A számítástechnika alapjai

Mechanikus gépek

Wilhelm Schickard német csillagász professzor 1623-ban egy olyan számológépet tervezett, amelyben egymáshoz illeszkedő tíz- és egyfogú fogaskerekek vannak. Ezen elvégezhető volt mind a négy alapművelet.

Schickard számológépe

1642-1644 között a fizikusként és filozófusként is ismert Blaise Pascal készítette el, összesen hét példányban készült számológépet (Pascaline). A gépet királyi adószedő apja számítási munkájának megkönnyítésére tervezte. A gép csak az összeadást és a kivonást ismerte, a szorzást és az osztást nem.

A Pascaline

1673-ban Gottfried Wilhelm von Leibniz olyan gépet épített, amellyel automatikusan lehetett összeadni, kivonni, szorozni és osztani. Elsőként sikerült két szám szorzását, illetve osztását közvetlenül, egyetlen körülforgatással megoldania. Négy alapműveletes számológépe nyolcjegyű számokkal végzett műveletekhez készült.

Leibniz calculator

A programvezérlés elve Joseph-Marie Jacquard nevéhez fűződik. 1805-ben a műveleti kártyák bevezetésével automatizálta a szövőgépet és ezzel forradalmasította a textilipart.

Jacquard-féle szövőgép

Az 1820-as évek elején Charles Babbage brit matematikus és feltaláló kidolgozta a modern digitális számítógép alapelveit. Ez volt az első olyan számológép, amely nyomtatásban is kiadta az eredményt. Babbage ismerte fel először, hogy a számolásokban a részeredmények tárolására is szükség van. Babbage gépe (Difference Engine - differenciagép) fix programú célszámítógép volt, mely matematikai táblázatok készítésére volt alkalmas.

Babbage gépe (Difference Engine - differenciagép)

A számítógép megvalósításának elméleti alapjait George Boole teremtette meg a logikai algebra (Boole-algebra) kidolgozásával 1847 és 1854 között. Logikájának alaptétele: bármilyen bonyolult logikai kapcsolat megfelelően választott alapműveletek segítségével kifejezhető.

A legjelentősebb gyakorlati lépést a lyukkártyás adatfeldolgozás megvalósítása jelentette. A lyukkártya alkalmazásának amerikai úttörője Herman Hollerith. Statisztikai táblázatok feldolgozására alkalmas gépet készített, amelyet az 1890-es amerikai népszámlálásban fel is használtak.

Hollerith gépe

Hollerith gondolatatát vitte tovább az 1911-ben létrejött első számítógép-felhasználó társaság, a Computer-Tabulator-Recording Company, vagy ismertebb nevén a CTR, amely nevét 1924-ben International Business Machines-re (IBM) változtatta.

Alan Mathison Turing amerikai matematikus az 1930-as években elsőként adta meg a program és a programozható számítógép modelljét. Ez a modell lett a róla elnevezett Turing-gép.

Turing-gép