Historie a vývoj PCPředchůdci počítačů

a) Abakus

• Za nejstaršího pradědečka prvních počítačů je považován abakus.

• (cca 3000 let před naším letopočtem)• dřevěná nebo hliněná destička s

kuličkami • („calculli“ - kalkulačka)

b) Logaritmické tabulky

• Počátkem 17. století byly v Anglii sestaveny první logaritmické tabulky, po nichž následovalo i první logaritmické pravítko.

c) První mechanické kalkulátory

Otcem éry počítacích strojů se stal Wilhelm Schickard, který postavil roku 1623 první mechanický počítací stroj. Ten používal ozubená kolečka určená původně pro hodiny – a proto také bývá nazýván „počítací hodiny“. Stroj sloužil ke sčítání a odčítání šesticiferných čísel a měl být prakticky použit Johannem Keplerem při astronomických výpočtech. Ve vřavě třicetileté války, ve které Schickard zahynul, se ztratily jak již existující stroje, tak i jejich plány. Plány však byly v roce 1935 objeveny, ztratily se i během druhé světové války, ale naštěstí se znovu našly. V roce 1960 byl Schickardův počítací stroj podle původních nákresů postaven znovu a fungoval.

Následovaly stroje Blaise Pascala (Pascaline) z roku 1642 a Gottfrieda Leibnize z 1671. 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.

1642 - PASCALINE

d) Technologie děrných štítků

1881: Joseph Jacquard – automatický tkalcovský stav na děrné štítky

ukládání programu nebo dat na děrné pásky nebo štítky „přežilo“ až do 20.století

děrné štítky stanovily nový směr: programovatelnost strojů

(Prvním člověkem, který si dokázal představit počítač v dnešním slova smyslu byl okolo poloviny 19. století Charles Babbage, který roku 1848 začal sestrojovat všeobecně použitelný počítač pracující na mechanické bázi. Struktura stroje obsahovala „sklad“ (paměť) a „mlýnici“ (procesor), což mu umožňovalo činit rozhodnutí a opakovat instrukce – přesně jako to dělají dnešní počítače. Tento analytický stroj však nebyl nikdy realizován.)

V roce 1890 se v USA konalo sčítání lidí a protože počet obyvatel stále rostl, vynalezl Herman Hollerith elektromagnetický třídící a vyhodnocovací stroj na děrné štítky, což se stalo v roce 1924 výrobní náplní v té době vzniklé IBM.

Počítače 0. generace používají ke zpracování informací elektromechanické součástky, např. tzv.relé

pracovní kmitočet byl cca 100Hz

pracují již s rozhodovacím procesem typukdyž podmínka potom akce

pracují již v dvojkové soustavě

Od 40. let 20. století se počítače rozdělují do generací:

V roce 1934 sestrojil Konrad Zuse v Německu prototyp mechanického binárního kalkulátoru Z1, který ale nikdy nebyl zcela provozuschopný. V roce 1939 byla zastavena práce na Z2, protože Zuseho povolali do vojska. V roce 1941 se podařilo sestrojit Z3 – první prakticky použitelný počítač, který byl však v roce 1943 zničen při bombardování. Hned poté se pustil do práce na Z4, který se nepoužíval a upadl v zapomnění.

1934 - Z1

V roce 1943 Howard Aiken z Harwardské university v USA vyvinul za podpory IBM počítač na principu elektromagnetického relé MARK 1, který byl s největší pravděpodobností použit při výpočtu velikosti nálože první atomové pumy.

1943 - MARK 1

SAPOV druhé polovině 50. let, kdy ve světě kralovaly elektronkové počítače 1. generace, byl dokončen první český reléový počítač nulté generace SAPO (Samočinný počítač).

1957 - SAPO

Počítač SAPO byl zkonstruován prof. Svobodou, Dr. Oblonským a jejich spolupracovníky ve Výzkumném ústavu matematických strojů a byl instalován v budově ústavu na Loretánském náměstí.Tři roky po jeho zhotovení, v roce 1960, počítač SAPO shořel. Z jiskřících releových kontaktů se vzňala loužička oleje, kterým se relé promazávala.

Počítače 1. generacepoužívají ke zpracování informací elektronky

1944: USA - Počítač ENIAC

V roce 1944 byl na universitě v Pelsivánii sestrojen počítač ENIAC (vážil 30 tun, o rozloze asi 160 m2 a byl chlazen proudem vzduchu ze dvou leteckých motorů), který byl použit při vývoji vodíkové pumy. V tomto počítači již byly použity elektronky, které nahrazovaly nespolehlivé relé.

Von Neumannovo schéma V této době také vymyslel John von Neumann schéma, které znamenalo průlom v dějinách počítačů a tento počítač byl sestrojen podle něj. Von Neumannovo schéma rozdělilo počítač na pět částí, kdy každá měla svou specifickou funkci a prosadila se tím dvojková soustava.

Počítače 2. generace

používají ke zpracování informací tranzistory

výhody: mnohem menší rozměry, mnohem nižší spotřeba, spolehlivější.

1951: První sériově vyráběný počítač UNIVAC

V roce 1951 firma Remington vyráběla první sériový elektronkový počítač UNIVAC.U těchto počítačů funguje dávkový režim práce, kdy počítač dostal určitou dávku úkolů a po dokončení jednoho si z dávky okamžitě vzal další. Začaly vznikat první operační systémy a programovací jazyky – COBOL a FORTRAN.

Počítače 3. generace

1958: Jack Kilby- první integrovaný obvod, tj. několik tranzistorů na jednom čipu

S postupným vývojem integrovaných obvodů se neustále zvyšuje stupeň integrace (počet integrovaných členů na čipu integrovaného obvodu). Podle počtu takto integrovaných součástek je možné rozlišit následující stupně integrace:SSI - Small Scale Integration MSI - Middle Scale Integration LSI - Large Scale Integration VLSI - Very Large Scale Integration (někdy také XLSI - Xtra Large Scale Integration)

používají ke zpracování informací tranzistorySeskupené v tzv. integrovaných obvodech

Třetí a další generace již používaly integrovaný obvod – několik tranzistorů na jedné destičce (chipu), což má za následek výrazné zmenšení a snadnou montáž. Funguje paralelní režim práce – pracuje více programů současně a každý používá jinou část počítače. Počítač firmy IBM – IBM 360 byl přítomen při cestě na Měsíc v Apollu 11. Na základě tohoto počítače byly v Rusku vyvíjeny počítače řady JSEP 1; EC 1010, 1020, 1030.

1964 - IBM 360

Počítače 4. generace

1981: Vznik prvního PC (IBM)

4.generace = 1981 až současnost

= počítače obsahující mikroprocesory, tj. integrované obvody s vysokou hustotou integrace

miniaturní a subminiaturní rozměry, vysoké rychlosti, nízká spotřeba, vysoce spolehlivé, velká paměť, ...

Počítače 5. generace

= počítače budoucnosti

možné vize:

• kvantové počítače, • počítače s umělou inteligencí, • (+) počítače využívající umělou neuronovou síť, • počítače využívající holografickou paměť, • počítače s mnoha jádry, řízené tokem dat, • a další....

rok generace počet skříní počet operací / s součástky

1940 0 velký nízký relé

1950 1 desítky 100 - 1000 elektronky

1958 2 do deseti tisíce tranzistory

1964 3 do pěti desetitisíce integrované obvody

1972 3,5 1 statisíce integrované obvody LSI

1981 4 1 desítky miliónů integrované obvody VLSI

Významná data z dějin počítačů1946 – v USA sestaven počítač „Electronic Numerical Integrator and Computer“ (ENIAC). Jeho tvůrci matematik John William Mauchly a elektroinženýr John Presper Eckert jej sestrojili na armádní zakázku. Pro armádu počítal balistické rovnice. 1951 – v USA sestaven UNIVAC I, který se stal prvním komerčně dostupným počítačem. Počítač předpověděl poprvé v dějinách výsledek amerických prezidentských voleb v roce 1952 1957 – v Praze spuštěn první československý „Samočinný počítač“ (SAPO). Počítač sestavil tým docenta Antonína Svobody. 1958 – Jack Kilby ze společnosti Texas Instrument a nezávisle na něm Robert Noyce vynalezli integrovaný obvod. 1963-1964 – Douglas Engelbart, americký vědec vynalezl počítačovou myš. Prototyp byl ze dřeva a měl jedno tlačítko. Masové rozšíření nastalo až v 80. letech 1969 – v USA spuštěna vojenská počítačová síť ARPANET, předchůdce dnešního internetu 1971 – vynalezen mikroprocesor. Na svědomí jej má společnost Intel, první procesor byl označen jako Intel 4004. 1975 – Bill Gates a Paul Allen založili softwarovou firmu Microsoft 1981 – IBM uvedla na trh první počítač standardu IBM PC. 1982 – objevil se první počítačový volně se šířící vir. Jmenoval se Elk Cloner, napadal počítače Apple II a šířil se pomocí disket. 1985 – Microsoft dokončil svůj první operační systém Windows. Úspěch přinesly až Windows 3 v roce 1990. 1991 – Timothy Berners-Lee navrhl World Wide Web, systém vzájemně propojených hypertextových dokumentů v síti internet. 1995 – natočen Příběh hraček, první celovečerní snímek vytvořený plně pomocí počítačů. 1997 – počítač Deep Blue firmy IBM porazil poprvé v klasické šachové partii mistra světa Garyho Kasparova.