Dějiny počítačů: Porovnání verzí

Přidáno 10 494 bajtů ,  před 9 měsíci
m
editace uživatele 2A02:C60:C70:8700:D124:F704:9DC9:34B4 (diskuse) vráceny do předchozího stavu, jehož autorem je AndrsoN1
(RGGR)
značky: revertováno možný vandalismus
m (editace uživatele 2A02:C60:C70:8700:D124:F704:9DC9:34B4 (diskuse) vráceny do předchozího stavu, jehož autorem je AndrsoN1)
značka: rychlé vrácení zpět
[[Soubor:Columbia Supercomputer - NASA Advanced Supercomputing Facility.jpg|náhled|Superpočítač Columbia v [[NASA]] (2003-2012) s 10 240 procesory]]
'''Dějiny počítačů''' zahrnují vývoj jak samotného [[hardware]], tak jeho architektury a mají přímý vliv na vývoj [[software|softwaru]]. První číslicové počítače byly vyrobeny ve 30. letech [[20. století]], avšak za jejich vynálezce je přesto považován [[Charles Babbage]], který již v&nbsp;[[19. století|19.&nbsp;století]] vymyslel základní principy fungování stroje pro řešení složitých výpočtů. Počítačů stále přibývá, jejich výkon roste a postupně zasahují do nejrůznějších oblastí lidského života.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Patterson
MÁM RÁD PÉRA
| jméno = David
| příjmení2 = Hennessy
| jméno2 = John
| titul = Computer Organization and Design
| vydavatel = Morgan Kaufman
| místo = San Francisco
| rok = 1998
| isbn = 1-55860-428-6
| kapitola = Abacus
| typ kapitoly = heslo
| strany = 3
| jazyk = anglicky
| url-access = registration
| url = https://archive.org/details/computerorganiz000henn
}}</ref>
 
== Předchůdci ==
První zařízení, která se později vyvinula v dnešní počítače, byla velmi jednoduchá a byla založena na mechanických principech. Vývoj probíhal až do poloviny 20. století ve dvou větvích: [[Analogový počítač|analogové počítače]] a [[Číslicový počítač|číslicové počítače]]. Analogové počítače modelovaly problém převedením do jeho mechanické nebo elektrické analogie, číslicové pak jeho převedením na číselné hodnoty a jejich numerickým zpracováním. S vývojem číslicové techniky během 2. poloviny 20. století analogové počítače prakticky vymizely, používají se jen na specializovaná řešení.
 
=== Abakus ===
[[Počítadlo|Abakus]] vznikl přibližně před 5000 lety. Je prvním známým nástrojem, který usnadňoval počítání s čísly. Původně šlo jen o zaprášený kámen (starohebrejské slovo ''abaq'' znamená „prach“), který se používal v [[Babylonie|Babylonii]] již od poloviny třetího tisíciletí př. n. l.{{Doplňte zdroj}}<!-- Nemohu potvrdit, knihu jsem v ruce nemel, ale na enwiki je uveden jako zdroj Reilly, Edwin D.; William Leonard Langer (2004). Concise Encyclopedia of Computer Science. John Wiley and Sons. ISBN 0-470-09095-2. Page 825. --> Nejstarším dochovaným exemplářem je [[salamis]]ká tabulka, která pochází zhruba z roku 300 př. n. l., avšak historik [[Hérodotos]] popsal příklady pro tabulku tohoto typu již o více než století dříve.<ref>{{Citace monografie
| titul = McGraw-Hill encyclopedia of electronics and computers
| vydavatel = McGraw-Hill
| místo = New York
| rok = 1997
| isbn = 0-07-045499-X
| kapitola = Abacus
| typ kapitoly = heslo
| strany = 1
| jazyk = anglicky
}}</ref> Ve [[Starověké Řecko|starověkém Řecku]] a [[Starověký Řím|Římě]] se používala dřevěná nebo hliněná destička, do které se vkládaly kamínky („calculli“) – odtud název [[kalkulačka]].
 
=== Logaritmické tabulky ===
Roku [[1614]] objevil [[John Napier]] novou matematickou metodu, umožňující realizovat [[násobení]] a [[dělení]] pomocí [[sčítání]] a [[odčítání]] s využitím [[logaritmus|logaritmů]]. Následně byly v&nbsp;Anglii sestaveny první logaritmické tabulky. Po nich následovalo [[logaritmické pravítko]], kde byla [[reálné číslo|reálná čísla]] reprezentována vzdáleností na ose. Logaritmické pravítko bylo prakticky beze změny používáno dalších 200 let, dokonce bylo používáno i k&nbsp;provádění výpočtů v&nbsp;rámci [[Program Apollo|programu Apollo]].
 
=== Mechanické kalkulátory ===
[[Soubor:Arts et Metiers Pascaline dsc03869.jpg |náhled| upright=1.2|[[Pascalina]] – mechanická sčítačka a odčítačka]]
[[Soubor:Jacquard.loom.full.view.jpg|náhled| upright=0.8| Jacquardův tkalcovský stav (uprostřed vlevo je vidět nekonečný pás děrných štítků)]]
První mechanické zařízení, které patrně sloužilo k výpočtům, je [[Mechanismus z Antikythéry]] (podle řeckého ostrova [[Antikythera]], kde byl objeven vrak lodi), vzniklý někdy mezi roky 150 a 100 př. n. l. Podle dnešních poznatků sloužil k výpočtu [[kalendář]]e resp. polohy [[Slunce]], [[Měsíc]]e a planet. Mechanismus se skládal z více než třiceti ozubených koleček seřazených v rovnostranných trojúhelnících a na svou dobu byl skutečně miniaturní. Zajímavé je, že mechanizmus je nejspíš založen na heliocentrickém principu (tedy Země obíhá kolem Slunce), který se jako kosmologická teorie ujal v Evropě až o osmnáct století později.
 
Další známý mechanický kalkulátor sestavil roku [[1623]] [[Wilhelm Schickard]] z ozubených koleček z hodinových strojků (proto bývá nazýván „počítací hodiny“). Uměl sčítat a odčítat šesticiferná čísla a měl být prakticky použit [[Johannes Kepler|Johannem Keplerem]] při [[astronomie|astronomických]] výpočtech.
 
Známý francouzský matematik, fyzik a teolog [[Blaise Pascal]] vyrobil ve svých 19 letech v roce [[1642]] počítací stroj, který uměl sčítat a odčítat, nazvaný ''[[Pascalina]]''. [[Gottfried Wilhelm Leibniz]] ho následoval v&nbsp;roce [[1671]] a kolem roku [[1820]] vytvořil [[Thomas de Colmar|Charles Xavier Thomas]] první úspěšný sériově vyráběný kalkulátor – ''Thomasův Arithmometr'', schopný sčítat, odčítat, násobit a dělit. Ten byl převážně založen na Leibnizově přístroji. Technologie mechanických počítacích strojů se udržela až do 70.&nbsp;let 20.&nbsp;století.
 
Mechanické kalkulátory pracovaly v [[desítková soustava|desítkové soustavě]] (včetně [[ENIAC]]u), která je sice pro člověka obvyklá, je však implementačně složitější než v současnosti používaná [[dvojková soustava]], kterou popsal Leibniz.
 
V roce 1725 použil Basile Bouchon děrovaný papír pro řízení [[Tkalcovský stav|tkalcovského stavu]]. O rok později v roce [[1726]] vylepšil [[Jean-Baptiste Falcon]] funkci spojením jednotlivých papírových karet, čím zjednodušil úpravy a změny programu. V roce [[1801]] použil francouzský vynálezce [[Joseph Marie Jacquard]] v tkalcovském stavu [[děrný štítek|děrné štítky]], které bylo možné vyměnit beze změny v&nbsp;mechanice samotného stavu. Tento okamžik je považován za milník v programovatelnosti strojů.
 
Nápad použít děrné štítky k [[programování]] mechanického kalkulátoru uplatnil v roce [[1835]] [[Charles Babbage]]. Děrný štítek obsahoval znaky ve formě kombinace dírek a umožňoval obsah opakovaně použít. K uchovávání dat a jejich pozdějšímu dalšímu využití použil poprvé děrné štítky Herman Hollerith, který se svou metodou vyhrál v roce [[1890]] v [[Spojené státy americké|USA]] konkurz na sčítání lidu (to předchozí totiž trvalo plných 7 let). Jeho firma se později stala základem slavné počítačové společnosti [[IBM]] a tento charakter zpracování dat se udržel dalších 100 let. Pro analýzu a další zpracování dat na děrných štítcích byly vyvíjeny specializované stroje – děrovače, tabelátory a třídiče.
 
Technologie děrných štítků o něco později umožnila návrhy prvních programovatelných strojů. Dodnes existují počítače, které technologii děrných štítků používají. Tehdejší metoda programování spočívala v tom, že programátor předal své děrné štítky ke zpracování do výpočetního střediska a čekal, jestli získá výsledky nebo výpis chybových hlášení. Pokud došlo k chybě, musel zpětně zapracovat opravu do svého programu, který mezi tím již dále vylepšil. Poté znovu odeslal štítky do výpočetního střediska a celý cyklus se opakoval.
 
== První programovatelné stroje ==
[[Soubor:AnalyticalMachine Babbage London.jpg|náhled|[[Charles Babbage|Babbageho]] [[analytický stroj]]]]
V roce [[1833]] [[Charles Babbage]] pokročil od vývoje svého „Diferenciálního stroje“ (Difference engine) k lepšímu návrhu „Analytického stroje“ („Analytical engine“), který se stal prvním univerzálním [[Turingovská úplnost|Turingovsky úplným]] počítačem (dokáže emulovat jiné stroje pouhou změnou programu bez nutnosti fyzické přestavby). Jeho cílem bylo postavit univerzální programovatelný počítač používající jako vstupní médium děrné štítky. Struktura stroje obsahovala „sklad“ (paměť) a „mlýnici“ (procesor), což mu umožňovalo činit rozhodnutí a opakovat instrukce – přesně jako to dělají dnešní počítače pomocí příkazů IF … THEN … a LOOP (resp. FOR). Jeho počítač měl pracovat s 50místnými čísly s&nbsp;pevnou desetinnou čárkou. Uvažovaný pohon měl obstarat [[parní stroj]]. Pokus o sestavení stroje skončil neúspěšně, když byl nejprve zpomalen hádkami s&nbsp;řemeslníkem nepřesně vyrábějícím ozubená kola a později zcela zastaven kvůli nedostatečnému financování. Babbage zjistil, že pro svůj stroj bude potřebovat programátora. Najal tedy mladou ženu se jménem [[Ada Lovelace]] (dceru básníka [[George Gordon Byron|Lorda Byrona]]), která se tak stala prvním programátorem na světě (jako nadaná matematička se aktivně na vývoji stroje a teorie programování podílela) a na její počest byl nazván programovací jazyk [[Ada (programovací jazyk)|Ada]].<ref name="tanenbaum">{{Citace monografie
| příjmení = Tanenbaum
| jméno = Andrew, S.
| odkaz na autora = Andrew S. Tanenbaum
| titul = Modern Operating Systems
| vydavatel = Pearson Prentice Hall
| místo = New Jersey
| rok = 2008
| vydání = 3
| isbn = 0-13-600663-9
| kapitola = 1.2
| strany = 7–18
| jazyk = anglicky
}}</ref>
 
=== Stroje pro hromadné zpracování dat ===
Přímým předchůdcem dnešních počítačů je použití (jednoúčelových) strojů pro hromadné zpracování dat, které využívaly [[Děrný štítek|děrné štítky]]. Při 11. sčítání lidu v USA v roce [[1890]] jejich použití navrhl a realizoval [[Herman Hollerith]], stejně jako použití zmíněných děrných štítků pro uložení a kódování získaných dat (jeho firma se později změnila na firmu [[IBM]]).<ref>{{Citace elektronického periodika
| příjmení = Kasík
| jméno = Pavel
| odkaz na autora =
| titul = Sčítání lidu odpíchlo příchod prvních počítačů
| periodikum = Technet.cz
| odkaz na periodikum = iDNES.cz
| datum vydání = 2008-01-05
| datum přístupu = 2018-04-05
| url = https://technet.idnes.cz/scitani-lidu-odpichlo-prichod-prvnich-pocitacu-fra-/tec_technika.aspx?c=A080104_172231_tec_technika_pka
| issn =
}}</ref>
 
== Nultá generace ==
Za kalkulačky nulté generace jsou považovány elektromechanické počítače využívající většinou relé. Pracovaly obvykle na kmitočtu okolo 100&nbsp;[[Hertz|Hz]]. Hybnou silou vývoje nulté generace se stala [[druhá světová válka]], kdy došlo k velkému pokroku souběžně v různých částech světa.
 
=== Z1 ===
[[Soubor:Zuse Z1.jpg|náhled|Reprodukce počítače Z1|200px]]
První, komu se podařilo sestrojit fungující počítací stroj, byl německý inženýr [[Konrad Zuse]]. V roce 1934 začal pracovat na konstrukci mechanické výpočetní pomůcky a po řadě různých zdokonalení dokončil v roce 1936 základní návrh stroje pracujícího v dvojkové soustavě s aritmetikou v plovoucí čárce a programem na děrné pásce (jako nosič byl použit kinofilm). Neznalost prací [[Charles Babbage|Babbageho]] a jeho následovníků však měla za následek, že Zuse do svého projektu nezahrnul podmíněné skoky. Přes tento nedostatek však můžeme tvrdit, že roku [[1938]] spatřil světlo světa první počítač nazvaný Z1. Byl ještě elektromechanický s kolíčkovou pamětí na 16 čísel a byl velmi poruchový, pro praktické použití nevhodný.