270 likes | 403 Views
EU peníze školám“ Projekt DIGIT – digitalizace výuky na ISŠTE Sokolov reg.č. CZ.1.07/1.5.00/34.0496. Tento výukový materiál je plně v souladu s Autorským zákonem ( jsou zde dodržována všechna autorská práva). Vývoj počítačů. Ing. Bulka Josef.
E N D
EU peníze školám“ Projekt DIGIT – digitalizace výuky na ISŠTE Sokolov reg.č. CZ.1.07/1.5.00/34.0496
Tento výukový materiál je plně v souladu s Autorským zákonem ( jsou zde dodržována všechna autorská práva).
Vývoj počítačů Ing. Bulka Josef
Pravděpodobně první počítací pomůckou, která byla používána pro počítání, byla pomůcka z končetiny Dinosaurů (Tetrapodů). Ti měli 8 prstů a pomocí nich pravěcí lidé počítali. • Počítadlo (abakus) • Původně čáry v písku a kamínky (calculli) mezi nimi • později kuličky (kotoučky) na drátě. • Vznik v 5. tis. př. Kr. v Malé Asii, později Řecko a Řím • V Číně znám od 13. století pod názvem suan-p^ana • V Japonsku od 17. století pod názvem soro Ban • V Rusku od 16. století pod názvem sčot používán dodnes
Napierovy kostky • Důležitou roli sehrál v počítačové historii anglický matematik a filozof John Napier, když v roce 1614 zveřejnil své logaritmické tabulky. • Tento objev umožňoval převést násobení a dělení,, na sčítání a odčítání.
Logaritmické tabulky (1617), logar. pravítko (1622) • vynálezce William Oughtred • převádějí násobení (dělení) na sčítání (odčítání), protože platí: • log(a ∙ b) = log a + log b, • log(a : b) = log a - log b
Mechanický kalkulátor Pascalova „Pascaline“ (1641) Blaise Pascal (1623-62)
Mechanický kalkulátor Leibnizovo kolo (1675) Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716) Německý matematik a filozof
Technika a výpočetní stroje řízené děrnými štítky • V roce 1801 vznikl děrný štítek pro řízení tkalcovského stavu • Joseph Marie Jacquard, vlastním jménem Joseph Marie Charles – francouzský vynálezce, který sestrojil první programovatelný tkalcovský stav, který se programoval pomocí děrných štítků. • 1890 použití pro zpracování sčítání lidu (Hermann Hollerith) • Polovina 20. stol. využití ve strojně-početních stanicích
Hollerithův sčítací stroj • Zdroj foto: Marcin Wichary
Předchůdci počítačů • Diferenciální stroj (DifferenceEngine) • Poháněný parou • Dokončen ve Švédsku1843 • Výpočet polynomů Charles Babbage (1792-1871) Anglický matematik • Analytický stroj (AnalyticalEngine) • Univerzální počítací stroj poháněný opět parou • Řízen programem na děrných štítcích • Vývoj trval 35 let, nikdy nebyl dokončen
Počítače 0.generace • Konrad Zuse v letech 1934-44 vytvořil 4 číslicové počítače Z1-Z4 • Atanaso a Berry první elektronický počítač (1942) • Howard Aiken Mark 1 (1943), mechanický, 750 tisíc součástek • Alan Turing Colossus (1943), specializovaný stroj na luštění šifer německého šifrovacího stroje Enigma • Svoboda, Oblonský SAPO (1957), samočinný počítač, první v ČSR Dominantní součástkou těchto strojů bylo elektromagnetické relé
Mark 1 Konrad Zuse - počítač Z4 Československý počítač SAPO
Počítače 1.generace • John Mauchly, J. Presper Eckert -ENIAC (1944) - elektronická varianta Mark 1 • University of Pennsylvania (18 000 elektronek, 10 000 kondenzátorů, 70 000 odporů, 1 300 relé, chlazení dvěma leteckými motory, plocha 160m2, hmotnost 30 tun, 5 000 operací/s • John von Neumann - EDVAC(1945), uložil program i data do jedné společné paměti • Manchester Mark 1 - elektronický, první počítač s programem uloženým v paměti (1946) • John Mauchly, J. Presper Eckert -UNIVAC(1951), první sériově vyráběný počítač
ENIAC EDVAC Dominantní a hlavní součástkou při konstrukci těchto počítačů byla elektronka. Manchester University Mark I UNIVAC
Počítače 2.generace • 1947 Bellovy laboratoře John Bardeen, Walter H. Brattain a William B. Shockley prvnípolovodičový tranzistor, který se stal základem počítačů druhé generace. • Operační rychlost vzrostla na 10.000 až 250.000 operací za sekundu • Feritové paměti, magnetické disky a pásky • Odlišnost koncepcí nedovolovala spojování počítačů a periferií různých značek (od různých výrobců) Replika prvního tranzistoru
Počítače 3.generace a vyšších generací. • Další velký přelom znamenal v roce 1961 první integrovaný obvod (IO), který tehdy sdružoval čtyři tranzistory na jediném čipu. • Integrované obvody SSI, MSI, LSI a VLSI se staly základními prvky počítačů třetí a vyšších generací. • operační rychlost až 1.000.000 operací za sekundu a vyšší podle generace • modulární sestavování počítače • Další rozdělování na generace ztratilo význam. Vývoj šel tak rychlým tempem, že od dalšího začleňování se opustilo
Integrované obvody obsahuji desítky miliónů tranzistorů a jejich počet se neustále zvyšuje • Mooreův zákon je empirické pravidlo, které vyslovil spoluzakladatel firmy Intel, Gordon Moore. Původní znění bylo: „počet tranzistorů, které mohou být umístěny na integrovaný okruh se při zachování stejné ceny zhruba každých 18 měsíců zdvojnásobí. Zdroj: http://www.alza.cz//intel-ivy-bridge-art5023.htm
Vzájemně porovnejte na základě informací získaných z Internetu, početní výkon a konstrukční řečení počítače ENIAC a počítače, který máte umístěn na vašem stole, na učebně. • Jak bychom rozdělovali počítače od 3. generace a co je hlavním kriteriem pro současné procesory v těchto počítačích. (Moorův zákon)
Vysvětlete technické řešení a na portálu (např. wikipedia.cz), získejte informace o následujících elektronických součástkách: • Elektronické relé • Elektronka • Tranzistor • Integrovaný obvod • Přiřaďte je k jednotlivým generacím vývoje počítačů. • Seřaďte je podle vlivu na výpočetní výkon počítače.
Tranzistor je součástí počítačů od: • 0. generace • 3. generace • 2. generace • 1. generace • Jaké součástky se používaly u počítačů 2. generace ? • elektronky • integrované obvody • mechanické převody d • relé • tranzistory
Elektronka byla součástí počítačů od: • 1. generace • 2. generace • 0.generace • 3. generace • Koncepce počítače, která má společný paměťový prostor pro program i data, nazýváme? • harvardskou (Aiken) • von Neumannovskou • oxfordskou (Brayen) • cambridgskou (Hall)
Integrovaný obvod je součástí počítačů od: • 1. generace • 2. generace • 0.generace • 3. generace • Jaké součástky se používaly u počítačů 1. generace ? • relé • tranzistory • elektronky • integrované obvody • mechanický převod
Jaké součástky se používaly u počítačů 3. generace? • relé • mechanický převod • integrovaný obvod • elektronka • tranzistor • Jakou koncepci má počítač s odděleným paměťovým prostorem pro program a data ? • oxfordskou ( Brayen) • harvardskou (Aiken) • von Neumannovskou • cambridgskou (Hall)
Seznam odkazů a použité literatury: • http://sv.wikipedia.org/wiki/Abakus • http://www.thocp.net/biographies/napier_john.html • http://www.thocp.net/biographies/oughtred_william.htm • http://www.tcf.ua.edu/AZ/ITHistoryOutline.htm • http://en.wikipedia.org/wiki/Colossus_computer • http://cs.wikipedia.org/wiki/Mooreův_zákon