A számítástechnika alapjai

Elektronikus gépek

1. generációs számítógépek
elektroncsöves gépek (1943–1954)

Jellemzői:

• Aktív áramkör: elektroncsövek
• Műveletvégzés sebessége: 300-5000 művelet másodpercenként
• Energia felhasználás: nagyon nagy
• Gép mérete: nagyon nagy (terem méretű)
• Megbízhatóság: nagyon gyakran meghibásodott
• Ára: nagyon drága
• Operatív tár: akusztikus, CRT, mágnesdob
• Háttértár: mágnesszalag, mágnesdob
• Adatbevitel: lyukszalag, lyukkártya
• Adatkivitel: lyukkártya, nyomtatott lista
• Hardver: fixpontos aritmetika
• Szoftver: gépi kód és assembly, a felhasználó által írt programok
• Egyéb: az operátor kapcsolók beállításával vezérli a gépet, kötegelt feldolgozás

1942-1946 között megépül John Presper Eckert, John W. Masuchly tervei alapján az első digitális elektronikus gép, az ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator - elektronikus és digitális integrator és számítógép). 30 tonnás, 160 kW-ot fogyaszt, 5.000 összeadást vagy 400 szorzást tud végezni percenként, 10 jegyig számol.

ENIAC

1944-1948 épül az ENIAC utóda az EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Calculator), melynek építésében Neumann János is már részt vesz. Ez már központi vezérlő egységet tartalmaz, van benne lehetőség feltételes vezérlésátadásra, memória tárolja a programokat és az adatokat is.

EDVAC

1950-ben készül el az első UNIVAC (Universal Automatic Calculator), az első kereskedelmi forgalomban is kapható, sorozatban is gyártott számítógép. A tervezői John Presper Mauchly és John William Eckert. 1952-ben ezzel a géppel jósolják meg az elnökválasztás eredményét a szavazatok 7%‑ának összeszámolása után. A valószínűség számítás később igazoltan helyes eredményt adott.

UNIVAC

2. generációs számítógépek
tranzisztoros gépek (1954–1964)

Jellemzői:

• Aktív áramkör: tranzisztorok
• Műveletvégzés sebessége: 50000-100000 művelet/másodperc
• Energia felhasználás: Kisebb, mint az elektroncsöveseké
• Gép mérete: szekrényméretű
• Megbízhatóság: Megbízhatóbb, mint az elektroncsöves
• Ára: drága
• Operatív tár: ferritgyűrű
• Háttértár: mágnesszalag az általános, megjelenik a mágneslemez
• Adatbevitel: lyukkártya, mágnesszalag
• Adatkivitel lyukkártya, nyomtatott lista
• Hardver: lebegőpontos aritmetika, indexregiszter, IO processzor
• Szoftver: assembly nyelv és magasszintű nyelvek, kész programkönyvtárak, batch monitor
• Egyéb: az operátor alapvetően a lyukkártyákat adagolja, a valós idejű feldolgozás és a távadatátvitel megjelenése

1963-ban megjelent DEC PDP 5 (Digital Equipment Corporation Programmed Data Processor 5) volt a világ első „mini” számítógépe, ami nagyjából elfért egy asztalon.

PDP 5

3. generációs számítógépek
integrált áramkörös gépek (1964–1971)

Jellemzői:

• Aktív áramkör: integrált áramkörök (SSI, MSI)
• Műveletvégzés sebessége: 1 millió művelet/mp
• Energia felhasználás: alacsonyabb, mint a tranzisztorosoké
• Gép mérete: asztal méretű
• Megbízhatóság: rohamosan nő
• Ára: olcsóbb, mint a tranzisztorosok
• Operatív tár: ferritgyűrű
• Háttértár: mágneslemez, mágnesszalag
• Adatbevitel: billentyűzetről mágneslemezre, mágnesszalagra
• Adatkivitel: nyomtatott lista, képernyő
• Hardver: pipeline, cache memória
• Hardver: pipeline, cache memória
• Szoftver: operációs rendszer, újabb magasszintű nyelvek (FORTRAN, COBOL, C, PASCAL), kész alkalmazások
• Egyéb: időosztás, multiprogramozás, virtuális memória, miniszámítógép, számítógép-család, általánossá válik a távadatátvitel

1964 megjelenik az első általános célú kereskedelmi gép, az IBM 360.

IBM 360

4. generációs számítógépek
mikroprocesszoros gépek (1971– )

Jellemzői:

• Aktív áramkör: integrált áramkörök (LSI, VLSI)
• Műveletvégzés sebessége: 100 millió művelet/mp
• Energia felhasználás: alacsony
• Gép mérete: kicsi, mikroszámítógép
• Megbízhatóság: megbízható
• Ára: olcsóbb, mint az integrált áramkörös
• Operatív tár: félvezető
• Háttértár: mágneslemez, floppy
• Adatbevitel: billentyűzetről a memóriába, egér, szkenner, optikai karakterfelismerés
• Adatkivitel: képernyő, hangszóró, nyomtatott lista
• Szoftver: adatbázis-kezelők, negyedik generációs nyelvek (Visual C/C++, Delphi), PC-s programcsomagok
• Egyéb: virtuális memória, osztott feldolgozás, szövegszerkesztés, személyi számítógép, mikroszámítógépes forradalom

1974-ben egy Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS) nevű cég piacra dobta az Altair 8800 nevű személyi számítógépet egy összeszereletlen készlet formájában. A készlet nem egészen 400 dollárba került. Ez volt az első, kimondottan személyes felhasználásra tervezett asztali számítógép.

Altair 8800

1981-ben az IBM piacra dobta saját mikroszámítógépét, az IBM PC-t. Olyan operációs rendszert használt (DOS), amely hozzáférhető volt a többi számítógépgyártó cég számára is, és így a piac szabványosodásához vezetett.

IBM PC

Az 1980-as években a számítógépek egyre kisebbé, jobbá és olcsóbbá váltak. A nagyobb teljesítményű hardver összetettebb, könnyebben kezelhető programok készítését tette lehetővé. Ezért a számítógépek egyre gyorsabb processzorokkal, egyre nagyobb háttértárakkal és egyre nagyobb memóriával készültek.

Az 1980-as évek közepén több fontos lépés is történt a mikroszámítógépek történetében. Az egyik a nagyteljesítményű 32 bites mikroprocesszorok bevezetése volt. Egy másik újítás az egyszerűbb, felhasználóbarát módszerek bevezetése volt. A hagyományos, parancsvezérlésű operációs rendszert felváltotta a grafikus felhasználói felület (Graphical User Interface, GUI).

Asztali PC - ma

5. generációs számítógépek
mesterséges intelligencia (2000- )

Az ötödik generációs számítógépek létrehozására irányuló fejlesztési kísérletek a nyolcvanas évek elején Japánban kezdődtek meg.

Mesterséges intelligenciának (MI vagy AI – az angol Artificial Intelligence-ből) egy gép, program vagy mesterségesen létrehozott tudat által megnyilvánuló intelligenciát nevezzük. A fogalmat legtöbbször a számítógépekkel társítjuk.

Jellemzői:

• A mesterségesen létrehozott tárgy állandó emberi beavatkozás nélkül képes legyen válaszolni környezeti behatásokra (automatizáltság) – az egyszerű szoftverágens ilyen;
• A mesterségesen létrehozott tárgy képes legyen hasonlóan viselkedni, mint egy természetes intelligenciával rendelkező élőlény, még ha az azonos viselkedés mögött eltérő mechanizmus is húzódik meg (TI szimuláltság – ilyen értelemben beszélhetünk pl. a számítógépes játékok gép irányította karaktereinek „intelligenciájáról”);
• A mesterségesen létrehozott tárgy képes legyen viselkedését célszerűen és megismételhető módon változtatni (tanulás) – ez utóbbi jelentés az, ami a modern MI-kutatásban előtérbe került, és jelenleg az MI fogalmával legjobban azonosítható.

Forrás: wikipedia.org/wiki/Mesterséges_intelligencia