A számítógép története

A számolás fejlõdése
Az ember már az õskorban is számolt: megszámolta a zsákmányt, a társait, az ellenségeit.
Egyszerű számításokat végzett: összeadott, kivont. A társadalom fejlődése egyre összetettebb számítások elvégzését igényelte. Az ókori Egyiptomban már csillagászati számításokat is végeztek.
A számítások mennyiségének növekedése megteremtette a műveletek automatizálásának igényét.

Számítógép-generációk
A számítógépek fejlődését generációkba soroljuk. Egy generációba a technikailag hasonló színvonalú eszközök kerülnek.

NULLADIK GENERÁCIÓ
A nulladik generációs számítógépek közé a különböző mechanikus működésű szerkezeteket soroljuk.

Számolást segítő eszközök



Az első számolást segítő eszköz a 3-4000 évvel ezelőtt megjelent abakusz különböző változatai voltak. Eredetileg földre karcolt táblázat volt, majd vágatokba helyezett apró kövekből állt. A köveket később golyók váltották fel, amelyeket vékony rudakra fűztek. Napjainkban is használják – Oroszországban „szcsoti” vagy Japánban „szoroban” néven.



A szorzást és osztást segítő eszköz, a logarléc, amit még a XX. században is elterjedten használtak.

Mechanikus szerkezetek
Az első fogaskereket tartalmazó számoló szerkezetet Wilhelm Schickard tervezte 1623-ban. A gép az összeadást, kivonást teljesen, a szorzást, osztást részben automatizálta. A készülő gép egy tűzvészben elpusztult, az újbóli elkészítést pedig Schickard halála akadályozta meg.
A működőképes gépet 1960-ban az eredeti tervek alapján elkészítette az IBM.



A finommechanika fejlődésével a XVII. századra lehetővé vált fémből készült  (kopásra kevésbé hajlamos), fogaskerekeket tartalmazó szerkezetek építése. Az első ránk maradt mechanikus számoló szerkezetet Blaise Pascal (1623–1662) készítette. Gépe tudott összeadni és kivonni. Hét példányban készítette el, amiből kettő működőképesen (!) jelenleg is megtalálható múzeumokban,.





Gottfried Wilhelm Leibnitz (1646–1716) 1671-ben Pascal gépének továbbfejlesztésével olyan gépet alkotott, melynek utódait még az 1950-es években is használták. Leibnitz vetette fel először a kettes számrendszer alkalmazását, valamint megfogalmazta, hogy a számolást lehet automatizálni.

A korszerű számítógépgyártást Charles Babbage (1791–1871) teremtette meg. Első gépe az 1820-as évek elején vált ismertté.

Az Egyesült Államok Belügyminisztériumának Népszámlálási Hivatala 1880-ban felvetette, hogy a bejövő adatok feldolgozásának legalább egy részét gépesíteni kellene, mert mire feldolgozták az
adatokat (ez akkor kézi erővel 7 évig tartott) már régen elavultak



Herman Hollerith (1860–1929) lyukkártyás rendszerével az 1890-es népszámlálás adatait egy év alatt dolgozták fel. Hollerith gépe fontos állomás volt az adatfeldolgozás terén.

ELSŐ GENERÁCIÓ

Az elektroncső feltalálása lehetőséget adott a mechanikus alkatrészek elektronikus helyettesítésére, miáltal nagyságrendekkel növekedett meg a műveleti sebesség.

 1945-ben a Pennsylvaniai Egyetemen készült el az első elektronikus digitális számítógép, az ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). A gép még külsõ programvezérlésű volt, és nem rendelkezett a mai értelemben vett memóriával sem. Néhány adata:

• alapterülete 180 m2,

• teljesítménye 140 kW,

• elektroncsöveinek száma 17000,

• átlagosan 10 percenként égett ki cső (amit persze nem vártak meg).

Nagy üzemeltetési költségei ellenére 1956-ig használták.

Neumann János (1903–1957), magyar származású matematikus, részt vett az ENIAC fejlesztésében. A megszerzett tapasztalatok alapján fogalmazta meg az elektronikus digitális számítógépekkel szembeni követelményeket, ami a számítógépek fejlesztési irányát hosszú időre meghatározta. 

Neumann 1946-ban látott hozzá az újabb elektronikus számítógép, az EDVAC (Electronic Discrate Variable Computer) megvalósításához, ami 1951-re készült el. Az EDVAC volt az első belső tárolású (program és adat egy helyen) számítógép. 

1951-ben jelent meg az első sorozatban gyártott számítógép, a UNIVAC. Minden egység működését, beleértve a perifériákat is, közvetlenül a központi vezérlőegység kezelte.

Neumann-elvek

Neumann János 1946-ban dolgozta ki a számítógépek ideális működéséhez. Ezek szerint a gépnek öt alapvető funkcionális egységből kell állnia: bemeneti egység, memória, aritmetikai egység, vezérlőegység, kimeneti egység, s ami lényegesebb: a gép működését a tárolt program elvére kell alapozni.

1. Soros utasításvégrehajtás (az utasítások végrehajtása időben egymás után történik. Ellentéte a párhuzamos utasításvégrehajtás, amikor több utasítás egyidejűleg is végrehajtható) 

2. Kettes (bináris) számrendszer használata 

3. Belső memória (operatív tár) használata a program és az adatok tárolására

4. Teljesen elektronikus működés 

5. Széles körű felhasználhatóság 

6. Központi vezérlőegység alkalmazása

Második generációs számítógépek 

1958 – 1965: A második generációs számítógépek már tranzisztorokat tartalmaztak – ami lecsökkentette a méretüket

 Harmadik generációs számítógépek

abban tértek el legfőképpen az előzőektől, hogy már integrált áramköröket használnak, amiket 1965-ben találtak fel.

 Negyedik generációs számítógépek 

A 4. generáció kezdetének a világ első mikroprocesszorának megjelenését tekintjük. 1971-től 1991-ig számíthatjuk.

 Ötödik generáció 

1991-től napjainkig A számítógépeket úgy tervezik, hogy minél több áramköri elemet szűkítsenek bele egyre kisebb méretű mikrochipekbe, azonban ennek hamarosan elérjük a fizikai határait, ezért új gyártási módszerekre és működési elvekre van szükség.

Napjaikban már fejlesztik az optikai számítógépet, aminek lényege az, hogy nem elektromos, hanem sokkal gyorsabb fényimpulzusok hordozzák az információt.

Forras : innen...