Historie, současnost a budoucnost výpočetní techniky

Základní škola a Mateřská škola G.A.Lindnera Rožďalovice

Historie, současnost a budoucnost výpočetní techniky Jméno a příjmení:

Vladislav Mlejnecký

Třída:

9.A

Školní rok:

2009/2010

Garant / konzultant:

Jan Froněk

Datum odevzdání:

28.05.2010

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že jsem předkládanou absolventskou práci vypracoval/a sám/sama pod vedením garanta a za použití zdrojů a literatury v ní uvedených.

………………………………………….. podpis

2

Obsah

-

Úvod

4 str.

-

Historie výpočetní techniky

4 str.

-

Abakus

4 str.

-

Logaritmické tabulky

4 str.

-

Mechanické kalkulátory

4 str.

-

Děrné štítky

5 str.

-

První programovatelné stroje

7 str.

-

Nultá generace

7 str.

-

Z1

7 str.

-

Z2, Z3

8 str.

-

Colossus

8 str.

-

Mark I

8 str.

-

Mark II

9 str.

-

Sapo

9 str.

-

První generace (1945 až 1951)

10 str.

-

ENIAC a MANIAC

10 str.

-

EDVAC

11 str.

-

Druhá generace (1951 až 1965)

11 str.

-

UNIVAC

11 str.

-

EPOS

12 str.

-

Třetí generace (1965 až 1980) 12 str.

-

Cray

12 str.

-

IBM Systém 360

13 str.

-

Současnost výpočetní techniky

13 str.

-

Budoucnost výpočetní techniky

14 str.

-

Blízká budoucnost

14 str.

-

Daleká budoucnost

16 str.

-

Závěr

17 str.

-

Použitá literatura

17 str.

Toto téma jsem si vybral, protože se trochu zajímám o počítače a je mi velice blízké. V budoucnu bych se rád více zabýval tímto tématem. Na toto téma se píše velice obtížně, 3

jelikož vývoj jde extrémně rychle kupředu, a když napíšete, že je něco standart tak za pár měsíců to již není pravda.

Historie výpočetní techniky

Abakus Abakus vznikl přibližně před pěti tisíci lety. Je prvním známým nástrojem, který usnadňoval počítání s čísly. Původně šlo jen o zaprášený kámen, který se používal v Babylonii již od poloviny třetího tisíciletí př. n. l. Nejstarším dochovaným exemplářem je salamiská tabulka, která pochází zhruba z roku 300 př. n. l., avšak historik Hérodotos popsal příklady pro tabulku tohoto typu již o více než století dříve.

Logaritmické tabulky Roku 1614 objevil John Napier novou matematickou metodu, umožňující realizovat násobení a dělení pomocí sčítání a odčítání s využitím logaritmů. Následně byly v Anglii sestaveny první logaritmické tabulky. Po nich následovala logaritmická pravítko, kde byla reálná čísla reprezentována vzdáleností na ose. Logaritmické pravítko bylo prakticky beze změny používáno dalších 200 let, dokonce bylo používáno i k provádění výpočtů v rámci programu Apollo.

Mechanické kalkulátory První

mechanický

kalkulátor sestavil roku 1623 Wilhelm Schickard. Byl sestaven

4

z ozubených koleček z hodinových strojků, uměl sčítat a odčítat šesticiferná čísla a měl být prakticky použit Johannem Keplerem při astronomických výpočtech. Známý francouzský matematik, fyzik a teolog Blaise Pascal vyrobil ve svých 19 letech v roce 1642 počítací stroj, který uměl sčítat a odčítat (Pascaline). Gottfried Wilhelm Leibniz ho následoval v roce 1671 a kolem roku 1820 vytvořil Charles Xavier Thomas první úspěšný sériově vyráběný kalkulátor – Thomasův Arithmometr, schopný sčítat, odčítat, násobit a dělit. Ten byl převážně založen na Leibnizově přístroji. Technologie mechanických počítacích strojů se udržela až do 70. let 20. století. Většina mechanických kalkulátorů byla založena na desítkové soustavě, která byla implementačně jednodušší, než různé starší soustavy, avšak složitější, než v současnosti používaná dvojková soustava, kterou popsal Leibniz. V roce 1725 použil Basile Bouchon děrovaný papír pro řízení tkalcovského stavu. O rok později v roce 1726 vylepšil Jean-Baptiste Falcon funkci spojením jednotlivých papírových karet, čím zjednodušil úpravy a změny programu. V roce 1801 použil francouzský vynálezce Joseph Marie Jacquard v tkalcovském stavu děrné štítky, které bylo možné vyměnit beze změny v mechanice samotného stavu. Tento okamžik je považován za milník v programovatelnosti strojů.

Děrné štítky Nápad použít děrné štítky k programování mechanického kalkulátoru uplatnil v roce 1835 Charles Babbage. Děrný štítek obsahoval znaky ve formě kombinace dírek a umožňoval obsah opakovaně použít. K uchovávání dat a jejich pozdějšímu dalšímu využití použil poprvé děrné štítky Herman Hollerith, který se svou metodou vyhrál v roce 1890 v USA konkurz na sčítání lidu. Jeho firma se později stala základem slavné počítačové společnosti IBM a tento charakter zpracování dat se udržel dalších 100 let. Pro analýzu a další zpracování dat na děrných štítcích byly vyvíjeny specializované stroje – děrovače, tabelátory a třídiče. Technologie

děrných

štítků

o

něco

později

umožnila

návrhy

prvních

programovatelných strojů. Dodnes existují počítače, které technologii děrných štítků používají. Tehdejší metoda programování spočívala v tom, že programátor předal své děrné štítky ke zpracování do výpočetního střediska a čekal, jestli získá výsledky nebo výpis chybových hlášení. Pokud došlo 5

k

chybě,

musel

zpětně

zapracovat opravu do svého programu, který mezi tím již dále vylepšil. Poté znovu odeslal štítky do výpočetního střediska a celý cyklus se opakoval.

Součástky pro stavbu elektronického počítače byly k dispozici teprve v roce 1904, kdy byla vynalezena elektronka. Elektronka je skleněná trubice s vláknem, které při zahřátí vyzařuje elektrony (elektricky nabité částice menší než atom). Podle typu konstrukce může elektronka sloužit jako zesilovač, detektor signálu nebo prostý přepínač (zapnout/vypnout). U prvních počítačů se elektronky používaly převážně jako zesilovače, ale koncem roku 1940 bylo jejich funkce přepínače využito ke znázornění dvojkového kódu, kde vypnuto znamená 0 a zapnuto znamená 1. Data vstupovala z děrných štítků a různé části systému se musely podle potřeby připojovat. Programování bylo nesmírně pomalé, napsat program který běžel pět minut mohlo trvat až několik dnů. První počítače používala především armáda. Druhá světová válka s sebou přinesla rozmach vynálezů, a když skončila, začali vládní úřady hledat pro počítače další využití. Elektronkové počítače měli však mnoho nedostatků. Byly velké, protože elektronky jsou velké skleněné součástky. Nebylo na ně spolehnutí, protože žhavá vlákna se přepalovala a způsobovala přehřívání počítače. Také kapacita zpracování byla omezená, protože počet elektronek, které se daly najednou spolehlivě použít, byl malý. Tyto problémy se vyřešily v roce 1947, kdy byl v laboratořích společnosti Bell Telephone vynalezen tranzistor. Tranzistory dělají totéž, co elektronky, jenomže pro funkci přepínače používají kousek polovodivého materiálu jako je například křemík.

První programovatelné stroje V roce 1833 Charles Babbage pokročil od vývoje svého „Difference engine“ k lepšímu návrhu „Analytical engine“, který se stal prvním univerzálním turing-kompletním počítačem (dokáže emulovat jiné stroje pouhou změnou programu bez nutnosti fyzické přestavby). Jeho cílem bylo postavit univerzální programovatelný počítač používající jako vstupní médium děrné štítky. Struktura stroje obsahovala „sklad“ (paměť) a „mlýnici“ (procesor), což mu umožňovalo činit rozhodnutí a opakovat instrukce – přesně jako to dělají dnešní počítače pomocí příkazů IF … THEN … a LOOP. Jeho počítač měl pracovat s 50místnými čísly s pevnou desetinnou čárkou. Uvažovaný pohon měl obstarat parní stroj. 6

Pokus o sestavení stroje skončil neúspěšně, když byl nejprve zpomalen hádkami s řemeslníkem nepřesně vyrábějícím ozubená kola a později zcela zastaven kvůli nedostatečnému financování. Babbage zjistil, že pro svůj stroj bude potřebovat programátora. Najal tedy mladou ženu se jménem Ada Lovelace , která se tak stala prvním programátorem na světě a na její počest byl nazván programovací jazyk Ada.

Nultá Generace Za počítače nulté generace jsou považovány elektromechanické počítače využívající většinou relé. Pracovaly většinou na kmitočtu okolo 100 Hz. Hybnou silou vývoje nulté generace se stala druhá světová válka, kdy došlo paralelně k velkému pokroku v různých částech světa.

Z1 První, komu se podařilo sestrojit fungující počítací stroj, byl Německý inženýr Konrad Zuse. V roce 1934 začal pracovat na konstrukci mechanické výpočetní pomůcky a po řadě různých zdokonalení dokončil v roce 1936 základní návrh stroje pracujícího v dvojkové soustavě s aritmetikou v plovoucí čárce a programem na děrné pásce (jako nosič byl použit kinofilm). Neznalost prací Babbageho a jeho následovníků však měla za následek, že Zuse do svého projektu nezahrnul podmíněné skoky. Přes tento nedostatek však můžeme tvrdit, že roku 1938 spatřil světlo světa první počítač nazvaný Z1. Byl ještě elektromechanický s kolíčkovou pamětí na 16 čísel a byl velmi poruchový, pro praktické použití nevhodný.

Z2, Z3 Zuse proto přistoupil ke stavbě počítače Z2, který již obsahoval asi 200 relé. Paměť však byla stále ještě mechanická, převzatá ze Z1. Potom se Konrád Zuse spojil s Helmutem Schreyrem a společně se pustili do vývoje ještě výkonnějšího počítače Z3, který dokončil v roce 1941. Tento první prakticky použitelný počítač na světě obsahoval 2600 elektromagnetických relé a byl užíván též k výpočtům charakteristik balistických raket V2. Pracoval ve dvojkové soustavě a prováděl až 50 aritmetických operací s čísly v pohyblivé řádové čárce za minutu (ani ne jedna za sekundu). Paměť byla na tehdejší dobu velká, 64 čísel po 22 bitech. Údaje se ručně zadávaly pomocí klávesnice. V roce 1998 Raúl Rojas prokázal, že i přes absenci instrukce podmíněného skoku je Turing-kompletní (viz výše odstavec První 7

programovatelné stroje), i když bylo nutné pomocí smyček vypočítat a následně zahodit všechny nepotřebné výsledky. Počítač byl v roce 1944 zničen při náletu.

Colossus Roku 1943 byl Angličany sestaven prototyp počítače určeného k lámání německých šifer, vytvářených šifrovacím strojem Enigma, který se nazýval Colossus Mark I. Používal vakuové elektronky a v následujícím roce byl zprovozněn vylepšený Colossus Mark 2.

Mark I Letech 1939–1944 pracoval ve Spojených státech na podobném projektu Howard Hathaway Aiken. Oficiálně se projekt

jmenoval

Sequence

Contolled

(ASCC,

česky

sekvenčně

řízený

Automatic Calculator automatický počítač),

neformálně se nazýval Howard Mark I. Celý projekt financovala firma IBM (International Business Machines), sloučením

která bývalé

vznikla Holleritovy

společnosti Tabulating Machine Company s několika dalšími a zabývala se do té doby zejména výrobou děrnoštítkových strojů. Aikenův projekt počítacího stroje chápala jako demonstraci svých technických možností. Byl to její první vstup do světa výpočetní techniky, ve které dnes ovládá více než polovinu světového trhu. Později byl ve světě znám spíše pod názvem Mark I. Počítač byl dodán v roce 1944 Harvardské Univerzitě v Cambridge. Patnáct metrů dlouhé monstrum bylo poháněno elektromotorem o výkonu 3,7 kW, který byl napojen na dlouhou hřídel zprostředkovávající

pohon

jednotlivých

částí

počítače,

který

obsahoval

765 000

elektromechanických prvků. Program nesla děrná páska, jejíchž 24 stop bylo rozděleno do tří skupin po osmi (2 adresy + kód operace). Počítač pracoval v desítkové soustavě s pevnou čárkou. Paměť měla dvě části - statickou, do které bylo možno před zahájením výpočtu vložit až 60 dvacetičtyřmístných čísel, a dynamickou (operační) paměť tvořenou elektromechanicky ovládanými kolečky. Do této paměti si mohl počítač zaznamenat a zpětně přečíst dalších 72 8

čísel (23 místných). Zároveň zde probíhaly aritmetické operace sčítání a odčítání. Mark I dovedl sečíst dvě čísla za 0,3 s, vynásobit je za 6 s a vypočítat např. hodnotu sinus daného úhlu během jedné minuty. Americké námořnictvo ho využívalo k výpočtu balistických tabulek.

Mark II Po úspěchu počítače Mark I začal Aiken pracovat na počítači Mark II. Toto zařízení bylo již čistě reléové. Aritmetika pracovala v plovoucí čárce s desítkovými číslicemi, které byly dvojkově kódovány pomocí čtyř relé. Operační paměť počítače mohla pojmout až 100 čísel s deseti platnými číslicemi. Sčítání již trvalo pouze 0,125 s a násobení průměrně 0,25 s. Celý počítač obsahoval přibližně 13 000 relé. Počítač začal pracovat v roce 1947 a byl předán americkému námořnictvu

Sapo Prvním počítačem vyrobeným v Československu byl SAPO (SAmočinný POčítač), který byl uveden do provozu v roce 1957. Obsahoval 7000 relé a 400 elektronek. Měl magnetickou bubnovou paměť o kapacitě 1024 dvaatřicetibitových slov. Pracoval ve dvojkové soustavě s pohyblivou řádovou čárkou. Tento počítač měl dvě zvláštnosti: první bylo, že byl pětiadresový neboli součástí každé instrukce bylo 5 adres (2 operandy, výsledek a adresy skoků v případě kladného a záporného výsledku) a druhou bylo, že se vlastně jednalo o tři shodné procesory, které pracovaly paralelně. Výsledek každé operace z jednotlivých procesorů se mezi sebou porovnal a o výsledku se rozhodovalo hlasováním. Pokud byl shodný alespoň ve dvou případech, byl považován za správný. Pokud se ve všech třech případech lišil, operace se opakovala. Počítač SAPO byl zkonstruován prof. A. Svobodou, Dr. Oblonským a jejich spolupracovníky v Ústavu matematických strojů (pozdější Výzkumný ústav matematických strojů) a byl instalován v budově ústavu na Loretánském náměstí. Tři roky po jeho spuštění, v roce 1960, počítač SAPO shořel. Z jiskřících releových kontaktů se vzňala loužička oleje, kterým se relé promazávala.

9

První generace (1945 až 1951) První generace je charakteristická použitím elektronek (tzv. elektronika) a v menší míře též ještě relé (elektromechanika). Počítače byly poměrně neefektivní, velmi drahé, měly vysoký příkon, velkou poruchovost a velmi nízkou výpočetní rychlost. Zpočátku byl program vytvářen na propojovacích deskách, později byly využity děrné štítky a děrné pásky, které též sloužily spolu s řádkovými tiskárnami k uchování výsledků. V té době neexistovaly ani operační systémy ani programovací jazyky ani assemblery. Počítač se ovládal ze systémové konzole. Jeden tým lidí pracoval jako konstruktéři, operátoři i technici, jejichž úspěchem bylo ukončit výpočet bez poruchy počítače.

ENIAC a MANIAC V roce 1944 byl na univerzitě v Pensylvánii uveden do provozu elektronkový počítač ENIAC, který byl prvním počítačem, který pracoval podobně jako dnešní počítače (Turingkompletní, na rozdíl od Z3 umožňoval vytvoření smyčky i podmíněné skoky). Prováděl až 5000 součtů za sekundu, ale byl energeticky velmi náročný, poruchový a jeho provoz byl drahý. Jeho provoz byl ukončen v roce 1955. ENIAC byl přímou inspirací pro počítač MANIAC (Mathematical Analyser Numerical Integrator And Computer), který byl sestaven roku 1945 a uveden do provozu John von Neumannem. V laboratořích Los Alamos National Laboratory byl použit k matematickým výpočtům popisujícím fyzikální děje a byl využit i k vývoji jaderné bomby.

EDVAC John von Neumann se stal členem týmu pracujícího na ENIACu až později. Jeho názory na principy práce počítače byly odlišné. Počítač realizovaný podle nich pak byl dokončen až roku 1952. Jmenoval se 10

EDVAC a jeho koncepce se stala vzorem všem moderním počítačům. Měl cca 14 000 aktivních prvků (elektronek a krystalových diod) a pracoval s frekvencí 1 MHz, tj. 10x vyšší než u ENIACu.

Druhá generace (1951 až 1965) Počítače druhé generace charakterizuje použití tranzistorů (tzv. polovodičová elektronika), které dovolily zlepšit všechny parametry počítačů (zmenšení rozměrů, zvýšení rychlosti a spolehlivosti, snížení energetických nároků). Díky počátku obchodu s počítači byla snaha o co nejlepší využití počítače, proto vznikají první dávkové systémy, které byly zaváděny do počítače pomocí děrné pásky, štítků nebo magnetické pásky a které se využívaly při prodeji strojového času počítače (pronájem počítače po dobu vykonání programu). Počátek využívání operačních systémů, jazyka symbolických adres, první programovací jazyky (COBOL, FORTRAN, ALGOL).

UNIVAC UNIVAC byl v roce 1951 prvním sériově vyráběným komerčním počítačem a byl zkonstruován tvůrci počítače ENIAC. Pátý vyrobený kus v roce 1952 úspěšně předpověděl

volební

vítězství

prezidenta

Dwight D. Eisenhowera.

EPOS Roku 1960 byl ve Výzkumném ústavu matematických strojů (VÚMS) spuštěn elektronický počítač EPOS 1, zkonstruovaný pod vedením prof. A. Svobody, ale už v roce 1962 upravený typ EPOS 2, osazený tranzistory. Počítač pracoval v desítkové aritmetice, v kódu, který umožňoval automatickou opravu jedné chyby (délka slova 12 číslic), vykonával přes 30 tisíc operací za sec. a měl feritovou paměť s kapacitou 40 tisíc slov. Zvláštností počítače bylo hardwarové zařízení pro sdílení času mezi až pěti nezávislými programy. V 60. a 70. letech se vyráběl jako ZPA 600 a ZPA 601 i v mobilní verzi a byl vybaven poměrně bohatým software (operační systém, assembler, překladače).

11

Třetí generace (1965 až 1980) Třetí generace je charakteristická použitím integrovaných obvodů (tzv. polovodičová elektronika). S postupem času roste počet tranzistorů v integrovaném obvodu (zvyšuje se integrace). V této době byl výkon počítače úměrný druhé mocnině jeho ceny, takže se vyplatilo koupit co nejvýkonnější počítač a poté prodávat jeho strojový čas. Majitelé požadovali maximalizaci využití počítače, proto se objevilo multiprogramování – zatímco jeden program čeká na dokončení I/O operace, je procesorem zpracovávána druhá úloha. S tím úzce souvisí zavedení pojmu proces, který označuje prováděný program a zahrnuje kromě něj i dynamicky se měnící data. Objevuje se první podpora multitaskingu, kdy se programy vykonávané procesorem střídají, takže jsou zdánlivě zpracovávány najednou. Tento pokrok umožňuje zavedení interaktivních systémů (počítač v reálném čase reaguje na požadavky uživatele). Kromě velkých střediskových počítačů (mainframe) se objevují i první minipočítače a mikropočítače.

Cray V roce 1976 začala firma Cray prodávat tehdy nejvýkonnější počítač na světě Cray-1, který byl velmi známým a úspěšným superpočítačem. S nástupem paralelních výpočtů v 80. letech 20. století superpočítače ustoupily a tato původně velmi úspěšná firma v roce 1995 zkrachovala.

IBM System 360 Nejznámějšími počítači třetí generace byla řada počítačů IBM 360 s různým výkonem, od modelu 360/20 až po největší model 360/90, které měly téměř shodný soubor instrukcí, takže mohly používat

shodný

software.

Počítače

mohly

pracovat jak s pevnou, tak také proměnnou délkou operandů (dat). Znamenaly skutečný průlom počítačů do praktického a komerčního využití a vyráběly se v tisícových sériích. Řadu 360 12

napodobila i řada jiných výrobců, v komunistických zemích se od roku 1969 vyráběly pod označením EC resp. JSEP, československého počítače EC 1021, vyvinutého ve VÚMS, se vyrobilo téměř 400 kusů.

Současnost výpočetní techniky Běžným operačním systémem v současnosti je multimediální graficky orientované prostředí, např. Windows Vista, Windows 7. Drtivou převahu v oblasti operačních systémů mají Microsoft Windows, které nejsou přenositelné na architektury nekompatibilní s IBM PC a mají tendenci k používání komplikovaných nestandardizovaných nebo dokonce nedokumentovaných proprietárních datových formátů. Je zajímavé, že v oblasti hardware byl podobný monopol firmy Intel prolomen díky procesorům firmy AMD. S monokulturou operačních systémů Windows používaných v otevřeném prostředí internetu souvisí bohužel i nedobrá situace v zabezpečení současných osobních počítačů proti počítačovým virům a krádežím dat. Současné osobní počítače jsou použitelné nejen ke kancelářské práci nebo řízení průmyslových aplikací, ale též k velmi kvalitní reprodukci hudby nebo zpracování digitálních fotografií či videa. Samozřejmé je v domácnostech jejich zapojení do sítě Internet. Tradičním osobním počítačům konkurují mobilní zařízení, která často používají operační systémy Symbian OS, Windows CE, Linux.

Obrázky ilustrují, jak se změnil za více než 20 let od jeho zrodu design osobního počítače. Všechny technické parametry jsou rovněž od těch původních hodně vzdáleny procesory nyní pracují na frekvencích 2.50–3.50 GHz, pevné disky s kapacitou 1 Tbyte nejsou žádnou výjimkou, operační paměť 2 GByte je běžným skoro minimálním standardem, diskety pro záznam a přenos dat se vůbec nevyužívají. Již v současnosti však technologie křemíkových polovodičů, na které jsou založeny bez výjimky všechny základní součásti současných osobních počítačů, začíná narážet na technologický mantinel, daný bariérovým napětím PN přechodu. Zvyšování rychlosti 13

procesorů a dalších komponent bylo totiž umožněno snižováním napájecího napětí z původních 5 Voltů až na současných 1.2 V. Napájecí napětí nelze snižovat pod bariérové napětí křemíkového PN přechodu, které je přibližně 0.7 V. Sice probíhá intenzivní výzkum alternativních polovodičů a technologií, avšak technologická změna takových rozměrů bude pravděpodobně probíhat desítky let. Tento technologický mantinel, spolu s tím, že při nárůstu plochy čipu se stává při návrhu problémem rychlost světla, vede k nutnosti hledat energeticky úspornější obvodová zapojení procesorů. Ukazuje se, že zatímco při integraci více procesorů na jeden čip roste spotřeba lineárně, při zvyšování výkonu zrychlováním a zesložiťováním jednojádrového procesoru roste spotřeba exponenciálně.

Budoucnost výpočetní techniky Blízká budoucnost První příznaky pokroku lze vidět již nyní, nejsou přímo u počítačů, jako spíše u mobilních telefonů, jako je Nokia Morph, kde se objevuje již delší dobu existující, ale stále převratný nápad použití nanotechnologie v praxi i na osobní počítače. Jistý druh zmenšení lze vidět i na notebooku, ale to je pořád nicotné s tím co postupně nastoupí, když si představíme základovou desku o rozměrech 10 na 10 centimetrů, kde je samotný port pro připojení rámků tak vysoký jako samotná deska. Celkově bude blízká budoucnost ve znamení zjednodušení, nelze mluvit o tom, že by vše bylo menší, ale výroba se bude zaměřovat jen na nezbytnou miniaturizaci, jelikož mobilní telefony a další přístroje začínají technicky dohánět počítač kvůli již zmiňované regulaci trhem Softwaru a tím začínají dostávat náskok i mobilní telefony a další přístroje zpracovávající zvuk a obraz.

Dave Evans předpovídá, jak dnešní trendy v technologii ovlivní náš svět v budoucnosti. Možná se tedy dočkáme interaktivních displejů tak tenkých a levných, že budou sloužit jako „elektronický papír“, počítačů, které nám umožňují okamžité překlady z jednoho jazyka do druhého, či robotů uvědomujících si sami sebe a dožadujících se svých práv.

Co nás tedy v nebližší budoucnosti může potkat?

14

1. V roce 2029 bude 11 petabajtů paměti stát 100 dolarů, což odpovídá nepřetržitě puštěnému videu v DVD kvalitě po dobu 600 let. 2. V příštích 10 let se rychlost domácí sítě 20 krát zvýší. 3. V roce 2013 dosáhne bezdrátový síťový provoz objemu 400 petabajtů za měsíc. Dnes Veškeré celosvětově sítě přenesou 9 exabajtů za měsíc. 4. Do konce roku 2010 bude v průměru vycházet na jednoho člověka jedna miliarda tranzistorů. Každý bude stát od jedné desetiny do jedné miliontiny centu. 5. Internet se vyvine tak, aby umožňoval okamžitou komunikaci bez ohledu na vzdálenost. 6. První komerční kvantový počítač bude k dispozici v polovině roku 2020. 7. V roce 2020 osobní počítač v hodnotě tisíc dolarů bude mít procesní výkon lidského mozku. 8. V roce 2030 bude potřeba mozková kapacita všech obyvatel jedné vesnice, aby se vyrovnala výkonnosti počítače za tisíc dolarů. 9. V roce 2050 (za předpokladu, že celosvětová populace bude 9 miliard) počítačový výkon v hodnotě tisíc dolarů bude odpovídat procesnímu výkonu všech lidských mozků na světě. 10. Dnes víme pět procent toho, co budeme znát za 50 let. Jinými slovy, 95 procent toho, co budeme znát za 50 let, bude teprve objeveno. 11. Celosvětový objem dat se zvýší 6 krát v každém z příštích dvou let, zatímco objem firemních dat poroste 50 krát. 12. V roce 2015 bude mít Google zaindexováno přibližně 775 miliard stránek. 13. V roce 2015 bude stačit 1 rok k tomu, aby datový objem odpovídal 92,5 milionům knihoven amerického Kongresu. 14. V roce 2020 bude průměrná osoba uchovávat 130 terabajtů osobních dat (dnes je to 128 gigabajtů). 15. V roce 2015 stahování filmů a sdílení souborů dosáhne 100 exabajtů, což odpovídá 5 milionům knihoven amerického Kongresu. 16. V roce 2015 budou převládat videohovory vytvářející 400 exabajtů datového objemu. To odpovídá 20 milionům knihoven amerického Kongresu. 17. V roce 2015 telefon, web, email, fotky a hudba vygenerují 50 exabajtů datového objemu. 18. Během dvou let se každých jedenáct hodin zdvojnásobí informace na internetu. 19. V roce 2010 bude k internetu připojeno 35 miliard zařízení (téměř šest zařízení na jednoho člověka). 20. V roce 2020 bude připojeno k síti více zařízení než uživatelů.

15

22. Díky IPv6 bude k dispozici dostatek adres pro každou hvězdu z vesmíru, což odpovídá 4,8 bilionům. 22. V roce 2020 univerzální jazykový překladač bude součástí každého zařízení. 23. V příštích pěti letech jakýkoli povrch bude moci sloužit jako displej. 24. V roce 2025 se začne objevovat teleportování na úrovni částic. 25. V roce 2030 se začnou používat umělé mozkové implantáty.

Daleká budoucnost Daleká budoucnost je označována jako období robotů, vesmírných lodí, které by mohly skákat do hyperprostorových oken. Robot, jako název vymyšlený Karlem Čapkem by mohl být také hlavním zástupcem budoucí počítačové techniky. Již dnes se hlavně v Japonsku konají soutěže a vývojové srazy s účelem vývoje inteligence robotů, která je zatím podmaněna knihovnou naprogramovaných vjemů, což znamená, že se jedná pouze jakýsi obleček předem naprogramovaných funkcí, které zatím nemají potřebný intelekt k provádění miliard výpočtů jako lidský mozek, který většinu z nich promrhá myšlením na hlouposti. Avšak dnes se úspěšně pokročilo ve vývoji promítání obrazu, zatím jen velice omezeně, ale již se dají promítat trojrozměrné obrazy pomocí lámání světla i ve vzduchu, nejčastěji v geometricky uzavřených krychlích, či válcích. Další postup lze zaznamenat na poli vývoje přístrojů, samotný počítač již nebude takový, jak jej chápeme dnes, ale bude se jednat o ucelenou počítačovou síť, která bude maximálně vyžadovat klávesnici a obraz, který bude promítán na skelnou desku, či přímo do vzduchu, jako to známe ze science fiction. Technologie implantátů do lidského mozku je z technického hlediska nereálná, ale pokud se člověku podaří rozevřít svůj vývoj na více planet, je i možné, že pokud civilizace nezanikne, budou lidé svět vnímat jako stroje a při pouhé myšlence jejich mozek provede něco podobného, jako dnes provádíme na vyhledávači a co teprve hry, které budeme pomocí mysli hrát takřka otevřeně, je jedna jistota, společnosti vyvíjející výpočetní techniku budou slavit i po mnoho dalších generací úspěch.

Závěr Ve své práci jsem se zabýval výpočetní technikou. Mým hlavním cílem bylo popsat, jak se výpočetní technika vyvíjela. Hlavním problémem bylo psát o budoucnosti, k této 16

problematice neexistuje skoro žádná literatura. Práce na tomto tématu mi přinesla mnoho nových poznatků, naučil jsem se pracovat s informacemi z různých zdrojů, třídit je a vyhodnocovat, některé informace z internetu jsem si musel ověřovat v tištěné odborné literatuře. Závěrem je možno říci, že jsem si zkusil jiný typ práce než obvykle, a věřím, že mi přinese do budoucna řadu zkušeností, které využiji např. při dalším studiu.

Použitá literatura -

http://www.kvd.zcu.cz/

-

http://www.root.cz/

-

http://to55er.wordpress.com/

-

http://vigudes.cz/

-

http://www.info-ab.uclm.es

-

http://scienceworld.cz/

-

http://www.wikipedia.org/

-

DORLING, Kindersley. Multimedia Podrobný průvodce, nakladatelství Albatros 1997

-

ROUBAL, Pavel. Hardware pro úplné začátečníky, nakladatelství Computer press 2002

17