Informatikai Rendszerek Alapjai. A számolás korai segédeszközei A korszerű számítógépek kialakulása Az informatika magyar úttörői

Átírás

1 Informatikai Rendszerek Alapjai Dr. Kutor László A számolás korai segédeszközei A korszerű számítógépek kialakulása Az informatika magyar úttörői ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/1

2 Számolóeszközök fejlődése Számolás az ujjakon Abakuszok Mechanikus számológépek Elektronikus számológépek Számítógépek Konvergencia!!! ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/2

3 Számolás az ujjakon 1. (Európa) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/3

4 Számolás az ujjakon 2. (Kína- India) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/4

5 Számolás az ujjakon 3. (Kina, 2005.) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/5

6 Abakusz Ősi abakuszok ~ i.u. 1. sz. i.e.iv.sz.-ig i.e. IV.-i.u. 1.sz-tól ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/6

7 Abakusz 2. Európai golyós abakusz Szláv abakusz szcsoti ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/7

8 Abakusz 3. Kinai abakusz szuan-pan Japán abakusz soroban ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/8

9 A szcsoti használata a gyakorlatban (Moldova 2008 október) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/9

10 Gerbert of Aurillac abakusza II. Sylvester ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/10

11 Számolás számolópénzekkel ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/11

12 Abakusz 4. ( számolás számolópenzekkel ) (5000) 1000 (500) 100 (50) 10 (5) 1 * ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/12

13 Logarléc John Napier ( ) Logaritmus Edmund Gunter (-1626) számoló léc William Oughtred ( ) Richard Delamain ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/13

14 Logarléc változatok ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/14

15 Különleges logarlécek Terta logartárcsa ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/15

16 Mechanikus számológépek Első fogaskerekes összeadó gép Blaise Pascal ( ) Első szorzógép Gottfried Wilhelm Leibniz ( ) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/16

17 Első sorozatban gyártott számológép: Thomas Arithmometer M. Chharles Xavier Thomas de Colmar ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/17

18 Nagysorozatban gyártott számológépek W.T. Odhner (svéd) F.S.Baldvin (USA) Brunsviga Co. ( ) db ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/18

19 Az elektronikus aktív elemek mérföldkövei w Elektroncső (~1900) w Tranzisztor ( 1948) w Integrált áramkör ( 1958) w Mikroprocesszor ( ~ 1971) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/19

20 Az elektronika fejlődését bemutató gyűjtemény ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/20

21 Az informatika fejlődését bemutató gyűjtemény TEDx Danubia ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/21

22 Az elektronika mérföldkövei 1. Elektroncső: Thomas A. Edison: (1883) Izzó katód John Ambrose Fleming (1904) Dióda valve Lee de Forest 1907 Rács ( Trióda) Audion ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/22

23 Az elektronika mérföldkövei 2. Tranzisztor Π1A John Bardeen, Walter Brattain, William Schockley 1948 Bell laboratórium ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/23

24 Az elektronika mérföldkövei 3. Integrált áramkör Első germánium integrált áramkör Jack St.Clair Kilby 1958 (TI) Első szilicium integrált áramkör Robert Noice 1959 (Fairchild) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/24

25 Az elektronika mérföldkövei 4. Mikroprocesszor Federico Faggin (Ted Hoff) 1971 (Intel) Intel tr Motorola 68030, tr ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/25

26 Számítógép generációk Megkülönböztető jellemzők: w Megbízhatóság w Elektronikus aktív elemek w Szervezés w Tároló w Teljesítmény w Alkalmazási kör w Programozás w Méret ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/26

27 Az első generációs számítógépek jellemzői Elektroncsöves elektronika Processzor centrikus Műveleti sebesség ( művelet/s) Nagy méret Nagy teljesítmény felvétel Magas ár Kis példányszám Operatív tár: késleltető művonal, vagy tároló cső Gépi kódban programozható ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/27

28 Az első generációs számítógépek blokksémája ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/28

29 ENIAC (1945) J. Presper Eckert, John Mauchly elektroncső P > 100 KW Op. Tár 20 regiszter 500 összeadás/s 400 szorzás/s Külső programvezérlés ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/29

30 Institute for Advanced Study ( ) Neumann János ( ) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/30

31 A második generációs számítógépek jellemzői Félvezetős, tranzisztoros elektronika Tároló centrikus (ferritgyűrűs operatív tároló) Műveleti sebesség ( művelet/s) A méret és teljesítmény felvétel jelentősen csökken Számítógép családok megjelenése Csatorna rendszerű periféria szervezés Magas szintű nyelvek megjelenése Operációs rendszerek alkalmazása Adatfeldolgozás, folyamatirányítás Kötegelt (Batch) feldolgozás ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/31

32 A második generációs számítógépek blokksémája ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/32

33 Ferrittár (1947- ~1980) J.W.Forrester, A.D. Booth) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/33

34 A harmadik generációs számítógépek jellemzői Integrált áramkörös elektronika Félvezetős operatív tár Műveleti sebesség művelet/s Moduláris felépítés Multiprogramozott, időosztásos működés Jó megbízhatóság (MTBF) Kis méret ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/34

35 A harmadik generációs számítógépek blokksémája ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/35

36 A negyedik generációs számítógépek jellemzői LSI, VLSI alapú elektronika Multiprocesszoros szervezés A szoftver szerepének megnövekedése Számítógép hálózatok kialakulása, általánossá válása ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/36

37 Az otthoni számítógép víziója (Rand Co. 1954) Átverés! ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/37

38 Otthoni (személyi) számítógépek (1975- ) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/38

39

40 Az ötödik generációs számítógép program célkitűzései ( ) és fázisai Tudás-alapú szervezés, specializált feladatok megoldására Párhuzamos működés Logikai programozási nyelv alkalmazása (Prolog) A kezelő felület humanizálása - beszéd megértés - gépi beszéd - kézírás felismerés Külön probléma-megoldó modul alkalmazása Tudás gyűjtés (3 év), prototípus fejlesztés (4 év), gyártás előkészítés (3 év) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/40

41 Az informatika magyar úttörői 1. Kempelen Farkas ( ) Polihisztor (Mária Terézia, II. József tanácsosa) Főbb alkotásai: schönbrunni szökőkutak, budai várszínház, író és nyomtatógép vakoknak, nyomdai szedőláda Beszélőgép (1791) Sakkozógép (1769) hu.wikipedia.org/wiki/kempelen_farkas ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/41

42 Az informatika magyar úttörői 2. Puskás Tivadar ( ) Feltaláló, vállalkozó Találmányai: (villamos hajtású fiakker, léghajó) Telefonközpont (1878-) Telefon hírmondó (1893) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/42

43 Az informatika magyar úttörői 3. Nemes Tihamér ( ) Postamérnök, polihisztor Az emberi cselekvés és gondolkodás megismerését mérnöki módszerekkel, szerkezeti elemekel, áramkörökkel közelítette meg. Kibernetika! Eredményei: Logikai gép I, II, III, (Norbert Wiener, 1948 ) Cybernetics or Control and Communication Lépegető gép, Sakkozó gép in (terv) the Animal and the Machine Színes televízióra vonatkozó szabadalom ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/43

44 Az informatikatörténeti fórum honlapja A hazai informatikatörténet gyűjtőhelye: itf.njszt.hu ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/44

45 Az informatika magyar úttörői 4. Kalmár László ( ) Matematika professzor JATE Alkotásai: Logikai gép (1960 BMV) Formulavezérlésű gép (terv) szegedi katicabogár (Muszka Dániel, Király József) www2.u-szeged.hu/infmuz/kalmar_kepek.htm ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/45

46 Az informatika magyar úttörői 5. Kozma László ( ) Eredményei: 10 szabadalom, Mérnök, akadémikus (1938) Decimális automata számológép (1955) MESz 1, az első magyar számítógép (programvezérelt, 2000 jelfogó, egycímes, tára 12 db. 27 bites rekesz, automatikus 10-2, 2-10 átalakító ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/46

47 Az informatika magyar úttörői 6. Tarján Rezső ( ) Az MTA Kibernetikai kutatócsoport igazgatója Eredményei: B1 (Budapest 1) tervei az ENIAC alapján M3 (Moszkva 3) tervei alapján megépült a magyar M3 (1959) Gyakorlati alkalmazások: pl. áramkör tervezés ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/47

48 Az informatika magyar úttörői 7. Gábor Dénes ( ) Fizikus, Nobel díj (1979) Főbb találmánya: Holográfia A holográfia alkalmazásai az informatikában: Hitelesítés, Hibatűrő információ-tárolás További kutatási területei: Alacsony hőmérséklet fizikája ( kriotechnika ) Hírközlés elmélet Nagysebességű oszcilloszkóp, Televízió fejlesztés ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/48

49 Az informatika magyar úttörői 8. Neumann János ( ) Főbb alkotásai: Vegyész, matematikus Játékelmélet Háló-, gyűrű-, test-elmélet kváziperiódikus jelek elmélete A Heisenberg-éle mátrixmechanika és a Schrődinger-féle hullámmechanika azonosságának bemutatása Elektronikus számítógépek elmélete ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/49

50 Első vázlatos jelentés az EDVAC-ról First Draft of a Report on the EDVAC (1945. július 30.) John von Neumann A jelentés főbb fejezetei: 1.0 Meghatározások 2.0 A rendszer főbb részei 3.0 Az elemzés folyamata 4.0 Elemek, szinkronizáció (neuron analógia) 5.0 Az aritmetikai műveletek szervezési alapelvei ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/50

51 A Neumann-elvű számítógépek jellemzői Különálló, - egymásután- címezhető tár A program és az adatok is a tárban helyezkednek el és cím alapján érhetőek el. Egydimenziós tár A tárban lévő szavak egy vektor elemeiként kezelhetőek Nincs kifejezett különbség az adatok és az utasítások között Csak az egyes szavakra irányuló műveletek különböztetik meg, hogy adatokról, vagy utasításokról van szó. Az utasítások úgy is kezelhetők mint adatok,tehát a programok átírhatják magukat Az adatok jelentése az értelmezéstől függ Szekvenciális feldolgozás ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/51

52 A korai Magyar számítástechnika meghatározó személyiségei Javasolt forrás: Youtube: Arcképek a magyar informatika történetéből Ülő sor (balról jobbra): Álló sor (balról jobbra) 1. Klatsmányi Árpád, az EMG főkonstruktőre, 1. Báti Ferenc (KFKI-MSZKI)) az EMG 820-as számítógép fejlesztés vezetője, 2. Sándory Mihály, a KFKI-MSZKI igazgatója, 3. Vámos Tibor, a SZTAKI igazgatója, 4. Pesti Lajos, a KSH elnökhelyettese, 5. Kázsmér János, a Videoton vezérigazgatója. 2. Binder László (EMG, SZKI) 3. Szlankó János (KFKI-MSZKI) 4. Gantner János (Videoton) 5. Faragó Sándor (KSH-SZÁMOK) 6. Dömölki Bálint (KSH-Infelor) 7. Verebély Pál (Sztaki) 8. Havass Miklós (KSH-Infelor) ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/52

53 Amerikában híres magyar informatikusok Kemény János (John Kemeny ) Matematikus (Dartmount Collage) Thomas Eugene Kurtz-al (1964) kidolgozta a BASIC program nyelv-et, valamint Dartmouth Time-Sharing System (DTSS). Gróf András (Andrew Grove) Vegyészmérnök, az INTEL (1968) alapító tagja Simonyi Károly (Charles Simonyi) Matematikus, informatikus A Microsoft alkalmazás-fejlesztő csoport vezetője Microsoft Excel, Word, Multiplan program ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/53

54 Kérdések 1. Miért nem valósult meg az ötödik generációs számítógép program? 2. Melyek azok a magyar informatikai találmányok, amelyek megelőzték a világot? 3. Mi volt a célja az ESZR programnak? 4. Mivel indokolható, hogy az informatika szerepe a társadalomban egyre nagyobb? ősz Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László IRA 10/54/54