Dusan Savic Razvoj Racunarstva Kroz Istoriju

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


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.


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


15

LITERATURA

http://www.lecad.unze.ba/nastava/INFORMATIKA/Info3-Racunari%20i%20Njihova%20Primjena/Info3_1.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



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%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

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

Documents

Dusan Savic Razvoj Racunarstva Kroz Istoriju