Az Informatika Elméleti Alapjai dr. Kutor László
Információ-feldolgozó paradigmák A számolás korai segédeszközei http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/iea.html Felhasználónév: iea 2007. ősz
BMF NIK
Jelszó: IEA07 dr. Kutor László
IEA2/1
Az informatika értelmezése (2007 BMF NIK)
Az elektronikus információ-feldolgozás tudománya
Az információ feldolgozó rendszerek elméletével és gyakorlatával foglalkozó tudomány tervezés, megvalósítás, üzemeltetés
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/2
Információ feldolgozó paradigmák Analóg - Digitális Mechanikus - Elektronikus - Optikai – Biológiai
Főbb jellemzők: Az adatábrázolás módja A feladat megoldásának módja Pontosság Megvalósítás A számítás menete A programozás módja 2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/3
Az analóg technika jellemzői Az adatábrázolás módja: Fizikai mennyiségeket fizikai mennyiségeknek feleltet meg A feladat megoldásának módja: Modell elvre épül Modell elv: Pontosság: Korlátozott: 0.01-0.001% Egy fizikai rendszert egy Megvalósítás: olyan másik fizikai rendszerrel (műveleti) Erősítőkből építkezik (Analogonnal) utánozunk, amely ugyanazzal a matematiA számítás menete: kai összefüggéssel írható le Párhuzamos mint az eredeti rendszer. A programozás módja: Huzalozás (tanítás) IEA2/4 2007. ősz BMF NIK dr. Kutor László
Fizikai rendszerek megfeleltetése i c
c y
m
L
r d2 y m*
d2 i
dy +r*
dt2 2007. ősz
R
+ cy = 0
L*
BMF NIK
dr. Kutor László
dt
di + R*
dt2
+ ci = 0 dt IEA2/5
Az analóg számítógép programozása Építő elemek: • Ellenállás • Összegző • Szorzó • Integráló • Differenciáló • Függvény generátor
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/6
Analóg számoló berendezés
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/7
A digitális technika jellemzői „ digit = ujj”
Az adatábrázolás módja: Fizikai mennyiségeket (bináris) számokkal helyettesíti A feladat megoldásának módja: Algoritmus alapján dolgozik Pontosság: Az ábrázolt szóhossztól függ Megvalósítás: Logikai áramkörökből épül fel A számítás menete: Soros ??? A programozás módja: Utasításokból építkező algoritmus 2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/8
Számoló eszközök fejlődése
•Számolás az ujjakon •Abakuszok •Mechanikus számológépek •Elektronikus számológépek
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
Számítógépek
IEA2/9
Számolás az ujjakon 1. (Európa)
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/10
Számolás az ujjakon 2. (Kína- India)
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/11
Számolás az ujjakon 3. (Kina, 2005.)
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/12
Abakusz Ősi abakuszok
~ i.u. 1. sz. http::/www.soroban.hu
i.e.IV.sz.-ig
2007. ősz
i.e. IV.-i.u. 1.sz-tól.
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/13
Abakusz 2. Európai „golyós”abakusz
2007. ősz
BMF NIK
Szláv abakusz „szcsoti”
dr. Kutor László
IEA2/14
Abakusz 3. Kinai abakusz „szuan-pan”
Japán abakusz „soroban”
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/15
Gerbert of Aurillac abakusza
„II. Sylvester”
2007. ősz
dr. Kutor László
BMF NIK
IEA2/16
Számolás számolópénzekkel
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/17
Abakusz 4. („számolás számolópenzekkel”) „1293” 10000 (5000) 1000 * (500) 100 (50) 10 (5) 1
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/18
Logarléc
2007. ősz
John Napier (1550-1617) Logaritmus Edmund Gunter (-1626) számoló léc William Oughtred (1574-1660) Richard Delamain
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/19
Logarlécek 1
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/20
Különleges logarlécek „Terta” logartárcsa
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/21
Mechanikus számológépek Első fogaskerekes összeadógép Blasie Pascal (1623 – 1662)
Első szorzógép Gottfred Wilhelm Leibniz (1646-1716)
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/22
Első sorozatban gyártott számológép: „Thomas Arithmometer” M. Chharles Xavier Thomas de Colmar
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/23
Nagysorozatban gyártott számológépek W.T. Odhner (svéd) F.S.Baldvin (USA) Brunsviga Co. (1885-1912) 20 000 db.
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/24
Az elektronikus aktív elemek mérföldkövei Elektroncső Tranzisztor Integrált áramkör Mikroprocesszor
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
(~1900) ( 1948) ( 1958) ( 1971)
IEA2/25
Az elektronika mérföldkövei 1. Elektroncső: Thomas A. Edison: (1883) Philip Lenard (1903) A. R. Wehnelt (1904)
2007. ősz
Izzó katód Rács Oxidkatód
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/26
Az elektronika mérföldkövei 2. Tranzisztor John Bardeen, Walter Brattain, William Schockley 1948 Bell laboratórium
2007. ősz
BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/27
Az elektronika mérföldkövei 3. Integrált áramkör Első germánium integrált áramkör Jack St.Clair Kilby 1958 (TI)
2007. ősz
BMF NIK
Első szilicium integrált áramkör Robert Noice 1959 (Fairchild)
dr. Kutor László
IEA2/28
Az elektronika mérföldkövei 1. Mikroprocesszor
Federico Faggin 1971 (Intel) (Ted
Hoff)
Intel 4004 2 250 tr 2007. ősz
Motorola 68030, 330 000 tr. BMF NIK
dr. Kutor László
IEA2/29