Post on 12-Jan-2016
description
0
2014
Ekonomska škola Niš | Profesor: Dejan Pejčić
DUŠAN
SAVIĆ
IV-F3
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ
ISTORIJU
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
1
SADRŽAJ UVOD .................................................................................................................................................................. 2
PERIOD ABAKUSA ............................................................................................................................................... 3
17. VEK – POJAVA PRVIH RAČUNSKIH MAŠINA .................................................................................................. 4
INDUSTRIJSKA REVOLUCIJA ................................................................................................................................ 7
POČETAK 20. VEKA ............................................................................................................................................. 9
GENERACIJE RAČUNARA ................................................................................................................................... 11
PRVA GENERACIJA RAČUNARA ..................................................................................................................... 11
DRUGA GENERACIJA KOMPJUTERA .............................................................................................................. 12
TREĆA GENERACIJA RAČUNARA ................................................................................................................... 12
ČETVRTA GENERACIJA RAČUNARA ............................................................................................................... 13
PETA GENERACIJA RAČUNARA ..................................................................................................................... 14
LITERATURA ...................................................................................................................................................... 15
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
2
UVOD
Savremeno društvo se ne može zamisliti bez računara. Danas gotovo da ne postoji ijedna
ljudska aktivnost u kojoj računari ne nalaze primenu. Iako je namena preteča računara bila
računanje, sada računare možemo koristiti za pamćenje podataka, stvaratnje i reprodukovanje
vizuelnih i zvučnih medija, za komunikaciju i razmenu informacija širom sveta, itd.
Iako računari čine svakodvevicu savrevenog društva, njihovo dalje usavršavanje predstavlja
ključ za razvoj čovečanstva.
Medjutim, da bi mogli da utvrdimo tendencije razvoja računara u budućnosti, moramo se
vratiti u prošlost da bi uvideli kako je superiornost ljudskog uma savladavala poteškoće.
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
3
PERIOD ABAKUSA
Iako je računar (kompjuter ili mašina za računanje) star svega nekoliko decenija, pokušaji
konstrukcije prvih "računara" seže u daleku prošlost ljudske civilizacije. Praktično, onoga trenutka
kad je čovek pokušao da apstraktni pojam broja zameni nekim konkretnim predmetom
(kamenčićem, oznakom na papiru, ili slično) počeo je razvoj tehnike računanja, koja upravo danas
doživljava svoje zlatno doba.
Motivi koji su ljude podsticali na traganje za pomoćnim sredstvima (u novije vreme
računarskim mašinama) koja će omogućiti što lakšu obradu podataka su: brzina obrade podataka,
izbegavanje sklonosti greškama, te eliminisanje problema zaboravljanja.
Stari Grci i Egipćani služili su se vrlo
nepreglednim načinom registrovanja brojeva
(pomoću prstiju ili kamenčića). Ovaj način
računanja doveo je do pojave prvog računskog
pomagala, poznatog pod imenom ABACUS
prema nekim izvorima, starog više od 5000
godina), koje je neobično slično današnjoj
dečijoj računaljci. Pomagala ovog tipa
pravljena su prvenstveno za olakšanje
izvođenja osnovnih računskih operacija, jer je
sistem pisanja brojeva bio jako komplikovan i
nepraktičan.
Abakus je najćešće napravljen od drveta. Sastoji se od okvira sa kuglicama ili kamenčićima
noji su nabodeni na štatić ili žicu, ili se kuglice povlače po izrezbarenim otvorima. Kuglice svojim
položajem predstavljaju vrednost određenog broja. Abakus omogućava i rešavanje malo
komplikovanijih računskih operacija. Pored osnovnih računskih operacija (sabiranja, oduzimanja,
množenja i deljenja) na njemu je moguće i korenovanje celih brojeva.
Slika br. 1 – Abakus
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
4
Danas se abakusi koriste širom sveta u
predškolskim ustanovama i osnovnim školama, kao
pomagalo u učenju osnovnih računskih radnji i
aritmetike.
Abakus koriste i pojedinci koji ne mogu da
vide. Oni ga koriste da predstave matematičke
funkcije kao što su množenje, deljenje, oduzimanje i
sabiranje, kvadratni i kubni koren.
Bitno je naglasiti da, koliko god je abakus
čoveku pomogao u računanju, to nije mašina koja je
automatski rešavala operacije, već se to računanje
vršilo u ljudskoj svesti. Abakus je bio samo
mehaničko sredstvo, koje je služilo čoveku samo kao
pomoć.
17. VEK – POJAVA PRVIH RAČUNSKIH MAŠINA Od vremena grčkih filozofa pa do kraja srednjeg veka na polju napretka tehnike računanja
urađeno je veoma malo. Krajem 17. veka otkriveni su logaritmi, a ubrzo zatim i logaritamsko
računalo – popularni "šiber", koje je sve do sedamdesetih godina dvadesetog veka bio nezamjenljiv
u rukama inženjera, projektanata i konstruktora. Potisnut je tek masovnom pojavom elektronskih
kalkulatora.
Prvom pravom računskom mašinom ne smatra se pomenuti šiber. Odlučujući korak u
razvoju prvih računskih mašina dala je tehnika proizvodnje satova, koja je cvala u šesnaestom, a još
više u sedamnaestom veku. Tada je postalo moguće pronaći određena konstruktivna rešenja za
mehanizme koji rade na mehaničkim principima. Ovi mehanizmi su našli primenu i u izgradnji prvih
aritmetičkih mašina. Smatra se da je prvu ovakvu mašinu izradio Vilhelm Šikard (Wilhelm Shickard),
profesor matematike i astronomije, i to 1623. godine u Tübingenu. Njegov originalni model ove
mašine je nestao, tako da je ova preteča savremenih računara rekonstruisana tek 1960. godine, na
temelju Šikardovih nacrta i podataka. Omogućavao je zbrajanje i oduzimanje.
Slika br. 2 – Ruski dečak prodaje računaljke
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
5
Ne znajući za rad Šikarda, nekoliko godina kasnije (1642.) konstruisao je i javnosti
prezentirao svoju aritmetičku mašinu i tada devetnaestogodišnji francuski matematičar i filozof
Blez Paskal (Blaise Pascal). Njegov izum je bila mehanička računska mašina puna točkića, zupčanika
i osovina, čija je osnovna namena bila izvođenje računske operacije sabiranja. Njome se, istina,
moglo i oduzimati (okrećući je unatrag), ili množiti (ponavljanjem operacije sabiranja), ali je njen
princip rada bio i ostao (kao kod starih tipova registar-kasa) princip adicione mašine. Svojim
izumom, Paskal je želeo pomoći ocu pri obračunu poreza.
Slika br. 3 - Paskalina
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
6
U Nemačkoj je 1673. godine Gotfrid Lajbnic (Gottfried Leibniz), koristeći se specijalno
napravljenim zupčanicima, napravio usavršenu verziju Paskalove mašine. Bila je to prva mašina za
direktno množenje, i to na principu višestrukog sabiranja. Operacije sabiranja i oduzimanja su
posebno usavršene, a bilo je moguće i deljenje i vađenje drugog korena.
Nažalost, iako su obojica genijalnih matematičara znali u to vreme i za binarni sistem brojeva
(Lajbnic je jedan od utemeljivača ovog brojnog sistema), oni ostaju verni ustoličenom dekadnom brojnom
sistemu i mašine pokušavaju da podrede pravilima dekadnog računanja. Lajbnic je ustvari bio očaran
jednostavnošću i savršenošću binarnog brojnog sistema, ali je iz nepoznatih razloga odustao od konstrukcije
mašine koja bi radila u ovom brojnom sistemu. Ova mašina je bila temelj kasnijim mehaničkim i
elektromehaničkim mašinama.
Slika br. 4 – Lajbnicova mašina
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
7
INDUSTRIJSKA REVOLUCIJA
Posle Lajbnica i Paskala nastaje duža pauza u
razvoju računske, a uslovno rečeno i računarske
tehnike. Pronalaskom bušene kartice u programiranju
tkačkih strojeva francuskog mehaničara Falkona
(Falcon) 1728. godine i realizacijom te ideje, koju je
oživeo lionski mehaničar Jozef Žakar (Joseph Jacquard)
1808. godine svojim automatskim tkačkim razbojem,
ostvaren je temelj za stvaranje uređaja koji se mogu
unapred programirati za rešavanje različitih problema.
Toj ideji posvetiće celi svoj život Čarls Bebidž (Charles
Babbage), matematičar i profesor Univerziteta u
Kembridžu, koji u prvoj polovini devetnaestog veka čini
novi značajan korak napred.
Bebidž je prvo došao na ideju za tačnije
izračunavanje logaritamskih tablica, koju je realizovao
1834. godine izgradnjom stroja kome je dao naziv
diferencijalna mašina. Zbog ove mašine veliki broj
istoričara tehničkih nauka smatra ga ocem prve prave
računske (analitičke) mašine.
Nakon uspešno realizovane konstrukcije
mašine za izračunavanje logaritamskih tablica, Bebidžova sledeća ideja bila je revolucionarna i na njoj je
baziran današnji računar. Bebidž je naime shvatio da računska mašina treba da bude tako koncipirana da
može da rešava ne samo jedan određeni (na primer izračunavanje logaritama), nego bilo koji problem.
Prototip ovakve mašine nazvao je analitička mašina, ali je nažalost nikada nije doveo u radno stanje.
Slika br. 5 – Žakarov razboj
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
8
Pomenuti eksperimentalni
prototip nalazi se i danas u Britanskom
tehničkom muzeju, a fascinantno je to
što ona ima sve elemente savremenog
računara: ulazna i izlazna jedinica za
štampanje rezultata, aritmetička jedinica
(obrada instrukcija je bila preko
programa na bušenim karticama),
kontrolna jedinica i konačno memorija.
Pogon mašine bio je u duhu svog
vremena. Radilo se o parnom pogonu.
Sledeći značajan korak učinjen je krajem 19. veka u Sjedinjenim Američkim Državama.
Direktan podstrek da se uradi nešto novo u tehnici računanja bio je popis stanovništva u ovoj
zemlji, obavljen 1890. godine. Da bi se rešili problemi obrade ogromne količine podataka iz ovog
popisa, raspisan je konkurs kojim se tražilo najbolje rešenje za realizaciju tog posla.
Rešenje koje je prihvaćeno ponudio je Herman Holerit (Hermann Holerith), a pomenuti
posao obrade podataka pomenutog popisa, za preko šezdeset miliona stanovnika, završen je za
svega šest sedmica.
Holeritova ideja su bile bušene kartonske kartice.
Ideja je bila tako dobra da se taj medij sve do početka
osamdesetih godina dvadesetog vijeka mogao sresti kod
mašina za obradu podataka. Svoj izum Holerit je
patentirao, te otvorio vlastitu firmu koja nakon njegove
smrti, 1926. godine menja naziv u International Business
Machine Corporation (IBM).
Slika br. 6 – Analitička mašina
Slika br. 7 – Bušene kartice
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
9
POČETAK 20. VEKA
Početkom 20. veka, mada se mehanički kalkulatori sve više usavršavaju, još uvek nema
nekih značajnijih pokušaja u ralizaciji računara opšte namene – programiranih univerzalnih mašina.
Tek oko 1930. godine paralelno u Nemačkoj i SAD javljaju se prvi pokušaji.
U Nemačkoj 1938. godine Konrad Zuse
(Konrad Cuze) gradi računske mašine Z1 i Z2,
realizovane na elektromehaničkom principu,
koje rade u binarnom sistemu
(elektromehanički digitalni računar). Potom
elektromehanički element u računaru (relej)
zamenjuje sa daleko bržom elektronskom
cevi, što dovodi do izrade novih modela Z3
1941. godine i kasnije Z4, koji predstavljaju
prve računare opšte namene, i to programski
kontrolisane. Nakon rata nastavlja rad i
pedesetih godina ima svoju fabriku "Cuze" koja proizvodi prve komercijalne elektronske računare u
Evropi i ujedno se idejama uspešno nosi sa mnogo moćnijim Amerikancima. Nažalost, nakratko i ne
mogavši izdržati konkurenciju "Cuze" propada.
Pred kraj Drugog svetskog rata 1943. godine na Univerzitetu u Harvardu Hovard Aiken
projektuje, a u IBM-u se realizuje elektromehanički digitalni računar MARC-I (Zuse je tada već imao
u pogonu model Z4). Tu je i elektromehanički računar Bell-Model I konstruktora Štibica (Stibitz).
Odmah posle rata završen je model MARC-II, ali ovaj zastareva pre nego je završen, jer su saveznici
saznali za radove Zusea. IBM grozničavo primjenjuje i usavršava nova saznanja i postaje ubrzo
vodeća svetska firma na tom planu.
Alan Matison Tjuring (engl. Alan Mathison Turing; London, 23. jun 1912 — Češir, 7. jun
1954) je bio engleski matematičar, logičar i kriptograf. Smatra se ocem modernog računarstva -
napravio je koncept algoritama koji se danas koristi u svetu, i računanja pomoću Tjuringove
mašine, formulišući danas široko prihvaćenu Tjuringovu verziju Čerč-Tjuringove teze, naime, da
svaki praktični računarski model ima ili ekvivalentne mogućnosti Tjuringovoj mašini, ili njegove
mogućnosti predstavljaju podskup mogućnosti Tjuringove mašine.
Slika br. 8 – Konrad Zuse
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
10
Svojim Tjuringovim testom, dao je značajan i provokativan doprinos debati koja se ticala
veštačke inteligencije: da li će ikad biti moguće reći da je mašina svesna i da može da misli. Kasnije
je radio u Nacionalnoj fizičkoj laboratoriji, a 1947. je prešao u Mančesterski univerzitetda radi,
uglavnom na softveru, na mančesterskom Marku I, za koji se tada smatralo da je jedan od prvih
pravih računara.
Tokom Drugog svetskog rata, Tjuring je radio u Blečli parku, britanskom kriptoanalitičkom
centru, i bio je jedno vreme šef Hut-a 8, odeljenja zaduženog za nemačku mornaricu. Tjuring je
razvio više tehnika za razbijanje šifara, uključujući metod bombe, elektromehaničku mašinu, koja je
mogla da otkrije postavke Enigme.
Tjuringove mašine su izuzetno
jednostavni uređaji za manipulisanje simbolima,
koji, uprkos svojoj jednostavnosti, mogu da budu
prilagođeni da simuliraju logiku bilo kog računara
koji bi mogao da se konstruiše. Tjuringove
mašine je 1936. godine opisao Alan Tjuring.
Mada su smišljene da budu tehnički moguće,
Tjuringove mašine nisu smišljene kao praktična
računarska tehnologija, već kao misaoni
eksperiment o granicama mehaničkog računanja;
stoga se u praksi ove mašine ne konstruišu.
Proučavanje njihovih apstraktnih svojstava
donosi značajne uvide u računarsku nauku, i
teoriju kompleksnosti.
Slika br. 9 – Alan Tjuring
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
11
GENERACIJE RAČUNARA
PRVA GENERACIJA RAČUNARA
U periodu od 1946. godine do danas stvoreno je niz generacija elektronskih računara: Prva
generacija računara (1946.-1957.) karakteristična je po primeni elektronskih cevi u njihovoj konstrukciji. Ovi
elementi su veoma nepouzdani u radu. Zbog potrebnog velikog broja ovih cevi, računari su bili veličine jedne
sobe, ponekad i veći, i trošili su mnogo energije, emitovali velike količine toplote, zahtevali klimatizaciju,
česte popravke. Primene ovih računara su dosta male zbog nedorađenog softvera, tako da od njih korist ima
samo uski, uglavnom naučni krug ljudi. Periferni uređaji kod ovih računara bili su: čitači bušenih kartica,
magnetni bubnjevi i magnetne trake, te pisači odnosno štampači. Predstavnici ove generacije računara su
UNIVAC I i II, IBM-650 i 704, BULL GAMMA i drugi.
Slika br. 10 – UNIVAC
Slika br. 11–IBM 650
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
12
DRUGA GENERACIJA KOMPJUTERA
Druga generacija računara (1957.-1963.) zamjenjuje elektronsku cijev tranzistorom.
Dimenzije računara se znatno smanjuju, proizvode manje toplote, troše manje energije, postaju
veoma pouzdani, povećava im se brzina rada, cena im se snižava pa postaju pristupačniji širem krugu
korisnika. Softver ovih računara se širi, tako da se pojavljuju i prve primene u ekonomiji, medicini, hemiji,
fizici itd. U radu se pojavljuju prvi put i simbolički jezici opšte namene (FORTRAN, COBOL). Upotrebljavaju se
magnetna jezgra kao primarne memorije, a pojavljuju se i magnetni diskovi kao novi medij sekundarne
memorije. Magnetna traka je najčešće korišteni I/O medij i sekundarna memorija, dok su bušene kartice
ostale u širokoj upotrebi. Tipični predstavnici ove generacije računara su: IBM-1410, CDC-160, TCA-501 i
drugi.
TREĆA GENERACIJA RAČUNARA
Treća generacija (1964.-1971.) uvodi integrisano elektronsko kolo – čip kao osnovni deo u računaru
(jedna ovakva komponenta zamenjuje više tranzistora – u početku to je nekoliko desetina, a kasnije se penje
na hiljade pa na milione), čime se dimenzije, cena i potrošnja energije i dalje smanjuju. Brzina rada raste. Tu
su svi elementi elektronskog kola sadržani na maloj kriški silicijuma ili čipu. Imamo pojavu deljenja
procesorskog vremena, te istovremenu obradu više programa kroz multiprogramiranje, a dolazi i do prvih
povezivanja računara u sisteme automatske obrade podataka. Razvijeni su operativni sistemi. Raste ponuda
aplikacionih softverskih paketa. Kao sekundarna memorija koristi se hard disk i flopi disk. Tipični
predstavnici ove generacije su: IBM 360, CDC 6600 i drugi.
Slika br. 12 –IBM 1410
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
13
ČETVRTA GENERACIJA RAČUNARA
Četvrta generacija (1971.-1990.) možda i najbitnija generacija zbog toga što je donela
mikroprocesor, jedan od najvažnijih delova i današnjih računara. Napokon, računari su masovnije
zaživeli u domovima običnih računara jer je sada procesor bio tako mali da je mogao stati u dlan
ruke. Tada je to bilo revolucionarno jer su pre računari zauzimali ili čitavu sobu ili su bili krajnije
neprihvatljivi u jednom prosečnom domu. Prvi mikroprocesor je predstavljen 1971, a radilo se o
Intel-ovom 4004 proceosru. Kasnije je i IBM predstavio svoj računar (1981), te 1984 Apple je
predstavio svoj legendarni Macintosh. Četvrta generacija računara je ujedno i najrevolucionarnija
jer je napravila velike pomake u kratkom razvoju, između ostalog mogućnost umrežavanja
tadašnjih računara je dovela do nastanka Interneta, te po prvi put se koristi miš. Ovo razdoblje je
obeležio i napredak programskih jezika, te predstavljanje naprednih jezika kao što C, na osnovu
kojeg je nastao operativni sistem UNIX iz kojeg su se opet razvili mnogi drugi operativni sistemi
(Linux itd.). Takođe koristi se grafički interfejs GUI koji je prvi osmislio Apple na Macintosh
računarima.
Slika br. 13 –IBM 360
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
14
PETA GENERACIJA RAČUNARA
Peta generacija (od 1990.) zasnovana je na
konstrukciji paralelne arhitekture koji omogućavaju istovremeni rad više kompjutera (procesora) na rešavanju određenog zadatka.
Ova generacija računara je još u razvoju, bazira se na veštačkoj inteligenciji. Pojedina dostignuća već se koriste (prepoznavanje glasa).Cilj pete generacije računara
je razviti uređaje koji govore prirodnim jezikom i sposobni su za učenje i samoorganizovanje. Korišćenje paralelnih procesa i super-provodnika učiniće da veštačka inteligencija postane stvarnost. Ovu generaciju (neurokopjuteri) karakteriše razvoj
neuronskih mreža koje bi trebalo da istovremeno obrađuju veliki broj informacija korišćenjem više hiljada procesora što liči na rad ljudskog mozga.
Kvantno izračunavanje, zatim molekularna i nano-tehnologija, radikalno će promeniti izgled kompjutera u vremenu koje dolazi.
Slika br. 14 – Macintosh
Slika br. 15 –iPad
DUŠAN SAVIĆ - RAZVOJ RAČUNARSTVA KROZ ISTORIJU 2014
15
LITERATURA
http://www.lecad.unze.ba/nastava/INFORMATIKA/Info3-Racunari%20i%20Njihova%20Primjena/Info3_1.pdf
http://www.lecad.unze.ba/nastava/INFORMATIKA/Info3-Racunari%20i%20Njihova%20Primjena/Info3_2.pdf
http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B0%D0%BD_%D0%A2%D1%98%D1%83%D1%80%D0%B8%D0%BD
%D0%B3
http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%98%D1%83%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%B0_
%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0
https://sites.google.com/site/virtualnicas/home/kroz-istoriju/4-elektronska-era/generacije-racunar