RAZVOJ INFORMACIONIH TEHNOLOGIJA

Periodi u razvoju informacionih tehnologija

1) premehanički (Abakus)

2) mehanički (Pascalina, Lajbncova mašina, Diferencijska mašina, Analitićka mašina)

3) elektromehanički (ASCC i ENIAC-Electronic Numerical Integrator And Computer) i

4) elektronski (I, II, III i IV generacija računara)

2

1) PREMEHANIČKI PERIOD 3000 P.N.E – 1450 N.E

Prva prava sredstva za računanje nastala u Mesopotamiji i Egiptu i bila su

poznata pod nazivom Abakus (grčk. bax=ploča pokrivena prašinom). Sastojala

su se od ploče sa urezanim žlebovima po kojima su mogli da klize kamenčići. U

13. veku u Kini je izvršeno unapređenje abakusa tako što su žlebovi zamenjeni

žicama na koje su nanizani kamenčići. Time je mogao da služi kao sredstvo za

izvođenje jednostavnih računskih operacija. Dalje unapređenje abakusa se

izvršili Japanci u 17. veku omogućivši izvršavanje mnogo složenijih radnji.

3

2) MEHANIČKI PERIOD 1450. G. – 1840. G.

Ovaj period su obeležila računska sredstva čije su komponente funkcionisale na mehaničkim principima. U skoro 4 veka pojavio se veliki broj ovih sredstava koji su imali za cilj efikasnije obavljanje kako jednostavnih tako i složenih računskih operacija.

Francuski naučnik Blez Paskal (1623-1662) je projektovao prvu mehaničku mašinu za računanje nazvanu Pascaline.

Sastojala se od niza brojčanika koji su se pomerali uz pomoć točkića i pera. Ova mašina je mogla da sabira i oduzima osmocifrene brojeve.

4

Nemački matematičar i filozof Gotfrid Vilhelm fon Lajbnic je unapredio Paskalovu računsku mašinu 1673. godine.

Njegov koncept je mogao da sabira, oduzima, množi i deli brojeve koji su imali između 5 i 12 cifara.

Lajbnicova mašina

5

Engleski profesor matematike na Univerzitetu Kembridž Čarls Bebidž je 1832. godine napravio prototip mašine koju je nazvao diferencijska mašina po jednoj metodi rešavanja jednačina.

Diferencijska mašina je imala namenu vršenja osnovnih operacija ali mogućnost izračunavanja kvadrata i kubova šestocifrenih brojeva.

Mašina je funkcionisala na principu zupčanika i poluga i pokretana je ručno.

Najveći značaj Bebidžove mašine je mogućnost izračunavanja iz dva koraka pri čemu je bilo moguće preneti rešenja izprvog koraka u naredni.

Diferencijska mašina

6

Analizirajući diferencijsku mašinu Bebidž je 1833. godine shvatio da ima ograničenu upotrebu zbog čega je projektovao novu mašinu opšte namene nazvanu analitčki mašina. Analitička mašina je posedovala deo koji nazvan memorija i koji je mogla da čuva do 100 brojeva. Zbog principa funkcionisanja Bebidžova analitička mašina se smatra pretečom savremenih računara. Na žalost, Bebidž nikad nije realizovao svoju ideju do kraja.

7

Analitička mašina

8

3) ELEKTROMEHANIČKI PERIOD 1840. G. – 1939. G.

Razvoj industrije krajem 19. veka zahtevao je složeniju obradu podataka. Otkriće električne energije i razvoj elektrotehnike omogućio je razvoj računarskih sredstava koji su elektrotehničke komponente kombinovali sa mehaničkim komponentama.

Važno otkriće za projektovanje savremenih računara je bio koncept binarnog sistema postavljenog od strane irskog naučnika Džordža Bula (Bulova algebra).

Godine 1884. Amerikanac Herman Holerit je patentirao mašinu za tabeliranje pomoću bušenih kartica čime je omogućeno brzo očitavanje podataka. Holerit je zatim osnovao kompaniju koja je bila preteča IBM-a.

Konstruktor prvog elektromehaničkog računara bio je Hauard Ejken koji je u Holeritovu mašinu sa bušenim karticama implementirao zaboravljeni Bebidžev koncept programabilne računske mašine. Ceo projekat je bio finansijski i stručno potpomognut od strane IBM-a i rezultirao je konačnom realizacijom 1944. godine. Mašina je dobila naziv ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator). Mašina je bila duga 17 metara, visoka skoro 2,5 metara. U mašinu je bilo ugrađeno 800 km žice, 750 000 delova i 3 miliona električnih spojeva.

4) ELEKTRONSKI PERIOD 1939. G. – DANAS

Razvoj računara sačinjenih od elektronskih komponenti je počeo neposredno pred 2. svetski rat. Međutim, razvoj samih elektronskih komponenti koje su uz izvesnu modifikaciju i prilagođavanje činile elektronske računare počeo je znatno pre, početkom 20. veka.

U najznačajnija otkrića u oblasti elektronike spadaju otkriće elektromehaničkog logičkog kola koje je patentirao Nikola Tesla 1903. godine, zatim elektronska 7 vakuumska cev konstruisana od strane naučnika Li de Foresta 1906. godine i flip-flop elektronskog kola konstruisan 1919. godine.

Drugi svetski rat je predstavljao i tehnološki rat sukobljenih strana zbog čega su veliki pomaci u računarstvu napravljeni upravo u tom periodu.

Posle drugog svetskog rata dolazi do daljeg razvoja računarske tehnike.

Era savremenog računarstva se deli na četiri ili pet perioda, popularno generacija računara. Osnovni kriterijum za podelu predstavlja tehnologija izrade elektronskih komponenti od kojih su računari konstruisani. Vrlo često se u literaturi ove komponente nazivaju i logički elementi.

9

10

Prva generacija računara: 1939. g – 1958. g.

Računari prve generacije su koristili vakuumske cevi kao logičke elemente. Osnovni nedostaci vakuumskih cevi su: troše mnogo električne energije, nepouzdane (često se kvare), zauzimaju mnogo prostora i skupe su.

Ovi računari su kao ulazno/izlazne uređaje najčešće koristili bušene kartice, papirne i magnetne trake.

Vakuumska cev

Programiranje se baziralo na korišćenju mašinskog jezika zbog čega je proces programiranja bio mukotrpan i spor. Tek pri kraju ovog perioda su se pojavili asembleri koji su omogućili pisanje pomoću mnemoničkih oznaka. To je uslovilo i pojavu prvih prevodioca (kompajlera) koji su instrukcije napisane u asembleru prevodile na mašinski jezik razumljiv računaru.

Najpoznatije kompanije za proizvodnju računara u ovom periodu su bile: Sperry Rand sa serijom računara pod nazivom UNIVAC i IBM.

11

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

Džon von Nojman je dao osnovne principe arhitekture današnjih računara. On je napravio razliku imedju materijalnog dela računara - hardvera i softvera odnosno programskog dela računara. On 1943., zajedno sa Džonom Moklijem i Džonom P. Ekertom počinje sa radom na projektu ENIJAK (ENIAC). Oni su smislili prvi potpuno elektronski računar koji je radio na osnovu unapred zadatog programa. Njegova proizvodnja je počela još u vreme Drugog svetskog rata, 1943. i bio u upotrebi sve do 1955. godine. Zasnivao se na 10-cifarskoj dekadnoj reči. Težio je 30 tona, sadržao je 18.000 vakuumskih cevi, oko 70.000 otpornika i 5 miliona zavarenih spojnica. Zauzimao je oko 167 metara kvadratnih. Za ulaz i izlaz su se koristile bušene kartice.

12

UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer)

Bio je prvi računar koji je ušao u komercijalnu upotrebu. Razvila ga je kompanija koju su osnovali Džon Ekert i Džon Močli, konstruktori ENIAC računara, koji su bili i glavni dizajneri ovog računara. Ovo je bio prvi računar od koga je proizvedeno više primeraka.

Ovaj računar je bio težak oko 13 tona, imao je 5.200 vakuumskih cevi i obavljao je 1.900 operacija u sekundi. Zauzimao je 35,5 metara kvadratnih prostora. Imao je memoriju na principu linija za kašnjenje, radio je dekadno (koristo je binarno kodiranu decimalnu aritmetiku), a kao memorijsku jedinicu uveo je magnetne trake.

Prvi UNIVAC računari su se veoma dugo koristili čak i onda kada su postali tehnološki zastareli (sve do 1970. g.)

13

Druga generacija računara: 1959. g. – 1964. g.

Drugu generaciju računara obeležila je primena tranzistora kao osnovnih logičkih elemenata. Tranzistor je razvijen 1947. g. a njihova primena u računarskoj industriji je počela 1959. godine. Za razliku od vakuumske cevi koje su funkcionisale na principu kretanja elektrona kroz vakuum tranzistori su sačinjeni od čvrstog provodnika. Bili su mnogo manji po veličini, pouzdaniji, trošili manje električne enegije a i izrada je bila znatno jeftinija što je drastično smanjivalo cenu celog računara.Drugo značajno otkriće koje je obeležilo ovu generaciju računara je magnetno jezgro koje se koristilo kao unutrašnja memorija. Ovaj uređaj se sastojao od gvozdenih jezgara koja bi se namagnetisala propuštanjem električne struje. Osnovne prednosti primene magnetnih jezgara je veća brzina od prethodnih rešenja ali i mogućnost čuvanja podataka i po prestanku električnog napajanja.

Računari druge generacije su imali i naprednije rešenje za trajno čuvanje podataka. Iako je prvi magentni disk konstruisan 1957. godine masovna upotreba je počela sa računarima II generacije.Drugu generaciju računara je obeležio i razvoj viših programskih jezika i odgovarajućih prevodilaca kao što su FORTRAN, ALGOL-60, COBOL, itd. Pojava viših programskih jezika je označila početak savremenog razvoja softvera.Magnetna jezgra

14

Dalji razvoj se kretao u smeru sve efikasnijih računara što je podrazumevalo sve veći broj komponenti (tranzistora, otpornika itd). Kako ove komponente nisu bile zanemarivih veličina a potrebe narasle na nekoliko desetina hiljada istih, proizvođači su se našli u problemu. Da bi se ovi problemi prevazišli, došlo se na ideju da se komponente prave ne od parčića silicijuma već na parčetu silicijuma. Na taj način su nastala integrisana elektronska kola poznata kao čip, čime je započela era mikroelektronike.

Primena čipova donela je čitav niz prednosti:

• Cena izrade čipa je znatno manja od cene izrade tranzistora. Kasnije je tehnologija izrade čipova je postala još ekonomičnija i efikasnija.

• Međusobno rastojanje elektronskih komponenti je drastično smanjeno pa je i putovanje elektrona drastično manje čime je postignuta veća brzina računara,

• Veze u integrisanim kolima su mnogo pouzdanije nego kod lemljenih komponenti,

• Integrisana kola troše manje električne energije i manje se greju,

• Računari postaju manji čime je stvorena mogućnost konstruisanja računara za lične potrebe.

Čip

Treća generacija računara: 1965. g. – 1971. g.

15

Četvrta generacija računara: 1972. g. – 1987.g.

Dalji razvoj tehnologije kretao se u smeru sve veće integracije integrisanih kola tj. sve većeg broja integrisanih kola koja su bila obuhvaćena jednim čipom.

Razvoj tehnologije integrisanih kola doneo je napredak ne samo u razvoju memorijskih već i procesorskih čipova. Tako je 1971. godine u kompaniji Intel konstruisan prvi mikroprocesor koji je sadržao sve komponente CPU-a na samo jednom čipu.

U domenu razvoja programskih jezika i softvera takođe je bilo značajnog napretka. Jedno od najznačajnijih je razvoj programskog jezika C od strane Denisa Ričija 1972. godine. Autor jezika, Denis Riči, i njegov kolega Tomson su kasnije koristili jezik C za pisanje verzije operativnog sistema UNIX.

Period od početka poslednje decenije 20. veka pa do danas obeležio je značaj razvoj telekomunikacionih mreža i tehnologija. To se posebno odnosi na razvoj interneta i world wide web-a koji su doneli potpuno nove tehnike kako u razvoju softvera i hardvera, tako i savremenog poslovanja.

16

Peta generacija računara: od 1990. g.

Peta generacija je zasnovana na konstrukciji paralelne arhitekture koji omogućavaju istovremeni rad više kompjutera (procesora) na rešavanju određenog zadatka.

Šestu generaciju kompjutera (neurokopjuteri) karakteriše razvoj neuronskih mreža koje bi trebalo da istovremeno obrađuju veliki broj informacija korišćenjem više hiljada porocesora što liči na rad ljudskog mozga.

MIKRORAČUNARI

1973.g. Intel 8080, 8-bitni mikroprocesor1975.g. prvo računar Altair 88001976.g. Apple I1977.g. 32-bitno računar VAX (DEC), Apple II1981.g. Operativni sistem Microsoft DOS1982.g. Intel 80286 poznatiji kao 286 prvi procesor koji je

mogao izvoditi programe pisane za njegove prethodnike

1984.g. Macintosh1985.g. Microsoft Windows

MIKRORAČUNARI - MIKROPROCESORI

1985.g. 32-bitni mikroprocesor Intel 386TM sadržavao je 275,000 tranzistora i bio je "multi tasking," tj. mogao je izvršavati više programa u isto vrijeme.

1979-88.g. super računala CDC - Control Data Corporation (Cyber 203, Cyber 205, Cyber 960)

1972.-85.g. super računala Cray Research Comp. (Cray-1, Cray X-MP, Cray-2, Cray Y-MP)

1989. Intel 486TM označava stvarni prelazak s računara upravljanih komandama operacijskog sustava na računare upravljana mišem ili srodnim uređajima. Imao je ugrađen matematički koprocesor, koji je višestruko ubrzava računanje kompleksnih matematičkih funkcija

NOVI MIKROPROCESORI

1993. Intel Pentium® omogućuje ugradnju "realnog svijeta" u računar (govor, muzika, rukopis, digitalna fotografija)

1995. Intel Pentium® Pro (aplikacije za 32-bitne servere i radne stanice). Pentium® Pro procesor sadrži oko 5.5 miliona tranzistora.

1997. Intel Pentium® II sastoji se od 7.5 miliona tranzistora, a dizajniran je za djelotvorno procesiranje video, audio i grafičkih podataka.

1998.The Pentium® II XeonTM dizajniran je da bi poboljšao rad srednjih i jakih servera i radnih stanica.

NOVI MIKROPROCESORI

1999. Intel Celeron® namijenjen je poboljšanju programa za tržište (igre, edukacija)

1999. Intel Pentium® III ima ugrađene nove funkcije koje dramatično poboljšavaju svojstva programa za obradu digitalne slike, 3-D prikaza, audio i video zapisa, prepoznavanja govora, što se obilno koristi u kretanju po Internet mreži. U njega je ugrađeno oko 9.5 miliona tranzistora, a korištena je 0.25-mikronska tehnologija.

1999. Pentium® III XeonTM poboljšava rad servera i radnih stanica. Dizajniran je za multiprocesorske sustave.

NOVI MIKROPROCESORI

2000. Pentium® 4 (filmovi profesionalne kvalitete,TV preko Interneta, video, govor i 3D grafika u realnom vremenu, brzo enkodiranje muzike za MP3. Sastoji se od 42 miliona tranzistora, a izveden je u 0.18 mikronskoj tehnologiji.

2001. Intel® XeonTM namijenjen je za radne stanice s dual-procesorom, te multi-procesorskim serverskim konfiguracijama koje stižu uskoro.

2001. Intel® ItaniumTM procesor je prvi u porodici 64-bitnih produkata iz Intela. Namijenjen je high-end, enterprise-class serverima i radnima stanicama. Nova arhitektura zasnovanana Explicitly Parallel Instruction Computing (EPIC) design tehnologiji