Az Informatika Elméleti Alapjai Dr. Kutor László A számolás korai segédeszközei A korszerű számítógépek kialakulása http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/iea.html Felhasználónév: iea Jelszó: IEA07 IEA2/1 Számoló eszközök fejlődése Számolás az ujjakon Abakuszok Mechanikus számológépek Elektronikus számológépek Számítógépek Konvergencia!!! IEA2/2
Számolás az ujjakon 1. (Európa) IEA2/3 Számolás az ujjakon 2. (Kína- India) IEA2/4
Számolás az ujjakon 3. (Kina, 2005.) IEA2/5 Abakusz Ősi abakuszok ~ i.u. 1. sz. http::/www.soroban.hu i.e.iv.sz.-ig i.e. IV.-i.u. 1.sz-tól. IEA2/6
Abakusz 2. Európai golyós abakusz Szláv abakusz szcsoti IEA2/7 Abakusz 3. Kinai abakusz szuan-pan Japán abakusz soroban IEA2/8
A szcsoti használata a gyakorlatban (Moldova 2008 október) IEA2/9 Gerbert of Aurillac abakusza II. Sylvester IEA2/10
Számolás számolópénzekkel IEA2/11 Abakusz 4. ( számolás számolópenzekkel ) 10000 (5000) 1000 * (500) 100 (50) 10 (5) 1 1293 IEA2/12
Logarléc John Napier (1550-1617) Logaritmus Edmund Gunter (-1626) számoló léc William Oughtred (1574-1660) Richard Delamain IEA2/13 Logarléc változatok IEA2/14
Különleges logarlécek Terta logartárcsa IEA2/15 Mechanikus számológépek Első fogaskerekes összeadó gép Blaise Pascal (1623 1662) Első szorzógép Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) IEA2/16
Első sorozatban gyártott számológép: Thomas Arithmometer M. Chharles Xavier Thomas de Colmar IEA2/17 Nagysorozatban gyártott számológépek W.T. Odhner (svéd) F.S.Baldvin (USA) Brunsviga Co. (1885-1912) 20 000 db. IEA2/18
Az elektronikus aktív elemek mérföldkövei Elektroncső (~1900) Tranzisztor ( 1948) Integrált áramkör ( 1958) Mikroprocesszor ( ~ 1971) IEA2/19 Az elektronika fejlődését bemutató gyűjtemény http://mobil.nik.bmf.hu/muzeum IEA2/20
Az informatika fejlődését bemutató gyűjtemény http://mobil.nik.bmf.hu/muzeum IEA2/21 Az elektronika mérföldkövei 1. Elektroncső: Thomas A. Edison: (1883) Izzó katód Philip Lenard (1903) Rács A. R. Wehnelt (1904) Oxidkatód IEA2/22
Az elektronika mérföldkövei 2. Tranzisztor John Bardeen, Walter Brattain, William Schockley 1948 Bell laboratórium Π1A IEA2/23 Az elektronika mérföldkövei 3. Integrált áramkör Első germánium integrált áramkör Jack St.Clair Kilby 1958 (TI) Első szilicium integrált áramkör Robert Noice 1959 (Fairchild) IEA2/24
Az elektronika mérföldkövei 4. Mikroprocesszor Ted Hoff 1971 (Intel Federico Faggin Intel 4004 2 250 tr Motorola 68030, 330 000 tr. IEA2/25 Számítógép generációk Megkülönböztető jellemzők: Elektronikus aktív elemek Szervezés Tároló Teljesítmény Alkalmazási kör Programozás Méret Megbízhatóság IEA2/26
Az első generációs számítógépek jellemzői Elektroncsöves elektronika Processzor centrikus Műveleti sebesség (10 3-10 4 művelet/s) Nagy méret Nagy teljesítmény felvétel Magas ár Kis példányszám Operatív tár: késleltető művonal, vagy tároló cső Gépi kódban programozható IEA2/27 ENIAC (1945) J. Presper Eckert, John Mauchly 18 000 elektroncső P > 100 KW Op. Tár 20 regiszter 500 összeadás/s 400 szorzás/s Külső programvezérlés IEA2/28
Institute for Advanced Study (1952-1960) Neumann János (1903-1957) IEA2/29 A második generációs számítógépek jellemzői Félvezetős, tranzisztoros elektronika Tároló centrikus (ferritgyűrűs operatív tároló) Műveleti sebesség (10 4-10 5 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 IEA2/30
A második generációs számítógépek blokksémája IEA2/31 Ferrittár (1947- ~1980) J.W.Forrester, A.D. Booth) IEA2/32
A harmadik generációs számítógépek jellemzői Integrált áramkörös elektronika Félvezetős operatív tár Műveleti sebesség 10 6-10 7 művelet/s Moduláris felépítés Multiprogramozott, időosztásos működés Jó megbízhatóság (MTBF) Kis méret IEA2/33 A harmadik generációs számítógépek blokksémája IEA2/34
A negyedik generációs számítógépek jellemzői LSI, VLSI alapú elektronika Multiprocesszoros szervezés A szoftver szerepének megnövekedése Számítógép hálózatok kialakulása, általánossá válása IEA2/35 Az otthoni számítógép víziója (Rand Co. 1954) Átverés! IEA2/36
Otthoni (személyi) számítógépek (1975- ) www.homecomputer.de IEA2/37 New pictures: IEA2/38
Az ötödik generációs számítógép program célkitűzései (1981-1991) 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). IEA2/39 Kérdések Lesz-e, és ha igen akkor milyen lesz az ötödik generációs számítógép? Mivel indokolható, hogy az informatika szerepe a társadalomban egyre nagyobb? Milyen veszélyeket rejt az informatika fejlődése? IEA2/40