Historia, czyli jak to z komputerami było...

Powszechnie twierdzi się, że potrzeba jest matką wynalazków. Jest to chyba słuszne spostrzeżenie. Tak więc od zarania dziejów człowiek wykonywał wiele "skomplikowanych" obliczeń, do których wykorzystywał jeszcze bardziej złożone wzory i formuły matematyczne, które komplikowały się wraz z rozwojem cywilizacji. Już Starożytni posiedli tajniki wielce rozbudowanej algebry i geometrii. Człowiek jako bardzo pomysłowe i przedsiębiorcze indywiduum od zarania wieków próbował ułatwić sobie życie i tym samym wymyślał coraz to nowe sposoby, aby zjednać sobie liczby. Na początku, obliczenia były proste i służyły jedynie rozliczeniom pomiędzy poszczególnymi osobnikami, jak to było w pierwotnych formach handlu wymiennego (sztuka za sztukę). Posługiwano się np. węzełkami na sznurku czy nacięciami na lasce znakomicie do tego celu nadawały się również kości, muszle, kamienie oraz inne drobne przedmioty. Jako przedmiot dokumentujący istnienie handlu wymiennego w kulturach wczesnopradziejowych może służyć kość wilcza z wyżłobionymi regularnie 55 kreskami znaleziona w 1937 roku na Morawach, pochodząca z około 30 tysięcy lat przed naszą erą. W czasach późniejszych nasi przodkowie zaczęli organizować zdobycze w zbiory, przyczyniając się do powstania następujących pojęć: wiązka, pęczek, tuzin, kopa. Jednakże, oprócz tych "naturalnych liczydeł" zaczęły się stopniowo pojawiać przyrządy w całości zaprojektowane przez człowieka. W starożytności był to abakus- pierwowzór liczydła- używanego w starożytnej Grecji i Rzymie, a być może także w starożytnym Egipcie i Babilonii. Abakus wykorzystywany był także przez Chińczyków a Japończycy używali go od około VI-VIII wieku. W Europie znany był od X wieku. W starożytności i średniowieczu abakus był prostokątną tabliczką z zaznaczonymi na niej równoległymi liniami lub rowkami. Linie oraz rowki w zależności od typu tego urządzenia oznaczały różne rzędy liczb, np. jednostki, piątki, dziesiątki, pięćdziesiątki, setki. Między linie wkładało się odpowiednią liczbę kamyków, żetonów lub krążków. Współczesną wersję abakusa zwiemy potocznie liczydłem, zostało ono zaprojektowane (w formie ,którą znamy obecnie) przez Gerberta z Aurillac, późniejszego papieża Sylwestra II, w 976 roku. Najstarszy, o dość skomplikowanej budowie przyrząd (niestety bez nazwy), który prawdopodobnie służył do obliczeń nawigacyjnych pochodzi z około 80 lat p.n.e. . Został on, wydobyty w początkach XX wieku z wraku statku w pobliżu wyspy Antikithira na morzu Śródziemnym. [Waliszewski. w.,1990].

Kolejnym ważnym wynalazkiem, mającym na celu usprawnienie żmudnych obliczeń, były pałeczki Nepera. Zapoczątkowały one rozwój innych, bardziej zaawansowanych technologicznie urządzeń, a te z kolei przyczyniły się do powstania nowej nauki, zwaną dzisiaj informatyką. Do najważniejszych przyrządów matematycznych należy suwak logarytmiczny wynaleziony przez E. Güntera i W. Oughtreda w 1622 roku, który jeszcze do niedawna gościł na lekcjach współczesnej matematyki Następnym urządzeniem była maszyna analogowa (analizator równań różniczkowych) zbudowana w 1630 roku przez V. Busha i była najbardziej złożoną maszyną, jaka kiedykolwiek działała. Później pojawiła się czterodziałaniowa maszyna licząca zaprojektowana przez astronoma i matematyka W. Schickharda. Jednak dopiero Pascal został uznany za twórcę pierwszej maszyny do liczenia. Jego dziełem było urządzenie dwudziałaniowe, które powstało w ok. 1640 roku. Fenomen Schickharda i Pascala polegał na tym, że ich urządzenia były wyposażone w mechanizmy do przenoszenia dziesiątek przy dodawaniu i odejmowaniu. Rok 1671 przyniósł sławę filozofowi G. W. Leibnizowi. Jego maszyna potrafiła wykonywać cztery podstawowe działania matematyczne, lecz nie posiadała mechanizmu, który był by automatem. Pierwszym, który zapoczątkował erę automatyzacji w przetwarzaniu danych był J. M. Jacquard. Jego wynalazek został po raz pierwszy pokazany w 1801 roku na wystawie w Paryżu. Maszyna Jacquarda była, sterowanym za pomocą kart dziurkowanych, krosnem tkackim. Na kartach zakodowany był cały wzór, jaki miał się pojawić na tkaninie. Ten sposób przetwarzania danych został wykorzystany przez angielskiego matematyka Ch. Babbage'a, któremu po wielu niepowodzeniach udało się zaprojektować w 1833 roku "maszynę analityczną". Była ona historycznie pierwszym projektem maszyny matematycznej odpowiadającej w swej strukturze współczesnej elektronicznej maszynie cyfrowej. Projekt tej maszyny zakładał zastosowanie arytmometru sterowanego za pomocą kart dziurkowanych. Urządzenie miało posiadać pamięć o pojemności tysiąca "słów" oraz przyrząd do wczytywania kart dziurkowanych. Materialnie jednak urządzenie to nigdy nie powstało, co było spowodowane brakiem dostatecznych środków technicznych i finansowych. Lata trzydzieste XIX w. dały ideę tworzenia wymiennych programów dla automatycznych maszyn liczących, co zostało zasugerowane Babbage'owi przez A. Lovelace, córkę angielskiego poety G. Byrona. Jednak dopiero po stu latach owe projekty zaowocowały powstaniem ich materialnych odpowiedników. W znacznym stopniu przyczyniło się do tego odkrycie przez Volta. zjawiska prądu elektrycznego, które to zastało natychmiast podchwycone i wykorzystane przez K. Zaussego. Zausse w swej maszynie nazwanej "Z-3" zastosował przekaźnik elektryczny, przez co można uważać jego wynalazek za najbardziej bliski dzisiejszym komputerom. Dalszy rozwój technologii zaowocował powstaniem w 1944 roku pierwszej uniwersalnej maszyny cyfrowej, zaprojektowanej przez amerykańskiego fizyka H. Aikena i jego współpracowników. Jej budowa oparta była również na technologii przekaźnikowej. Fenomen tego urządzenia polegał na tym, że w ówczesnych czasach charakteryzowała się niezwykłą szybkością przeprowadzanych obliczeń. Wykonywała ona trzy dodawania w ciągu 1s. Jedno mnożenie trwało 6s, a jedno dzielenie 15s. Maszyna mogła zapamiętywać 72 liczby dwudziestotrzycyfrowe. Jednak znaczącym okresem dla rozwoju maszyn liczących był czas II Wojny Światowej. Wraz z rozwojem techniki zbrojeniowej powstało zapotrzebowanie na szybko liczące urządzenia . W 1964 w Stanach Zjednoczonych zbudowano maszynę liczącą, do której budowy użyto lamp elektronowych. Nazwano ją ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). ENIAC został zaprojektowany przez amerykańskich: fizyka J. W. Mauchly'ego i inżyniera J. P. Eckert'a. Zawierał 18 tysięcy lamp elektronowych i pobierał moc 150 kw.. Jego pamięć mieściła 20 liczb dziesięciocyfrowych a szybkość pracy wynosiła 5 dodawań na sekundę. Prace nad ENIAC'iem doprowadziły do zebrania wielu doświadczeń, które z kolei przyczyniły się do powstania w roku 1950 nowej maszyny, zwanej EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Późniejszy rozwój potoczył się lawinowo. W 1949 EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator). W latach 1947-1948 zostały opracowane przez Neumana zasady programowania maszyn cyfrowych. Raport ten stał się w latach pięćdziesiątych XX w. podręcznikiem zwanym "biblią programowania." Rozwój maszyn cyfrowych związany był z rozwojem technologii i wzrastającym zapotrzebowaniem rozwiniętych i wysoko uprzemysłowionych społeczeństw na nowoczesne, niezawodne środki przetwarzania informacji. Powstały kolejne generacje elektronicznych maszyn cyfrowych . W 1955 została zbudowana maszyna tranzystorowa, następnie do budowy maszyn zaczęto stosować układy scalone o różnej skali integracji [tab. 1]. Zwierały one od kilku do setek tysięcy elementów elektronicznych w jednej miniaturowej kostce półprzewodnika. [Waliszewski w, 1990], [Haugg F., 1986].

tab. 1 rozwój metod integracji elementów elektronicznych w półprzewodnikach

Symbol Pełna nazwa Liczba elementów elektronicznych w kostce półprzewodnika
SSI Small Scale Integration kilka
MSI Medium Scale Integration kilkanaście
LSI Large Scale Integration setki, tysiące
VLSI Very Large Scale Integratoun setki tysięcy

Na początku lat osiemdziesiątych XX wieku jedna taka kostka zawierała ok. 500000 tranzystorów. Minikomputery wprowadzone w latach sześćdziesiątych należą obecnie do podstawowego wyposażenia wielu różnych przedsiębiorstw. Dzięki wynalezieniu mikroprocesora w 1971 roku, rozpoczęto produkcję mikrokomputerów, które wytwarzane obecnie w miliardach egzemplarzy stają się przedmiotem codziennego użytku, umożliwiając wprowadzenie tzw. "inteligencji" do prawie wszystkich wyrobów produkowanych przez człowieka. Elektroniczne maszyny cyfrowe - z których najnowocześniejsze osiągają szybkość liczenia przekraczającą miliardy operacji na sekundę, a pojemność ich pamięci jest rzędu 1*1020 bajtów - pracujące niezależnie, w różnych ośrodkach naukowych czy gospodarczych, albo połączone w sieć systemów liczących są niezbędnym elementem funkcjonowania nowoczesnego społeczeństwa. [Waliszewski W., 1990].

Jakkolwiek obecność komputerów w dzisiejszym świecie bardzo ułatwia nam codzienne życie, lecz nie można pominąć faktu, że komputery, jak każde inne maszyny wywierają wpływ na funkcjonowanie organizmu ludzkiego. W dzisiejszych czasach, zwanych czasami informacji, niewyobrażalnym jest nieistnienie urządzeń takich jak komputery. Wszelkie instytucje finansowe, ośrodki zajmujące się gromadzeniem i przetwarzaniem ogromnych ilości danych, wykorzystują dobrodziejstwa komputerów, a ich pracownicy nie przyjmują do wiadomości, że mieliby zrezygnować ze stosowania najnowszych zdobyczy naszej cywilizacji i przejść z powrotem na etap gromadzenia danych w opasłych archiwach, zawierających tysiące fiszek z nieodzownymi do funkcjonowania firmy informacjami. Pomimo tego, że z komputerem obcujemy w naszej codziennej pracy zawodowej, stanowi on niejednokrotnie wyposażenie naszych domów. Wiele godzin przed ekranami monitorów spędzamy sami, a chyba największym pożeraczem czasu jest on dla miłośników wszelkiego rodzaju gier komputerowych, które mogą wciągnąć potencjalnego użytkownika na wiele, bardzo wiele długich godzin.

Komputer - wygodne narzędzie, idealny "towarzysz" gier, źródło dochodu. Czy rozstanie z tą maszyną, z którą spędzasz na dobrą sprawę więcej niż połowę życia, jest w ogóle możliwe? Z pewnością nie, a nawet jeśli tak, to wcale tego nie chcesz. Bo niby dlaczego? Prawdę powiedziawszy chętnie wygospodarowałbyś dla niego jeszcze więcej czasu. Quake ma jeszcze tyle tajemnic, Internet też szybko ci się nie znudzi, a i bilans trzeba zrobić na wczoraj. Uważaj jednak, bo "przyjaciel", który bez słowa wykonuje wszystkie twoje polecenia, może wbić ci nóż w plecy. Nie ufaj mu do końca, mimo, iż nie ma przed tobą tajemnic.

>>> Dalej >>>

Start | Historia | Wzrok... | Serducho... | Stawy... | Choroby i schorzenia | Prawo | Stop