Plan wykładu. informatyka +

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Plan wykładu. informatyka +"

Witold Kania
9 lat temu
Przeglądów:

2 2

3 Plan wykładu Wprowadzenie Prehistoria Historia do XX wieku Historia do powstania maszyny ENIAC Historia do Internetu Historia komputerów w Polsce Zakończenie 3

4 Wprowadzenie Komputer, symbol XX w., wywodzi się mimo wszystko z dalekiej, a mało znanej przeszłości. Od antycznych abaków po pałeczki obliczeniowe, od maszyn Leibniza lub Pascala po mechanizmy Babbage a i Holleritha, od logiki binarnej Yi king po koncepcje Boole a przeplatają się metamorfozy wielkiej chimerycznej idei i natchnione poszukiwania upartych wynalazców. R. Ligonniere, Prehistoria i historia komputerów 4

Holleritha, od logiki binarnej Yi king po koncepcje Boole a przeplatają się metamorfozy wielkiej

5 Prehistoria 5

6 6

7 X-II tysiąclecie p.n.e p.n.e II w. p.n.e I w p.n.e I w. n.e X XII w. XII XVI w. XIII w. Bliski Wschód gliniane calculi Sumerowie - abakus Plutarch abakus pyłowy, chiński abakus suan zi Horacy abakus woskowy (przenośny) Rzymski (kieszonkowy) akakus Abakusy, GERBERT z Aurillac Abacyści Algoryści Chiny liczydła suan pan Rosja sczoty Iran, Afganistan czoreb Armenia, Turcja - kulba Soroban rosyjski Soroban ozdobny Soroban na torbie na zakupy Soroban włoski Soroban dla niewidomych Soroban podwójny 7

(przenośny) Rzymski (kieszonkowy) akakus Abakusy, GERBERT z Aurillac Abacyści Algoryści Chiny liczydła suan pan Rosja sczoty

8 Historia do XX wieku 8

9 B. Pascal Maszyna W. Schickarda (zegar rachunkowy) i maszyna B. Pascala (Pascalina) 9

10 Nie godzi się wybitnym ludziom trwonić czas na niewolniczą pracę na obliczenia, które z zastosowaniem maszyn mógłby wykonać ktokolwiek G.Leibniz 10

11 11

12 12

13 13

14 Algebra Boole'a to struktura algebraiczna B:=(B,,,, 0,1), w której, i są działaniami dwuargumentowymi, jest operacją jednoargumentową, a 0 i 1 są wyróżnionymi różnymi elementami zbioru B, spełniająca następujące warunki dla wszystkich a, b, c B: Oznaczenia Istnieją co najmniej trzy różne, szeroko rozpowszechnione tradycje oznaczeń w teorii algebr Boole'a. W definicji sformułowanej powyżej użyto symboli,,, ale w częstym użyciu są również +,, - oraz,, Symbole oznaczające operacje dwuczłonowe algebry Boole'a są prawie zawsze wprowadzane przez wybór jednej z par (+, ),( ) albo (, ). W oznaczeniach operacji jednoargumentowej algebry istnieje mniejsza konsekwencja i można się spotkać zarówno z symbolami +,,~ jak i,, W badaniach teorio-mnogościowych aspektów algebr Boole'a przeważa tradycja używania oznaczeń (+,,-). Ten sam system został też wybrany za wiodący przez redaktorów monografii Handbook of Boolean Algebras. Z kolei symbole, zgodne z oznaczeniami w teorii krat są częściej używane w kontekstach algebraicznych (i teorio-kratowych). Spotykane są też inne kombinacje tychże symboli lub wręcz inne symbole (na przykład & w miejsce, lub a zamiast ~a). W elektronice i informatyce często stosuje się OR, AND oraz NOT w miejsce,, oraz., łączność przemienność absorpcja rozdzielność pochłanianie C.E.Shannon 14

W definicji sformułowanej powyżej użyto symboli,,, ale w częstym użyciu są również +,, - oraz,, Symbole oznaczające operacje dwuczłonowe algebry Boole'a są prawie zawsze wprowadzane przez wybór

15 Historia do maszyny ENIAC 15

16 16

17 NAGRODA IM.TURINGA 17

istocie myślenia jest coś niezgłębionego, tajemniczego, mistycznego jeśli przyjmie się, że tę kwestię

18 Czy maszyna może myśleć? jeśli zdefiniuje się myślenie jako proces swoisty i wyłącznie ludzki jeśli zakłada się, że w samej istocie myślenia jest coś niezgłębionego, tajemniczego, mistycznego jeśli przyjmie się, że tę kwestię należy rozstrzygnąć na drodze eksperymentu i obserwacji, porównując zachowanie się komputera z zachowaniem ludzi, w stosunku do których termin myślenie ma powszechne zastosowanie. 18

19 Maszyna Turinga składa się z nieskończenie długiej taśmy podzielonej na pola. Taśma może być nieskończona jednostronnie lub obustronnie. Każde pole może znajdować się w jednym z N stanów. Maszyna zawsze jest ustawiona nad jednym z pól i znajduje się w jednym z M stanów. Zależnie od kombinacji stanu maszyny i pola maszyna zapisuje nową wartość w polu, zmienia stan, a następnie może przesunąć się o jedno pole w prawo lub w lewo. Taka operacja nazywana jest rozkazem. Maszyna Turinga jest sterowana listą zawierającą dowolną ilość takich rozkazów. Liczby N i M mogą być dowolne, byle skończone. Czasem dopuszcza się też stan M+1, który oznacza zakończenie pracy maszyny. Lista rozkazów dla maszyny Turinga może być traktowana jako jej program. Maszyna Turinga A posiadająca zdolność symulacji działania dowolnej innej maszyny Turinga B (opisanej jako dane wejściowe dla maszyny A) na dowolnych danych wejściowych dla maszyny B, nazywana jest uniwersalną maszyna Turinga. Praktycznym przybliżeniem realizacji uniwersalnej Maszyny Turinga jest komputer, będący w stanie wykonać dowolny program na dowolnych danych. Należy podkreślić, że komputery nie są uniwersalnymi maszynami Turinga w sensie pierwotnej definicji, ponieważ ilość danych, które mogą przechowywać i przetwarzać jest skończona, tak więc dla każdego komputera istnieje tylko skończona ilość programów, które może wykonać. Mimo że ilość ta jest niewyobrażalnie wielka i w praktyce często wystarczająca, to bez względu na rozmiar pamięci, zawsze będzie istnieć program, którego maszyna nie będzie w stanie wykonać, ponieważ jego kod (opis) po prostu nie mieści się w tej pamięci. 19

Zależnie od kombinacji stanu maszyny i pola maszyna zapisuje nową wartość w polu, zmienia stan, a następnie może przesunąć się o jedno pole w prawo lub w lewo. Taka operacja nazywana jest rozkazem.

20 20

21 John von Neumann 21

22 22

23 23

24 24

25 Konrad Zuse 25

26 Historia do Internetu 26

27 Lampy elektronowe 1907: Lee De Forest wynalazł triodę uznaje się to za początek elektroniki TRANZYSTOR 1940: Russell S. Ohl demonstruje działanie złącza 1947: Shockley, Brattain i Bardeen odkryli tranzystor złączowy UKŁAD SCALONY W lipcu 1958 r. John Kilby z Texas Instruments, a w styczniu 1959 Robert Noyce z Fairchild, prezentują różne koncepcje realizacji układu scalonego Mikroprocesor Intel 4004 (1971) 1974: Intel wprowadza procesor Mówi się, że jest to najważniejszy produkt XX wieku. Od niego zaczął się rynek mikroprocesorów. 2006: Intel wprowadza Pentium D w regułach m, z 376M tranzystorami na strukturze 27

28 28

29 Rewolucja w ewolucji Kolejne generacje procesorów Intela wyznaczają rytm rozwoju rynku komputera 29

30 Liczba tranzystorów na strukturze Wymiar chrakterystyczny [μm] Częstotliwość [Hz] Ewolucja mikroprocesorów Wymiar charakterystyczny [ m] 10 Częstotliwość zegara 1.0E E E E Rok Liczba tranzystorów w strukturze mikroprocesora 1.0E E E Rok 1.0E E E E+05 Prawo Moore a 1.0E E Rok 30

31 IBM Cray 31

32 Historia języków programowania Konrad Zuse uznawany jest za twórcę pierwszego języka programowania "Plankalkul" (1945) jak podaje 1978 ACM History of Programming Languages FORTRAN session. Do tej spory stworzono ponad 2500 języków programowania stosunkowo niewiele z 1957 FORTRAN, 1958 ALGOL, 1960 LISP, 1960 COBOL, 1962 APL, 1962 SIMULA, 1964 BASIC, 1964 PL/I, 1970 Prolog, 1972 C, 1972 Smalltalk, 1975 Pascal, 1975 Scheme, 1979 MODULA dbase II, 1983 Smalltalk-80, 1983 Ada, 1984 Standard ML, 1986 C++, 1988 Mathematica, 1989 HTML, 1990 Haskell, 1995 Delphi, 1995 Java, 1997 PHP 2.0, 2000 C# nich posiada znaczenie. Nowe wersje języków w 2006 r.: 32

33 Grace Hopper 33

34 34

35 P.Baran 35

36 IBM PC 1981 Apple

37 37

38 38

39 S.Jobs 39

40 1 Sigmund Freud 2 Leo Baekeland 3 Wilbur & Orville Wright 4 Albert Einstein 5 Alexander Fleming 6 Robert Goddard 7 John Maynard Keynes 8 Edwin Hubble 9 Ludwig Wittgenstein 10 Jean Piaget 11 Enrico Fermi 12 Louis, Mary & Richard Leakey 13 Philo Farnsworth If (computer networking) were a traditional 14 Kurt Gödel science, Berners-Lee would win a Nobel Prize. 15 Rachel Carson Eric Schmidt, CEO of Novell 16 William Shockley 17 Alan Turing 18 Jonas Salk 19 James Watson & Francis Crick 40

41 Tim Berners Lee www, sieć semantyczna 41

42 systematization Distributed processing Knowledge processing VLSI Integrated communication network 1970 Centralized processing LSI 1960 Multi-purpose IC 1950 Singlefunction Birth of the computer Tube Tr Kobayashi, 1985 Telephone communication digitalization 42

43 Historia komputerów w Polsce 43

44 1932 Poznań Marian Rejewski Jerzy Różycki Henryk Zygalski 44

45 45

46 K.Kuratowski J.Groszkowski EMAL R.Marczyński L.Łukaszewicz XYZ 46

47 47

48 48

49 ZAM-21 ZAM-2 ZAM-41 49

50 MERA 302 MERA

51 51

52 MERA MKJ REDIFON ZAM KAR-65 PACKARD-BELL PAR(C) XYZ ODRA-1001 EMC-1 M-20 (ZAM-1) 1960 (BINEG) 1959 (ZSRR) PAR(K ) GAM ORION MERA K ENIAC 1946 MOMIK 8b ZAM ZAM EMAL EMAL-1 (projekt) 1952 ODRA ZAM IBM 701 (USA) 1953 EDSAC MERA ODRA ICT ODRA ODRA ODRA ODRA ODRA ODRA AMC 1964 R R Erywań Drzewo genealogiczne rozwoju polskich komputerów IBM GEO GEO GEO ANOPS ANOPS UMC UMC ANOPS ANOPS SPEC ANOPS SPEC BINUZ BMC-1 52 EMMA 1963

53 Zakończenie 53

54 EWOLUCJA KOMPUTERA Komputer jako liczydło Komputer jako system przechowujący i przetwarzający dane i informacje Komputer jako system rozwiązujący problemy (zadania) Komputer jako ekspert - system przetwarzający wiedzę 54

55 Informatyka to systematyczne badanie systemów algorytmicznych, które opisują i przetwarzają informacje: ich teoria, projektowanie, efektywność, implementacja i zastosowanie. Fundamentalne pytanie brzmi: co można efektywnie zautomatyzować? The Association for Computing Machinery 55

56 56

57 57

58 58

Podobne dokumenty

Turing i jego maszyny

Turing i jego maszyny Turing Magdalena Lewandowska Politechnika Śląska, wydział MS, semestr VI 20 kwietnia 2016 1 Kim był Alan Turing? Biografia 2 3 Mrówka Langtona Bomba Turinga 4 Biografia Kim był Alan Turing? Biografia Alan