1. Historie počítačů

Historie počítačů a elektronické součástky používané při konstrukci počítačů.

Předchůdci počítačů

• abakus (= počítadlo)
  • jednoduchá mechanická usnadňující výpočty (kaménky a vyznačené sloupce)
  • historie počítačů tak sahá až do Babylonie před pěti tisíci lety
  • nejstarší dochovaný exemplář → salamiská tabulka

• logaritmické tabulky
  • John Napier, 1614, první sestaveny v Anglii
  • násobení a dělení pomocí sčítání a odčítání s využitím logaritmů
  • později i logaritmické pravítko (použito například i při misi Apollo)

• mechanické kalkulátory
  • první Mechanismus z Antikythéry (asi 150 př.n.l.)
    • sloužil k výpočtu kalendáře a polohy Slunce a planet
  • Pascaline (Blaise Pascal, 1642)
    • Blaise Pascal, později slavný fyzik, ji sestrojil pro svého octe, který byl výběrčím daní
    • umí sčítat a odčítat
  • děrné štítky (Joseph Marie Jacquard, 1801)
    • 1725 poprvé použit děrovaný papír pro řízení tkalcovského stavu
    • 1801 použil francouzský vynálezce Joseph Marie Jacquard v tkalcovském stavu děrné štítky, které bylo možné vyměnit beze změny v mechanice samotného stavu a tento okamžik je považován za milník v programovatelnosti strojů

První programovatelné stroje

Charles Babbage roku 1835 využil děrné štítky a sestrojil první programovatelný mechanický kalkulátor. Najal si talentovanou dívku Adu Lovelace a ta se tak stala první programátorkou v historii. Za zakladatele informatiky je pak považován George Boole, který objevil základy moderní aritmetiky, později zvané Booleovy algebry.

Nultá generace

• v průběhu druhé světové války (1938 až 1945)
• elektromechanické počítače využívající většinou relé (poměrně velký mechanický spínač)
• počítače nulté generace primárně na vědeckých pracovištích
• jednotky operací za sekundu
• první sestrojil německý inženýr Konrad Zuse (počítače Z1, Z2, Z3)
• později v USA počítače Mark I, Mark II
• SAPO – první československý počítač (SAmočinný POčítač)

První generace

• 1945 – 1950
• hlavní motivací pro náhradu relé elektronkami byla snaha odstranit nespolehlivé mechanické součásti a zvýšit rychlost spínání
• elektronka je skleněná, kovová nebo keramická evakuovaná baňka, pracující na principu vedení elektrického proudu ve vakuu
• v praxi ale byly elektronkové obvody velmi poruchové, mají velkou spotřebu energie a jejich výroba je komplikovaná
• stovky operací za sekundu
• např. ENIAC
• v Českloslovensku EPOS 1 (až 1960, Elektronický POčítač Střední)

Druhá generace

• 1951 – 1965
• tranzistor je polovodičová součástka, používaná jako spínač elektrického napětí nebo proudu
• menší rozměry, žádná pohyblivá mechanická část, nižší spotřeba, vyšší rychlost a spolehlivost
• tisíce operací za sekundu
• rozšiřuje se komerční využití
• např. IBM 1401, IBM 7090, ZUSE 23
• v Českloslovensku EPOS 2 (1962)

Třetí generace

• 1965 – 1980
• integrované obvody obsahující velké množství tranzistorů
• výrazně menší, výrazně rychlejší, zvládají paralelní zpracování více programů najednou
• desítky až statisíce operací za sekundu
• např. řada IBM 360
• v Českloslovensku JSEP-R1 (1969)

Čtvrtá generace

• 1980 – dodnes
• integrované obvody s vysokou integrací (mikroprocesory)
• vyšší spolehlivost a výkon, menší rozměry
• postupné rozšíření osobních a mobilních počítačů
• mezi prvními například IBM PC

Budoucnost

• umělá inteligence (+machine learning a deep learning)
• kvantové počítače
• internet věcí
• 5G sítě
• virtuální realita

Následující okruh: 2. Číselné soustavy