Pojęcia podstawowe, historia komputera, rodzaje komputerów. Urządzenia techniki komputerowej Identyfikacja i charakteryzowanie jednostki centralnej komputera Pojęcia podstawowe, historia komputera, rodzaje komputerów.

Cele Zapoznanie z historią rozwoju maszyn liczących i komputerów Prezentacja podziału komputerów

Agenda Wybrane fakty z historii Rodzaje komputerów

Przypomnienie Jakie komputery spotykasz w swoim otoczeniu? (w domu, w pracy, u znajomych, w urzędach…) Jakie zadania i czynności realizowane są za pomocą tych komputerów? Jakich maszyn obliczeniowych używano kiedyś? W jakim kierunku rozwija się sprzęt i technika komputerowa?

system komputerowy = sprzęt + oprogramowanie Podstawowe pojęcia Komputer Urządzenie elektroniczne Realizuje proces przetwarzania informacji w postaci ciągu operacji arytmetyczno-logicznych Komputer jest uniwersalnym urządzeniem elektronicznym. Zwykle wykorzystuje się go do pisania tekstów, rysowania, oglądania filmów lub grania. By wykonanie tych wszystkich czynności było możliwe - Komputer przetwarza informacje w postaci ciągu operacji arytmetyczno-logicznych. Aby bardziej przybliżyć idee tego stwierdzenia, należy uświadomić sobie, że na system komputerowy składa się nie tylko ze sprzęt (hardware), ale również oprogramowanie (software), a więc: system komputerowy = sprzęt + oprogramowanie Sam komputer, czyli to co znajduje się wewnątrz obudowy: płyta główna, procesor, pamięć, karta graficzna, dyski itp., nie byłby w stanie wiele zrobić, bez jednego, a jakże ważnego elementu - myśli człowieka zawartej w programie komputerowym.

Agenda Wybrane fakty z historii Rodzaje komputerów.

Wybrane fakty z historii

Wybrane fakty z historii 500 p.n.e. – pierwsze liczydła w Egipcie Historia Informatyki sięga czasów znacznie bardziej odległych niż mogłoby się nam wydawać. Ludzie jeszcze nie znali komputerów, ale już wprowadzali metody liczenia i przetwarzania danych, które do dziś pozostały bez zmian lub zmieniły się w niewielkim stopniu. Człowiek od zawsze próbował wszystko przeliczać i porządkować, dlatego już w 3000 p.n.e. w Babilonii pojawiły się pierwsze metody obliczeń. W X wieku p.n.e. w Mezopotamii w prostych działaniach matematycznych próbowano pomagać sobie kamieniami, układając je w rzędach, a tym samym tworząc specyficzne plansze obliczeniowe. Kamienie te nazywały się calculi i od nich wywodzą się takie nazwy jak "kalkulacja” i „kalkulator". W kolejnych latach w kamieniach zaczęto robić otworki i nawlekać je na sznurki, tworząc pierwsze przenośne urządzenia liczące, czyli tzw. liczydła. Pierwsze liczydła pojawiły się w Mezopotamii i w Egipcie około 500 roku p.n.e.

Wybrane fakty z historii 1614 r. – kostki (tabliczki) Napiera – dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie Kostki (tabliczki, pałeczki) Napiera były prawdopodobnie pierwszym mechanicznym urządzeniem wspomagającym proces liczenia, sprowadzającym działania mnożenia i dzielenia do prostych operacji dodawania i odejmowania. Można powiedzieć, że stanowiły one „ruchomą tabliczkę mnożenia". Na zbiorze tabliczek zapisana została pewna wersja tabliczki mnożenia: na każdej takiej kostce widniał specjalny iloczyn danej mnożnej przy mnożeniu przez 1, 2, 3, ..., 9. Chcąc wykonać mnożenie należało wybrać ze zbioru kostek te odpowiadające cyfrom mnożnej, ułożyć je obok siebie na podstawce i odczytać pewne iloczyny cząstkowe, aby je potem dodać do siebie. W praktyce jest to dużo prostsze, niż wydaje nam się to wydaje. Wynalazek Nepera zapoczątkował rozwój urządzeń analogowych służących do liczenia.

Wybrane fakty z historii 1642 r. – maszyna licząca Pascala - pascalina Francuski matematyk i filozof Blaise Pascal w 1643 r. zbudował dwudziałaniową maszynę do liczenia - arytmometr z ruchomymi kołami zębatymi, których ruch ograniczała blokada. Maszyna ta zdobyła tak wielką sławę, że przez bardzo długi czas, bo aż ponad 300 lat, uchodziła za pierwszą maszynę do liczenia. Był to pierwszy krok w kierunku automatyzacji urządzeń liczących.

Wybrane fakty z historii 1945 r. – ENIAC pierwszy komputer - 18000 lamp elektronowych, 7x13 metrów, 30 ton ENIAC (ang. Eectrical Numerical Integrator And Calculator ) był dziełem Johna Williama Mauchly'a i Johna Prespera Eckerta Juniora. Pierwotnym przeznaczeniem pierwszego na świecie komputera miało być wyliczanie toru lotu pocisków w czasie II wojny światowej, jednak jego budowę ukończono już po jej zakończeniu. ENIAC używano, więc w projektach cywilnych, które wymagały dużych mocy obliczeniowych np. do obliczania prognozy pogody, czy analizy promieniowania kosmicznego. To wielkie urządzenie składało się z 17 468 próżniowych lamp, 70 000 rezystorów, 10 000 kondensatorów, 1 500 transformatorów, 6 000 ręcznych przełączników i ponad 5 mln połączeń pomiędzy tymi elementami!. Zajmował powierzchnię 1 800 metrów kwadratowych i ważył aż 30 ton. Podczas pracy zużywał 160 000 wat mocy, co sprawiało, że w tym czasie, w Filadelfii przygasało światło. Po raz ostatni wyłączono go 2 października 1955 roku. Podyktowane było to względami ekonomicznymi i faktem pojawienia się nowszego komputera - UNIVAC.

Wybrane fakty z historii 1958 - pierwsza polska maszyna cyfrowa XYZ 650-4500 dodawań na sekundę 350-500 mnożeń na sekundę zegar: ok 680 kHz Zaprezentowana na slajdzie maszyna początkowo nie miała stałej pamięci, tylko RAM oparty konstrukcyjnie na opóźnieniu ultradźwięku w rurze wypełnionej rtęcią. W roku 1960 dostała pamięć bębnową.

Wybrane fakty z historii 1961 r. – prototyp polskiego komputera Odra 1001 Odra to seria komputerów wytwarzanych kiedyś we wrocławskich Zakładach Elektronicznych Elwro. Komputery te wyróżniało spośród innych to, że możliwa była praca z oprogramowaniem stworzonym przez firmy trzecie oraz podłączenie urządzeń peryferyjnych. W 1961 roku w Zakładach Elektronicznych Elwro powstał prototyp komputera Odra 1001. Była pierwszym komputerem z serii Odra, nie uzyskała jednak odpowiedniej niezawodności, więc nigdy nie rozpoczęto jej produkcji. Wykonana została tylko w jednym egzemplarzu.0 Jej następczynią była Odra 1002. Latem 2003, po praktycznie 29 latach niezawodnej pracy, przedostatnia Odra, zakończyła swój żywot. Co ciekawe PKP w Ostródzie oraz PKP Wrocław Brochów nadal używają maszyny cyfrowej Odra 1305 i jest to ewenement na skalę całego kraju.

Wybrane fakty z historii 1974 r. – prototyp polskiego komputera Odra 1305 Odra to nazwa serii komputerów produkowanych w Zakładach Elektronicznych Elwro we Wrocławiu (zlikwidowanych po 1989). Typy polskiej konstrukcji: Odra 1001, Odra 1002, Odra 1003, Odra 1013, Odra 1103 i Odra 1204. Na licencji firmy ICL: Odra 1304, Odra 1305 oraz powstała w Polsce na ich bazie Odra 1325. Odrę wyróżniała możliwość pracy z oprogramowaniem stworzonym przez firmy trzecie oraz możliwość podłączenia urządzeń peryferyjnych. Przedostatnia Odra wyszła z użycia 18 lipca 2003 po 29 latach bezawaryjnej pracy jako główna sterownia dystrybucji wrocławskiego przedsiębiorstwa Hutmen.

Wybrane fakty z historii 1971 r. – mikroprocesor Intel 4004 Pierwszy na świecie mikroprocesor – 4004 wyprodukowany został w 1971 roku przez firmę Intel. Jego początkowym przeznaczeniem miał być kalkulator. Wynik pracy jednak zadziwił samych twórców, okazało się bowiem, że ten malutki krzemowy element zajmujący 12 mm kw., zawierający jak na owe czasu zawrotną liczbę 2300 tranzystorów, posiadał moc obliczeniową porównywalną z mocą słynnego ogromnego ENIAC-a. Zaznaczyć trzeba jednak, że ENIAC liczył... 30 razy wolniej niż historyczny dziś już układ 4004. Dziś już praktycznie każde elektroniczne urządzenie zawiera w sobie mikroprocesor, zarówno samochód, telewizor, kuchenka mikrofalowa, czy telefon. A wszystko zaczęło się od tego małego układu.

Wybrane fakty z historii 1974 r. – mikroprocesor Motorola 6800

Wybrane fakty z historii 1976 r. – S.Woźniak i S.Jobs tworzą komputer APPLE I W połowie lat 70 powstał pierwszy komputer osobisty - Apple, dzieło Steve Woźniaka i Steve Jobsa. Komputer ten składał się z 30 ... 40 układów scalonych, w tym z procesora typu 6502, współpracował z klawiaturą oraz wykorzystywał ekran telewizyjny. Różnił się jednak od obecnie produkowanych komputerów: działał wolno, miał niewielką pamięć, na ekranie można było wyświetlać jedynie znaki (tzn. litery, cyfry itp.) z szybkością 60 znaków na minutę. Komputer ten wywołał niemałą rewolucję, ale czy był pierwszy? Nie licząc konstrukcji amatorów i im podobnych, Apple mimo swoich wad był komputerem na miarę tamtych czasów.

Wybrane fakty z historii … dzisiaj … Linia nowych Power Maków G5 obejmuje modele z podwójnym procesorem 2,0 GHz, 2,3 GHz i 2,7 GHz. Power Mac G5 z podwójnym procesorem 2,7 GHz zapewnia tyle mocy, że Apple zaprojektował dla niego specjalny, ciekły system chłodzący. Wynik - chłodna wieża, która zapewnia dwa razy szybsze działanie Photoshopa niż systemy oparte na Pentium 4.

Wybrane fakty z historii … dzisiaj …

Wybrane fakty z historii 1981 r. – IBM PC na procesorze Intel 8088 W 1981 roku, wraz z wprowadzeniem IBM PC (IBM Personal Computer) z procesorami Intel 8088, rozpoczęła się era osobistych komputerów. Model ten posiadał system operacyjny MS-DOS, który stał się najpopularniejszym systemem operacyjnym, 16K pamięci operacyjnej, możliwość użycia zamiast dysku twardego również taśmy magnetofonowej i kosztował 3000 dolarów. Od razu stał się wielkim sukcesem, jego sprzedaż przekroczyła wszelkie oczekiwania. Dziesięć lat później na świecie używano ponad czterdzieści pięć milionów komputerów zgodnych z IBM PC.

Wybrane fakty z historii … dzisiaj … Intel Pentium seri 4 600 ntel Pentium 4 630 3.0GHz 2MB L2 cache. Intel Pentium 4 640 3.2GBz 2MB L2 cache. Intel Pentium 4 650 3.4GHz 2MB L2 cache. Intel Pentium 4 660 3.6GHz 2MB L2 cache.

Wybrane fakty z historii … dzisiaj …

Wybrane fakty z historii 1993 r. – komputery z procesorem Intel Pentium 60 W 1993 roku w sprzedaży pojawił się nowy, zaprojektowany i wyprodukowany przez firmę Intel mikroprocesor Pentium. Stanowił on następcę serii 486, oferując praktycznie dwukrotnie większą moc obliczeniową. W tym roku pojawiły się również nowy system operacyjny Windows NT.

Wybrane fakty z historii … dzisiaj … Pierwszy Pentium 4 po raz pierwszy pojawił się w sprzedaży w 2000 roku. Pod pewnymi względami jego struktura opierała się na dotychczasowych doświadczeniach, jednak w dużej mierze był to zupełnie innowacyjny produkt. W obecnych czasach obserwuje się niesamowity rozwój rynku komputerowego. Oferuje on ogromną ilość modeli procesorów różniących się częstotliwością taktowania i możliwościami. Najbardziej zaawansowane procesory zawierają w jednej obudowie dwa rdzenie (zachowują się tak jakby były dwoma procesorami), co jednak nie oznacza końca produktów wyposażonych w pojedynczy rdzeń. Ilość programów będąca w stanie wykorzystać możliwości dwóch jednostek obliczeniowych, jest bowiem bardzo ograniczona. Dąży się jednak do tego, aby w przyszłości procesory przetwarzały jednocześnie wiele strumieni danych.

neurokomputery, biokomputery, komputery kwantowe … Wybrane fakty z historii Generacje komputerów Pierwsza generacja komputery na przekaźnikach Druga generacja komputery na lampach radiowych Trzecia generacja komputery na tranzystorach Czwarta generacja komputery na układach scalonych małej skali integracji Piąta generacja komputery na układach scalonych wielkiej skali integracji Szósta generacja neurokomputery, biokomputery, komputery kwantowe … Generacją komputerów nazywa się ich umowny podział ze względu na zastosowaną w nich technologię. Pierwszą generację stanowią maszyny skonstruowane przed pojawieniem się elektronicznych maszyn cyfrowych, funkcjonalnością odpowiadające dzisiejszym prostym kalkulatorom. Zamiast elementów elektronicznych takich jak lampy i tranzystory posiadały elementy mechaniczne lub elektromagnetycznych. Druga generacja komputerów budowana już była na lampach elektronowych. Komputery te charakteryzowały się dużymi rozmiarami. Interakacja operatorów z komputerami była realizowana z np. z wykorzystaniem taśm dziurkowanych, na których zapisywano zera i jedynki będące kodem języka maszynowego. Przykładem może być tu słynny ENIAC. Trzecią generację komputerów stanowiły urządzenia budowane w oparciu o tranzystory. Ich rozmiary były już znacznie mniejsze i zużywały znacznie mniej energii. Dane przechowywano na dziurkowanych kartach, a wyniki otrzymywano w postaci wydruków. Czwartą generacją określa się komputery oparte na elektronicznych układach scalonych małej skali integracji (małych układach zbudowanych z dużej ilości tranzystorów o mikroskopijnych rozmiarach). Piąta generacja to komputery budowane na układach scalonych wielkiej skali integracji. Charakterystyczne cechy dla tej generacji komputerów to wieloprocesowe systemy operacyjne i specjalne języki programowania, które rozwinięto dla potrzeb równoległego przetwarzania. Najlepszym przykładem jest typowy komputer osobisty PC. Szóstą generację stanowią komputery opierające się nowych nietypowych rozwiązaniach, wykorzystujące podczas pracy jednocześnie wiele procesorów oraz niestandardowe rozwiązania konstrukcyjne, np. biokomputery, komputery optyczne.

Agenda Podstawowe pojęcia Wybrane fakty z historii Rodzaje komputerów

Rodzaje komputerów Komputery Osobiste Stacje robocze Serwery Stacją roboczą nazywamy wysokiej klasy komputer o dużej mocy obliczeniowej, znacznie przewyższającej wydajność komputera osobistego, a więc ich ceny są również odpowiednio wyższe. Powszechnie mianem stacji roboczej określa się komputer przeznaczony do bezpośredniej pracy, w przeciwieństwie do serwera, który jedynie zdalnie udostępnia usługi. W sieciach komputerowych stacją roboczą nazywa się każdy komputer, który jest do niej podłączony i nie służy jedynie do jej obsługi. Komputer osobisty PC (ang. Personal Computer) przeznaczony jest przede wszystkim do własnego osobistego użytku - domowego lub biurowego. Dla pojedynczego zwykłego użytkownika komputery osobiste pełnią funkcję stacji roboczej. Wykorzystywane są również jako serwery i obecnie ze względu na coraz lepszą wydajność i ciągle spadające ceny stają się elementami klastrów i superkomputerów. Serwer to komputer wraz ze specjalnym oprogramowaniem, który udostępniając swoje usługi udostępnia i przetwarza dużą liczbę danych. Od zwykłych komputerów różni je to, że w tej danej chwili może korzystać z niego bardzo wielu użytkowników w różnych miejscach. Pewnie nie zawsze zdajemy sobie sprawę, ale z serwerami mamy do czynienia praktycznie codziennie. To przecież dzięki nim mamy możliwość m. in. przeglądania stron WWW, czy też wysyłania i odbierania poczty elektronicznej.

Rodzaje komputerów Komputery Superkomputery Klastry komputerowe Komputery specjalne i specjalizowane Superkomputerem (Mainframe) nazywamy komputer o bardzo wielkiej mocy obliczeniowej. Należy zaznaczyć, ze ze względu na niesamowity postęp technologiczny na rynku komputerowym, to co jeszcze niedawno było uważane za superkomputer, dziś zaliczany jest do klasy komputerów osobistych. Przykładem superkomputera jest widoczny na obrazku Superkomputer Columbia. Mianem klastra komputerowego określa się zespół połączonych komputerów, pracujących równolegle, jakby był to jeden ogromny komputer. Popularną realizacją jest klaster typu Beowulf, w którego skład wchodzą wydajne komputery osobiste PC. Komputery specjalne są to komputery wykorzystywane do specyficznych zadań, a więc wyposażone w specjalistyczne elementy umożliwiające ich wykonywanie. Przykładem mogą być: komputery w specjalnie wzmocnionych obudowach, z wbudowanym odbiornikiem GPS, stosowany w systemach łączności, dowodzenia i kierowania, komputery Silicon Graphics do zaawansowanych zastosowań graficznych.

Rodzaje komputerów Komputery komputer stacjonarny laptop (z ang. na kolanach) palmtop (z ang. na dłoni) Typy komputerów osobistych komputer stacjonarny – czyli komputer, którego raczej się nie przenosi tylko trzyma w jednym miejscu na stałe, zwykle na biurku (stąd angielska nazwa desktop – na biurko), składa się z co najmniej trzech zasadniczych elementów: jednostki centralnej, monitora i klawiatury laptop (z ang. na kolanach) – komputer przenośny, ze zintegrowaną klawiaturą i monitorem tworzącymi jedną całość, który po zamknięciu ma rozmiary zbliżone do dużego notatnika (i dlatego zwany też notebookiem); można z nim podróżować i używać go bez zewnętrznego źródła energii (do wyczerpania akumulatorów umieszczonych w obudowie) palmtop (z ang. na dłoni) – komputer rozmiarami podobny do kalkulatora, używa się go trzymając w jednej dłoni, należy do kategorii urządzeń mobilnych [edytuj] Najbardziej znane komputery osobiste oparte o procesory firmy Intel i innych z nimi zgodnych: IBM PC/XT, IBM PC/AT i dalsze IBM PC, a także innych producentów; firmy Apple: Apple I, Apple II, Macintosh, Macintosh Classic, Quadra, Performa, Lisa, Power Mac G3, Power Mac G4, PowerBook, iBook, iMac, eMac NeXT ZX81, ZX Spectrum, Sinclair QL Commodore VIC-20, Commodore C-64, Commodore 128 C-128, Amiga Atari XL/XE, Atari ST, Atari Falcon Amstrad/Schneider Acorn Archimedes, Acorn Electron, BBC Micro Meritum, Elwro 800 Junior, Compan-8, Mera 300, Mera 400, Mazovia - komputery produkowane w Polsce

Podsumowanie Potrafisz przedstawić historyczny rozwój urządzeń obliczeniowych Potrafisz sklasyfikować komputery

L. J. Magid, Mała księga komputerów PC (WNT,Warszawa 1995) Literatura i dodatkowe źródła informacji L. J. Magid, Mała księga komputerów PC (WNT,Warszawa 1995) A. Klein, Informatyka: Podstawy Wiedzy (Wydawnictwo Penta, Warszawa 1992) H. Kaufman, Dzieje komputerów, PWN Warszawa 1980 W.Duch, Fascynujący świat komputerów, Wydawnictwo Nakom 2003 www.google.pl

Pytania