Historie počítačů
Předchůdci počítačů
Za nejstarší počítací pomůcku je považován abakus, který se používal již přibližně před 5000 lety. Jednalo se o dřevěnou nebo hliněnou destičku se systémem korálků, které se na tyčkách či žlábcích pohybovaly nahoru a dolů.
V 17. století se významní badatelé zabývali tím, jak nahradit lidské počítání strojem. První krok k mechanické kalkulačce udělal Leonardo da Vinci, snad nejvšestrannější umělec, vědec a vynálezce všech dob. První doloženou mechanickou kalkulačku, která uměla sčítat a odčítat, sestrojil v roce 1642 devatenáctiletý Blaise Pascal. Tyto mechanické kalkulačky další vědci dále zdokonalovaly a byly používány až do první světové války.
Zakladatelem skutečných počítacích strojů byl v polovině 19. století Charles Babbge, který vytvořil mechanický sčítač děrných štítků a pak se snažil sestavit i univerzálnější počítač pro složitější matematické operace. Technologická úroveň té doby však nedovolovala takový počítač dokončit.
Historie vývoje samočinných počítačů se začíná odvíjet počátkem 20. století. Za počítače nulté generace jsou považovány elektromechanické počítače využívající většinou jako základní konstrukční prvek relé.
V roce 1941 konstruuje v Německu Konrad Zuse malý reléový samočinný počítač Zuse Z3. Tento první prakticky použitelný počítač na světě obsahoval 2600 elektromagnetických relé.
Rovněž ve Spojených státech se pracovalo na takovémto zařízení. V roce 1943 uvedl Howard Aiken z harvardské univerzity do provozu svůj reléový počítač Mark 1 sestrojený za podpory firmy IBM. Tento počítač byl pravděpodobně použit k výpočtům první atomové bomby.
Generace počítačů
Vývoj počítačů se dělí na tzv. generace, kde každá generace je charakteristická svou konfigurací, výkonem a použitou technologií.
1. generace:
První generace počítačů přichází s objevem elektronky, která dovoluje odstranění pomalých a nespolehlivých mechanických relé. Pro tyto počítače byl charakteristický nespojitý režim práce. Při zpracování se do paměti počítače zavedl vždy jeden program a data, poté byl spuštěn výpočet, v jehož průběhu již nebylo možné s počítačem interaktivně komunikovat. Po skončení výpočtu musel operátor do počítače zavést další program a příslušná data.
V roce 1944 byl na univerzitě v Pensylvánii uveden do provozu první elektronkový počítač ENIAC (z angl. Electronic Numerical Integrator And Computer). Eniac byl obrovské monstrum, jeho rozměry byl asi takovéto: 18 000 elektronek, 10 000 kondenzátorů, 7 000 odporů, 1 300 relé), byl chlazen dvěma leteckými motory, zabíral plochu asi 150m2 a vážil okolo 40 tun.
O rok později v roce 1945 sestavil a uvedl John von Neumann do provozu počítač MANIAC (z angl. Mathematical Analyser Numerical Iintegrator And Computer). Tento počítač byl mimo jiné použit k vývoji vodíkové bomby.
2. generace:
Druhá generace počítačů nastupuje s objevem tranzistoru, který dovolil díky svým vlastnostem zmenšení rozměrů celého počítače, zvýšení jeho rychlosti a spolehlivosti a snížení energetických nároků počítače. Pro tuto generaci počítačů je charakteristický dávkový režim zpracování. Při dávkovém režimu byla snaha nahradit pomalého operátora tím, že jednotlivé programy a data, která se měla zpracovávat, byla umístěna do tzv. dávky a celá tato dávka byla dána počítači na zpracování. Počítač po skončení jednoho programu okamžitě z dávky zavedl program další a pokračoval v práci.
Tato generace počítačů je také charakteristická tím, že začínají vznikat první operační systémy a programovací jazyky, jako například COBOL nebo FORTRAN.
3. generace:
Počítače třetí a vyšších generací jsou vybudovány na integrovaných obvodech, které na svých čipech integrují velké množství tranzistorů. U této generace počítačů se začíná objevovat paralelní zpracování více programů - jeden program provádí složité výpočty a druhý pracuje na zavádění data do operační paměti, popř. provádí tisk výstupních dat. Takové programy pak mohou pracovat na počítači společně, čímž se lépe využije kapacit počítače.
První počítače třetí generace s integrovanými obvody byly počítače společnosti IBM označené jako SYSTEM 360, který se stal vzorem i pro ostatní výrobce.
V této době vzniká i operační systém CP/M, který byl později předělán firmou Microsoft na MS-DOS (Microsoft Disk Operating Systém). I když se v této době prosazoval především programovací jazyk Fortran, objevily se i alternativní programovací jazyky jako ALGOL, LISP a PL/1.
4. generace
Čtvrtá generace počítačů nastoupila roku 1968 zavedením integrovaných obvodů v miniaturizovaném provedení tzv. mikroprocesory nebo dnes častěji procesory. Tato technologie vedla ke zvýšení rychlosti a spolehlivosti počítačů. Výsledkem byly nejen vysoce výkonné sálové superpočítače, ale vývoj směřoval i k osobnímu počítači, tak, jak vypadá v dnešní podobě.
Opravdový rozvoj osobních počítačů zapříčinila až firma IBM, která 12. srpna 1981 první uvedla na trh první IBM PC (Personal Computer - osobní počítač). Tento počítač měl vlastní operační systém od tehdy ještě bezvýznamné společnosti Microsoft.
Parametry tohoto PC byly na svou dobu velmi úctyhodné - procesor Intel 8088 na frekvenci 4,77 Mhz, 16 kB RAM (bylo ji možné rozšířit až na 256 kB) a ve standardní verzi byla namontována kazetová mechanika, ve dražší pak disketová mechanika. Pevný disk v těchto dobách ještě nebyl dostatečně malý na to, aby mohl být namontován. Na monochromatickém monitoru bylo možné zobrazit pouze znaky.
V této době existovaly samozřejmé i jiné firmy, které vyvíjely vlastní malé osobní počítače, například firma Apple.
Závěr:
Historie počítačů je sice krátká, ale velmi bouřlivá. Je zajímavé, jak se během několika desetiletí vyvinul z kolosů, které vážily desítky tun a uměly pouze sčítat a násobit na zařízení vážící jen několik stovek gramů.
Generace | Rok | Konfigurace | Rychlost (operací/s) | Součástky |
0. | 1940 | Velký počet skříní | Jednotky | Relé |
1. | 1950 | Desítky skříní | Stovky | Elektronky |
2. | 1958 | do 10 skříní | Tisíce | Tranzistory |
3. | 1964 | do 5 skříní | Desetitisíce | Integrované obvody |
3.1/2 | 1972 | 1 skříň | Statisíce | Integrované obvody vysoké integrace |
4. | 1981 | 1 skříň | Desítky milionů | Integrované obvody velmi vysoké integrace |