A számolási műveletek megkönnyítése, automatizálása egyre fontosabb kérdés lett a tudomány fejlődésével.
1.) Abakusz: Már időszámításunk előtt is időkben használták (pl.: Egyiptomban ) különböző matematikai műveletek megoldására.
2.) Oughtred (XVII. sz.) megalkotta a logarlécet.
3.) Schikard 1623-ban készítette el az első digitális számológépet, amely a matematikai alapműveleteket tudta elvégezni. Mechanikus eszköz volt (fogaskerekek, karok…).
4.) Babbage az 1800-as évek derekán olyan gépet tervezett, amely vezérléssel (program) „akármilyen” matematikai feladatot (műveletsorozatot) képes volt végrehajtani. Ezt már vezérelhetősége miatt számítógépnek (tehát nem számológép) tekinthetjük.
5.) Előzménye a programvezérlés elvének megszületése, amely Jacqard nevéhez fűződik. 1805-ben műveleti kártyák bevezetésével automatizálta (programozta) a szövőgépeket és ezzel forradalmasította a textilipart.
6.) Hollerith a számítások hasonló automatizálását valósította meg. Statisztikai táblázatok feldolgozására alkalmas gépet készített, amelyet az 1890-es amerikai népszámlálásban fel is használtak.
7.) Zuse és Aiken készítették az első elektromechanikus számítógépeket az 0930-as években. Működésük a 2-es számrendszer elvének alkalmazására épült. Elektromos jelfogókat, reléket tartalmaztak. Az IBM cég Aiken és Watson irányításával készítette az első elektromechanikus számítógépét a MARK I.-et (16 méter hosszú, 35 tonna)
8.) 1946: Az első elektronikus számítógép, az ENIAC, már elektroncsöveket alkalmazott. Az elektronikus gépek gyorsabbak (hisz nincs a számolásnál mechanikus alkatrész) és pontosabbak mint az elektromechanikusak voltak.
Az ENIAC építési munkálatai során Neumann János csatlakozott a fejlesztőcsoporthoz. Ő fektette le a mai számítógépek fő működési alapelveit:
|
Neumann elvek:
Számítógépgenerációk (az elektronikus számítógépek fejlődése)
1.) Első generáció: Ide tartoznak az 1945 és 60 között készített elektroncsöves digitális gépek, amelyek alacsony szintű nyelveken voltak programozhatóak.
2.) Második generáció: 1960-as évek elején készültek. Tranzisztorosak, ferritgyűrűs tárakat tartalmaztak. Megjelent a megszakításrendszer (segítségével a számítógépek maguk képesek lekezelni az előre nem kiszámíthatóan jelentkező eseményeket). Megjelentek az operációs rendszerek és a magas szintű programnyelvek, amelyek probléma és felhasználóorientálttá tették a gépek programozását.
3.) Harmadik generációs: 1960-as évek második felére jellemző. Kialakul a multiprogramozás és a párhuzamos működés (egy időben egy időben több feladatra is lehet használni a gépet). Integrált áramkörökből épültek fel, és itt alkalmaztak először képernyőket. Ebbe a kategóriába sorolható pl. a Commodore-64, az IBM-XT.
4.) Negyedik generációs: Korunk csúcsteljesítményű gépei sorolhatóak ide. Legfontosabb jellemzője a magas fokú integráltság (a processzor pl. többmillió tranzisztort tartalmaz).
5.) Ötödik generációs: Fejlesztés alatt állnak. Ezen gépek fő jellemzői közé tartozik a mesterséges intelligencia, és a felhasználóorientált kommunikáció (pl.: beszédfelismerés). A kutatások során kiderült, hogy a hagyományos rendszerektől eltérő működési elven, neurális hálózatok használatával valósíthatók csak meg. (neurális hálózat: az agy működésének mintáján alapul)