Nacházíte se zde
Historie vývoje počítačů Ze všedního života 

Historie vývoje počítačů

Ohlédnutí ke starým textům: Tento článek vznikl v polovině roku 2003.
Kdysi jsem tento článek napsal pro dnes již neexistující server Svetnetu.com a dnes jsem na něj narazil v jedné složce. Ač lidé na počítačích pracují, o jejich vzniku vědí málo… proto čtěte, třeba se dozvíte něco nového.

Prvním známým a historicky doloženým předchůdcem dnešních počítačů byl nejspíše abakus, počítací stroj sestrojený v Malé Asii před více než pěti tisíci lety. Bylo možné ho použít ke sčítání a odčítání menších cifer a v některých zemích se používá dodnes. Byla to primitivní pomůcka založená na posouvání korálků po provázku nebo tyčce. Těmto korálkům se v Římě říkalo „calculli“ – odtud název kalkulačka. První mechanickou kalkulačku v historii údajně vynalezl Leonardo da Vinci a podle jeho náčrtků byla dokonce i sestrojena i v naší současnosti. Jeho horlivým následovníkem byl Francouz Blaise Pascal, který v roce 1642 vyrobil počítací stroj, který uměl pouze sčítat a odčítat a fungoval na principu přetáčení ozubených koleček. V historii vývoje počítačů si své místo také plně zasloužil anglický badatel Charles Babbage, který asi v polovině 19. století sestrojil mechanický sčítač děrných štítků a později usiloval o vytvoření univerzálnějšího počítače, který by byl schopen řešit i složitější početní úkony. V roce 1833 dokonce předvedl plány na stroj pro řešení diferenciálních rovnic, který ovšem nebyl sestaven. Jednalo se totiž o „obludu“, která měla velikost lokomotivy a byla poháněna párou. Další výzkumy však byly ukončeny jeho smrtí a proto svoje sny nikdy plně nerealizoval.

Další vývoj počítačů se již dělí do jednotlivých generací.

První generace počítačů byla velmi primitivní. Počítače neměli žádný společný ani sjednocený software a všechny jejich části i funkce byly sestrojovány přesně na míru. V této době zatím ještě neexistují žádné společné programovací jazyky a každý počítač má svůj vlastní strojový kód, který určoval funkci programu. Většina programovaných funkcí byla uchována na přenosných médiích (děrné štítky a papírové pásky). Programování bylo nesmírně složité a zdlouhavé. Počítače to byly pomalé a mohla je používat pouze jedna osoba. Programování probíhalo právě prostřednictvím děrných štítků. Ty se vkládaly do vstupu stroje a program v konečné podobě vycházel z výstupu počítače. Rychlost vstupu byla několik set znaků za sekundu, zatímco u výstupu to bylo pouze do třiceti znaků za sekundu. Takové počítače byly obrovské, mohly dokonce zabrat celou budovu a to díky jejich hlavním součástkám – elektronkám – a zároveň byly díky nim velice poruchové. Tato generace počítačů se uplatnila ve druhé světové válce. Byly to hlavně šifrovací stroje, počítače pro výpočet balistické křivky střel a pro výpočty trajektorií raket. První samočinný počítač v USA byl Howard Mark 1, který sestrojil Howard Aike se svými spolupracovníky z univerzity. Měřil 16 metrů, vážil přibližně 5 tun, obsahoval přes tři čtvrtě milionu součástek a 800 kilometrů drátových spojů. Byl to elektronický reléový počítač, který využíval elektronické impulsy k pohybu mechanických součástek. Američané ho však nejspíše použili pro výpočty při vývoji první atomové bomby.

Druhá generace počítačů nastupuje vynálezem tranzistoru. Tranzistor byl zkonstruován v roce 1948 a nejprve byl využíván například v rádiích v oblasti počítačů se uplatňuje teprve v roce 1956, kde nahrazuje elektronky. Díky tranzistorům se počítače značně zmenšily, spotřebovávaly daleko méně elektrické energie a také se hodně snížila jejich poruchovost. Na druhé straně se tranzistory hodně zahřívaly a spalovaly počítač zevnitř. V tomto období již nastupují první programovací jazyky, které počítače částečně sjednotily a rozšířila se možnost jejich využití. Prvním jazykem se nejspíše stal Short code, který vytvořil John Mauchly v roce 1949. Dalším jazykem pro vědecké výpočty byl Fortan (1957). Pro teoretické výpočty spíše matematického rázu byl v roce 1958 definován jazyk Algol. V roce 1960 byl napsán jazyk pro hromadné zpracování dat, například pro ekonomické výpočty, který se jmenuje Cobol. A samozřejmě nemůžeme opomenout programovací jazyk Basic (1964), který se stal základem pro programování na mikropočítačích. Velkými změnami také prošla paměť. Začaly se používat magnetické pásky, ale jejich nevýhodou byla dlouhá přístupová doba, a proto se časem přešlo na diskovou paměť. Disky měly daleko větší kapacitu a byly mnohem rychlejší.

Třetí generace počítačů byla založena na zdokonalování integrovaných obvodů. Vědec Jack Clair Kilby přišel v roce 1958 s nápadem vytvoření jedné součástky z kousku polovodiče (křemíku), která by obsáhla větší počet součástek. Tak vznikl integrovaný obvod, který zajistil výrazné zmenšení počítačů a zvýšeni jejich spolehlivosti. Šlo hlavně o to, že se počítače tak nepřehřívaly a byly mnohem rychlejší. První čip sestrojil právě Kilby, byla to germaniová destička asi 1 cm dlouhá a tenčí než párátko (obsahoval tranzistor, odpory a kondenzátory). V roce 1964 vyslovil Gordon Moor domněnku (Moorův zákon), že kapacita integrovaných obvodů se bude každých 12-18 měsíců zvyšovat a toto tvrzení platí do dneška. Roku 1966 byla vyvinuta tzv. magnetická bublinková paměť – jedná se o granátovou vrstvu (asi 1 mm) nanášenou na integrované obvody. Pomocí magnetizace povrchu se místo označilo jako 1 a absencí magnetizace jako 0. Tímto způsobem se informace zapisovaly do paměti. V roce 1967 Norman Kitz sestavil první elektronický osobní počítač obsahující integrované obvody a nazval jej Anita Mark 8. V tomto období vznikaly první operační systémy a došlo ke sjednocení instrukčního kódu, což umožňovalo vzájemnou kompatibilitu počítačů od jednotlivých výrobců.

Čtvrtá generace počítačů již obsahuje první mikroprocesory. V roce 1971 firma Texas Instruments začíná poprvé vyrábět mikroprocesory (CPU). Mikroprocesor zpracovává veškeré informace, které do něho vysílají ostatní části počítače a předává je dál. První inkoustovou tiskárnu vyrábí firma IBM v roce 1976 a o rok později zakládá Bill Gates a Paul Allen firmu Microsoft. Prvním operační systémem byl MS-DOS a díky němu udělaly počítače velký skok kupředu, protože se již nemusely složitě programovat a daly se obsluhovat pomocí jednoduchých příkazů (první počítač s MS-DOS uvádí IBM v roce 1981). V roce 1983 se na místo magnetického pásku začíná používat disketa. První osobní laserovou tiskárnu, která měla větší kvalitu tisku než inkoustová, vyrábí firma Hewlett-Packard v roce 1984. Roku 1985 vyvinula firma Microsoft pro IBM operační systém Windows 1.0, což byla zdokonalená verze MS-DOS. Tato éra počítačů přetrvává do dneška a neustále se zdokonaluje. Jsou to počítače tak jak je známe, pouze se zdokonalil jejich výkon a software.

Dokonce se již mluví i o páté generaci, která je ještě ve vývoji, ale můžeme ji očekávat v blízké budoucnosti. Vyvíjí se totiž počítače optické, které využívají toku fotonů a ne elektronů. I programátoři pracují na zlepšeních a vytvářejí virtuální realitu. A všichni dohromady se snaží o vytvoření umělé inteligence.

Podobné příspěvky

2 thoughts on “Historie vývoje počítačů

Zanechte komentář

Please type the characters of this captcha image in the input box

Zadejte, prosím, znaky z obrázku do textového pole a pak odešlete komentář.