História vzniku počítačov
Predhistória počítačov:
abakus pomôcky na uľahčenie
sčoty výpočtov
1642
– B. Pascal- mechanický počítací stroj – sčitovanie
1671
– G. W. Leibnitz. - 4 operácie
nevýhody:
Ø
stroj nemal pamäť
Ø
stroj nevedel riadiť operácie
Charles Babbage – profesor matematiky z univerzity
v Cambridgi. Vynašiel „diferenciálny“ stroj 1812, vypracoval funkčný
model, ktorý slúžil na výpočet, preskúšanie a tlač matematických tabuliek. V
roku 1833 predložil návrh univerzálneho počítača. Išlo o spojenie dvoch
známych zariadení – mechanickej počítačky a riadiaceho stroja „žakárových“
tkáčskych strojov. Zostrojil prvý
počítací stroj s programovým vybavením a sformuloval základné požiadavky,
ktoré musí počítač spĺňať.
Novodobá história počítačov:
Nultá generácia:
Ø
obdobie vzniku: 1940 – 1946
Ø
úroveň programového vybavenia:
strojový kód, dierne štítky, program v inej pamäti ako údaje.
Ø
oblasť aplikácie: matematické
výpočty, štatistické výpočty.
Ø
predstavitelia: MARK-1 (USA), RVM-1 (ZSSR), sapo (ČSR),
EDVAC (USA)...
Prvá generácia:
Ø
obdobie vzniku: 1946 – 1950
Ø
úroveň programového vybavenia:
strojový jazyk.
Ø
oblasť aplikácie: vedecko –
technické výpočty.
Ø
predstavitelia: ENIAK (30 t), ENIVAC-1, IBM 650 (USA),
URAL (ZSSR), EPOS (ČSR).
Druhá generácia:
Ø
obdobie vzniku: 1952 – 1963
Ø
úroveň programového vybavenia:
riadiace programy počítača, začiatky operačných systémov, symbolické
programovacie jazyky (strojovo orientované aj vyššie) ALGOL, COBOL,
FORTRAN, BASIC, režim
organizácie času, teória mikroprogramovania, rozpracováva sa teória automatov.
Ø
oblasť aplikácie: vedecko –
technické výpočty, ekonomické výpočty, prvé pokusy s umelou inteligenciou.
Ø
predstavitelia: UNIVAC 1004 (USA), ZPA 600 (ČSR), EPOS II
(ČSR)...
Tretia generácia:
Ø
obdobie vzniku: 1964 – 1971
Ø
úroveň programového vybavenia:
operačný systém s možnosťou multiprogramovania, syntakticky vyšších
programovacích jazykov PL-1, Pascal, umožňujúcich štruktúrované programovanie,
vznik simulačného jazyka – Simula.
Ø
oblasť aplikácie: zložité
ekonomické modelovanie, konštruovanie pomocou počítača – CAD, riadenie technologických
procesov, grafika, vznik databázových systémov.
Ø
predstavitelia: EC 1021, RPP-16 (ČSSR), IBM Systém 3
(USA)...
Triapoltá generácia:
Ø
obdobie vzniku: od roku 1972
Ø
úroveň programového vybavenia:
rozvinuté operačné systémy s možnosťami multiprogramovania, diaľkového
spracovania údajov, paralelného spracovania údajov, virtualizácia častí
počítačového systému, rozvoj syntakticky vyšších programovacích jazykov,
systémov riadenia báz dát.
Ø
oblasť aplikácie: počítačové
siete, mnohoterminálové systémy CAD/CAM, expertné systémy.
Ø
predstavitelia: EC 1025 (ČSSR), SMEP II (RVHP), IBM
System 370 (USA).
Štvrtá generácia:
Ø
obdobie vzniku: od roku 1980
Ø
úroveň programového vybavenia:
operačné systémy pre viacprocesorové operačné systémy a pre viacpočítačové
systémy, rozvoj systémov riadenia bázy dát (najmä distribuovaných),
programovacie jazyky veľmi vysokej úrovne, rozvoj programových nástrojov,
jazyky na paralelné programovanie CCCAM (Veľká Británia), CONCURRENT C, jazyky
na logické programovanie PROLOG, jazyky na objektové programovanie SMALLTALK,
renovovaný LISP.
Ø
oblasť aplikácie: prenikanie
výpočtovej techniky do všetkých oblastí hospodárstva, riadenia výroby a správy,
kancelárií škôl, výskumu a kultúry.
Ø
predstavitelia: IBM Systém 43xx(USA), ICL Systém 29 –
vyššie modely (Veľká Británia).
Piata generácia:
Ø
obdobie vzniku: prvé
vlastnosti definované v roku 1981, Japonsko, neskôr ESA, EHS.
Ø
úroveň programového vybavenia:
systémy riadenia bázy znalostí, systémy riešenia progbémov a inferencie,
systémy inteligentného rozhrania, programovacie jazyky umelej inteligencie,
logické programovanie.
Ø
oblasť aplikácie: komunikácia
v prirodzenom jazyku, pomocou hlasu, písma, obrazu, inteligentné systémy
CAD/CAM, inteligentné roboty so zrakom a sluchom.
Perspektíva vývoja počítačov:
Šiesta generácia:
NEUROPOČÍTAČE:
-
počítače
šiestej generácie
-
vyvíjajú
sa na rovnakom princípe a spôsobe spracovania informácií ako pracuje
ľudský mozog
-
tvorcovia
systému predpokladajú, že neuropočítače budú samostatne rozhodovať
o spôsobe činnosti systému a budú sa vedieť učiť.
V oblasti súčiastkovej základne
dochádza k výraznejším zmenám už od začiatku 90. rokov. Popri klasickej
mikroelektronike sa budú rozvíjať kvalitatívne nové smery mikroelektroniky,
predovšetkým:
-
integrovaná
optoelektronika
-
magnetoelektronika
-
kryogénna
mikroelektronika
-
bioelektronika
Zaujímavé sú výsledky výskumu v oblasti výskumu konštrukcie
počítačov. Vedú k stále väčšej miniaturizácii a väčšej integrácii.
Predpokladá sa, že do 30. rokov by mohla prejsť súčasná polovodičová
mikroelektronika na bioelektroniku. Počítač konštruovaný na biočipoch by mal
byť asi stokrát menší, ale tiež stokrát výkonnejší než súčasné počítače.
Taktiež sa predpokladá, že s rozvojom mikroelektronických obvodov
budú vytvorené supervýkonné počítače s rýchlosťami spracovania 10 mld
a viac operácií za sekundu.
Mikroelektroniku v novom tisícročí vystrieda nanoelektronika
charakterizovaná submikrónovými rozmermi prvkov integrovaných obvodov. Pritom
ďalej:
-
mikroelektronická
súčiastková základňa bude 100- až 1000- krát efektívnejšia vzhľadom na rozmery
a vynaložené náklady v porovnaní so súčasnosťou,
-
mikroelektronické
súčiastky budú mať niektoré nové významné vlastnosti využívané
v špičkových systémoch snímania, spracovania a prenosu informácií
v technologických, navigačných, ovládacích a iných procesoroch,
-
vysoko
výkonné technické vybavenie bude výsledkom syntézy rôznorodých procesorov,
ktoré budú schopné pracovať s operačnými pamäťami typu RAM (Random Access
Memory) s náhodným prístupom výberu s kapacitou až 50 mil. slov.
NEURÓNOVÉ POČÍTAČE:
-
sú
v podstate dvojrozmernou alebo viacrozmernou sieťou jednoduchých
procesorových elektronických alebo optických elementov a dokážu do určitej
miery simulovať správanie neurónov v ľudskom mozgu.
-
predstavujú
nový smer v architektúre počítačov. Od predchádzajúcich sa odlišujú úplným
vylúčením centrálneho riadenia.
-
v súčasnosti
sa využívajú ako koprocesory klasických počítačov na špeciálne aplikácie napr.
v oblasti umelej inteligencie.