Tartalomjegyzék

< Számítástechnika

A számítástechnika története

Kezdetek

Az emberiség amióta létezik számol. Már az őskorban is használt számítást segítő eszközöket, és mondhatnánk a technikája azóta fejlődik. Az őskőkorban az ember az ujjait használta számolásra, esetleg köveket, csontokat, pálcákat.

Számok megjelenése

A történelemkönyvek szerint a csiszolatlan kőkorszakban (őskőkorszak, paleolitikum, pattintott kő-korszak) megjelennek a számok. Ebben az időben a kövekből (pattintással) és csontokból készít eszközöket az ember.

(A paleolitikum körülbelül 2,4 millió évvel ezelőtt (± 0,3 millió év) kezdődött és kb. 11 500 éve ért véget.)

Számolás fejlődés

Csiszolt kőkorszakban (újkőkor, neolitikum) fejlődik a számolás. Ebben az időben alakult ki a földművelés, és a cserekereskedelem.

Az írás kezdete

Az ember kezdetben csak számolt, voltak ideiglenes eszközök amiken eltárolta egy számolás értékét, de később szükségét érezte adatok, információk lejegyzését tartósabb formában. Így kialakult az írás, amelynek során a számok feljegyzése is fejlődött.

A tartósság érdekében agyagtáblákba kezdték feljegyezni megszerzett információikat.

A helyiértékes számírás

Maja számrendszer

A Maják civilizációja ie. 10 000 körül kezdődött. Már ebben a korai időszakban fejlett matematika jellemezte a társadalmat. Viszont 20-as számrendszert használtak.

Kép 1: Maja számok

Ósumer képírás

Az ie. 3200-2800 megjelent ósumer számjegyek még nem helyiértékesek, a számok képek formájában vannak tárolva.

Kezdetben 60-as számrendszer, később 10-es is.

A képírás, amelyben körülbelül 2000 szimbólumot használtak ie. 2500-re ékírásra egyszerűsödik.

KépírásKép 2: Képírás

Sumer, Babiloni számrendszer

A Babilonban is használatos számrendszert a Sumerek kezdték használni, amit valamikor i. e. 2. évezred előtt.

A számrendszerük 60 számrendszer volt, de a nullát nem tekintették önálló számnak. A számokat 10 csoportokban, helyi-értékesen írták le.

Babiloni számok

Rhind-papirusz

Ie. 1750 táján óegyiptomi írnok Jahmesz (Ahmesz) készített egy feljegyzést amely számtannal és mértannal foglalkozik.

Kép 3: Rhind-papirusz

Kipu

Az Inka Birodalomban írás helyett zsinórokra kötött csomókkal jegyeztek fel számokat, történteket.

Feltehetőleg a legelső helyi-értékes írás volt a 10 számrendszerben.

(Inka birodalom kezdete a 12. századra tehető /1101–1200 között/, vége a Spanyol hódítás 1532-ben /16. század/)

Kép 4: Kipu

Yupana

Az Inka Birodalomban használt számlálóeszköz. Valószínűleg a kipukon tárolt értékek feldolgozására használták.

Kép 5: Yupana

Rovásfa

Egy fadarab (léc vagy bot), amelyre felvéssük olyan adatokat amelyeket tárolni szeretnénk. Lehetett megmunkálatlan, vagy éppen kézműves fadarab.

A Hortobágyon a juhászok számára szerződésként is szolgált. Egy botra felvésték a számára átadott juhok számát. A botot ketté hasították, az egyiket eltette a juhász, a másikat a juhok gazdája. Számadáskor a rovásfát összeillesztették, és az alapján számoltak el.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_3_3c_p_c3_a1sztorok_rov_c3_a1sai.jpgKép 6: Rovásfa

Abakusz

Pálcákon elhelyezett csúsztatható korongok.

Különböző nyelveken:

Abakusz:

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_a_a0_kugleramme.jpgKép 7: Abakusz

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_7_7a_schoty_abacus.jpgKép 8: Szcsoti

A szcsotit két részre osztja fel a hiányos tengely. Az alsó tengelyeken a kopejkát, a felső tengelyeken a rubelt jelenítették meg.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_e_ea_soroban.jpgKép 9: Szoroban

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_e_ea_boulier1.jpgKép 10: Szuan-pan

A szorobanban és szuan-panban a két szélső léc között egy elválasztó lécet találunk. Mindkét változatban felül az ötösök vannak, alul pedig egyesek. A szorobanban egy lécen ötösből csak egy van. Az egyesekből pedig négy. A szuan-panban felül két ötös, alul pedig öt egyes található.

Gyakorlat

Mechanikus automaták

al-Kassi

Dzsamsid Gijászaddín al-Kási (Ghiyāth al-Dīn Jamshīd Masʾūd al-Kāshī)

Perzsa asztronómus és matematikus.

Élt: 1380 - 1429

Elsőként használt tizedesvesszőt.

2PI értékét 16 tizedesjegy pontossággal számolta ki.

Könyvei:

Johannes Gutenberg

Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg, 1398-1468-ben élt, német kovács, ötvösmester és feltaláló.

Gutenberg már 1420 körül a könyvnyomtatással próbálkozik.

1447-ben már kölcsönből van egy kis nyomdája. Első műve egy Weltgericht című vers, majd egy vékony latin nyelvkönyv. A világ első könyvének még sem ezt tartják. Naptárakat, röpcédulákat és búcsúcédulákat nyomtat megrendelésre. 1950-ben kinyomtatja a 45 soros latin nyelvű bibliát, amelyet a világ első könyveként tartanak számon.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_d_d7_johannes_gutenberg.jpgKép 11: Johannes Gutenberg

Vieta Francisco

François Viète francia matematikus. A neve franciául: François Viète [franszoá viet]. 1540 – 1603 között élt.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_2_2a_francois_viete.jpgKép 12: Vieta Francisco

Simon Stevin

Simon Stevin flamand matematikus.

Élt: 1548-1620

al-Kasi tizedestört használatát ismerteti, mivel feledésbe merült Európában, és használja.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_7_7f_simon-stevin.jpegKép 13: Simon Stevin

Galileo Galilei

Élt 1564 - 1642 között. Olasz természettudós.

A természettudományokat matematikai alapokra helyezte.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_c_cc_galileo.arp.300pix.jpgKép 14: Galileo Galilei

Joost Bürgi

Svájci, liechtensteini órásmester, 1552 – 1632 között élt.

Megalkotja az első logaritmustáblázatot. Nyolc év alatt, 1603 – 1611 között alkotta meg.

Kepler sürgetésére 1620-ban nyomtatásban is megjelent.

Joost Bürgi neve egy „o”-val is írható: Jost Bürgi. Ejtés: [joszt bürgi]

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_c_c7_j_buergi.jpgKép 15: Joost Bürgi

Álló és karóra változatban is készített asztronómia órát.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_e_e4_armillary_sphere_with_astronomical_clock.jpgKép 16: Asztronómia óra

John Napier

Skót matematikus, teológiai író.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_e_e3_john_napier.jpgKép 17: John Napier

Napier pálcák

John Napier (1550-1617) [dzson népiő] skót matematikus (számolóeszközök előállítása) Napier csont és faléceket használt (1617). Ő is megalkotja a logaritmus táblázatot, de ő már 1614-en publikálja, így ez válik leginkább ismerté.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_7_73_napier_27s_bones.jpgKép 18: Napier pálácák

Edmund Gunter

Edmund Gunter [edmun gontö] (1581-1626), angol matematikus, lelkész, csillagász, földmérő.

1920-ban logaritmikus számolólécet tervezett (Két egymás mellé helyezett léc).

René Descartes

Francia filozófus, természetkutató és matematikus (1596-1650).

Analitikus geometria megalkotása (A computer grafika alapja).

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_7_73_frans_hals_-_portret_van_ren_c3_a9_descartes.jpg

William Oughtred

Angol matematikus (1575 – 1660).

Tovább fejlesztette Edmund Gunter pálcáit és készített egy körlogarlécet.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_e_ec_wenceslas_hollar_-_william_oughtred.jpg

Logarléc

A mai logarléc a körlogarléc és Gunter logarléc ötvözete.

Egyszerű kivitelű, mechanikus működésű analóg számítógép. Lehetővé teszi különböző matematikai műveletek gyors elvégzését. 3-4 számjegy pontosságú.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_2_27_sliderule_2005.jpg

Elvégezhető műveletek

Online logarlécek:

Wilhelm Schickard

Wilhelm Schickard (1592 - 1635) német matematikus, hebraista.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_f_ff_wilhelmschickardportrait.jpg

Az első ismert mechanikus számológépet megtervezi. (1623). Mind a négy alapműveletet tudta.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_5_5a_schickardmaschine.jpg

Blaise Pascal

Blaise Pascal (1623 - 1662) francia matematikus .

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_7_79_blaise_pascal.jpg

Mechanikus, összeadó – kivonó szerkezetet készít. A 10 számrendszerben számol, 8 számjeggyel.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_8_80_arts_et_metiers_pascaline_dsc03869.jpg

Gottfried Wilhelm Leibniz

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), német jogász, diplomata, történész, matematikus, fizikus és filozófus egyszerre.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_6_6a_gottfried_wilhelm_von_leibniz.jpg

Tökéletesíti Pascal gépét.Eredmény: A négy alapműveletet képes elvégezni.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_9_92_leibnitzrechenmaschine.jpg

Leibniz bordás tengelye

Abraham Stern

1769 - 1842 között élt lengyel tudós.

Charles Xavier Thomas de Colmar

Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870), francia matematikus.

Arithmométere (mechanikus számológép) nevű gép már csak egy Leibniz-féle bordás hengerrel működött.

Leon Bollée

Léon Bollée, 1870 - 1933 között élt, francia feltaláló és automobil gyártó.

19 évesen (1889) alkot egy szorzógépet, amelyben a szorzótábla el van tárolva. Így nem szükséges az újbóli összeadás. Ez is Leibniz gépének továbbfejlesztése.

Gyakorlat

Programozható célgépek

Kempelen Farkas

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_2_20_kempelen-charcoal.jpg

Kempelen Farkas 1734-1804 között élt, magyar tudós.

1769 készített egy sakkozógépet. A sakkozógépet ugyan egy ember működtette elrejtve a gépben, de a vezérlése így is jelentős munka.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_6_6e_racknitz_-_the_turk_3.jpg

~1770 körül a világon elsőként megalkotta beszélőgépét. Ma is van egy példány a Deutsches Museum nevű múzeumban.

Joseph-Marie Jacquard

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_2_29_joseph_marie_jacquard.jpg

Joseph Marie Jacquard [zsozef-mári zsákár] 1752-1834 között élt francia feltaláló.

Szövőgépet alkotott 1805-ben. Bonyolult, sok mintaelemű automata volt.

Később Charles Babbage és Herman Hollerith az ő munkája alapján alkalmazzák a lyukkártyás megoldást.

A Jacquard-berendezések ma is a textiliparban használt egyedi vezérlésű gépek összefoglaló neve.

upload.wikimedia.org_wikipedia_hu_d_db_jacquard-g_c3_a9p4.jpg

Charles Babbage

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_8_82_charlesbabbage.jpg

1791-1871 között élt angol matematikus.

Először áll elő a programozható számítógép ötletével.

Differenciálgép

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_5_53_babbagedifferenceengine.jpg

A Differenciálgép modelljét Babbage bemutatja 1821-ben a Királyi Asztronómiai Társaságnak, de sosem készül el. Sosem tudta befejezni. A kor technikai színvonala nem teszi lehetővé, mert nagy gond a belső súrlódás és az áttétel. Az eredeti terveket közben megváltoztatja.

Analitikai gép

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_a_ac_analyticalmachine_babbage_london.jpg

A differenciál gép bukása után Babbage egy bonyolultabb szerkezet tervezésébe kezd. Ez az analitikai gép. Ezt már lyukkártyával programozhatónak tervezi. Lett volna egy kimeneti egysége, amely lyukkártyákra írja az eredményt. Ez sem épül meg.

A számológép készítéshez megfogalmazott alapelvei:

Per Georg Scheutz

1785–1873 között élt, svéd jogász, nyomdász, újságíró, műfordító és feltaláló.

Megépítette az egyszerűsített differenciálgépet. Az eredetileg hatodik differenciál helyett csak negyedikkel dolgozott. 1853-ban fejezték be.

Augusta Ada Byron

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_2_2e_ada_lovelace_1838.jpg

1815-1852 között élt Lovelace grófnő.

Lord Kelvin

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_a_a0_lord_kelvin_photograph.jpg

Lord Kelvin (született: William Thomson) 1824-1907 között élt angol báró, aki matematikus, mérnök és fizikus (19. század meghatározó fizikusa).

Gyakorlat

A számítógép alkalmazásának kezdetei

George Boole

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_6_6c_george_boole.jpg

George Boole 1815-1864 között élt, angol matematikus és filozófus.

A Bool algebra megalkotója. A logikában egységes jelölést használt az elgondolható objektumokra.

Herman Hollerith

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_4_42_hollerith.jpg

Herman Hollerith 1860-1929 között élt, német származású amerikai statisztikus, feltaláló.

Alkotott egy lyukkártya feldolgozó gépet. A USA 1880 népszámlálása a hagyományos módszerrel 10 évig tartott volna.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_4_4e_hollerithmachine.chm.jpg

Lee De Forest

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_6_65_lee_de_forest.jpg

Lee de Forest 1873-1961 között élt amerikai feltaláló.

Elektroncső.

Az első tiródát (elektroncső három kivezetéssel) Lee De Forest készítette el, 1905-ben.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_1_14_triode_tube_1906.jpg

Alan Mathison Turing

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_a_a1_alan_turing_aged_16.jpg

Alan Mathison Turing 1912-1954 között élt angol matematikus.

A modern számítástudomány atyának is mondják.

Gyakorlat

Elektromechanikus számítógépek

Howard Hathaway Aiken

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_c_c9_aiken.jpeg

Howard H. Aiken 1900-1973 között élt, amerikai mérnök

A számítástechnika egyik úttörőjének tekintjük.

A Mark I. feltalálója.

MARK I

Más néven: ASCC

Az IBM számítógépe, amely az Automatic Sequence Controlled Calculator nevet kapta.

Harvard University készítették el, 1944-ben, de Mark I néven vált ismertté.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_1_11_harvard_mark_i_computer_-_left_segment.jpg

Grace Murray Hopper

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_5_55_grace_hopper.jpg

Grace Murray Hopper 1906-1992 között élt, amerikai számítógép tudos és az USA haditengerészetének tisztje.

A MARK I számítógép egyik első programozója.

Konrad Zuse

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_d_da_konrad_zuse_281992_29.jpg

Konrad Zuse 1910-1995 között élt, német mérnök.

A számítástechnika újabb úttörőjének tekintjük.

A Z1

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_e_e5_zuse_z1-2.jpg

Digitális gépek

Colossus

1944. évben helyezték üzembe a Colossus nevű gépet Angliában. Az 1500 elektroncsőt tartalmazó számítógéppel fejtették meg a németek Enigma nevű titkosítását.

ENIAC

Az ENIAC az Electronic Numerical Integrator And Computer rövidítése.

Elkészült: 1946.02.14-én készült el.

Az első elektronikus, digitális, programozható számítógép.

A sok elektroncső miatt csak 2-3 órát tudott működni.

Jellemzői:

A hadseregnek röppályákat számoltak.

Neumann János

1903 - 1957 között élt magyar származású matematikus.

Megfogalmazott követelményei a számítógépekkel szemben:

  1. kettes számrendszer
  2. teljesen elektronikus
  3. széleskörű felhasználhatóság
  4. soros utasítás végrehajtás
  5. belső memóriában az utasítások is
  6. központi vezérlőegység
  7. tárolt programok

Az EDVAC építését irányítja.

A tranzisztor felfedezése

1947. évben Walter Brattain, John Bardeen, William Shockley hozta létre.

A transfer-resistor szavakból, amely valahogy így fordítható: átengedés-ellenállás.

Használatuk kiszorította a csöveket.

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_f_f8_william_shockley_2c_stanford_university.jpg upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_4_4a_bardeen.jpg upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_c_c4_brattain.jpg

EDVAC

Az EDVAC az Electronic Discrete Variable Automatic Computer rövidítése.

Neumann elvek alapján, Neumann közreműködésével készült.

Elkészült: 1948 (1944-től építették; végleges üzembehelyzés: 1951)

UNIVAC

Az UNIVAC az UNIVersal Automatic Computer rövidítése.

Elkészült: 1951

Tulajdonságok:

BESZM

BESZM, oroszul: БЭСМ (Большая Электронно-Счётная Машинa / Bolsaja Elektronno-Szcsotnaja Masina)

Elkészült: 1953

Az első sorozatban gyártott orosz nagyszámítógép.

Magyarul: Nagy Elektronikus Számítógép

Tulajdonság:

Nemes Tihamér

1895 - 1960 között élt magyar mérnök.

A „Kibernetikai gépek” című könyvében külön fejezetet szentel a számítógépeknek.

A kibernetika a szabályozás, vezérlés, információfeldolgozás, továbbítás, általános törvényeit kutatja.

Az első magyar televíziós kép- és hangfeldolgozó berendezés megépítője.

Programozási nyelvek

Megjelennek a magas szintű programozási nyelvek. Eddig gépikódban, illetve Assembly nyelven programozták a gépeket.

Az első magas szintű programozási nyelvet John Backus hozta létre egy IBM 701 számítógépre.

Integrált áramkör

Megjelennek a diszkrét félvezetők és a mágnesdobok

Integrált áramkört 1958. évben készített először Jack Kilby (1923-2005 között élt amerikai fizikus, a Texas Instruments.)

Harmadik Generációs gépek

Ezek IC-t tartalmaznak.

IBM System 360

Az IBM System 360-as számítógépet 1964. évben hozták létre.

Néhány jellemző:

Használt operációs rendszerek:

Később ezekké fejlődött:

NLS

Kiadva: 1968.

Az NLS vagy rövidítés nélkül „On-Line System”. A „O” betűből N-lett.

Az első rendszer, ahol vol GUI, egér és egy primitív hypertext rendszer.

Bonyolult használhatósága miatt nem terjed el.

Apple

1970-ben indulnak egy garázsban (Berkeley):

Kezdetben az Amatőr Számítógépes Klubban adnak el egyre több saját gyártmányú számítógépet.

Intel 4004

Elkészült: 1971

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_a_a7_kl_national_ins4004.jpgKép 19: Intel 4004 processzor

Intel 8008

Elkészült: 1972

Tulajdonság:

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_b_ba_kl_intel_c8008-1.jpgKép 20: Intel 8008 processzor

Intel 8080

Készül: 1974

Tulajdonságok:

upload.wikimedia.org_wikipedia_commons_3_3a_kl_intel_i8080_black_background.jpgKép 21: Intel 8080 processzor

CP/M

Fejlesztő: Digital Research, Inc. / Gary Kildall

1974 Az első Intelre írt operációs rendszer.

Kozma László

Kozma László, élt 1901-1983 között

Kossuth-díjas villamosmérnök, a Magyar Tudományos Akadémia rendes tagja.

Nevéhez fűződik a távközléstechnika automatizálása, az első magyarországi digitális számítógép, a MESZ–1 megtervezése és üzembe állítása (1957).

Kalmár László

Kalmár László, 1905–1976 között élt, kutató.

Területei:

Altairra Basic

1975.

Bill Gates és Paul Allen, megalapítják a Microsoft nevű céget (továbbiakban MS), megvalósítják a Basic programozási nyelvet Altair számítógépekre. (A Basic programozási nyelvet, azonban nem ők találták ki!)

86-DOS

A Seattle Computer Products terméke.

1980-ban kezdte írni Tim Paterson, mivel a Digital Research késett a CP/M-86 kiadásával. Funkcióról funkcióra lemásolta a CP/M-et.

A Seattle Computer Products kezdetben QDOS 0.10 (Quick and Dirty Operating System) értékesíti. Később 86-DOS.

Intel 8086 számítógépen lehetett használni.

Ezt vette meg később az MS.

Microsoft

Első irodaház Albuquerque-ben egy motelban (1976).

SCP -> 86-DOS -> MS

1980

Tim Peterson lemásolta a CP/M minden funkcióját, amelyet a MS felvásárol, a használati jogot pedig eladja az IBM-nek.

Az MS eddig csak az Altair BASIC eladásából élt. Innentől milliókat szereztek.

PC-DOS

IBM PC-DOS

1981

Xerox

A Xerox mérnőkei létrehozzák a Star nevű rendszerüket, megvalósítják a grafikus felületet és egeret készítenek.

A grafikus felületet nem Xerox használja elsőként. A Standford Kutatóintézet kutatói kezdték fejleszteni az On-Line System, röviden NLS rendszerükre, amelyet 1968-ban adatak ki (az NLS-en primitív hypertext szöveget is használtak.

Commodor 64

1982 a Commondor 64 megjelenése.

Az 1980 években elterjed személyi számítógép.

Jack Tramiel által alapított Commodore Business Machines nevű cég készítette.

IBM PC/XT

IBM PC/AT

Intel 80386

1986

AT típusú gép (Ez után jönnek a 80486-ossal a Pentium kezdőnevű gépek)

Windows 3.1

1990

Linux

Linus Torvalds, finn egyetemista elhatározza, hogy kipróbálja a Intel 80386 processzor védett módú képességeit 1991-ben.

A számítógép generációk

Ha szeretnénk osztályozni a történelem során használt számítógépeket, akkor a következő lehetséges felosztást kapjuk:

  1. mechanikus működésűek
  2. elektromechanikus működésűek
  3. elektronikus
    1. elektroncsöves
    2. félvezetős
    3. integrált áramkör
    4. mikroprocesszor

A tankönyvek persze nevezetes generációkról írnak és még évekhez is kötik. Sajnos minden tankönyv más-más évszámot használ. Lássunk egyet:

Az eltérés ±5 év.

Kép 22: A számítógépek fejlődése

Irodalom

Könyvek

Linkek

Kezdetek

Később

Mechanikus gépek

Elektromos gépek

Elektroncső:

Inteltől

Egyéb

Virtuális

Képek

A nem általam rajzolt képek a http://wikipedia.org weboldalról belinkelt képek.

Egér GUI alapok