Povijesni razvoj racunala

1
Povijesni razvoj racunala
2
Naprave za pomoc pri racunanju

• Od davnina se covjek domišljao kako
  pojednostaviti racunanje i racunske operacije.
• Davno prije pojave racunala, kakva danas
  poznajemo, ljudi su osmislili naprave i strojeve
  koji su im pomagali pri racunanju.

3
Abak

• Jedna od prvih takvih naprava bila je kineski
  abakus kojim se vec u trecem tisucljecu pr.n.e.
  ucinkovito zbrajalo i oduzimalo.
• Najstarije racunalo" je na Dalekom istoku
  preživjelo sve do danas.

4
John Napier

• Škotski matematicar John Napier je u 16. stoljecu
  otkrio logaritme.
• Izum logaritama je bitno pojednostavnio operacije
  množenja, dijeljenja i potenciranja.

5
Napier i logaritamsko racunalo

• Izum logaritama je ne samo pojednostavnio i
  ubrzao racunske operacije, vec je i omogucio
  lakšu izradu mehanickih naprava koje racunaju
  umjesto covjeka.
• Na osnovu logaritamskih tablica razvijeno je
  logaritamsko racunalo (kod nas popularno zvano
  šiber).

6
Pascal

• Prvi mehanicki stroj s mnoštvom zupcanika, koji
  je mogao zbrajati i oduzimati izradio je 1642.
  godine francuski filozof i matematicar Blaise
  Pascal nazvavši ga paskalina.

7
von Leibnitz

• Gottfried Wilhelm von Leibnitz, njemacki filozof
  i matematicar, razvio je 1672. napravu koja je
  zbrajala, oduzimala, množila, dijelila i vadila
  drugi korijen.

8
Diferencijalni stroj

• Charles Babbage je 1820. godine osmislio
  diferencijalni stroj (engl. difference engine).
• Takav je stroj trebao omoguciti strojno
  izracunavanje logaritamskih tablica.
• Projekt je obustavljen nakon 15 godina i stroj
  nikada nije proradio.

9
Charles Babbage

• Sve naprave toga doba imale su jedan veliki
  nedostatak mogle su izvoditi samo operacije za
  koje su bili napravljene.

• Taj je nedostatak uocio Charles Babbage te je
  1833. godine osmislio univerzalni stroj za
  racunanje koji bi bio u stanju rješavati
  razlicite zadatke.

10
Ideja univerzalnog stroja

• Babbage je podijelio univerzalni stroj u dijelove
  od kojih svaki ima svoju funkciju
• dio u koji se unose podaci,
• dio koji racuna,
• dio koji govori racunalu što da radi,
• dio koji pamti podatke,
• dio koji prikazuje rezultate.

11
Analiticki stroj

• Takav je stroj nazvao analiticki stroj (engl.
  analytical engine) i on se smatra pretecom
  suvremenih racunala.
• Pošto je stroj trebao biti sacinjen od vrlo
  složenih mehanickih dijelova, poluga i zupcanika,
  zbog tehnoloških mogucnosti toga doba nikada nije
  u potpunosti ostvaren.
• Ipak ideja, koju je Babbage dao, poslužila je kao
  model racunala kakva se danas rabe.

12
Herman Hollerith

• Primjena elektricne energije omogucila je Hermanu
  Hollerithu da 1887. godine izradi elektricni
  sortirni stroj (engl. tabulating machine).

13
Elektricni sortirni stroj

• Taj stroj možemo smatrati prvim modernim strojem
  za obradu podataka.
• Njime je 1890. godine riješen problem obrade
  rezultata popisa pucanstva u Americi.

14
Bušene kartice

• Obrada rezultata popisa pucanstva je obicno
  trajala nekoliko godina, a primjenom sortirnog
  stroja i bušenih kartica kao medija za pohranu
  podataka, obrada je svedena na samo tri mjeseca.

kartica za popis pucanstva
15
Komercijalna proizvodnja

• Pošto je Hollerithov izum imao prakticnu korist,
  pocela je komercijalna proizvodnja elektricnih
  sortirnih strojeva.

16
Computing tabulating recording company

• Hollerith je osnovano nekoliko tvrtki, a jedna od
  njih bila je Computing tabulating recording
  company.

17
International business machines

• Computing Tabulating Recording Company, je 1924.
  godine prerasla u International business machines
  (IBM), do danas jedan od najvecih i
  najznacajnijih proizvodaca racunala na svijetu.

18
Drugi svjetski rat

• Drugi svjetski rat presudno je utjecao na nagli
  razvoj elektronickih racunala.
• Suvremena oruda i oružja postavljala su velike
  zahtjeve za konstruktore jer je pri konstrukciji
  i proizvodnji trebalo mnogo racunati.
• Zbog toga je, na više razlicitih mjesta i
  otprilike u isto vrijeme, došlo do izrade prvih
  pravih preteca suvremenih racunala.

19
Howard Aiken

• Howard Aiken je 1943. godine dovršio MARK I.
• Prvo elektromehanicko racunalo (temeljeno na
  elektromehanickim relejima).

20
MARK I

• Taj "div" od racunala bio je dugacak 17 metara,
  visok 2,5 metra, težio je 5 tona, a imao je nešto
  manje od milijun dijelova.
• Za jedno zbrajanje je trebao sekundu, a dijelio
  je za 15 sekundi!

21
Konrad Zuse Z3

• Konrad Zuse je 1942. godine konstruirao Z3, prvo
  relejno racunalo s jednostavnim programiranim
  upravljanjem, temeljeno na binarnom brojevnom
  sustavu.

22
Z3

• Programirano je na 35-mm filmu.
• Podaci su unošeni numerickom tipkovnicom.
• Rezultati su prikazivani s pomocu žaruljica.

23
Alan Turing

• U Engleskoj je matematicar Alan Turing izradio
  elektromehanicki stroj Collossus u kome su se po
  prvi puta pojavile elektronske cijevi.
• Turing je prvi koji je racunalnim strojevima dao
  ime Computer od engleske rijeci "to compute"
  (racunati).

24
Collossus

• Collossus (kolos) je stvoren kao odgovor na
  njemacki stroj za šifriranje vojnih poruka naziva
  Enigma.
• Collossusom su dešifrirane tajne poruke,
  šifrirane Enigmom.

25
Enigma i Collossus

• Collossus je bio u stanju dešifrirati svaku
  poruku šifriranu Enigmom.

26
Grace Hopper

• Legenda o nastanku izraza racunalni bug vraca nas
  u 1945. godinu. Tada je nastao veliki kvar na
  racunalu americke vojske.
• Kvar je otklonila casnica Grace Hopper.

27
Bug

• Uzrok kvara bio je moljac koji je uletio izmedu
  releja. Gda Hopper ga je zalijepila u svoj
  dnevnik uz opis uzroka zastoja rada.
• Treba znati da se naziv bug za pogrešku kod
  strojeva rabio i davno prije pojave racunala.

28
ENIAC

• Amerikanci John Mauchly i Prosper Eckert
  konstruirali su za vojne potrebe 1946. godine
• ENIAC (Electronic numerical integrator and
  calculator),
• racunalo ciji su osnovni elementi bile
  elektronske cijevi.

29

• ENIAC je bio pravi elektronski div težak oko 30
  tona, imao je približno 18.000 elektronskih
  cijevi a zauzimao je prostor od 300 prostornih
  metara.

30
ENIAC

• Predstavljen je javnosti kao elektronicki mozak i
  kad je zadatak da broj 97.367 pomnoži sam sa
  sobom 5.000 puta obavio za pola sekunde, jedan
  novinar je napisao da radi "brže od misli".
• Iako je ENIAC bio za tadašnje prilike vrlo brzo
  racunalo, nije bio programibilan u današnjem
  smislu rijeci.

31

• Tijekom rada, uocena su dva velika nedostatka
  ENIAC-a mala memorija i mogucnost rješavanja
  samo dva zadatka za koje je bio napravljen (za
  druge zadatke trebalo je prespojiti mnogo žica i
  djelomice preraditi stroj).

32
John von Neumann

• Zamisao o smještaju racunalnog programa u
  memoriju zajedno s podacima opisao je je
  teorijski madarski matematicar John von Neumann.

33
Racunalni program

• Von Neumannova ideja o racunalu kojim bi
  upravljao izmjenjivi program smješten u memoriju,
  bila je revolucionarna i zaokružila je niz važnih
  otkrica koja su bila temelj daljnjem razvoju
  racunala.
• Još i danas se moderna racunala uglavnom grade na
  von Neumannovom modelu grade (arhitekture)
  racunala.

34
Von Neumannov model
35
Tranzistori

• Godina 1947. bila je presudna prekretnica za
  daljnji razvoj racunala zbog otkrica tranzistora.
• Upotreba tranzistora je dovela do smanjenja
  dimenzija i cijene racunala uz istodobno
  povecanje njihove pouzdanosti.

36
Tranzistori

• U odnosu na elektronsku cijev tranzistor je bio
  neusporedivo manjih dimenzija, manje se grijao i
  bio je pouzdaniji u radu.

37
UNIVAC

• Prvo racunalo za komercijalnu upotrebu, temeljeno
  na tranzistorima, bilo je UNIVAC, proizvedeno
  1957.

38
Integrirani krug

• Kada je na poluvodic smješten veci broj
  tranzistora i veznih elemenata, nastao je
  integrirani krug (engl. integrated circuit, IC,
  chip) (1959.).

39
Integrirani krug

• Isprva je integrirani krug objedinjavao malo
  sastavnih dijelova (niski stupanj gustoce
  elektronickih elemenata), ali je s vremenom taj
  broj elemenata rastao (gustoca je rasla).

40
Mikroprocesor

• Americka tvrtka Intel 1970. godine proizvodi prvi
  mikroprocesor (engl. microprocessor).

41
Mikroprocesor

• Mikroprocesor je plocica poluvodica na koju su
  smješteni svi elektronicki elementi potrebni za
  rad središnje jedinice racunala (engl. central
  processor unit).

42
Kenbak1

• Kenbak1 je bilo prvo mikroracunalo (imalo je
  mikroprocesor). Izradeno je u Americi 1971.
  godine u seriji od svega 40 komada.

43
Kenbak1

• Obilježja Kenbaka mogu se vidjeti u novinskom
  clanku.

44
Osobna racunala (PC)

• Ubrzani razvoj mikroprocesora omogucio je pojavu
  osobnih racunala(engl. personal computer, PC).

45
Xerox Altos

• Godine 1973. stvoreno je osobno racunalo Xerox
  Altos, ali se moglo nabaviti samo u dijelovima.

46
Altair 8800

• 1975. godine proizvedeno je racunalo koje se
  smatra prvim osobnim racunalom.

47
Altair 8800

• Altair 8800 je bio zasnovan na Intelovom
  mikroprocesoru 8080, a umjesto ulaznih i izlaznih
  uredaja imao je samo sklopke i žaruljice.

48
BASIC

• Dva prijatelja, Bill Gates i Paul Allen 1975.
  godine reagiraju na pojavu Altaira 8800 i
  stvaraju prvi programski jezik BASIC (engl.
  Beginners all-purpose symbolic instruction code)
  za Altair 8800.

49
Apple II

• Prvo sastavljeno, komercijalno, stolno, osobno
  racunalo pojavilo se 1977. godine bilo je to
  racunalo Apple II.

50
Apple II

• Apple II je imao tipkovnicu, prikljucak za
  monitor i ugradene programe, 16 KB RAM, a cijena
  mu je bila 2500 USA !

51
ZX Spectrum

• ZX Spectrum bilo je jedno od najpopularnijih
  kucnih racunala u Europi.

52
Sir Clive Sinclair

• ZX Spectrum se pojavio na tržištu tijekom 80-ih
  godina i zapoceo "bum" koji je doveo do
  pojavljivanja PC-a u gotovo svakom domu. U SAD-u
  su istu ulogu odigrala racunala Apple II i
  Comodore 64.
• Njegov je tvorac Sir Clive Sinclair, cija je
  glavna zamisao bila napraviti što jeftinije, a
  ipak još uvijek dovoljno dobro racunalo koje bi
  moglo služiti za razlicite namjene od igranja
  do pisanja i crtanja.

53
ZX80

• Za pocetak Sinclair je osmislio ZX80. U njemu je
  bilo "cak" 1 KB RAM-a, nije imao vanjski
  memorijski medij. No, imao je ugraden programski
  jezik BASIC i mogao se spojiti na bilo koji
  televizor.

54
ZX81

• Vec iduce godine pojavio se ZX81, još jaci i
  bolji.
• Pojacan je do 16 KB RAM-a, BASIC mu je poboljšan,
  još uvijek je bez zvuka i boje, ali s mogucnošcu
  povezivanja obicnoga kazetofona kao vanjske
  memorije.
• Sve se to moglo kupiti za samo 100 funti.

55
IBM PC

• Pet godina nakon prve verzije Applea, 1981.
  tvrtka IBM proizvodi osobno racunalo
  komercijalnog naziva IBM PC.

56
IBM PC

• IBM PC je imao
• procesor koji je radio na radnom taktu 4,77 MHz,
• 16 KB RAM memorije,
• nije imao cvrsti disk,
• imao je disketnu jedinicu kapaciteta 160 KB.
• Iako su navedena obilježja vrlo skromna u odnosu
  na današnja racunala, IBM PC je otvorio vrata
  sveopcoj popularnosti i upotrebljivosti racunala.

57
Generacije razvoja

• Nakon toga dolaze nove generacije racunala svaka
  sa sve boljim obilježjima
• PC-XT
• PC-AT
• .
• do današnjih Pentiuma

58
Microsoft

• Kada je IBM projektirao svoje racunalo, posao
  izrade operacijskog sustava prepustio je maloj i
  dotada nepoznatoj kompaniji Microsoft.
• Osnivaci te tvrtke bili suBill Gates i Paul
  Allen.

59
MS-DOS

• Na osnovu do tada popularnog operacijskog sustava
  PC/M tvrtka Microsoft izradila je svoj MS-DOS.
• Ubrzo MS-DOS postaje najrasprostranjeniji
  operacijski sustav za osobna racunala.

60
Apple Macintosh

• Tvrtka Apple je 1984. proizvela prvo osobno
  racunalo s grafickim operacijskim sustavom pod
  nazivom Lisa.
• Sljedeci model je bio prvi od mnogih Macintosha,
  racunalo s grafickim korisnickim suceljem i mišem.

61
Windows

• Presudni dogadaj u razvoju tvrtke Microsoft je
  razvoj operacijskog sustava s grafickim
  korisnickim suceljem koji je dobio naziv Windows.
  
• Iako prve inacice tog operacijskog sustava nisu
  doživjele popularnost MS-DOS-a, Bill Gates je
  nastavio razvijati Windowse i programe koji pod
  njima rade.
• To je rezultiralo pojavom programa Windows 95
  koji je bio najbolje provjeren i najbolje
  prodavan program svih vremena.

62
IBM i Apple

• Dva su glavna proizvodaca osobnih racunala koja
  su postavila norme kojih se drže svi drugi
  proizvodaci IBM i Apple.
• Zato razlikujemo osobna racunala sukladna
  IBM-ovim i osobna racunala sukladna Apple-ovim
  racunalima.

63
Nesukladnost

• IBM i Apple su medusobno nesukladni
  (nekompatibilni), tj. nisu udruživi.
• To znaci da se sklopovlje i programi namijenjeni
  jednom racunalu, ne mogu bez izmjena primijeniti
  na drugom racunalu.