A számítógép története (olvasmány)

Átírás

1 A számítógép története (olvasmány) A számítógép szóról általában a számítás, a számolás jut elsőként az eszünkbe. A számítások gépesítésének története megelőzi a számítógép történetét. Számolást segítő eszközök A számolás már az ősember életében is fontos volt, hiszen tudnia kellett az összegyűjtött és megszerzett élelmet elosztani. Ezt eleinte összehasonlítással tette meg. A táplálék részeiből mindenkinek adott egyet és ezt addig folytatta, amíg az el nem fogyott. A probléma akkor adódott, amikor négyfelé osztásnál egy, vagy kettő, esetleg három maradt. Ekkor nem lehetett teljesen egyformán elosztani. Az első segítséget a kéz ujjai jelentették, de sajnos bizonyos esetben kevésnek bizonyultak. Más segítség után kellett nézni. A kavics volt a megoldás a nagyobb számolásokhoz. A kavics latin nevéből a calculus szóból ered a számolás mai elnevezése a kalkulálás. A zsebszámolókat is szívesen nevezzük kalkulátornak. Az egyiptomiak a kavicsokat egy fa- vagy kőtáblába vésett párhuzamos vájatokba helyezték. A vájatokat később merőlegesen is beosztották így helyiértékeket tudtak ábrázolni, és bonyolult számolásokat tudtak elvégezni. Ez a kis eszköz, amit számolni tanuló diákok manapság is szívesen használnak, és golyóstábla néven ismerik, az abakusz. A számolások eredményének a rögzítése is hamar probléma lett. Az emberi memória sokszor elfeledi az adatokat, vagy összetévesztheti. A rögzítés egyik módja lécen rovások faragása, vagy zsinegen csomók kötése. Ezek a módok is évezredekig használatosak voltak. Edmund Gunter ( ) elődei ismereteit felhasználva 1620-ban logaritmikus számolólecet szerkesztett. (E találmány időtállóságát mi sem bizonyítja jobban, mint az a tény, hogy évvel ezelőtt még középiskolai tananyag volt a logarléc használata...) A számolást segítő berendezések a mechanikus órák megjelenése után jelentek meg a XVII. században. Az óra is egy számláló eszköz, ami az idő múlását számolja. Az elv megfelelő számoló berendezések építéséhez is. 1

2 Wilhelm Schickard 1 ( ) Blaise Pascal 2 ( ) 1623-ban számológépet épített. Ebben a szerkezetben a számokat a fogaskerék fogai helyettesítették 0-9-ig. A fogaskerekek bonyolult kapcsolataik révén műveletvégzésre voltak alkalmasak. A kisebb helyiértékű kerék teljes körbefordulása után a nagyobb helyiértékű egyet fordult. Ma is számos mérőóra ezen az elven alapszik: pl. a víz-, vagy gázóra, és a villanyóra. A szerkezet tízes számrendszerben dolgozott és a négy alapműveletet el tudta végezni. Francia matematikus, fizikus, filozófus ben készített számológépet, amelyben tárcsák mozogtak a fogaskerekekhez hasonló módon. A kisebb helyiértékű tárcsa teljes fordulata a nagyobb helyiértékű tárcsa egyetlen lépését eredményezte. A szerkezet pontosan végezte az összeadást és a kivonást. A másik két alapműveletet pedig visszavezette az előző kettőre a szorzást az összeadásra, az osztást pedig a kivonásra. Gottfried Wilhelm von Leibnitz 3 A matematikai műveleti jelek megalkotója, német filozófus, matematikus. Pascal gépét tökéletesítette úgy, hogy a négy alapműveletet közvetlenül el tudta végezni.. Először fogalmazza meg azt az elvet, hogy célszerűbb lenne a kettes számrendszerben dolgozni, de a számok hossza miatt ezt nem tudja megvalósítani. Joseph Marie Jacquard 4 Francia takács, aki a szövési mintát lyukszalagra rögzítette és a lyukszalag vezérelte a szövőszéket ban valósult meg az elképzelése. A mintát egy papírszalagra rögzítette. A szövésnél a hosszanti szálak e fémpálcához voltak rögzítve, ha a fémpálca alá lyuk került, akkor az a szállal együtt átvetődött a keresztszálon és így kialakult a minta. 1 Kiejtése: vilhelm sikár 2 Kiejtése: blez paszkál 3 Kiejtése: gotfrig vilhelm fon lejbnic 4 Kiejtése: zsozef mari zsákár 2

3 Jacquard szövőszéke Charles Babbage 5 ( ) Megfogalmazza, hogy egy számológépnek milyen követelményeknek kell megfelelnie (Babbage-elvek): ne kelljen mindig beállítani a számokat meg lehessen adni egyszerre az összes számot és műveletet (ez lyukkártya segítségével oldható meg). legyen input egység (ez a lyukkártya) legyen utasítás (a művelet a lyukkártyán) legyen külső programvezérlés (a lyukkártyákon tárolt utasítássorozat, a program) legyen olyan egység, amely a kiindulási és a keletkezett számokat tárolja ( memória ) legyen aritmetikai egység, amely számológépen belül a műveleteket végzi el legyen output egység (a gép nyomtassa ki az eredményt). Babbage elvben konstruál ilyen gépet, amely 20 jegyű számokkal végez műveleteket. Nem építi meg, mert a kor technikája nem teszi lehetővé (például a súrlódást nem tudja kiküszöbölni). (100 év múlva megépítik a Babbage által megálmodott gépet.) 5 Kiejtése: sarl bébédzs 3

4 Hermann Hollerith 6 ( ) A lyukkártya első sikeres alkalmazója, az 1890-es USA népszámlálás feldolgozása tette híressé. Lyukkártyás gépével 4 hét alatt elvégezte az addig 7 évig tartó összegzést. A lyukkártyák kódrendszerét azóta Hollerith kódnak nevezik ben céget alapított a megrendelések kielégítésére. Ez a cég 1924-ben új nevet vett fel és világhírt szerzett. Ez a név az IBM. Howard Aiken 7 ( ) Számítógép építéssel foglalkozott ben megépítette első gépét, amit Mark I-nek nevezett. Tízes számrendszerben dolgozó elektromechanikus gép volt. Épített még néhányat az elsőhöz nagyon hasonlót. Neumann János 8 ( ) Magyar származású matematikus, vegyész. Középiskoláit Budapesten végezte, majd Berlinben matematikusi, Zürichben vegyész diplomát szerzett tól az USA-ban dolgozott től bekapcsolódott fontos katonai programokba is. megnézte az első számítógépet, ami ENIAC néven vált ismerté ben megfigyelései, és elképzelései alapján megfogalmazta az úgynevezett Neumann-elveket. Ezek az elvek a modern számítógépépítés alapjait jelentik. A modern gépek ma is ezen elvek figyelembe vételével készülnek. Főbb elvei: - A számítógép teljesen elektronikus legyen. - A gép kettes számrendszerbe dolgozzon. - A gépben legyen memória, ahol az adatok és a feldolgozásukhoz szükséges program is legyen. 6 Kiejtése: holerájt 7 Kiejtése: havard ajken 8 Kiejtése: najman 4

5 A Neumann-elvű számítógépek felépítését (logikai szempontból) a követk ező ábrával szemléltethetjük : CPU CPU Sín (busz) Sín (busz) Tár Tár (Memória) (Memória) Perifériák Perifériák A számítógép tehát a huszadik század közepén született meg. Az első gépek teremnyi méretűek, és szinte elérhetetlenek voltak az átlagember számára. 5