Informatika

1
Informatika

• Razvoj racunara
• od kalkulatora do mrežnog povezivanja

2
Razvoj racunara

• Ciljevi
• Šta je racunar i šta može da uradi?
• Uticaj racunara na savremeni život
• Istorija razvoja racunara
• Trendovi razvoja savremenih racunara
• Fundamentalne razlike izmedu racunara i drugih
  vrsta mašina
• Odnos izmedu hardvera i softvera

3
Razvoj racunara

• Osnovne klase savremenih racunara i njihova
  upotreba
• Kako Internet menja primenu racunara i
  informacionih tehnologija uopšte?
• Savremeno informaciono doba
• Socijalni i eticki uticaj informacionih
  tehnologija na društvo

4
Informaciona tehnologija

• Znacajni pronalasci XX veka
• Mobilna telefonija, Internet, WWW, video
  konferencije
• Faza projektovanja, upotrebe, usavršavanja
• Suštinski su zasnovani na IT

5
Informaciona tehnologija

• Informaciona tehnologija
• Širok spektar alata i tehnika koje se koriste
  prilikom kreiranja, skladištenja, obrade i
  distribucije podataka i informacija
• Osnovni cilj IT-a
• Odgovoriti na zahtev (potrošaca) efikasnije i
  prikladnije

6
Istorija racunara

• Abacus, Vavilon, 4000 godina BC, aritmeticke
  operacije, koristi se u Kini, Japanu, Indiji itd.
• Blaise Pascal, 1642, mehanicki kalkulator, rad sa
  osmocifrenim brojevima

7
Istorija racunara

• Charles Babbage
• (1791-1871) the father of computers
• Profesor matematike sa Kembridža iz 19. veka
• Prvi mehanicki racunar (kompjuter)
• Analiticka mašina
• Programabilna pomocu bušenih kartica
• Izvodenje racunskih operacija sa tacnošcu do 20
  cifara

8
Istorija racunara

• Ada Lovelace
• (cerka Lorda Bajrona)
• Interpretator i promoter Babbage-ovih
  vizionarskih radova
• Napisala je plan upotrebe analiticke mašine za
  racunanje niza Bernoulli-jevih brojeva
• Verovatno je bila prvi programer na svetu
• Jedan od savremenijih programskih jezika je
  nazvan po njojADA programski jezik

9
Istorija racunara

• Herman Hollerith
• (1860-1929)
• Razvio je sistem kodovanja podataka na bušenim
  karticama
• Patent je korišcen u SAD 1890. za popis
  stanovništva
• Program se svodio na prebrojavanje
• Izbegnute greške citanja, prakticno neogranicena
  memorija za pristup
• Njegova prva kompanija je preteca IBM-a

10
Istorija racunara
Bušena kartica
11
Istorija racunara

• Alan Turing (1912-1954)
• Definisao je principe modernih racunara
• Program je niz naredbi zapisan u memoriji nizom
  simbola
• Formulisao je koncept algoritma
• U II svetskom radu radio u Bletchley Parku
  Britanski centar za dešifrovanje
• Razvio je metod bombe za napad na Nemacku
  mašinu za šifrovanje - Enigma

12
Istorija racunara
Enigma
Mašina bomba za dešifrovanje
13
Istorija racunara

• John Von Nouman (1903-1957)
• Koncept programa koji je smešten u memoriji
• Koncept racunara opšte namene
• Mogucnost modifikovanja programa

14
Razvoj racunara

• Racunari više nisu luksuz nego potreba
• Racunari i njihova primena su ukljuceni u sve
  aspekte svakodnevnog života

15
Razvoj racunara

• Svaki današnji racunar sledi osnovni plan
  projektovan od strane Babbage-a
• Racunar je višenamenski - izuzetno prilagodljivo
  sredstvo
• Može da sabira brojeve, ali istovremeno i da se
  koristi za lansiranje interkontinentalnih
  balistickih raketa

16
Razvoj racunara

• Svaki racunar se može posmatrati kao sistem
• Ulazni podaci ulazi
• Centralna jedinica obrada
• Izlazne informacije izlazi

17
Razvoj racunara

• Višenamenska upotreba racunara se zasniva na
• Hardveru
• Fizicki deo racunara
• Softveru
• Instrukcije koje upravljaju hardverom i vrše
  transformacije nad prikupljenim podacima, sa
  ciljem da se dobije željeni izlaz

18
Razvoj racunara

• Osnovne operacije
• Ulazne operacije (podaci i instrukcije),
• Aritmeticke operacije (sabiranje, množenje, ...),
• Logicke operacije (AND, OR, NOT)
• Izlazne operacije (video, štampa, zvuk, ...)
• Smeštanje i cuvanje podataka (podaci i programi)

19
Razvoj racunara

• Hardver racunara
• Interne komponente i periferije
• CPU - procesor
• Cipovi kontroleri, memorije
• Osnovna ploca
• Posebne kartice (zvucna, video, mrežna,
  memorijska, ...)
• Konektori (serijski, paralelni, video, audio,
  USB, mrežni, telefonski, ...)
• Hladnjaci (pasivni i aktivni)
• Izvor napajanja - ispravljac

20
Razvoj racunara

• Softver racunara
• Program niz naredbi (instrukcije)
• Sistemski softver (OS) skriva kompleksnost
  hardvera
• Aplikativni softver
• Korisnici putem interfejsa interaguju sa
  aplikacijom
• Podrazumeva se ispravan rad hardvera

21
Razvoj racunara
22
Razvoj racunara

• Prvi realni racunari
• 1939 Konrad Zuse je kompletirao prvi
  programabilni digitalni racunar opšte namene

23
Razvoj racunara

• Pred II svetski rat Britanska vlada je formirala
  tajni tim matematicara i inženjera za razbijanje
  nacistickih vojnih šifara (Lorencova šifra)
• 1943 Tim predvoden matematicarem Alan Turing-om
  kompletirao je Kolos, koji su mnogi smatrali za
  prvi elektronski digitalni racunar

24
Razvoj racunara

• Racunari 1. generacije
• 1944 profesor sa Harvarda, Howard Aiken je
  razvio racunar Mark I
• Proizvod IBM-a
• Prvi elektro-mehanicki racunar opšte namene

25
Razvoj racunara

• 1944 Mark I

26
Razvoj racunara

• U toku II svetskog rata, u SAD, konstruiše se
  mašina za racunanje tabela trajektorija za nove
  topove mašina se zvala ENIAC (Electronic
  Numerical Integrator and Computer)

27
Razvoj racunara

• ENIAC
• Težina 30 tona
• 18000 elektronskih cevi
• Potrošnja 25 KW
• Snaga obrade 100.000 izracunavanja u sekundi

28
Razvoj racunara

• Posle rata, 1950., konstruisan je UNIVAC I, prvi
  komercijalni racunar opšte namene

29
Razvoj racunara

• Evolucija i ubrzanje
• Elektronske cevi su korišcene u prvim racunarima
• Tranzistori zamenjuju elektronske cevi pocevši od
  1956. (racunari 2. generacije)
• Tranzistori i štampane veze
• Primena na univerzitetima
• Od sredine 60. godina tranzistore zamenjuju
  integrisana kola (racunari 3. generacije)

30

• Integrisana kola omogucavaju
• Povecanje pouzdanosti
• Smanjenje dimenzije
• Vecu brzinu
• Vecu efikasnost
• Niže cene
• LSI - Large Scale Integration
• VLSI - Very Large Scale Integration

Razvoj racunara
31
Razvoj racunara

• Mikroracunarska revolucija
• 1971 Intelovi inženjeri su konstruisali prvi
  mikroprocesor
• Mikroracunarska revolucija pocinje 1970
• Apple
• Commodore
• ...
• Stoni - desktop racunari nisu u potpunosti
  zamenili velike racunare, koji takode
  doživljavaju promenu

32
Razvoj racunara

• Apple II (1977)
• BASIC programski jezik
• Displej od 24 linije x 40 kolona
• Memorija od 4100 karaktera
• 1298.
• IBM (PC) 5150 (1981)
• modular design
• 16,000 character memory
• 1265.

33
Razvoj racunara

• 1981-1982
• ZX81
• 8-16K
• Spectrum
• 48K

34
Razvoj racunara

• GUI - Graphical User Interface
• Doug Engelbart's
• Osmislio human-computer interaction - HCI
• Razvio je hypertext
• Uveo je kursor kontrolisan mišem
• Multiple windows.
• WIMP (windows, icons, menus and pointers)

35
Razvoj racunara

• Macintosh (1984)
• Steve Jobs
• GUI, ikone, itd
• Desktop radna površina
• Upotreba miša i drugih pointing devices
• Double click" i Click-and-drag osobine za
  podršku uredajima za pokazivanje

36

• Microsoft Windows
• Win 1.0, 1985, radio je na MS-DOS-u, 16 bitni OS,
  multitasking
• Win 3.0 i Win 3.1, 1990/92, 16/32 bitni OS
• Win 3.11, Win 95, Win 98, Win Me, 32 bitni OS
• Win NT, 64 bitni OS
• WIN XP, Windows Server
• Windows Vista, 64 bitni OS

Razvoj racunara
37
Razvoj racunara

• Prva generacija (1951-58)
• Elektronske vakum cevi
• Mašinski jezik jezik niskog nivoa za
  programiranje
• Magnetna primarna memorija
• Problemi zagrevanja i održavanja
• Unos podataka i instrukcija preko bušenih kartica
• Spor ulaz i izlaz

38
Razvoj racunara

• Druga generacija (1958-64)
• Tranzistorska tehnologija
• Tehnologija štampanih veza
• Pocetak jezika višeg nivoa
• Povecana brzina rada
• Magnetna primarna memorija
• Magnetni diskovi i trake za sekundarnu memoriju
• Tipican primer IBM 1620

39
Razvoj racunara

• Treca generacija (1965-70)
• Pojava integrisanih cipova IC
• Drasticno povecanje memorije
• Razvoj softvera
• Drasticno smanjenje velicine i cene
• Povecanje brzine i dostupnosti
• Tipican primer HONEY WELL - 6000 SERIES

40
Razvoj racunara

• Cetvrta generacija (1971- do danas)
• LSI - Large Scale Integration
• VLSI - Very Large Scale Integration
• Razvoj mikroprocesora
• Pojava mini i super racunara
• Paralelno procesiranje
• Povecana brzina rada, snaga, memorijski resursi
• Tipicni predstavnici Apple II, IBM PC

41
Razvoj racunara

• Karakteristike razvoja racunara
• Povecanje brzine (radnog takta)
• Povecanje memorijskih resursa (i za primarnu i
  sekundarnu memoriju)
• Povecanje širine magistrale
• Paralelizacija u radu
• Niža cena
• Manje dimenzije
• Manja potrošnja

42
Razvoj racunara

• Mainframe
• Super racunari
• Serveri
• Radne stanice
• Personalni racunari
• Stoni i prenosivi racunari
• Mikrokompjuteri
• Ugradeni racunari
• Mreže, klasteri racunara

43
Podela racunara

• Mainframe i Super racunari
• Mainframe
• Višekorisnicki
• Koriste se u velikim organizacijama, kao što su
  banke i avioprevoznici za velike racunarske
  poslove

44
Podela racunara

• Mainframe
• Mogucnost konkurentne obrade aplikacija
• Velike organizacije upravljaju sa više od 1000
  transakcija
• Zahtevaju specijalnu klimu za prostoriju
• Ulaz/Izlaz preko dumb terminala

TERMINALI
45
Podela racunara

• Super racunari
• Za mocne korisnike kojima je potreban pristup
  najbržim i najmocnijim racunarima

NASA Columbia Supercomputer
46
Podela racunara

• Super racunari
• Skupa, najmodernija tehnologija
• Koriste se za simulacije i modelovanje
  kompleksnih sistema
• Mesta primene
• Vremenska prognoza,
• Hemijski i fizicki procesi
• Kretanja u vasioni
• Vojne potrebe
• .....

47
Podela racunara

• Serveri, radne stanice i PC (personalni racunari)
• Serveri
• Racunari namenjeni za obezbedivanje softverske
  podrške i drugih racunarskih resursa drugim
  racunarima u okviru date mreže

48

• Radne stanice
• Mocni stoni racunari sa povecanom racunarskom
  snagom (pojacani resursi) koji su prevashodno
  namenjeni krajnjim, interaktivnim aplikacijama
• Najcešce su povezani na veliki racunarski sistem
• 3D grafika, dizajn i sl.
• Najcešce su potrebni naucnicima i inženjerima

Podela racunara
49
Podela racunara

• Personalni racunari
• Opslužuju jednog korisnika u datom trenutku
• Uobicajene primene obuhvataju
• obrada teksta, racunovodstvo, igre, slušanje
  muzike i gledanje video sadržaja

50
Podela racunara

• Prenosivi racunari mašine koje nisu vezane za
  stolove
• Notebooks (laptops)
• Handheld computers (PDAs)
• Palmtop

51

• Ugradeni racunari
• Racunari posebne namene iskljucivo za unapred
  definisane zadatke
• Kontrola temperature i vlažnosti
• Monitorisanje rada srca
• Monitorisanje kucnog sistema obezbedenja od
  provale, ...

Podela racunara
52
Umrežavanje racunara

• Pojava racunarskih mreža
• Local-Area Networks (LANs) lokalne mreže
• Wide-Area Networks (WANs) regionalne mreže
• Eksperimentalna mreža formirana 1969, nazvana
  ARPANET, u narednom periodu se transformiše u
  Internet

53
Umrežavanje racunara

• Servisi (usluge) Interneta
• Elektronska pošta
• E-mail softver
• World Wide Web
• Transformacija Interneta od tekstualnog u
  multimedijalno okruženje, koje obuhvata slike,
  animacije, zvuk i video.
• Web browseri - programi koji služe kao
  navigacioni prozori na Web-u

54
Umrežavanje racunara

• Hipertekst linkovi
• Povezuju milione Web stranica kreiranih od
  razlicitih autora
• Intranet
• Privatne unutar-organizacijske mreže zasnovane na
  Internet tehnologiji
• Extranet
• Udaljeni korisnici koji mogu da pristupe
  resursima Intraneta

55
Informatika i društvo

• Doba u razvoju društva
• Poljoprivredno doba
• Industrijsko doba
• Doba u kome živimo - informaciono doba
• Sve više ljudi zaraduje za život radeci na
  racunarima

56
Informatika i društvo

• Uticaj tehnologije
• Racunarska pismenost vec unapreduje naš
  svakodnevni život i profesionalni rad
• Primene (aplikacije)
• Omogucavaju upotrebu racunara za specificirane
  namere

57
Informatika i društvo

• Aplikativni programi
• Obrada teksta i stono izdavaštvo
• Tabelarni proracuni
• Baze podataka
• Racunarska grafika i digitalna fotografija
• Digitalni audio, digitalni video i multimedija
• Telekomunikacione mreže
• Veštacka inteligencija
• Zabava
• Opšte metode rešavanja problema

58
Informatika i etika

• Implikacije Socialna i eticka pitanja
• Personalna privatnost ugrožena centralizovanim
  bazama podataka i racunarskim mrežama
• Rizik od kriminala zasnovanog na visokoj
  tehnologiji i teškocama zaštite osetljivih
  podataka
• Teškoce u definisanju i zaštiti intelektualne
  svojine u uslovima digitalnog doba
• Rizik od otkaza racunarskih sistema
• Opasnost od automatizacije i dehumanizacije rada

59
Informatika i etika

• Zloupotreba informacija u politicke i ekonomske
  svrhe
• Opasnost zavisnosti od kompleksne tehnologije
• Kraj privatnosti
• Zamagljivanje realnosti
• Evolucija inteligencije
• Pojava bio-digitalne tehnologije

60
Informatika i etika

• Hardver osnova svakog novog projekta
• Softver naredni korak, koji daje vrednost
  hardveru
• Servisi najuspešniji sadašnji poslovni pristup
• Nacin života racunari postaju deo našeg nacina
  života

61
Razvoj racunara Zakljucak

• Racunari su evoluirali od Charles Babbage-ovog
  plana za analiticku mašinu u moderne super
  racunare
• Racunari se danas pojavljuju u svim oblicima i
  velicinama, sa specificnostima prilagodenim
  partikularnim zadacima
• Povezivanje u mrežu poboljšava vrednost i snagu
  racunara
• Internet
• WWW
• E-mail

62
Razvoj racunara Zakljucak

• Racunari i informacione tehnologije su
  preomenili svet temeljno i nepovratno
• Nove tehnologije, kao što su veštacka
  inteligencija, obecavaju nove primene u
  buducnosti
• Racunari ugrožavaju privatnost, bezbednost, i
  možda, naš individualni nacin života