Počátky dnešních
počítačů
ANM50565, zimní semestr 2015/16, přednáška 3/11

petr@koubsky.cz
binární logika
Turing
ENIAC
von...
George Boole
1815 – 1864
Booleova algebra: formální logika aritmetika binárních čísel
množinové operace
AND OR NOT
A B Y
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1
Y = A ⋀ B
Binární logika – AND
A
B
Y
A B Y
Binární logika – OR
A
B
Y
Y = A ⋁ B
A B Y
0 0 0
1 0 1
0 1 1
1 1 1
A
B
Y
Logické obvody nemusí být
elektrické!
Obrázek (a dva následující) z knihy: W. Daniel Hillis: Vzor v kameni, Academia Praha...
Binární logika - NOT
Y = ¬A
A Y
A Y
0 1
1 0
Aritmetika v počítači
A B C S
0 0 0 0
1 0 0 1
0 1 0 1
1 1 1 0
half adder (půlsčítačka)
jednobitová úplná sčítačka čtyřbito...
Konrad Zuse, 1941
Obrázek: http://www.computerhistory.org/timeline/?year=1941 2006
1910 – 1995
Obrázek: z článku „Punched Cards to Petaflops“, Alan B. Carr, National Security Science, http://www.lanl.gov/discover/
publ...
Obrázky: http://www.ilord.com/enigma.html a http://www.bletchleypark.org.uk/content/hist/worldwartwo/industrialisation.rht...
Alan Turing
1912 – 1954
Zakladatel matematické teorie počítačů (computer science)
Turingův stroj, univerzální Turingův str...
Turingův stroj
• nekonečná páska
• čtecí/zapisovací hlava
• stavový registr
• tabulka přechodů, tj. program
• (symboln, st...
IBM ASCC/Mark I
Obrázky http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_I
Harvard (Howard Aiken) a IBM, spuštěn
1944, 16 x 2,5 x...
ENIAC
27 tun, 17 500 elektronek, 2,5 x 1 x 26 m. V provozu 1946 - 1955.
Z3
(Německo
1941)
Atanasoff-
Berry

(USA 1941)
Colossus
(UK 1943)
Mark I 

(USA 1944)
ENIAC

(USA 1945)
součástky
elektro-...
John von Neumann
Von Neumannova architektura
(First Draft of a Report on the
EDVAC,1945): počítač je tvořen
procesorem, ar...
Von Neumannova
architektura
Vstupní
zařízení (např.
klávesnice)
Výstupní
zařízení (např.
obrazovka)
Pracovní
paměť (je v n...
UNIVAC
1946: hlavní tvůrci ENIAC, J. Presper Eckert a John Mauchly,
založili firmu EMCC, tu roku 1950 koupil Remington Rand
Instalace UNIVAC
Tabulka: http://en.wikipedia.org/wiki/UNIVAC_I
• 1947: První funkční tranzistor (Bell
Telephone Laboratories: William
Shockley, Walter Brattain, John
Bardeen)
• 1951: UN...
K zapamatování
• Logické obvody a dvojková soustava
• Technicky lze logiku počítače realizovat
různými způsoby, elektronik...
Počátky dnešních počítačů (StuNoMe FF UK, zimní semestr 2015/16, přednáška 3/11)
of 22

Počátky dnešních počítačů (StuNoMe FF UK, zimní semestr 2015/16, přednáška 3/11)

Boole, binární logika Turing ENIAC von Neumann tranzistor první komerční aplikace vyšší programovací jazyk, FORTRAN, COBOL
Published on: Mar 4, 2016
Published in: Education      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Počátky dnešních počítačů (StuNoMe FF UK, zimní semestr 2015/16, přednáška 3/11)

  • 1. Počátky dnešních počítačů ANM50565, zimní semestr 2015/16, přednáška 3/11
 petr@koubsky.cz binární logika Turing ENIAC von Neumann tranzistor první komerční aplikace
  • 2. George Boole 1815 – 1864 Booleova algebra: formální logika aritmetika binárních čísel množinové operace AND OR NOT
  • 3. A B Y 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 Y = A ⋀ B Binární logika – AND A B Y A B Y
  • 4. Binární logika – OR A B Y Y = A ⋁ B A B Y 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 A B Y
  • 5. Logické obvody nemusí být elektrické! Obrázek (a dva následující) z knihy: W. Daniel Hillis: Vzor v kameni, Academia Praha 2003.
  • 6. Binární logika - NOT Y = ¬A A Y A Y 0 1 1 0
  • 7. Aritmetika v počítači A B C S 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 half adder (půlsčítačka) jednobitová úplná sčítačka čtyřbitová úplná sčítačka
  • 8. Konrad Zuse, 1941 Obrázek: http://www.computerhistory.org/timeline/?year=1941 2006 1910 – 1995
  • 9. Obrázek: z článku „Punched Cards to Petaflops“, Alan B. Carr, National Security Science, http://www.lanl.gov/discover/ publications/national-security-science/2013-april/_assets/docs/punchcards-petaflops.pdf 04/2013 Los Alamos: tak se počítala atomová bomba
  • 10. Obrázky: http://www.ilord.com/enigma.html a http://www.bletchleypark.org.uk/content/hist/worldwartwo/industrialisation.rhtm Bletchley Park: tak se luštila Enigma Bletchley Park, utajené pracoviště pro luštění německých kódů, v čele projektu Alan Turing, Gordon Welchman, Tommy Flowers.
  • 11. Alan Turing 1912 – 1954 Zakladatel matematické teorie počítačů (computer science) Turingův stroj, univerzální Turingův stroj Turingův test
  • 12. Turingův stroj • nekonečná páska • čtecí/zapisovací hlava • stavový registr • tabulka přechodů, tj. program • (symboln, stavn) → (symboln+1, posunk, stavn+1)
  • 13. IBM ASCC/Mark I Obrázky http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_I Harvard (Howard Aiken) a IBM, spuštěn 1944, 16 x 2,5 x 0,6 m, 4500 kg, paměť na 72 čísel. sčítání 0,3 s násobení 6 s dělení 15 s logaritmus 1 min.
  • 14. ENIAC 27 tun, 17 500 elektronek, 2,5 x 1 x 26 m. V provozu 1946 - 1955.
  • 15. Z3 (Německo 1941) Atanasoff- Berry
 (USA 1941) Colossus (UK 1943) Mark I 
 (USA 1944) ENIAC
 (USA 1945) součástky elektro- mechanický elektronický elektronický elektro- mechanický elektronický programování děrná páska žádné — ovládání ručně obvody, přepínače děrná páska obvody, přepínače větvení programu ne — ano ne ano formát čísel binární binární speciální dekadický dekadický
  • 16. John von Neumann Von Neumannova architektura (First Draft of a Report on the EDVAC,1945): počítač je tvořen procesorem, aritmetickou jednotkou, pamětí, vstupním
 a výstupním zařízením. Klíčovým prvkem je program uložený
 v paměti, nikoli například na externím paměťovém médiu. To znamená, že s ním lze zacházet jako s každými jinými daty, že jej lze jiným programem upravovat
 a přepisovat. Rozdíl mezi programem a daty vlastně neexistuje, je to jen otázka kontextu. „Young man, in mathematics you don't understand things. You just get used to them.“
 (*1903 Budapest, +1957 Washington, D.C.) EDSAC, 1949 (Maurice Wilkes, Cambridge)
  • 17. Von Neumannova architektura Vstupní zařízení (např. klávesnice) Výstupní zařízení (např. obrazovka) Pracovní paměť (je v ní program
 a data) Aritmeticko- logická jednotka (mění data na jiná data) Řadič (bere instrukce jednu po druhé)
  • 18. UNIVAC 1946: hlavní tvůrci ENIAC, J. Presper Eckert a John Mauchly, založili firmu EMCC, tu roku 1950 koupil Remington Rand
  • 19. Instalace UNIVAC Tabulka: http://en.wikipedia.org/wiki/UNIVAC_I
  • 20. • 1947: První funkční tranzistor (Bell Telephone Laboratories: William Shockley, Walter Brattain, John Bardeen) • 1951: UNIVAC I – první komerčně dostupný počítač • 1957: Programovací jazyk FORTRAN • 1959 - 1965 vznikal rezervační systém SABRE pro American Airlines, největší tehdejší IT projekt, 1000 terminálů po celých USA, 40 000 rezervací a 20 000 prodaných letenek denně • 1960: Programovací jazyk COBOL • 1961: Firmy Texas Instruments
 a Fairchild zahájily výrobu integrovaných obvodů Bardeen, Shockley, Brattain, 1948 FORTRAN
  • 21. K zapamatování • Logické obvody a dvojková soustava • Technicky lze logiku počítače realizovat různými způsoby, elektronika není jediná možnost • Turingův stroj • von Neumannova koncepce • Tranzistor • Programovací jazyky