historia informatyki w zarysie.pdf

Opracowano na podstawie:

http://www.sciaga.pl/tekst/50862-51-historia_informatyki

www.pierwszy-komputer.katalog.radom.pl/

HISTORIA INFORMATYKI

w bardzo wielkim zarysie

Historia informatyki, w dzisiejszym znaczeniu tego słowa, rozpoczyna się w latach 40. XX wieku,

kiedy pojawiają się pierwsze kalkulatory służące m.in. do mechanizacji procesu dekryptażu

szyfrogramów niemieckiej maszyny szyfrowej Enigma. Historia Informatyki sięga jednak czasów

znacznie bardziej odległych niż mogłoby się wydawać. Obliczenia i ich automatyzacja była przecież

potrzebne już u początku rozwoju cywilizacji!! Ludzie jeszcze nie znali komputerów, ale już

wprowadzali metody liczenia i przetwarzania danych, które do dziś pozostały bez zmian lub zmieniły

się w niewielkim stopniu. Bardzo wielu historyków informatyki rozpoczyna jej dzieje od wzmianki o

abaku, starożytnym liczydle, używanym w różnych postaciach w Babiloni, Rzymie, Grecji, Japoni,

Chinach, Rosji.

Sercem informatyki jest pojęcie algorytmu. Pochodzi ono od nazwiska arabskiego matematyka z IX

wieku Muhammeda ibn Musa Alchwarizmiego. Początkowo słowem algorism nazywano czynności

konieczne do wykonywania obliczeń z użyciem dziesiętnego systemu liczbowego. Obecne znaczenie

słowa algorytm jako zestawu ścisłych reguł powstało wraz z rozwojem matematyki i techniki.

W XVII wieku szkocki teolog i matematyk John Napier skonstruował tabele do mnożenia na

cienkich sztabkach - klockach. Każda strona klocka pokryta była liczbami tworzącymi postęp

arytmetyczny. Manipulując klockami można znaleźć pierwiastek kwadratowy i sześcienny oraz

mnożyć i dzielić duże liczby. Pierwszy kalkulator (rok 1623) zbudował Niemiec, dyplomata i

matematyk, baron Gottfried Wilhem von Leibniz. Zawierał korbę, która napędzała koła stopniowe,

przyśpieszając mnożenie i dzielenie.

W XIX wieku, na długo przed nastaniem ery elektroniki, Anglik Charles Babbage doszedł tak blisko

do rozwiązań stosowanych w komputerach, że dziś znany jest jako "ojciec komputerów”. Pierwsze

urządzenie - maszyna różnicowa, zbudowane według jego projektu technicznego napędzane było przez

silnik parowy. Obliczała ona tablice logarytmów metodą różnic skończonych i zapisywała wynik na

metalowej blaszce. W roku 1833 Charles Babbage zaprojektował maszynę analityczną. Zawierała ona

niektóre z cech znajdowanych we współczesnych komputerach. "Młyn" złożony z kół i zębów miał

operować liczbami. Operator mógł instruować maszynę poprzez dziurowanie serii kart. W maszynie

analitycznej zostały zastosowane perforowane karty. Trzy rodzaje kart perforowanych wprowadzały

informacje do maszyny. Karty operacyjne i karty zmiennych zawierały instrukcje sterujące, na kartach

liczb znajdowały się dane.

W 1890 roku Herman Hollerith zbudował pierwsze w świecie urządzenie do przetwarzania danych w

celu wykonania obliczeń i zestawień spisu ludności Stanów Zjednoczonych. Następnie udoskonalił

swój wynalazek dodając do wyposażenia przystawki, w postaci automatycznych podajników kart.

Firma, którą założył aby produkować maszyny, stała się częścią korporacji znanej dzisiaj jako IBM

W XX wieku postęp elektroniki pozwolił na budowę maszyn analogowych potrafiących w swoim

wnętrzu odtwarzać pewne algorytmy matematyczne. Mogły one dokonywać operacji arytmetycznych

oraz różniczkować i całkować.

Na początku lat trzydziestych XX wieku ukazało się kilka niezależnie opracowanych

matematycznych modeli wykonywania algorytmów. Najsłynniejszym została Maszyna Turinga 1937

autorstwa Alana Turinga, genialnego brytyjskiego matematyka uznawanego za “ojca informatyki”.

Okazało się, że nawet najbardziej złożone algorytmy można wyrazić za pomocą prostego

matematycznego opisu i kilku elementarnych operacji. Maszyna Turinga miała składać się z głowicy

czytająco-piszącej przesuwającej się po nieskończonej taśmie. W każdym kroku mogła zmienić

wartość danej komórki taśmy, przesunąć się w lewo lub prawo oraz zmienić swój stan.

Pierwszy mechaniczny komputer zdolny, jak się później okazało, do wykonywania wszystkich

algorytmów, powstał już w 1936 roku w Niemczech. Nazywał się Z1, a jego twórcą był niemiecki

inżynier Konrad Zuse, który zaprojektował swoją maszynę zupełnie niezależnie od prac brytyjskich i

angielskich matematyków. Z powodu ogromnej zawodności, w 1941 roku ukończył jej kopię bazującą

na układach przekaźnikowych, Z3. Znalazła ona zastosowanie przy projektowaniu skrzydeł samolotów.

Z3 miał wiele cech współczesnego komputera; wszystkie liczby reprezentowane były w systemie

binarnym, programy wprowadzano na kartach perforowanych, a do wprowadzania danych służyła

klawiatura.

W Wielkiej Brytanii oraz USA pierwsze komputery zbudowane na początku lat 40. miały ściśle

określone zadanie łamania niemieckich szyfrów oraz wykonywania obliczeń na potrzeby wojska.

Dopiero w 1944 roku skonstruowano tam programowalną maszynę zdolną do wykonywania

wszystkich algorytmów, ENIAC (Elektroniczny Numeryczny Integrator i Komputer) Pracowała ona w

systemie dziesiętnym, a programowania dokonywano poprzez przełączanie odpowiednich kabli.

ENIAC oparty był na przełącznikach zbudowanych z lamp elektronowych. Jego twórcą był J.Mauchly

i I.Eckert zuniwersytetu wPensylwanii. Maszyna ta zajmowała powierzchnię 140 m2, ważyła 27 ton,

mierzyła 5,5 na 24,4 metra. Zbudowana była z 18000 lamp elektronowych, 1500 przekaźników,

pobierała prąd elektryczny o mocy 150 kW. Jej system wentylacyjny miał wbudowane dwa silniki

Chryslera o łącznej mocy 24 KM. Jego włączenie powodowało przygasanie świateł w całej Filadelfii.

Pierwszy komputer był wielki, powolny i zawodny.

Pierwszym superkomputerem był Cray – 1. Był komputerem szybszym i o większej mocy niż

poprzednia generacja. Starsze komputery działały na lampach elektronowych, tranzystorach lub

układach scalonych, zaś superkomputery opierają się na układach wielkiej skali integracji (VLSI).

Kolejnym etapem rozwoju komputera była jego miniaturyzacja, tzn. miniaturyzację podstawowych

elementów z jakich był on zbudowany. Lampy elektronowe zostają zastąpione tranzystorami (II

generacja), i półprzewodnikami. Komputer staje się: znacznie mniejszy, lżejszy i szybszy, bardziej

niezawodny, potrzebuje go przemysł i wojsko.

Lata 70,90 to Era układów scalonych (III i IV generacja) Następowała dalsza miniaturyzacja

komputera, elementy z jakich składa się komputer stają się jeszcze mniejsze. Tranzystory, zostają

zastąpione układami scalonymi (w jednym układzie scalonym znajduje się ok.3 mln. tranzystorów). Z

biegiem lat komputer staje się bardzo szybki, łatwy w obsłudze, niezawodny. Spośród komputerów

trzeciej generacji można wymienić: IBM 360, także polską ODRĘ 1305 oraz komputery jednolitego

systemu RIAD. IBM System/360 stał się modelowym wzorcem projektowania komputerów. Na jego

architekturze wychowały się całe pokolenia informatyków.

W latach 70-tych powstał komputer osobisty - Apple, dzieło Steve Woźniaka i Steve Jobsa.

Komputer ten składał się z 30 - 40 układów scalonych, w tym z procesora typu 6502, współpracował z

klawiaturą oraz wykorzystywał ekran telewizyjny. Obecnie komputer osobisty (PC) zawiera wszystkie

swoje układy funkcjonalne w jednej obudowie i zajmuje mało miejsca. Komputery typu PC są również

dostępne cenowo.

Po sukcesie komputerów osobistych przemysł komputerowy zaczął wprowadzać jeszcze mniejsze i

lżejsze komputery przenośne typu "laptop", następnie komputery typu "notebook" i wreszcie

komputery kieszonkowe. Jak sama nazwa mówi, komputer kieszonkowy jest na tyle mały, że mieści się

w kieszeni marynarki. Ma on w przybliżeniu rozmiary kalkulatora, lecz jest bardziej wszechstronny.

KALENDARIUM

Do 1600

4000-1200 p.n.e. - Sumerowie zaczynają zapisywać transakcje handlowe na glinianych tabliczkach.

3000 p.n.e. - Abakus - prekursor maszyn liczących używany w Babilonii (liczydło)

2500 p.n.e. - Abakus - prekursor maszyn liczących pod nazwą "swanpan" ("suanpan, suan-pan")

używany w Chinach, pod nazwą "soroban" w Japonii, jako "szczoty" na terenach dzisiejszej Rosji

1800 p.n.e. - dowody użycia w Babilonii algorytmów

450 p.n.e. - Abakus - w Rzymie i Grecji

ok. 3000 p.n.e. ( Wersja późniejsza )

IV w p n e powstaje algorytm Euklidesa (metoda kolejnych dzieleń) to algorytm znajdowania

największego wspólnego dzielnika (NWD) dwóch różnych liczb naturalnych. Nie wymaga rozkładania

liczb na czynniki pierwsze. Co ciekawe algorytmu nie wymyślił Euklides, a Eudoksos z Knidos.

Euklides jedynie algorytm ten zawarł w swoim dziele Elementy.

250-230 p.n.e. - Metodą sita Eratostenesa udaje się ustalić liczby pierwsze. Metoda poszukiwania liczb

pierwszych polega na usuwaniu z ciągu liczb naturalnych liczb będących iloczynami liczb naturalnych.

1000 - Papież Sylwester II udoskonala abakus

1202 - Leonardo z Pizy, zwany Fibonacci wprowadza do użycia w Europie cyfry arabskie

1600-1699

1614 - John Napier, szkocki matematyk, odkrywa logarytmy i konstruuje urządzenie (kostki Napiera)

wybitnie ułatwiające mnożenie liczb wielocyfrowych

1620 - Skala logarytmiczna (zob. suwak logarytmiczny) - stworzona przez Edmunda Guntera

Suwak logarytmiczny

1632r. ( Wersja późniejsza )

1623 - Wilhelm Schickard, matematyk niemiecki konstruuje swój kalkulator (podobny do suwaka, ale

znacznie bardziej skomplikowany), który nazywa "kalkulatorem-zegarem"

1632 - William Oughtred konstruuje suwaki - liniowy i kołowy

1642 - "Pasqualine", arytmometr skonstruowany przez Blaise\'a Pascala

1646 - Sir Thomas Browne, lekarz angielski po raz pierwszy używa słów "komputer" i "elektryczność"

(oczywiście, nie w dzisiejszym znaczeniu)

1668 - Sir Samuel Morland konstruuje maszynę (niedziesiętną) sumującą kwoty w ówczesnej walucie

brytyjskiej.

1671 - Leibniz konstruuje swój arytmometr "koło Leibniza"

1678 - le Grillet De Roven, Francuz, projektuje maszynę liczącą, wykorzystując pewne pomysły

Napiera i Pascala

Abakus

1700-1799

1709 - Giovanni Poleni buduje jeszcze jedną oryginalną maszynę liczącą

1725 - Basile Bouchon stosuje dziurkowaną taśmę do sterowania warsztatem tkackim

1728 - M. Falcon wynajduje warsztat tkacki, w którym posługiwano się kartami dziurkowanymi w

postaci drewnianej płyty z systemem wywierconych otworów; nieco później udoskonali ten system

Jacques de Vaucanson

1770-1776 - Mathieus Hahn konstruuje w Niemczech swoją maszynę mnożącą

1775 - Karol, 3 earl Stanhope konstruuje swoją maszynę liczącą

1784 - Lazare Carnot, francuski matematyk, mąż stanu i wojskowy - zakłada pierwsze w świecie biuro

obliczeniowe

1786 - J. H. Müller, zawodowy oficer armii heskiej, projektuje maszynę różnicową do obliczania

wartości wielomianów. Mogłaby ona być użyteczna do aproksymacji funkcji wielomianami, ale nie

została zbudowana z braku funduszy

1800-1899

Karta dziurkowana 1801. ( Wersja późniejsza z 1970r. )

1801 - Joseph Marie Jacquard wynajduje maszynę tkacką, sterowaną kartami perforowanymi

1812 - Abraham Stern konstruuje w Polsce arytmometr ręczny "Machina arithmetyczna do 4 działań z

ułomkami"

1816 - Abraham Stern buduje "machinę pierwiastkującą";

1817 - Abraham Stern buduje "machinę rachunkową"; jest to połączenie dwóch poprzednio

opracowanych maszyn; powstaje pierwszy na świecie arytmometr pięciodziałaniowy;

1820 - Charles Xavier Thomas, Francuz, tworzy doskonały ręczny kalkulator mechaniczny. Do 1965

roku wykonano i sprzedano 500 sztuk.

1822 - Charles Babbage tworzy koncepcję "machiny różnicowej"

1869 - William Stanley Jevons, logik z Owens College w Manchesterze, opracowuje maszynę do

rozwiązywania zadań logicznych, mechanizującą w pewnym zakresie wnioskowanie dedukcyjne

1833 - Charles Babbage tworzy "machinę analityczną"; budowa urządzenia, faktycznie mechanicznego

protokomputera, nie będzie zakończona

1834 - Ada Lovelace, córka Babbage\'a, opisuje jego konstrukcje

1848 - George Boole tworzy swoją algebrę, która w sto lat później odegra kolosalną rolę w konstrukcji

komputera

1850

- Amedee Mannheim udoskonala suwak; w tej właśnie postaci, zwanej "suwakiem Mannheima",

urządzenie to będzie znane dziesięciolecia.

- D. D. Parmalee, amerykański konstruktor, patentuje sumator wyposażony w klawiaturę

1855 - Pehr George Scheutz buduje uproszczoną wersję maszyny różnicowej Babbage\'a

1872 - Frank Baldwin ulepsza kalkulator. Uzyskuje patent w roku 1875.

1874 - Willgodt Odhner skonstruował arytmometr zbudowany z zębatek o zmiennej liczbie zębów

(tarcza Odhnera).Produkcja została rozpoczęta w Petersburgu w 1891r.

Arytmometr

Odhnera z 1874.

1878

- Pafnutij L. Czebyszew konstruuje maszynę do dodawania, którą udoskonali w 1881 r., rozszerzając

jej możliwości eksploatacyjne o wykonywanie czynności mnożenia i dzielenia; maszyna

wykorzystywał tzw. dziesiątkowanie ciągłe, umożliwiające zwiększenie szybkości pracy

- polski inżynier Bruno Abdank-Abakanowicz wynajduje mechaniczny integraf (odmiana integratora)

1879 - 4 listopada - James Jacob Ritty patentuje kasę automatyczną

1880 - Lord Kelvin kreśli plany analizatora różniczkowego; nigdy nie zostaną zrealizowane

1880

- Herman Hollerith używa skonstruowanej przez siebie maszyny liczącej (właściwie zestawu maszyn)

do przeprowadzenia obliczeń związanych ze spisem ludności w USA. Założona przez niego wówczas

firma, to dzisiejszy IBM

- Ramon Verea, zamieszkały w Nowym Jorku Hiszpan, konstruuje pierwszy kalkulator mnożący liczby

bezpośrednio, a nie przez powtarzane sumowanie

1881

- Edwin Thacher patentuje kolejne udoskonalenie suwaka

- James Ritty sprzedaje swój patent niejakiemu Jacobowi H. Eckertowi, który poźniej założy National

Manufacturing Company (późniejsza NCR, National Cash Register).

1884 - powstaje Institute for Electrical Engineers (IEE, późniejszy IEEE).

1885 - Dorr E. Felt tworzy "Comptometer", pierwszy profesjonalny arytmometr, w którym liczby

wprowadza się za pomocą klawiszy.

1886 - The American Arithmometer Company wprowadza na rynek maszynę sumującą konstrukcji

Williama Sewarda Burroughsa.

1888 - William S. Burroughs uzyskuje patent na maszynę sumującą, która może drukować wyniki

obliczeń

1889 - biurkowy arytmometr Felta, drukujący wyniki obliczeń

1892 - William S. Burroughs konstruuje 90-klawiszowy sumator, który może liczyć na liczbach 9-

cyfrowych.

1894 - Otto Steiger patentuje maszynę mnożącą "Millionaire"

1896 - 3 grudnia Herman Hollerith organizuje Tabulating Machine Company z kapitałem początkowym

100 000 USD.

1900-1909

1900 - Wielki sukces maszyn i firmy Hermana Holleritha przy obliczaniu wyników kolejnego spisu

ludności USA. Użyto 311 tabulatorów, 20 sorterów i 1021 perforatorów, zużywając 120 milionów kart

perforowanych.

1903 - Nikola Tesla patentuje obwody elektryczne nazwane "bramkami" i "przełącznikami".

1906 - Lee De Forest wynajduje w USA lampę elektronową (triodę). To jeden z przełomowych

wynalazków w historii komputera

1907 - powstaje British Tabulating Machine Company (BTM), korzystająca z maszyn i patentów

Hermana Holleritha. Pół wieku później na jej bazie powstanie International Computers Ltd. (ICL)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: