VY_32_INOVACE_31_01
Škola
Střední průmyslová škola Zlín
Název projektu, reg. č.
Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333
Vzdělávací oblast
Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií
Vzdělávací obor
Informatika
Tematický okruh
Teorie
Téma
Teorie
Tematická oblast
Teorie
Název
Historie výpočetní techniky
Autor
Ing. Petr Vilímek
Vytvořeno, pro obor, ročník
Srpen 2012, technické lyceum 1. roč.
Anotace
Prezentace se věnuje historii počítačů.
Přínos/cílové kompetence
Žák vysvětlí historický vývoj výpočetní techniky.
www.zlinskedumy.cz
Historie výpočetní techniky - Úvod Prezentace se věnuje historii počítačů, popisuje předchůdce počítačů, vývojové generace počítačů a jejich charakteristiky. Své uplatnění najde v teoretických hodinách předmětu Informatika. Je určena pro žáky 1. ročníku Technického lycea. Slouží jako doprovodný materiál při výkladu učitele a taky jako výukový materiál pro žáky.
Předchůdci počítačů • Abakus – Vznikl přibližně před 5000 lety – Používal se ve starém Řecku a Římě – Dřevěná, nebo hliněná destička, do nichž se vkládaly kamínky („calculli“) • Logaritmická tabulka – Počátkem 17. století v Anglii sestaveny první logaritmické tabulky logaritmické pravítko • Ozubené kolo – Pracuje na principu ozubených koleček – V pozměněné podobě se zachovaly dodnes. Dříve jako mechanické kalkulačky a staré pokladny
První mechanické kalkulátory • 1623 první mechanický počítací stroj • Používal ozubená kolečka určená původně pro hodiny. Sčítal a odčítal až šesticiferná čísla • 1642 fyzik a teolog Blaise Pascal sestrojil Pascaline, který uměl sčítat a odčítat • 1820 vytvořil Charles Xavier Thomas první sériově vyráběný kalkulátor – Thomasův Arithmometr – Schopný sčítat, odčítat, násobit a dělit – Technologie mechanických počítacích strojů se udržela až do 70. let 20. století.
Technologie děrných štítků • Děrný štítek (1801) – Médium pro záznam dat pro pozdější zpracování automaty nebo počítači – Vyrobeny z tenkého kartonu, informace je reprezentována dírkou na určité pozici – Místa pro otvory jsou uspořádána do matice – Původně využívány pro vyšívání vzorů tkalcovskými stavy – V roce 1890 pomocí nich proběhlo sčítání lidu v USA
– Tato technologie později umožnila návrhy prvních programovatelných strojů
Technologie děrných štítků – Využíval se běžně ještě v 70. let 20. století. Vedle nich byla používána i děrná páska, magnetická páska, ale koncem 20. století byly vytlačeny modernějšími médii, jako je disketa nebo CD
Generace počítačů • Počítače se dělí do tzv. generací • Každá generace je charakteristická svou: – Konfigurací – Rychlostí – Základním stavebním prvkem
Generace počítačů Generace
Rok
Konfigurace
Součástky
0.
1940
Velký počet skříní
Relé
1.
1950
Desítky skříní
Elektronky
2.
1958
do 10 skříní
Tranzistory
3.
1964
do 5 skříní
Integrované obvody
3.5
1972
1 skříň
Integrované obvody
4.
1981
1 skříň
Integrované obvody (procesor)
Nultá generace • Historie vývoje samočinných počítačů se začíná odvíjet počátkem 40. let 20. století • 1941 v Německu Konrad Zuse malý reléový samočinný počítač Zuse Z4 • 1943 ve Spojených státech uvedl Howard Aiken do Provozu svůj reléový počítač Mark 1 sestrojený za podpory firmy IBM. Pravděpodobně použit k výpočtům první atomové bomby.
První generace • Pro tuto generaci byl char. diskrétní režim práce • Do paměti je zaveden vždy jeden program a data se kterými se pracuje. Pak je spuštěn výpočet, v jehož průběhu už není možné s počítačem pracovat. • Velké plýtvání strojového času • Neexistují vyšší programovací jazyky ani operační systémy
První generace • • • • • •
ENIAC 1944 první elektronkový počítač ENIAC Monstrum s téměř nulovým výpočetním výkonem a pomalý 18 000 elektronek, 10 000 kondenzátorů, 7000 odporů, 1300 relé, chlazen dvěma leteckými motory, zabíral plochu asi 150 m² a vážil asi 40 tun Vydržel v provozu až několik hodin, pak se musel opravit a mohlo se opět „počítat“. Většinou se něco přepálilo. MANIAC Mathematical Analyser Numerical Integrator And Computer Sestaven roku 1945 a uveden do provozu Johnem von Neumanem
Druhá generace • Dávkový režim práce • Jednotlivé programy a data, která se budou zpracovávat jsou umístěna do dávky a celá tato dávka je dána počítači ke zpracování • Začínají vznikat první operační systém a programovací jazyky – COBOL, FORTRAN • Druhá generace počítačů nastupuje s vynálezem tranzistoru. Tato součástka dovolila díky svým vlastnostem zmenšení rozměrů celého počítače, zvýšení jeho rychlosti a spolehlivosti a snížení energetických nároků počítače • UNIVAC byl roku 1951 prvním sériově vyráběným počítačem
Třetí generace • Paralelní zpracování více programů → lepší využití strojového času počítače • Vyšší programovací jazyky např. PASCAL • Stále velké nároky na chlazení a čistotu • Počítače vybudovány na integrovaných obvodech, které na svých čipech integrují velké množství tranzistorů
Čtvrtá generace • • • •
Začala v roce 1981 - vznik PC (firma IBM) a trvá dodnes Obsahují integrované obvody střední a velké integrace Malé rozměry, velká rychlost a velká kapacita paměti Mikroprocesory
Pátá generace • Zatím budoucnost • Popisovány jako stroje s umělou inteligencí
Otázky na závěr 1. 2. 3. 4. 5.
Co je to abakus? Jak se nazýval první sériově vyráběný kalkulátor? K čemu se používal děrný štítek? Kolik generací počítačů rozlišujeme? Na jaké základní součástce byla založena 0. generace počítačů?
Zdroje a prameny Obrázky: 1. Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:RomanAbacusRecon.jpg. 2. Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Punch-card-blue.jpg. Webové stránky: 1. The IBM Automatic Sequence Controlled Calculator. Columbia University Computing History [online]. 2004 [cit. 2012-08-01]. Dostupné z: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/mark1.html 2. Dějiny počítačů. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2012 [cit. 2012-08-01]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/D%C4%9Bjiny_po%C4%8D%C3%ADta%C4 %8D%C5%AF
