Predavanja i vežbe iz računarstva i informatike za učenike gimnazije

Računarstvo i informatika za učenike gimnazije

1. Razred

2. Razred

3. Razred

4. Razred

 

 

Razvoj elektronskih digitalnih računara

 

Istorija razvoja elektronskih digitalnih računara

Prvi elektronski digitalni računar je projektovan 1939. godine na univerzitetu Ajova. Zvao se ABC (Atanasoff-Berry Computer) ali nikada nije kompletiran i projekat je napušten 1942. godine. Tehnička rešenja koja su tada bila korišćena prilikom pravljenja ovog računara veoma mnogo se razlikuju od sadašnjih tehničkih rešenja. Pored toga nivo tehnologije i tehničkih dostignuća iz 1939. godine i sadašnja tehnologija, koja se koristi u današnjim elektronskim digitalnim računarima, gotovo se ne mogu uporediti. Primera radi, prvi računar je nastao pre pojave tranzistora (elektronska komponenta koja ima poluprovodničke osobine) i bio je napravljen pomoću elektronskih cevi. A današnji računari, uprkos činjenici da u sebi sadrže milione tranzistora, gotovo da nemaju tranzistore ugrađene kao zasebne komponente (u današnje vreme tranzistori se nalaze u čipovima). Zbog toga, kada pričamo o računarima, lakše nam je da pričamo o različitim generacijama računara i da posmatramo njihov razvoj zajedno sa razvojem tehnologije. Razlikujemo  pet računarskih generacija.

 

Prva generacija;  1940-1956: Elektronske cevi

Prvi računari koristili su elektronske cevi (drugačije ih zovemo vakuumske cevi, ili elektronske lampe) i elektronska kola i magnetske doboše za memoriju. Bili su velikih dimenzija, trošili su mnogo struje i veoma često su se kvarili. Bili su programirani mašinskim jezikom da bi mogli da izvršavaju operacije. Najpoznatiji predstavnici prve generacije računara su ENIAC i EDVAC.

Za vojne potrebe, tokom Drugog svetskog rata, vojska SAD (1942. god.) angažuje tim sa univerziteta u Pensilvaniji da napravi računar za automatsko izračunavanje balističkih podataka. Projekat je nazvan ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). ENIAC je bio prvi uspešan elektronski računar opšte namene. Računar je bio programiran da izvršava operacije uključivanjem i isključivanjem kablova i prekidača, a po potrebi i prelemljavanjem žica, tako da je unos programa bio veoma dug i naporan posao. Za unos podataka i za očitavanje rezultata korišćene su bušene kartice . ENIAC je zauzimao prostor od 200 kvadratnih metara, bio je težak oko 30 tona i pored ostalih elektronskih komponenti sastojao se od 17000 elektronskih cevi. Zbog takvih dimenzija i izgleda bio je nazivan gvožđurija (Hardware), a vremenom je taj izraz postao opšte prihvaćen za sve elektronske (opipljive) komponente nekog računarskog sistema.

Istom timu (sa Pensilvanijskog Univerziteta) 1944. priključuje se John von Neumann. Zajednička namera je bila da naprave računar EDVAC. EDVAC je bio prvi računar kod kojeg se program (i podaci) skladištio u memoriji i zbog toga se program mogao menjati sa lakoćom i veoma brzo. Ovaj princip programiranja zadržan je do današnjih dana. EDVAC je završen 1949. godine i bio je prvi računar koji je imao magnetne diskove.


Druga generacija; 1956-1963: Tranzistori

Tranzistori su zamenili elektronske cevi i otvorili vrata drugoj generaciji računara. Pronađeni su 1947. godine ali nisu bili široko rasprostranjeni sve do kasnih pedesetih godina. Bili su superiorni u odnosu na vakuumske cevi, i omogućili su da računari postanu manji, brži, jeftiniji, pouzdaniji i da troše manje struje od prve generacije računara. Druga generacija računara se i dalje oslanjala na bušene kartice za unos i ispis podataka. Za programiranje tih računara više se ne koristi samo mašinski jezik već i asemblerski jezik, koji je omogućio programerima da instrukcije zapisuju rečima (a ne brojevima, kao što je to bio slučaj u mašinskom jeziku). Takođe u tom periodu nastaju tzv. viši programski jezici kao što su: rane verzije kobola (COBOL) i fortrana (Fortran). U drugoj generaciji računara magnetski doboši su zamenjeni magnetnim jezgrima. Prvi računar ove generacije bio je namenjen industriji atomske energije.


Treća generacija; 1964-1971: Integrisana kola

Razvoj integrisanih kola obeležio je treću generaciju računara. Tranzistori su bili minijaturizovani i stavljeni u silikonski čip (tranzistori su bili napravljeni na istom parčetu silicijuma. Zatim bi to parče silicijuma bilo stavljano u jedno kućište i takav sklop je dobio ime integrisano kolo), što je veoma bilo povećalo brzinu i efikasnost računara.

Umesto bušenih kartica ovi računari sada imaju tastature i monitore kao ulazne i izlazne uređaje. U to vreme se razvijaju i prvi operativni sistemi, što je po prvi put omogućilo da računar može da izvršava više programa istovremeno jer  je sada njih nadgledao jedan centralni program koji je uvek bio u memoriji. Usled pojeftinjenja izrade i komponenti računara, oni po prvi put postaju dostupni i pojedincima.


Četvrta generacija; 1971- sadašnjost: Mikroprocesori

Nastanak mikroprocesora doneo nam je četvrtu generaciju računara jer je napredak tehnologije omogućio pravljenje logičkih kola u jednom čipu. Prvi pravi mikroprocesor bio je intelov čip 4004 (četiri nula nula četiri) koji je bio razvijen 1971. godine.  U njemu (dakle u jednom čipu) nalazili su se i centralna procesorska jedinica, memorija i ulazno/izlazne kontrole (kontroleri), tako da se dosta razlikuje od današnjih mikroprocesora. U današnje vreme kada kažemo mikroprocesor obično podrazumevamo jedan čip u kojem se nalazi centralna procesorska jedinica (CPU).

Američka kompanija IBM 1981. godine proizvodi računar za kućnu upotrebu koji je bio nazvan IBM PC. Osamdesetih godina korišćena su dva termina u srpskom jeziku: 1. kućni računar ; koji se odnosio na jeftinije računare kao što su tada bili ZX 81, ZX Spectrum, Commodore 64, Atari ST, Amiga 500 i drugi. i 2. personalni računar koji se odnosio na skuplje računare kao što su tada bili IBM PC i Apple Macintosh. Vremenom su kućne računare zamenili personalni računari.Tih godina nastaje i termin mikroračunar za računare koji su u sebi imali mikroprocesor i relativno mali broj ostalih čipova koji čine računar. Zanimljivo je da je proizvodnja računara tada postojala i kod nas. Primeri poznatih domaćih računara iz tog doba su: GALAKSIJA, Pekom, Tim 011 i Oric Nova iz klase kućnih računara i Ei Lira iz klase personalnih računara. Američka kompanija Apple 1984. proizvodi računar pod imenom Macintosh (mekintoš) kao odgovor na IBM PC, što dovodi do još bržeg razvoja računara. Upotreba mikroprocesora postaje sve rasprostranjenija i od sredine osamdesetih godina koriste se u svim oblastima tehnike (monitori, televizori, mikro-talasne rerne, veš mašine, automobili i sl.). Nastankom većeg broja računara razvijaju se i komunikacione tehnologije. Računari se u početku povezuju kablovima, a kasnije i bežično (pomoću prijemnika i predajnika za radio talase ; tzv. WLAN kartice) što dovodi do nastanka računarskih mreža, što je na kraju dovelo do nastanka interneta. Nove tehnologije koje su obeležile četvrtu generaciju su: grafički korisniči interfejs (primeri: MS Windows, KDE ili GNOME za Linux), miš kao ulazni uređaj i minijaturizacija računara do nivoa prenosnih računara.


Peta generacija; Sadašnjost i budućnost: Veštačka Inteligencija

Peta generacija računara, zasnovana na veštačkoj inteligenciji i drugim naprednim tehnologijama, je još uvek u razvoju, mada već postoje programi i informatičke tehnologije koje se primenjuju. Navešćemo samo neke od njih: prepoznavanje glasa i lica (ličnosti), paralelno procesiranje (paralelna obrada podataka, na više procesorskim mašinama), superprovodnici, veštačka inteligencija (od nedavno najbolji šahisti na svetu su računari), nanotehnologije (novi materijali poput grafina učiniće monitore još jeftinijim). 

Cilj razvoja pete generacije računara je da računari budu sposobni da razumeju prirodni govor (znači ne samo da odgovaraju na glasovne komande, već i da su sposobni da analiziraju cele rečenice) i da budu sposobni za samoorganizaciju. Većina ovih tehnologija se razvija i primenjuje u prvom humanoidnom robotu koji je nazvan ASIMO japanske firme Honda.



 

 

© 2008 Dragoljub Perišić 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

 

©2017 Dragoljub Perišić