54
Historie výpočetní techniky Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je PaedDr. Pavel Kovář Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Historie výpočetní techniky

  • Upload
    wallis

  • View
    73

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Historie výpočetní techniky. Střední odborná škola Otrokovice. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je PaedDr. Pavel Kovář - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Historie výpočetní techniky

Historie výpočetní techniky

Střední odborná škola Otrokovice

www.zlinskedumy.cz

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je PaedDr. Pavel KovářDostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR.

Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Page 2: Historie výpočetní techniky

Charakteristika DUM

Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice

Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /2

Autor PaedDr. Pavel Kovář

Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-PE-IKT/1-VT-1/1

Název DUM Historie výpočetní techniky

Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání

Kód oboru RVP 26-41-L/52

Obor vzdělávání Provozní elektrotechnika

Vyučovací předmět Informační a komunikační technologie

Druh učebního materiálu Výukový materiál

Cílová skupina Žák, 15 – 16 let

Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího, náplň: formou přednášky stručně mapuje vývoj výpočetní techniky

Vybavení, pomůcky Dataprojektor

Klíčová slova Abakus, Počítací stroj s dekadickými kolečky, Charles Babbage, generace počítačů, vývoj řady PC

Datum 20. 9. 2012

Page 3: Historie výpočetní techniky

Historie výpočetní techniky

Náplň výuky

Pravěké počtářství a schopnost abstrakceAbakus a starověké početní pomůckyMechanické počítací stroje středověku a raného novověkuPočítací stroje z doby osvícenstvíRevoluce ve tvorbě počítacích strojů – Charles BabbageGenerace počítačůVývoj řady PCSoučasný stav a výhled do budoucnosti

Page 4: Historie výpočetní techniky

Historie výpočetní techniky

PaedDr. Pavel Kovář

novověkrané období vývoj PC a současnostgenerace počítačů

Page 5: Historie výpočetní techniky

ÚSVI

T dějin

Page 6: Historie výpočetní techniky

• Schopnost abstrakce• prst, kamínek, čárka

= zvíře, sbíraný plod počítaná veličina

odlišení se od ostatních tvorů na Zemi

Pravěk

Page 7: Historie výpočetní techniky

Pračlověk „Janeček“ zde poprvé zjistil, že počet čehokoli lze znázornit zcela obecně

Page 8: Historie výpočetní techniky

ABAKUS – předchůdce současného počítadla – abakion – – plochá deska – původ názvu je v řečtině. Abakus byl používán m.j. v Mezopotámii (nález asi -5000 let) V orientu se abakus používal do doby evropského novověkuKamínek – latinsky CALCULUSAbakus byl znám ve dvou základních provedeních

- počítadlo- inventarizační přístroj

Page 9: Historie výpočetní techniky
Page 10: Historie výpočetní techniky
Page 12: Historie výpočetní techniky

Starověk

• Egypt • Indie• Čína• Mezopotámie

Řeka – obchodní tepna, centrální moc, bezpečí před okolními nájezdy… ekonomická prosperita

Potřeba řídit a počítat – základ ekonomie

Page 13: Historie výpočetní techniky

Příčina a pád starověké civilizace

Antika – Řecko, Řím dokázaly čerpat z poznatků okolních starověkých států, představují tehdejší vrchol civilizace. Stavby, kultura, vojenství…

Řecká matematika – Pythagoras, Eukleides, Thales – základy moderní matematiky (filosofie – kalokaghátía)

Římská civilizace – aplikuje řecké poznatky v praxi a staví na vyspělejších technologiích

Anthos ἀνθός = květ – slovo antika lze vnímat jako „rozkvět“

Page 14: Historie výpočetní techniky

Středověk• Pád antiky – civilizační katastrofa, která vrhla lidskou společnost o

asi 1000 let zpět. • Raný středověk nedokázal na žádné úrovni konkurovat antice• Antická vzdělanost byla podporována Araby a arabský svět se stal

pro Evropu základem pro vzdělání v přírodních vědách. • Matematika – Al‘Džebr, Al‘Ghorítmaj

(algebra – algoritmus)Al‘Khimía – alchymie, později chemie…Astronomie – většina hvězd nese názvy arabského původuVyrovnání (asi 11. – 13. století) románský sloh a zejména gotika

překonaly antickou architekturu.

Page 15: Historie výpočetní techniky

Novověk

• Orloj• Mechanické počítací stroje• Stroje s dekadickými kolečky

• OSVÍCENSTVÍ • Leibnitz, Schickard, Ant. Braun, Marcus Marci, Tadeáš

Hájek z Hájku (Hagecius), Blaise Pascal Rozvoj vynikajících mechanických počítacích strojů …

Z p ě t

Page 16: Historie výpočetní techniky

Několik revolucí v počítání je spojeno se jménem skotského matematika Johna Napiera. Tehdy obvyklý způsob násobení pomocí obdélníkové tabulky zjednodušil vytvořením kostek obsahujících v podobném tvaru násobky jednotlivých čísel. Napierovy kostky se používaly i ve výhodnějším válcovém provedení.

Page 17: Historie výpočetní techniky

Mechanickou kalkulačku vynalezl v roce 1623 Wilhelm Schickard. Tento stroj byl vybaven šestimístným sčítacím strojkem s přenosem do vyššího řádu a násobicím strojkem. Mimo nich byly použity také Napierovy počítací válečky (analogické Napierovým kostkám).

Page 18: Historie výpočetní techniky

Blaise Pascal vyrobil vlastní mechanickou kalkulačku Pascaline v roce 1642. S číselníky se pohybovalo pomocí jehly. Pracovala (podle konkrétního provedení) se šesti až osmi místy před desetinnou tečkou a dvěma místy desetinnými. Byla schopna pouze sčítat a odčítat.

Page 19: Historie výpočetní techniky

Německý filozof a matematik Gottfried Wilhelm von Leibniz v roce 1694 Pascalův vynález s pomocí původních poznámek a náčrtků zdokonalil, takže jeho tzv. kroková kalkulačka umožňovala kromě sčítání a odčítání také násobení, dělení a výpočet druhé odmocniny

Page 20: Historie výpočetní techniky

První polovina 20. století patřila bouřlivému rozvoji kalkulaček, u nichž se čísla zadávala pomocí klávesnice a byly poháněné otáčením kliky. Proslavila se jimi americká firma Marchant. Na obrázku je model Marchant Monroe.

Page 21: Historie výpočetní techniky

19. století – 1834

• Cambridge University – Charles Babbage

Tvůrce analytickéhopočítacího stroje, který předběhlsvou dobu asi o 110 let.

Babbage ho sice nikdy plně nedokončil, ale stroj byl technickyzvládnutelný prostředkypoč. 19. století.

Page 22: Historie výpočetní techniky

V roce 1834 Babbage navrhl programově řízený mechanický číslicový počítač, který nazval „analytický stroj“. Jeho koncepce již v podstatě odpovídala běžným počítačům – měl aritmetickou jednotku, paměť, vstupní jednotku a tiskárnu. Program však nebyl uložen v paměti, ale čten zvláštním snímačem. Přestože nebyl nikdy plně realizován, předběhl tehdejší dobu nejméně o 110 let a je považován za první univerzální počítač.

Page 23: Historie výpočetní techniky

Hermann HollerithStavěl na dřívějších pokusech – Falcona A Jacquarda – programovatelné stroje na bázi děrných štítků.Na základě komkerčních úspěchů s počítacími a programovatelnými strojiZaložil vlastní firmu, která byla později nazvána International Business Machines CorporationIBM

Page 24: Historie výpočetní techniky

Konec 19. století

Booleova algebra

Základ tvorby dvojkové soustavy, v níž pracuje každý modení počítač.

Ukázka převodu z dvojkové soustavydo desítkové a zpět.

Page 25: Historie výpočetní techniky

První polovina 20. stoletíElektromagnetické relé – Počítače 0 generace – ing. Konrad Zuse1943 MARK I a Mark II. - prof. Howard Aiken

Elektronka – počítače 1. generace ENIACElektronicNumerical Integrator and Computer 1946

Tranzistor 1948/9 – Bardeen + Bratain + 1950 Shockley – počítače II. generace

Počítače prostupují do komerční sféry

Page 26: Historie výpočetní techniky
Page 27: Historie výpočetní techniky

V roce 1943 byl ve vývojových laboratořích IBM dokončen pod vedením Howarda Aikena elektromechanický počítač Mark I. Svým návrhem sice zaostával i za Babbageovým analytickým strojem, nicméně byl sestrojen a fungoval. Za rok byl darován Harvardské univerzitě (odtud jeho jiné označení Harvard Mark I).

Page 28: Historie výpočetní techniky

Konrad ZuseVe třicátých a čtyřicátých letech dvacátého století vzniklo v dílně německého leteckého inženýra Konrada Zuse postupně několik počítačů. Nesly označení Z1 (1938, mechanický – na horním obrázku spolu se svým konstruktérem), Z2 (1939, reléově-mechanický), Z3 (1941, reléový – spodní obrázek) a Z4 (1944, reléově-mechanický). Stroj Z3 byl prvním funkčním reléovým volně programovatelným počítačem vůbec.

Page 31: Historie výpočetní techniky
Page 32: Historie výpočetní techniky

50. – 60. léta 20. stol.

• Počítače II. generace přerůstají v tranzistorvých obvodech do systémů s integrovanými polovodiči.

• 60. léta – vznik integrovaných obvodů – počítače III. generace Triumf v kosmickém výzkumu – Houston – program Appollo

• 1969 – Japonsko – první 4 bitový mikroprocesor – zárodek boomu PC 4.G.

Page 33: Historie výpočetní techniky

Nejznámějšími počítači třetí generace byla řada počítačů IBM 360 s různým výkonem, od modelu 360/20 až po největší model 360/90, které měly téměř shodný soubor instrukcí, takže mohly používat shodný software. Počítače mohly pracovat jak s pevnou, tak také proměnnou délkou operandů (dat). Znamenaly skutečný průlom počítačů do praktického a komerčního využití a vyráběly se v tisícových sériích. Řadu 360 napodobila i řada jiných výrobců, v komunistických zemích se od roku 1969 vyráběly pod označením EC resp. JSEP, československého počítače EC 1021, vyvinutého ve VÚMS, se vyrobilo téměř 400 kusů

Page 35: Historie výpočetní techniky
Page 36: Historie výpočetní techniky

Sálový superpočítač Cray – 1 1976 (USA)

V roce 1976 začala firma Cray prodávat tehdy nejvýkonnější počítač na světě Cray-1, který byl velmi známým a úspěšným superpočítačem. S nástupem paralelních výpočtů v 80. letech 20. století superpočítače ustoupily a tato původně velmi úspěšná firma v roce 1995 zkrachovala.

Page 37: Historie výpočetní techniky

Počítače 4. generace – mikroprocesory• 70. až 80. léta – 8 bitové mikroprocesory –

Atari, Commodore, Sinclair – ZX Spectrum – průnik do komerční sféry.

Zpoždění komunistických zemí je asi 20 – 30 let za světovým vývojem

1980 – USA – 16 bitový mikroprocesor, který se stane základem pro kategorii PERSONAL COMPUTER – PC

Z p ě t

Page 38: Historie výpočetní techniky
Page 39: Historie výpočetní techniky

Z p ě t

Page 40: Historie výpočetní techniky

Dnešní čtyřicátník zkoumá standardní PCv době svého dětství

Page 41: Historie výpočetní techniky

ŘADA PC

1980 – personal computer od IBM, Microsoft staví počítač Intel 80 086 MS-DOS

1981 – IBM 5150 – PC-DOSExtendet Technology – XT obchodně úspěšný 4 – 9 MHz frekvence 640 kB RAM

1983 – Advancet Technology – AT – Intel 80 286 karta na barvy

20-40 MHz frekvence 1 MB

Page 42: Historie výpočetní techniky

1985 INTEL 80 386 – pronikavá generační změna – základpro novou generaci 32 bitových aplikací. Tento procesor zvládá Windows 95

Frekvence – až 40 MHz RAM až 256 MB – lze použít mechaniky CD ROM, zvukovou kartu…

1990 INTEL 80 486 – komerčně velmi úspěšný počítač, na bázi jeho procesoru stojí např. Hubbleův kosmický teleskop. Aktivně vylepšován až do příchodu operačního systému Windows 95.

1995 – Pentium I.1997 – Pentium II. – pro Windows 982000 – Pentium III. – pro Windows 20002002 – Pentium IV. – pro Windows XP

Page 43: Historie výpočetní techniky
Page 44: Historie výpočetní techniky

iPhone je produkt společnosti Apple, který v sobě spojuje funkce mobilního telefonu s digitálním fotoaparátem, multimediálního přehrávače (iPod) a zařízení pro mobilní komunikaci s internetem. Od vydání SDK v roce 2008 se pomalu stává i kapesní herní konzolí. Ovládá se pomocí velkého dotykového displeje s virtuální klávesnicí

Page 45: Historie výpočetní techniky

iPod je multimediální přehrávač firmy Apple. Tento název se užívá pro celou rodinu přenosných MP3 přehrávačů od Apple. Zkráceně se tak také velmi často označuje nejvyspělejší klasický přehrávač, iPod Classic (iPod 6G). iPody mají jednoduché uživatelské rozhraní, které se ovládá pomocí dotykového kolečka (tzv. click wheel). Výjimkou je model iPod Touch a poslední model iPod Nano který se ovládá pomocí dotykového displeje.

shuffle 4G, nano 6G, classic 6G, touch 4G

Page 46: Historie výpočetní techniky

PagerPager je malé osobní telekomunikační zařízení.Umožňuje pouze přijímat krátké textové nebo číselné zprávy. V České republice fungují dvě pagingové sítě: analogová (RDS) a digitální (ERMES). Zprávy na pager je možné posílat jak jednotlivě, tak hromadně. Konkurencí pagingu jsou SMS zprávy posílané na mobilní telefon.Pagery se dělí na:Numerický pager (schopné přijímat a zobrazovat pouze čísla)Textový pager (schopný přijímat textové zprávy)

Page 47: Historie výpočetní techniky

Tablet – PC – s dotykovým displejem

Page 48: Historie výpočetní techniky

Současnost?

• Procesory – řádově 10 GHz• RAM – řádově do 10 GB• HDD – řádově do desítek TB• Operační systém od listopadu 2009 – Windows 7• Alternativní OS – nejzn. mutace systému LINUX• Perspektiva – počítač 5. generace, biočip, umělá

inteligence, roboty…• A co dál…?

Page 49: Historie výpočetní techniky

1. K čemu sloužil ABAKUS a jaké jeho druhy rozlišujeme?2. Co to byla Pascaline?3. Popiš von Neumannovo schéma počítače4. Popiš počítač 0. generace5. Popiš počítač 1. generace6. Popiš počítač 2. generace7. Popiš počítač 3. generace8. Popiš počítač 4. generace9. Co je to TABLET?10. Co je to SMARTPHONE?11. Co je to Iphone ?12. Popiš PAGER13. Převeď do dvojkové soustavy 78 – napsaných v soustavě desítkové14. Převeď do desítkové soustavy dvojkové číslo 11100110110115. Jaká generace počítačů vládla světové technice v době přistání člověka na Měsíci? 16. Do které generace bys zařadil počítač, u kterého právě sedíš?

Kontrolní otázky:

Page 50: Historie výpočetní techniky

Seznam obrázků:

• Obr. 1: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://www.fi.muni.cz/usr/jkucera/pv109/vystavka/xsafarik_index.htm

• Obr. 2: vlastní• Obr. 3: vlastní• Obr. 4: vlastní• Obr. 5: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/RomanAbacusRecon.jpg• Obr. 6: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Schickard.jpg• Obr. 7: Propio, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http

://commons.wikipedia/wiki/Pascalina.jpg• Obr. 8: Kolossos, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http

://upload.wikipedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/92leibnitz.jpg• Obr. 9: Carl Frieden, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http

://commons/wikipedia.org/wiki/file:MarchantRB9.jpg• Obr. 10: unknown artist, 1941, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http

://upload.wikipedia.org/wikipedia/commons/CharlesBabbage.jpg• Obr. 11: Museum London, Joe D., 14 January 2005 [vid. 20. 9. 2012], dostupné z:

http://commons.wikipedia.org/wiki/File:0501142529_diference.jpg

Page 51: Historie výpočetní techniky

• Obr. 12: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hollerith.jpg

• Obr. 13: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/history/PictDisplay/Aiken.html

• Obr. 14: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Harvard_Mark_I.jpg

• Obr. 15: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/Konrad_Zuse

• Obr. 16: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two_women_operating_ENIAC.gif

• Obr. 16: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC• Obr. 17: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z:

http://gustavodasilva.files.wordpress.com/2010/02/eniac1.jpg• Obr. 18: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/SAPO• Obr. 19: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z:

http://weather.mailasail.com/w/uploads/Franks-Weather/cray.jpg • Obr. 20: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z:

http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:The_Apollo_11_Prime_Crew_-_GPN-2000-001164.jpg

Seznam obrázků:

Page 52: Historie výpočetní techniky

• Obr. 21: NASA Apollo Archive, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: (http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a410/AS8-13-2329HR.jpg)

• Obr. 22: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://www.fi.muni.cz/usr/jkucera/pv109/vystavka/xsafarik_index.htm

• Obr. 23: Zosuka Tsutano, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/IPhone_and_iPhone_3G_%

• Obr. 24: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/IPod_family.png/200px-IPod_family.png

• Obr. 24: anonym, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Motorolapager.jpg

• Obr. 25: Cheap Tablet PC, [vid. 20. 9. 2012], dostupné z: http://wheretobuykindlez.com/wp-content/uploads/2012/05/Cheap-Tablet-Pc11.jpg

Seznam obrázků:

Page 53: Historie výpočetní techniky

Seznam použité literatury:

Page 54: Historie výpočetní techniky

Děkuji za pozornost