítač Osborne 1. Měl uzavírací mechanismus a rukojeť, takže se dal přenášet jako kufřík, Díky baterii byl schopný provozu až 1 hodinu bez zapojení do elektrické sítě. Měl 5" černobílý displej a vážil 11,1 kg. Cena byla 1 795 USD.

  34. Historie – 4. generace Přenosné počítače – GRiD Compass 1100 (1982) Slovo laptop by doslova znamenalo "počítač na kolena". Za první laptop je považován GRiD Compass 1100, který vznikl v roce 1982. Počítač obsahoval procesor Intel 8086 (XT), plazmový displej s rozlišením 320 x 200 pixelů a dokonce i modem. Vážil 5 kg. Cena se pohybovala kolem 4 000 USD.

  35. Historie – 4. generace Přenosné počítače – Notebooky (současnost) Díky pokroku technologie jsou notebooky dnes schopné výdrže v řádu několik hodin, jejich hmotnost nepřesahuje 3 kg a se svým výkonem jsou plnohodnotnou náhradou desktopových počítačů. Navíc s příchodem bezdrátových technologií dostala jejich mobilita nový rozměr, protože odpadla nutnost mít zapojené jakékoliv kabely pro komunikaci s okolním světem.

  36. Historie – 4. generace Přenosné počítače – UMPC (2007) Nástupcem notebooků se měl v roce 2007 stát UMPC „Ultra Mobile PC“. Toto zařízení vzniklo spoluprací firem Microsoft a Intel. Hlavní výhodou oproti notebooku je jeho mobilita v kombinaci s přirozenějším ovládáním pomocí dotykového displeje. Aktuální model Samsung Q1 Ultra Premium váží 810 g.

  37. Historie – 4. generace Surface computers – Milan (2007) Nejnovějším trendem jsou dotykové počítače. Tvar konferenčního stolku s dotykovým povrchem.Rozměry: 107*53*56 cmCena: 5 000 až 10 000 USD

  38. Historie – 4. generace HP TouchSmart All-in-One (2009) Dotykový počítač od společnosti Hewlett-Packard. V České republice se aktuálně prodává za 20 000.- Kč

  39. Historie – 4. generace iPad (2009) Dotykový počítač od společnostiApple. Aktuálně iPad2 za cca 15 000 Kč.

  40. Historie – 4. generace E-ball (budoucnost) Počítač tvaru koule s laserovou klávesnicí a integrovaným LCD projektorem (možnost projekce na obyčejný papír).

  41. Historie – 4. generace D-roll Laptop (budoucnost) Flexibilní display umožňuje, že se počítač dá jednoduše svinout do ruličky, takže vypadá jako větší tužka. Monitor i klávesnice jsou vysouvací a toto otevřené provedení využívá proudění vzduchu, kterým se chladí elektronické součástky.

  42. Historie – 4. generace Budoucnost dle společnosti Microsoft

  43. Historie Generace počítačů 0. Generace - Relé 1. Generace - Elektronky 2. Generace - Tranzistory 3. Generace - Integrované obvody 4. Generace - Mikroprocesory

  44. Historie Rodiny počítačů Tři historické etapy: • Každý exemplář počítače je unikát • Každý typ počítače je unikát • Rodiny počítačů s kompatibilním strojovým kódem a softwarem

  45. Historie Etapy vlivu počítačů na společnost: • počítač provádí výpočty - vliv na společnost prakticky nemá (mohou jej mít získané výsledky - vodíková bomba) • počítač usnadňuje v masovém měřítku práci: stává se sociálním faktorem (dokonalejší evidence, změna struktury zaměstnanosti, vznik nových ekonomických oblastí) • počítač přímo řídí mnoho oblastí - doprava, medicína, finance (krach na burze) • počítač splývá s jinými objekty, virtuální realita s realitou • počítač splývá s člověkem (budoucnost)

  46. Historie – Významná data 1946 v USA sestaven počítač „Electronic Numerical Integrator and Computer“ (ENIAC). Pro armádu počítal balistické rovnice. 1951 v USA sestaven UNIVAC I, který se stal prvním komerčně dostupným počítačem. Počítač předpověděl poprvé v dějinách výsledek amerických prezidentských voleb v roce 1952. 1957 v Praze spuštěn první československý „Samočinný počítač“ (SAPO). Počítač sestavil tým docenta Antonína Svobody. 1958 Jack Kilby ze společnosti Texas Instrument a nezávisle na něm Robert Noyce vynalezli integrovaný obvod. 1964 Douglas Engelbart, americký vědec vynalezl počítačovou myš. Prototyp byl ze dřeva a měl jedno tlačítko. Masové rozšíření nastalo až v 80. letech. 1969 v USA spuštěna vojenská počítačová síť ARPANET, předchůdce dnešního internetu

  47. Historie – Významná data 1971 vynalezen mikroprocesor. Na svědomí jej má společnost Intel, první procesor byl označen jako Intel 4004. 1975 Bill Gates a Paul Allen založili softwarovou firmu Microsoft 1981 IBM uvedla na trh první počítač standardu IBM PC. 1982 objevil se první počítačový volně se šířící vir. Jmenoval se Elk Cloner, napadal počítače Apple II a šířil se pomocí disket. 1985 Microsoft dokončil svůj první operační systém Windows. Úspěch přinesly až Windows 3 v roce 1990. 1991 Timothy Berners-Lee navrhl World Wide Web, systém vzájemně propojených hypertextových dokumentů v síti internet. 1995 natočen Příběh hraček, první celovečerní snímek vytvořený plně pomocí počítačů. 1997 počítač Deep Blue firmy IBM porazil poprvé v klasické šachové partii mistra světa Garyho Kasparova.

More Related