HISTORIE POČÍTAČŮ

Předchůdci počítačů

Abakus

• první mechanické počítadlo připomínající dnešní dětská počítadla

• vznik asi přes 5000 lety v Malé Asii, následné rozšíření do Číny nebo Řecka a Říma

Obr. 1: Rekonstrukce římského abaku.

Logaritmické pravítko

• nástroj umožňující převést násobení a dělení na scítání a odčítání

• vynálezce angličan John Napier (1614)

Mechanické kalkulátory

• předchůdci dnešních kalkulaček, umožňovali základní početní operace včetně druhé odmocniny

• průkopníky v této oblasti byli francouz Blaise Pascal (1642) či němec Gottfried Wilhelm von Leibniz (1694)

• Thomas de Colmar - první hromadně vyrábené kalkulátrory nazvané Arithmometr (1820)

Obr. 2: Arithmometr z roku 1887.

Analytický stroj

• anglický matematik Charles Babbage plánoval v 19. století vytvořit stroj, který by umožnil řešit složité výpočty

• mělo se jednat o mechanický stroj poháněný parou, který obsahoval tzv. "sklad" (dnes paměť) a "mlýnici" (dnes procesor)

• stroj však nebyl nikdy zcela dokončen

Za počátek vývoje dnešní počítačů jsou považována 30. léta 20. století

Nultá generace (1930 - 1945)

• vývoj tzv. nulté generace počítačů byl umocněn začátkem druhé světové války

• hlavními součástkami byly reléové obvody

• počítače byl obrovské, vážily několik tun a jejich rychlost byla několik operací za sekundu

• jako vstupní datové médium se používaly děrné pásky nebo děrně štítky

• výstup byl v podobě automatizovaných psacích strojů či dálnopisů

Z1, Z2 a Z3 (Německo)

• konstruktéry byli němečtí inženýři Konrad Zuse a Helmut Schreyr

• Z1 z roku 1934 je považán za první svého druhu

• nejvýkonnější byl Z3 a sloužil pro výpočty drah balistických raket V2

• po náletu spojeneckých letadel v roce 1944 byl zničen

Obr. 3: Replika počítače Z3

Colossus (Velká Británie)

• byl zkonstruován v anglickém Bletchley Parku v roce 1944

• sloužil k dešifrování tajných německých depeší z přístroje Enigma

• po válce byl rozebrán a zničen

Mark I a Mark II (USA)

• byly postaveny na Harvardské univerzitě, autorem byl Howard Hathaway Aiken a financován byl nově vzniklou firmou IBM

• byl využíván americkým námořnictvem pro výpočet balistických tabulek

• Mark II fungoval i několik let pro druhé světové válce

Obr. 4: Pravá strana počítače Mark I.

První generace (1945 - 1951)

• první generace byla charakteristická použití elektronkových obvodů, méně již relé

• stále byly velké, několik tun těžké, energeticky náročné a nespolehlivé

• jako datová média se stále používaly děrné pásky, avšak již dokázely zpracovat stovky operací za sekundu

Obr. 5: Elektronkový obvod.

ENIAC, MANIAC a UNIVAC

• byly americké počítače, které svým principem fungovaly stejně jako dnešní počítače

• ENIAC měl původně sloužit pro výpočet balistických střel, ale válka skončila dříve než byl dokončen

• vylepšená verze ENIACu byl MANIAC, který posloužil pro výpočty při konstrukci atomových bomb v Los Alamos

• UNIVAC byl první sériově výráběny počítač (sloužil například pro scítání lidu, nebo volební odhady)

Druhá generace (1951 - 1965)

• v druhé generaci byly elektronky nahrazeny tranzistory, které umožnily zvyšit rychlost, spolehlivost a zmenšit rozměry a energetickou náročnost (zpracovály již několik tisíc operací za sekundu)

• objevují se také první operační systémy, programovací jazyky

• jako datové médium se začaly používat magnetické pásky

• počítače začínaly též pronikat do komerční sféry

• TRADIC - byl sériově výraběný počítač s tranzistory (firma Bell Labs)

• nejúspěšnějšími byly modely firmy IBM

Třetí generace (1965 - 1980)

• třetí generace je typická nahrazením samotných tranzistorů tzv. integrovanými obvody(zabudování velkého množství tranzisorů do jednoho čipu)

• důsledkem bylo významné změnšení velikosti počítače a zvýšení rychlosti (desetitisíce operací za sekundu)

• zavádí se podpora pro multitasking (víceúlohovost)

• o objevem LED diod se začínají prosazovat zobrazovací displeje

• vznikají firmy Intel nebo AMD (dnes přední výrobci procesorů)

• nejznámějšími typy počítačů byly IBM System 360 nebo Cray-1

Čtvrtá generace (1980 - dodnes)

• čtvrtou generaci vymezuje vývoj mikroprocesorů (integrace velkého množství integrovaných obvodů do jednoho pouzdra)

• důsledkem je obrovský nárůst rychlosti (desítky miliónů operací za sekundu) a zmenšení hotového počítače do podoby osobního počítače

• objevují se grafická uživatelská rozhraní

• vývoj pokračuje dodnes stále větším stupněm integrace a nárůstem rychlosti, kapacity, atd.

• na počátku 80. let se stanovuje standard pro PC - tzv. IBM PC kompatibilní

• v této době se prosazují i velké firmy dneška, např. Microsoft, Apple, Adobe či Dell

Obr. 11: První komerční mikroprocesor Intel 4004.