Az Informatika Elméleti Alapjai Dr. Kutor László
A számolás korai segédeszközei A korszerű számítógépek kialakulása http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/iea.html Felhasználónév: iea 2010. tavasz
OE NIK
Jelszó: IEA07 IEA2/1
Dr. Kutor László
Számoló eszközök fejlődése
• Számolás az ujjakon • Abakuszok • Mechanikus számológépek • Elektronikus számológépek
Számítógépek
Konvergencia !!!
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/2
Számolás az ujjakon 1. (Európa)
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/3
Számolás az ujjakon 2. (Kína- India)
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/4
Számolás az ujjakon 3. (Kina, 2005.)
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/5
Abakusz Ősi abakuszok
~ i.u. 1. sz. http::/www.soroban.hu
i.e.IV.sz.-ig
2010. tavasz
i.e. IV.-i.u. 1.sz-tól.
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/6
Abakusz 2. Európai „golyós”abakusz
2010. tavasz
OE NIK
Szláv abakusz „szcsoti”
Dr. Kutor László
IEA2/7
Dr. Kutor László
IEA2/8
Abakusz 3. Kinai abakusz „szuan-pan”
Japán abakusz „soroban”
2010. tavasz
OE NIK
A szcsoti használata a gyakorlatban (Moldova 2008 október)
2010. tavasz
OE NIK
Gerbert of Aurillac abakusza
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/9
„II. Sylvester”
Dr. Kutor László
IEA2/10
Számolás számolópénzekkel
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/11
Abakusz 4. („számolás számolópenzekkel”) „1293” 10000 (5000) 1000 * (500) 100 (50) 10 (5) 1
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/12
Logarléc
2010. tavasz
John Napier (1550-1617) Logaritmus Edmund Gunter (-1626) számoló léc William Oughtred (1574-1660) Richard Delamain
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/13
Dr. Kutor László
IEA2/14
Logarléc változatok
2010. tavasz
OE NIK
Különleges logarlécek
„Terta” logartárcsa
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/15
Mechanikus számológépek Első fogaskerekes összeadó gép Blaise Pascal (1623 – 1662)
Első szorzógép Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716)
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/16
Első sorozatban gyártott számológép: „Thomas Arithmometer” M. Chharles Xavier Thomas de Colmar
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/17
Nagysorozatban gyártott számológépek W.T. Odhner (svéd) F.S.Baldvin (USA) Brunsviga Co. (1885-1912) 20 000 db.
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/18
Az elektronikus aktív elemek mérföldkövei
Elektroncső Tranzisztor Integrált áramkör Mikroprocesszor
2010. tavasz
OE NIK
(~1900) ( 1948) ( 1958) ( ~ 1971)
Dr. Kutor László
IEA2/19
Az elektronika fejlődését bemutató gyűjtemény http://mobil.nik.bmf.hu/muzeum
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/20
Az informatika fejlődését bemutató gyűjtemény http://mobil.nik.bmf.hu/muzeum
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/21
Az elektronika mérföldkövei 1. Elektroncső: Thomas A. Edison: (1883) Philip Lenard (1903) A. R. Wehnelt (1904)
2010. tavasz
Izzó katód Rács Oxidkatód
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/22
Az elektronika mérföldkövei 2. Tranzisztor Π1A
John Bardeen, Walter Brattain, William Schockley 1948 Bell laboratórium
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/23
Az elektronika mérföldkövei 3. Integrált áramkör Első germánium integrált áramkör Jack St.Clair Kilby 1958 (TI)
2010. tavasz
OE NIK
Első szilicium integrált áramkör Robert Noice 1959 (Fairchild)
Dr. Kutor László
IEA2/24
Az elektronika mérföldkövei 4. Mikroprocesszor
Ted Hoff 1971 (Intel Federico Faggin
Intel 4004 2 250 tr 2010. tavasz
Motorola 68030, 330 000 tr. OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/25
Számítógép generációk Megkülönböztető jellemzők:
Elektronikus „aktív” elemek Szervezés Tároló Teljesítmény Alkalmazási kör Programozás Méret Megbízhatóság 2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/26
Az első generációs számítógépek jellemzői • • • • • • • •
Elektroncsöves elektronika Processzor centrikus Műveleti sebesség (103-104 művelet/s) Nagy méret Nagy teljesítmény felvétel Magas ár Kis példányszám Operatív tár: késleltető művonal, vagy tároló cső • Gépi kódban programozható 2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/27
Dr. Kutor László
IEA2/28
ENIAC (1945) J. Presper Eckert, John Mauchly • 18 000 elektroncső • P > 100 KW • Op. Tár 20 regiszter • 500 összeadás/s • 400 szorzás/s • Külső programvezérlés
2010. tavasz
OE NIK
Institute for Advanced Study (1952-1960) Neumann János (1903-1957)
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/29
A második generációs számítógépek jellemzői • • • • • • • • • •
Félvezetős, tranzisztoros elektronika Tároló centrikus (ferritgyűrűs operatív tároló) Műveleti sebesség (104-105 művelet/s) A méret és teljesítmény felvétel jelentősen csökken Számítógép családok megjelenése Csatorna rendszerű periféria szervezés Magas szintű nyelvek megjelenése Operációs rendszerek alkalmazása Adatfeldolgozás, folyamatirányítás Kötegelt (Batch) feldolgozás
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/30
A második generációs számítógépek blokksémája
2010. tavasz
Ferrittár
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/31
(1947- ~1980)
J.W.Forrester, A.D. Booth)
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/32
A harmadik generációs számítógépek jellemzői
• • • • • • •
Integrált áramkörös elektronika Félvezetős operatív tár Műveleti sebesség 106 -107 művelet/s Moduláris felépítés Multiprogramozott, időosztásos működés Jó megbízhatóság (MTBF) Kis méret
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/33
A harmadik generációs számítógépek blokksémája
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/34
A negyedik generációs számítógépek jellemzői
• • • •
LSI, VLSI alapú elektronika Multiprocesszoros szervezés A szoftver szerepének megnövekedése Számítógép hálózatok kialakulása, általánossá válása
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/35
Az otthoni számítógép víziója (Rand Co. 1954) Átverés !
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/36
Otthoni (személyi) számítógépek (1975- ) www.homecomputer.de
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/37
New pictures:
IEA2/38
Az „ötödik” generációs számítógép program célkitűzései (1981-1991) és fázisai • Tudás-alapú szervezés, specializált feladatok • • •
• •
megoldására Párhuzamos működés Logikai programozási nyelv alkalmazása (Prolog) A kezelő felület „humanizálása” - beszéd megértés - gépi beszéd - kézírás felismerés Külön probléma-megoldó modul alkalmazása Tudás gyűjtés (3 év), prototípus fejlesztés (4 év), gyártás előkészítés (3 év).
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/39
Kérdések
• Lesz-e, és ha igen akkor milyen lesz az ötödik generációs számítógép? • Mivel indokolható, hogy az informatika szerepe a társadalomban egyre nagyobb? • Milyen veszélyeket rejt az informatika fejlődése?
2010. tavasz
OE NIK
Dr. Kutor László
IEA2/40
