Obsah
- První kalkulačka
- Charles Babbage
- Dilema sčítání lidu
- Bojující počítačový vývoj
- Mikroelektronické řešení
- Osobní počítače
Ashley Doyle pochází z Kanady a často píše články o počítačích a technologiích.
Počítače jsou pravděpodobně jedním z nejvýznamnějších vynálezů v lidské historii a jejich vývoj, i když v minulém století rychlý, trvá téměř půl tisíciletí. Jejich pověstná historie je také vynikajícím příkladem toho, jak mohou vědci, vynálezci a matematici stavět na práci svých předchůdců, aby dokázali reagovat na potřeby své doby a otřásli světem svými výtvory.
První kalkulačka
Zatímco počitadlo je první kalkulačka na světě, první mechanická kalkulačka byla vytvořena v roce 1642. Francouzský polymath Blaise Pascal vytvořil stroj se sérií vzájemně propojených zubů, který mohl sčítat a odečítat desetinná čísla, aby pomohl svému otci, výběrčím daní, činit součty . Tento první krok k modernímu počítači inspiroval několik dalších, včetně německého matematika Gottfrieda Leibnize. Na konci 17. století pokračoval v povýšení designu na dokončení dalších funkcí, včetně dělení a násobení.
On je také připočítán s průkopníkem prvního úložiště paměti nebo registrace, stejně jako s vynálezem binárního kódu. Toto byl způsob reprezentace jakéhokoli desetinného čísla pomocí pouze dvou číslic, nuly a jedné. Ačkoli jeho vynálezy nepoužívaly to druhé, inspirovalo britského matematika George Boola k vytvoření binární nebo booleovské algebry. To by se stalo široce používaným v počítačovém designu a provozu, ale nemělo by se to stát za další století.
Charles Babbage
Na základě konceptu hesenského armádního inženýra J. H. Müllera byl Charles Babbage první, kdo navrhl automatickou mechanickou kalkulačku pro tabelování polynomiálních funkcí. Difference Engine, jak se mu říkalo, nebyl nikdy dokončen, dokonce ani s počátečním financováním britskou vládou. S pomocí Agusty Ady Byrona, který pomohl vylepšit jeho nápady pro programování, šel Babbage o krok dále při navrhování mechanického víceúčelového obecného počítače označovaného jako Analytical Engine.
Tento stroj je nejranější konstrukcí pro počítač podobný tomu, co vidíme dnes. Fungovalo by na 40místných číslech, s „mill“, časným CPU, se dvěma hlavními akumulátory a některými pomocnými, zatímco sklad nebo paměť by obsahovala tisíc 50místných čísel. Bylo by několik čteček karet, které by interpretovaly programy a data uložená na děrovacích kartách. Tyto karty byly zřetězeny a pohyb těchto řetězů byl reverzibilní. Stroj by provedl podmíněné skoky a umožnil by formu mikrokódování. Poháněn parním strojem se předpokládalo, že je schopen sčítání během několika sekund a násobení nebo dělení během několika minut.
Dilema sčítání lidu
Ve Spojených státech se sčítání provádí každých deset let, ale do roku 1880 se počet obyvatel rozrostl natolik, že dokončení procesu ruční práce pomocí listů časopisů trvalo osm let. V obavě z nevyřízených odhadů, že příští sčítání může trvat celé desetiletí nebo déle, proběhla soutěž o nalezení lepší metody.
Zaměstnanec oddělení sčítání lidu Herman Hollerith poskytl řešení při vytváření svého prvního tabulkového stroje. Vynález zaznamenal data na médium, které lze poté přečíst. Pro ovládání byla použita předchozí strojově čitelná média, jako například piano piano, nikoli data. Místo použití papírové pásky šel s děrnými štítky a mechanickými relé, aby zvýšil mechanické počitadla. I s větším počtem obyvatel se sčítání lidu z roku 1890 snížilo na šest let a údajně vládě ušetřilo 5 000 000 USD.
Z tohoto úspěchu Hollerith pokračoval v založení společnosti Tabulation Machine Company, z níž se nakonec stal International Business Machines neboli IBM. Několik velkých úřadů pro sčítání lidu po celém světě a velké pojišťovací společnosti si pronajaly jeho stroje a zařízení a zakoupily jeho karty, které financovaly budoucí vývoj, včetně plug-inu, který lze přepojit pro různé aplikace.
Bojující počítačový vývoj
Druhá světová válka vygenerovala některé z nejmohutnějších a nejsilnějších počítačů, jaké byly v té době k vidění, s pokrokem urychleným nepřátelskými frakcemi. Konrad Zuse z Německa učinil první kroky v roce 1938 a postavil v domě svých rodičů první programovatelný binární počítač na světě s názvem Z1. Následující rok postavil americký fyzik John Atanasoff a elektrotechnik Clifford Berry propracovanější binární stroj, kterému dali název Atanasoff Berry Computer (ABC). Byli první, kdo k ukládání čísel používal elektrické spínače. Stovky nebo tisíce přepínačů mohly ukládat mnoho binárních číslic, na rozdíl od jejich analogových předchůdců, kteří ukládali čísla pomocí poloh kol a tyčí.
Tým matematiků, včetně Alana Turninga, se sídlem v Bletchley Parku poblíž Londýna, hledal řešení, aby síly Aliance prolomily neustále se měnící tajné kódy Němců. Vytvořili počítač s názvem Colossus, který byl prvním plně elektronickým počítačem. Místo relé používalo lepší formu spínače známého jako vakuová trubice, kterou dříve vytvořil Lee De Forest v roce 1906. Vakuové vany známé jako Audion byly asi tak velké jako palec člověka a žhnuly červeně jako malá elektrická žárovka.
Jelikož se však jednalo o přísně tajný program, první viditelný počítač využívající tyto programy vytvořil v roce 1946 John Mauchly a J. Presper Eckert. ENIAC nebo elektronický numerický integrátor a kalkulačka obsahoval 18 000 elektronek, devětkrát více než Colossus, byl dlouhý asi osmdesát stop a vážil 30 tun. Díky tomu byl schopnější než jeho předchůdce, který byl navržen výhradně pro rozbití kódu, ale stále byly masivní, nákladné a občas nespolehlivé.
Mikroelektronické řešení
Řešení poskytli tři fyzici pracující na vývoji nové technologie pro americký veřejný telefonní systém. John Bardeen, Walter Brattain a William Shockley z Bell Telephone Laboratories věřili, že polovodiče lze použít jako lepší formu zesilovače než elektronky. To vedlo k vytvoření tranzistoru s bodovým kontaktem, po kterém následuje spojovací tranzistor.
Navzdory mnoha výhodám používání tranzistorů jako přepínačů musely být ručně zapojeny, aby se všechny komponenty spojily dohromady, což bylo pracné, nákladné a náchylné k chybám. To přimělo Jacka Kirbyho z Texas Instruments k vytvoření prvního integrovaného obvodu, kolekce tranzistorů a dalších komponent, které by mohly být vyrobeny najednou. Robert Noyce z Fairchild v Kalifornii vyvinul něco podobného ve stejnou dobu, ale našel způsob, jak zahrnout spojení mezi komponentami v integrovaném obvodu pro automatizaci celého procesu.
V roce 1968 Robert Noyce a Gordon Moore opustili Fairchild, aby založili společnost Integrated Electronics nebo Intel. Původně plánovali vyrobit paměťové čipy, ale z objednávky na výrobu čipů pro řadu kapesních kalkulaček si inženýři Fredrico Faggin a Marcian Edward Hoff uvědomili, že pro všechny je možné vyrobit univerzální čip. Odtamtud byl vytvořen univerzální jednočipový počítač nebo mikroprocesor.
Osobní počítače
V roce 1974, s využitím populárního procesoru Intel známého jako 8080, postavil první MITIS Altair 8800 Ed Roberts. Tento počítač měl přední panel pokrytý červenými LED světly a přepínacími spínači a udělal Robertsovi jmění. To inspirovalo Steva Wozniaka, zaměstnance společnosti Hewlett-Packard a člena Homebrew Computer Club, k použití mikroprocesoru 6502 k výrobě Apple I. Jeden z jeho přátel, Steve Jobs, ho přesvědčil, aby se strojem a těmito dvěma začal podnikat nastavit Apple Computer Corporation.
O rok později IBM uvedla na trh osobní počítač IBM nebo počítač pomocí svého mikroprocesoru 8080. Nakonec se obrátili na Billa Gatese a jeho malou společnost Microsoft, aby sestavili operační systém s názvem DOS založený na produktu získaném od společnosti Seattle Computer Products. Gates si ponechal práva na velmi podobnou verzi pro své vlastní použití a nakonec je prodal jiným výrobcům počítačů, jako jsou Compaq a Dell, kteří začali vyrábět hardware kompatibilní s IBM.
To byl start počítače, jak ho známe dnes. Po téměř půl století hlavní průmyslová jména pokračovala v soutěžení a inovacích, díky nimž byly jejich výrobky elegantnější, menší, rychlejší a výkonnější. Díky velkým inovacím, jako je Google Glass, a pokračující integraci do všech částí společnosti, není pochyb o tom, že počítač se bude vyvíjet po mnoho dalších let.
Tento článek je přesný a pravdivý podle nejlepších znalostí autora. Obsah slouží pouze k informačním nebo zábavním účelům a nenahrazuje osobní rady ani odborné rady v obchodních, finančních, právních nebo technických záležitostech.
