Historia maszyn liczących

Prezentacja na temat: "Historia maszyn liczących"— Zapis prezentacji:

1 Historia maszyn liczących
Za początek rozwoju maszyn liczących uznaje się powszechnie XVII wiek. Jednak historia samego liczenia sięga zdecydowanie dawniejszych czasów. Ludzie na pewnym etapie swojego rozwoju doszli do momentu, gdy nie wystarczyły już do liczenia ręce i rozpoczął się w historii ludzkości rozdział przyrządów, później maszyn, wspomagających liczenie.

2 Pierwsze liczydło Najstarszym powszechnie używanym przyrządem służącym do liczenia było liczydło (abakus). Nazwa pochodzi od greckiego abax, co oznacza płytę, prawdopodobnie dlatego, ze niegdyś kamyki umieszczano w wyrytych żłobkach płytki albo w ziemi. Liczydła miały wiele zróżnicowanych form. Najczęściej były to prostokątne deski z wyżłobionymi rowkami, w których ułożone kamyki oznaczają poszczególne pozycje przedstawianej cyfry. Dodając i odejmując kamienie w rzędach wykonywało się operacje arytmetyczne.

3 Kostki Napiera Kostki Napiera, inaczej pałeczki Napiera to urządzenie wspomagające proces liczenia, skonstruowane i opisane przez Johna Napiera. Urządzenie - w różnych wersjach - było niesłychanie popularne ok. 200 lat. Napier zapisał pewną wersję tabliczki mnożenia na zbiorze specjalnych pałeczek, czy też raczej prętów o przekroju kwadratowym. Na każdej płaszczyźnie takiego pręta figurował specjalnie pomysłowo zapisany iloczyn danej mnożnej przy mnożeniu przez 1, 2, 3, ..., 9. Chcąc wykonać mnożenie należało wybrać ze zbioru prętów te odpowiadające cyfrom mnożnej, ułożyć je obok siebie na podstawce i odczytać pewne iloczyny cząstkowe, aby je potem dodać do siebie.

4 Suwak logarytmiczny Przyrząd, oparty w swej budowie na  własnościach   logarytmów, pozwalał  na szybkie i stosunkowo dokładne wykonywanie skomplikowanych obliczeń bez  potrzeby dodatkowych notatek.  Idea suwaka została podana w 1623 roku przez Edmunda Guntera ( ), zaś pierwszy suwak zbudował w 1630 roku William Oughtred ( ). Suwaki stosowane były  szeroko do specyficznych przeliczeń np. w balistyce, miernictwie  nawigacji, budownictwie i w handlu. Dopiero w XIX wieku, oprócz tradycyjnej już funkcji do przeliczeń praktycznych,  zastosowany został do obliczeń czysto matematycznych.

5 Pascalina Maszyna licząca zaprojektowana przez Blaise Pascala około 1645 roku. Pascalina umożliwiała jedynie dodawanie i odejmowanie liczb - była więc mechanicznym sumatorem. Osiem par kół zębatych pozwalało na dodawanie stosunkowo dużych liczb. Koła były sprzężone ze sobą realizując przeniesienie rezultatu dodawania do następnego koła jeśli cyfra przekraczała 9. Sumator pracował więc w oparciu o dziesiętny system liczenia. Podstawowe zasady konstrukcji w oparciu o koła zębate wykorzystywane były w urządzeniach liczących przez 300 lat. Największą wadą Pascaliny był skomplikowany sposób wykonywania odejmowania, mnożenia czy dzielenia.

6 Arytmometr Dawna nazwa mechanicznej maszyny liczącej, poprzedniczki kalkulatora. Arytmometr najczęściej przeznaczony był do wykonywania dodawania lub odejmowania, natomiast mnożenie i dzielenie można było dokonywać przez wielokrotne dodawanie lub odejmowanie. Napędzany był ręcznie (korbką lub dźwignią) lub elektrycznie. W końcowej fazie rozwoju arytmometry dokonywały już automatycznego pierwiastkowania. Nazwa arytmometr określa także jednostkę obliczeniową procesora – układ funkcjonalny wykonujący proste działania matematyczne, najczęściej w systemie binarnym.

7 System dwójkowy Dwójkowy system liczbowy (inaczej binarny) to pozycyjny system liczbowy, w którym podstawą jest liczba 2. Do zapisu liczb potrzebne są więc tylko dwie cyfry: 0 i 1. Powszechnie używany w elektronice cyfrowej, gdzie minimalizacja (do dwóch) liczby stanów pozwala na zminimalizowanie przekłamań danych. Co za tym idzie, przyjął się też w informatyce. Jak w każdym pozycyjnym systemie liczbowym, liczby zapisuje się tu jako ciągi cyfr, z których każda jest mnożnikiem kolejnej potęgi podstawy systemu.

8 Maszyna różnicowa Pierwsze urządzenie, które można nazwać komputerem we współczesnym znaczeniu tego słowa, zostało obmyślone w 1822 przez angielskiego matematyka i wynalazcę, Charlesa Babbage'a. Urządzenie to wykonało pierwszą serię obliczeń na początku lat 1990 i dało wyniki z dokładnością do 31 cyfr, co daleko wykracza poza dokładność zwykłego, kieszonkowego kalkulatora. Jednakże każde obliczenie wymaga, aby użytkownik kręcił korbą kilkaset razy, czasem nawet kilka tysięcy razy, więc osoba używająca tego urządzenia do czegokolwiek poza podstawowymi obliczeniami, stałaby się najbardziej wysportowanym operatorem komputera na powierzchni naszej planety.

9 Complex Number Calculator
Kalkulator zbudowany w Bell Labs w styczniu 1940 roku, (Samuel Williams i George Stibitz); mógł wykonywać obliczenia na liczbach zespolonych, stąd jego obrazowa nazwa. Do budowy maszyny użyto typowych części stosowanych wówczas w telefonii. Ciekawym rozwiązaniem było zastosowanie trzech zdalnie dostępnych klawiatur dalekopisowych (choć tylko jedna z nich mogła być używana w tym samym momencie). We wrześniu 1940 roku, na konferencji matematyków zorganizowanej w Hanover (stan New Hampshire) zademonstrowano z wielkim sukcesem obliczenia z użyciem maszyny, zlokalizowanej w Nowym Jorku.

10 ENIAC Pierwszy wielozadaniowy, całkowicie elektroniczny komputer do celów obliczeniowych, zbudowany na lampach elektronowych pod kierunkiem J. P. Eckerta i J. W. Mauchly'ego w USA w 1946; nazwa pochodzi od ang. Electronic Numerical Integrator and Computer - elektronowy integrator numeryczny i maszyna licząca. Do 1976, kiedy to ujawniono istnienie komputera brytyjskiego "COLOSSUS-I", uważano "ENIAC" za pierwszy w historii komputer elektroniczny. Ideę "ENIAC-a" zrodziły obliczeniowe potrzeby wojenne. Jednym z typowych problemów rachunkowych lat czterdziestych było mianowicie sporządzanie tablic balistycznych dla artylerii.

11 Pierwszy komputer osobisty
Idea komputerów osobistych zrodziła się na początku lat 70. Nie do końca jest jasne, który z komputerów można uznać za pierwszą tego typu maszynę. Powstało pierwszych 30 komputerów wielkości małej walizki i mieszczących się na biurku. Pracowały z szybkością miliona operacji na sekundę, czyli szybciej niż pecety 10 lat później. Niewątpliwym faktem jest natomiast to, że pierwszym masowo produkowanym tego rodzaju komputerem, który faktycznie dotarł "pod strzechy" był Apple I. Intensywny rozwój komputerów osobistych rozpoczął się w 1981 roku, kiedy to Apple II sprzedawany wraz z prostym edytorem tekstów – AppleWrite oraz arkusze kalkulacyjnym VisiCalc, stał się faktycznie pożytecznym narzędziem przydatnym w prostych pracach biurowych.

12 Komputer nowoczesny Komputer osobisty – mikrokomputer przeznaczony przede wszystkim do użytku osobistego, spotyka się je zarówno w domach, jak i biurach. Mają zazwyczaj postać desktopów albo notebooków. Służą głównie do uruchamiania oprogramowania biurowego, dostępu do zasobów Internetu, prezentacji treści multimedialnych (tekst, obrazy, dźwięki, filmy i inne), jak i gier.