Komputery

Dżenie człowieka do usprawnienia życia towarzyszyło mu od zawsze.

W dziedzinie obliczeń pierwszym takim wynalazkiem było liczydło. Ludzie

posługiwali się i posługuj nim do dzi. Ale wraz z postępem techniki liczydło

przestało ludziom wystarczać.

Mało kto zdaje sobie sprawę, że podstawę działania dzisiejszych

komputerów opracował już w XVIII wieku uczony niemiecki Leibniz. Ustalił

on, że każd liczbę można wyrazić za pomoc łańcucha cyfr 0 i 1. Ten

system dwójkowy stanowi podstawę nowoczesnej algebry komputerowej. Jego

praca była czysto teoretyczna. Droga od teorii do praktyki jest zawsze długa.

Dopiero w latach dwudziestych XIX wieku ( 1833 ) Charles Babbage angielski

matematyk podjł budowę analitycznej maszyny do liczenia używajc do jej

budowy kół zębatych i dzwigni. Programowana była ona za pomoc kart

perforowanych. Pomylana była jako pomoc przy obliczeniach i sprawdzaniu

tablic matematycznych. Maszyny tej nie udało się niestety uruchomić, gdyż

wykonanie do niej odpowiednio dokładnych elementów metalowych było nie-

możliwe w tamtych czasach. ( W roku 1991 inżynierowie z Muzeum Nauki w

Londynie zbudowali maszynę według jednego z projektów Babbegea i

maszyna ta działała. )

Ponad sto lat nie zajmowano się zdobyt przez Babbegea wiedz.

Dopiero pod koniec lat dwudziestych naszego wieku w Niemczech i Stanach

Zjednoczonych zaczęto znowu prowadzić badania nad maszynami

matematycznymi sterowanymi programami.

W 1941 r. niemiecki inżynier Konrad Zuse zaprezentował swoj cyfrow

maszynę liczc Zuse Z 3. Była to pierwsza sterowana programowo

maszyna matematyczna. Posiadała binarny ( dwójkowy ) mechanizm liczcy.

Obok czterech działań arytmetycznych ( dodawanie, odejmowanie, mnożenie,

dzielenie ) realizowała także wyciganie pierwiastków kwadratowych. Trwało

to mniej więcej ok. trzy sekundy.

Wszystkie te maszyny wykorzystywały mechanikę do obliczeń. Dopiero

w 1945 r. na Uniwersytecie Pensylwania uruchomiono pierwsz wielk

elektroniczn maszynę liczc wiata ENIAC. Wyposażona była w lampy

elektronowe i liczyła 2000 razy szybciej niż komputery poprzednie. ENIAC

zajmował powierzchnię 140 m. kwadratowych. ( tyle co dom jednorodzinny ),

posiadał 18 000 lamp elektronowych, ważył 30 t, wymagał klimatyzacji i takich

iloci energii co mała fabryka. Programy były bardzo proste, jednakże

programowanie skomplikowane. Tak to dziesiętne koła zębate zostały

zastpione układem lampowym. Najwczeniejsze komputery niewiele tylko

przewyższały kalkulatory- na wejciu umieszczano cyfry i cyfry pojawiały się

na wyjciu.

To były komputery I generacji.





Wynalezienie w końcu lat 40 tranzystora było nowym przełomem.

Zastpił on lampy elektronowe, był znacznie mniejszy i wydajniejszy.

19 marca 1955 r. W Bell Laboratory w USA rozpoczęła pracę pierwsza

tranzystorowa maszyna liczca Tradic skonstruowana przez J.H.Felkera. Jest

ona znana jako maszyna drugiej generacji. Jego liczne zalety to : niewielkie

rozmiary, wysoka bezawaryjnoć, mały pobór prdu, niewysoka cena -

pomogły temu komputerowi dokonać zasadniczego, przełomu w badaniach, w

przemyle, handlu, administracji.

Nowe dziedziny dla zastosowania komputera docieraj do ludzi ; w

Berlinie zostaje uruchomiony pierwszy w Europie do kierowania ruchem

drogowym, a z okazji wyborów w Bundestagu przed zliczeniem głosów

opracowuje prognozy wyników wyborów.

1962 pojawiaj się automaty liczce z tranzystorami i diodami wielkoci

ziarna. Te urzdzenia trzeciej generacji posiadaj większ wydajnoć i s

mniejsze niż ich poprzednicy. Gdy komputery drugiej generacji wykonywały na

sek. 1 300 dodawań to trzeciej już 160 000.

Pocztek lat siedemdziesitych to nowa epoka w dziejach komputerów.

Rozpoczęto wtedy produkcję mikroprocesorów. Mikroprocesory, a po

angielsku mikrochipy mogłyby się komu kojarzyć z malutkimi chipsami.

poniekd słusznie, tylko że mikrochipy nie nadaj się do jedzenia.

Mikroprocesory to setki elektronicznych podzespołów umieszczonych na

płytkach krzemowych mniejszych od paznokcia. Znajduj one nie tylko

zastosowanie w komputerach. Obecnie na jednym centymetrze kwadratowym

płytki krzemowej można już pomiecić miliony elementów elektronicznych.

W komputerze dane zapisywane s w systemie dwójkowym w postaci

zer i jedynek (tzw. bitów), tak samo jak w XVIIIw. wymylił to Leibniz.

Teraz mamy już do czynienia z komputerami czwartej generacji.

Komputery spełniaj trzy ważne funkcje :

1.Przechowuj informacje, które im dostarczamy.

2.Potrafi przetwarzać je zgodnie z otrzymanymi poleceniami.

3.Dane zapisane w pamięci można odnaleć i odczytać

Polecenia nazywamy programami .Komputery otrzymuj rozkazy z

dwóch rodzajów programów.Podstawowe zasady pracy komputera zawarte s

w tzw. systemie operacyjnym. Niekiedy jest on umieszczany w stałej pamięci

(ROM-Read Only Memory), której nie można wymazać. Polecenia okrelajce,

co komputer ma robić, może też wpisywać i wprowadzać do pamięci maszyny

sam użytkownik. S one wówczas umieszczane w pamięci o tzw. dostępie

bezporednim (RAM-Random Access Memory) w raz z danymi. Każd częć

tej pamięci można w razie potrzeby odczytać i zapisać.

Oprogramowanie musi być napisane w języku zrozumiałym dla

komputera. Istnieje wiele języków komputerowych przeznaczonych do różnych

celów. Aby wykonać jaki program ,komputer musi przetłumaczyć go na cig

prostych operacji, takich jak odczytanie liczby umieszczonej pod danym

adresem ,zsumowanie i porównanie dwóch liczb czy też zapisanie liczby pod

danym adresem. Ten cig poleceń przygotowuje się w tzw. języku

wewnętrznym. W praktyce znaczna częć użytkowników nie przygotowuje

własnych programów, lecz korzysta z łatwo dostępnej, ogromnej bazy

gotowego oprogramowania wielokrotnie sprawdzonego przez wysoko

wykwalifikowanych specjalistów.



Mikroprocesory i komputery spowodowały rewolucję w każdej prawie

dziedzinie życia. S w zakładach pracy, w przemyle, w szkołach,w handlu, w

domach. Dzisiejszy komputer osobisty można porównać z najpotężniejszymi na

wiecie komputerami sprzed 20 lat. Duże komputery s dzi w stanie wykonać

setki milionów operacji rachunkowych w cigu jednej sekundy. Zapewne

nawet ta ogromna szybkoć zostanie znacznie zwiększona w przyszłoci i

możliwoci komputerów jeszcze bardziej wzrosn.