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
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.
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
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
Historie výpočetní techniky
PaedDr. Pavel Kovář
novověkrané období vývoj PC a současnostgenerace počítačů
ÚSVI
T dějin
• Schopnost abstrakce• prst, kamínek, čárka
= zvíře, sbíraný plod počítaná veličina
odlišení se od ostatních tvorů na Zemi
Pravěk
Pračlověk „Janeček“ zde poprvé zjistil, že počet čehokoli lze znázornit zcela obecně
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
Starověk
• Egypt • Indie• Čína• Mezopotámie
Řeka – obchodní tepna, centrální moc, bezpečí před okolními nájezdy… ekonomická prosperita
Potřeba řídit a počítat – základ ekonomie
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“
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.
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
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.
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).
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.
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
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.
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.
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.
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
Konec 19. století
Booleova algebra
Základ tvorby dvojkové soustavy, v níž pracuje každý modení počítač.
Ukázka převodu z dvojkové soustavydo desítkové a zpět.
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
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).
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.
Elektronky ENIACu
1946
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.
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
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.
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
Z p ě t
Dnešní čtyřicátník zkoumá standardní PCv době svého dětství
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
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
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
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
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)
Tablet – PC – s dotykovým displejem
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…?
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:
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
• 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:
• 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:
Seznam použité literatury:
Děkuji za pozornost