Informatika fejlődéstörténete

Informatika fejlődéstörténete

Kezdet:

A számolást az emberiség történetében mindig alkalmazták, az első gép, amit létrehoztak az abakusz volt. Az abakuszt némi módosítással a XVI. század legfontosabb számoló eszköze volt. Nagy áttörést jelentett a logaritmus megjelenése, amit John Napier 1-1 pálca segítségével valósított meg.

-Mechanikus gépek: 
Az első mechanikus számológépet Blaise Pascal 1642-44 között készítette el. A számológéppel csak az összeadást és kivonást lehetett elvégezni, a szorzást és az osztást nem lehetett. Pascal számológépét Gottfried Wilhelm von Leibniz, fejlesztette tovább. Ez a gép volt az első, amely közvetlenül végezte el az osztást és a szorzást, valamint kiegészítő művelet nélkül a kivonást. 1833-ban Charles Babbage elkezdte az analitikus gép elkészítését.
Herman Hollericht a lyukkártya alkalmazásához egy adatrendező gépet dolgozott ki melyet népszámláláshoz használt Amerikában.

-Elektromechanikus gépek: 
Németországi számítógépgyártás meghatározó egyénisége Konrad Zuse mérnök. 1939-ben készült el az első mechanikus rendszerű számítógépe, a Z1. Ez az első gép, mely már a bináris számrendszerre épült. Külön volt a tár és az aritmetikai egység, az utasításokat beviteléhez mikronyelvet alkalmazott. Ezt követte a Z2, mely igazolta Zuse programvezérlési elgondolásainak helyességét. A Z2 továbbfejlesztésnek eredményeképpen megszületett a Z3.

Az 1900-as években a számítógépek fejlődésének meghatározó személyei közé soroljuk Wallace J. Eckert, valamint Howard Hathaway Aikent. Aiken kutatása a számítógépekben alkalmazott aritmetikai elemek számának jelentős növelésén keresztül a lyukkártyás gépek hatékonyságának növelésére irányult. Aiken és az IBM 1939-ben megállapodást kötött a közös fejlesztő munkára, amelynek eredményeképpen 1944-ben elkészült az elektromechanikus elven működő Mark-I.
A gépet egy papírszalagra sorosan felvitt utasítássorral lehetett vezérelni. A készülék kb. százszor volt gyorsabb, mint egy jó kézi számolókészülék, megállás nélkül dolgozott, egy nap alatt hat hónapi munkát végzett el.
A Bessel-függvények értékeit számították ki vele táblázatos formában, de más területen – mint például közönséges és parciális differenciál-egyenletek megoldására – nem alkalmazták.

-Elektronikus gépek: 
A háború alatt a haditechnika fejlődésével felmerült az igény a számítások precizitásának növelésére. Több gépet is kifejlesztettek, de ezek egyike sem bírta felvenni a versenyt a náluk kb. 500-szor gyorsabb ENIAC-kel. A gép 30 egységből állt, minden egység egy meghatározott funkciót végzet el. A főleg aritmetikai műveletek végrehajtására tervezett egységek között 20 úgynevezett akkumulátor volt az összeadáshoz és kivonáshoz, továbbá egy szorzó, egy osztó és egy négyzetgyökvonó egység is. A számokat egy IBM kártyaolvasóval összekapcsolt ún. konstans átviteli egységgel lehetett bevinni. Az eredményeket egy IBM kártyalyukasztóval kártyára lyukasztva adta ki.

-Számítógépes generációk:

Első generáció: 
Az ötvenes években a Neumann- elveket felhasználva kezdték építeni az első generációs számítógépeket. Az első elektronikus digitális számítógép az ENIAC. Meg kell említenünk az EDVAC és az UNIVAC gépeket is.

Tulajdonságaik:
-működésük nagy energiafelvételű elektroncsöveken alapult,
-terem méretűek voltak
-gyakori volt a meghibásodásuk,
-műveleti sebességük alacsony, néhány ezer elemi művelet volt másodpercenként,
-üzemeltetésük, programozásuk mérnöki ismereteket igényelt.

Második generáció: 
A tranzisztor feltalálása az ötvenes évek elején lehetővé tette a második generációs számítógépek kifejlesztését.

Tulajdonságaik:
-az elektroncsöveket jóval kisebb méretű és energiaigényű tranzisztorokkal helyettesítették,
-helyigényük szekrény méretűre zsugorodott,
-kialakultak a programozási nyelvek, melyek segítségével a számítógép felépítésének részletes ismerete nélkül is lehetőség nyílt programok készítésére,
-tárolókapacitásuk és műveleti sebességük jelentősen megnőtt.

Harmadik generáció: 
Az ötvenes évek végén a technika fejlődésével lehetővé vált a tranzisztorok sokaságát egy lapon tömöríteni, így megszületett az integrált áramkör, más néven IC (Integrated Circuit). A hetvenes évek számítógépei már IC-k felhasználásával készültek.

Tulajdonságaik:
-jelentősen csökkent az alkatrészek mérete és száma, így a gépek nagysága már csak asztal méretű volt,
-megjelentek az operációs rendszerek,
-a programnyelvek használata általánossá vált,
-megjelentek a magas szintű programnyelvek (FORTRAN, COBOL)
-műveleti sebességük megközelítette az egymillió elemi műveletet másodpercenként,
-csökkenő áruk miatt egyre elterjedtebbé váltak, megindult a sorozatgyártás.

Negyedik generáció: 
A hetvenes évek elején az integrált áramkörök továbbfejlesztésével megszületett a mikrochip és a mikroprocesszor, melyet elsőként az Intel cég mutatott be 1971-ben. Ez tette lehetővé a negyedik generációs személyi számítógépek létrehozását. Ebbe a csoportba tartoznak a ma használatos számítógépek is.

Tulajdonságaik:
-asztali és hordozható változatban is léteznek,
-hatalmas mennyiségű adat tárolására képesek,
-műveleti sebességük másodpercenként több milliárd is lehet,
-alacsony áruk miatt szinte bárki számára elérhetőek,
-megjelentek a negyedik generációs programnyelvek (ADA, PASCAL).

Ötödik generáció: 
Az ötödik generációs számítógépek létrehozására irányuló fejlesztési kísérletek a nyolcvanas évek elején Japánban kezdődtek meg.

Tulajdonságaik:
-a mesterséges intelligencia megjelenése,
-felhasználó-orientált kommunikáció.

Az ötödik generációs számítógépek fejlesztése még kezdeti stádiumban van, ezért piacon való megjelenésükre a közeljövőben nem számíthatunk.