Między przeszłością a przyszłością komputerów i informatyki

Transkrypt

1

2 Między przeszłością a przyszłością komputerów i informatyki Uniwersytet Wrocławski, UMK w Toruniu syslo@ii.uni.wroc.pl

3 Rozgrzewka, I Co ci dwaj Panowie, stojący na tle komputera ENIAC, trzymają w rękach? Mysz Jedną liczbę Jedną cyfrę Klawiaturę Cyfra dziesiętna: 0, 1, zbudowana z 22 lamp!!! 3

4 Rozgrzewka, II Co to jest? Magazyn lodówek Elektrownia atomowa Superkomputer Chip w powiększeniu Superkomputer Earth Simulator (Japonia 2002 rok) op/sek 4

5 Co to jest computer? 1969: komputer: 1. osoba, która oblicza; 2. urządzenie stosowane do obliczeń Człowiek!!! 5

6 Pierwsze wystąpienie computer? 1892 Firma Rapid Computer w Chicago, wytwarzała urządzenie do liczenia, zwane comptometer 6 6

7 Komputer dzisiaj IBM PC 12 sierpnia 1981 Serce każdego urządzenia Mikroprocesor serce komputera Elwro 800 Junior, 1986 Dziecinne, szkolne komputerki 7

8 Reklama firmy IBM z 1924 roku Think? Myśl Komputer to maszyna do myślenia!!! 8

9 Pierwsze kalkulatory elektroniczne TI DataMath 1972 Tylko 4 działania Kalkulator mały komputerek TI dla inżynierów Elwro Bolek Elwro Lolek 9

10 A jak liczono dawno temu? Człowiek zawsze musiał liczyć!!! używał do tego palców, rąk, całego ciała: Chińczycy liczyli na obu rękach aż do !!! robił także nacięcia na drewnie: 10

11 Liczydła Suan-pan, Chiny, X-XI w Soroban, Japonia, XIX w Szczoty, Rosja, XVII w Kipu (Quipu), Ameryka Płd. 11

12 Liczydła Japonia Piórnik szkolny początek XX w. Przybory do pisania Soroban Połączenie liczydła z kalkulatorem 12

13 Pierwszy kalkulator Pałeczki Napiera 1617 rok Wyrób współczesny 13

14 Pierwszy kalkulator Pałeczki Napiera jak używać Tradycyjne mnożenie: Mnożenie z pałeczkami: + 25 x

15 Maszyna Schickarda Pierwszy kalkulator 1624 Pałeczki zainspirowały W. Schickarda przy budowie pierwszego kalkulatora Rycina z listu Schickarda do Keplera. Replika maszyny Schickarda 15

16 Pierwsze kalkulatory mechaniczne Pałeczki w postaci walców, z wszystkimi cyframi Kalkulator Schickarda jak działa Działanie: ustaw pałeczki pierwsza liczba ustawa drugą liczbę dodaj cyfry z okienek 16

17 Pierwsze kalkulatory mechaniczne Blaise Pascal, filozof, matematyk, fizyk Gottfried W. Leibniz, filozof, matematyk, prawnik, mąż stanu, dyplomata Pascalina mechanizm licznika Żywa ława do obliczeń bęben schodkowy 17

18 Kalkulatory mechaniczne sumatory Wykonują tylko dodawanie 18

19 Kalkulatory mechaniczne sumatory Sumator Hasbro Mnożenie jako dodawanie: 25 x 25 A B C D E ABCDE 5 razy dodaj 25 - wynik: razy dodaj 25 - wynik:

20 Kalkulatory mechaniczne sumatory Odejmowanie jako dodawanie!!! 345 ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE Tylko dodawania 20

21 Sumatory i maszyny biurowe Sumatory Kalkulatory biurowe Masowa mechanizacja prac biurowych podniesienie zatrudnienia i statusu kobiet 21 21

22 Kalkulatory mechaniczne kręciołki Mnożenie i dzielenie za pomocą wielokrotnego dodawania i odejmowania Feliks od Dzierżyńskiego Pin wheels koła z ruchomymi zębami 22

23 Kalkulator Curta cud techniki Curt Herzstark ( ) Najdoskonalszy kalkulator mechaniczny: projekt powstawał w obozie w Buchenwaldzie perfekcyjne wykonanie niemal niezniszczalny kalkulator 23

24 Kalkulator Curta cud techniki Rozłożony na części: Bęben schodkowy Leibniza

25 Suwaki Na wyposażeniu każdego inżyniera do 1972 roku Skala 30 cm Skala 150 cm Skala 12 m 25

26 Do 1972 roku a później 40 mln 1 mld w 2008 Kalkulator wyparł urządzenia, które przyczyniły się do jego powstania!!! 26

27 Co pozostało sprzed 1972 rok Logarytm Ułatwia obliczanie iloczynów i ilorazów: Wynalazł John Napier (ten od pałeczek) 1614 Suwak logarytmiczny: 1620 E. Gunter, 1632 W. Oughtred!!! logarytm i algorytm to anagramy!!! Złożoność: log n bardzo wolno rośnie w porównaniu z n Występuje w złożoności metod dziel i zwyciężaj Euklides wprowadził nieświadomie w algorytmie dla NWD(m,n) m, n, r 1, r 2, r 3, r 4, np. m=34, n= 21, 13, 8, 5, 3, 2, 1 r i = r i-2 mod r i-1 r i = r i-2 / 2 Zastosowania w kryptografii, RSA Liczba kroków w algorytmie Euklidesa jest ok. log m 27

28 Kompresja Morse jej ojcem Kody: ASCII a: b: d: k: r: Huffman abrakadabra 88 znaków 24 znaki 28

29 Pierwsze ręczne procesory tekstu Flying Oliver Franklin Writingball Blick Dart Duplex 29

30 Pierwsze ręczne procesory tekstu

31 Pierwsze ręczne procesory tekstu Klawiatura QWERTY, Sholes, 1874 rezultat konstrukcji i Klawiatura Dvoraka (1936) nie przyjęła się Ale Klawiatura Morse 31

32 Pierwsze ręczne procesory tekstu Fonty to pomysł z najstarszych maszyn do pisania Przełom XIX/XX Lata Wymienne fonty 32

33 Ch. Babbage ( ) (niespełniony) ojciec komputerów I wish to God these calculations had been performed by steam Maszyna różnicowa Scheutzów Maszyna różnicowa Babbage a Schemat maszyny analitycznej 33

34 Ada Augusta Lovelace ( ) Córka poety, Lorda Byrona Początkowo interesowała ją literatura, ale matka chciała ją odsunąć od zajęć jej ojca Otrzymała wykształcenie matematyczne: 1833: poznała Babbage a, pokazał jej maszynę różnicową 1843: opublikowała rozległe opracowanie na temat maszyny analityczne, 2/3 to jej własne notatki 1852: umiera, pochowana obok ojca 34

35 Notatki (notes) Ady wyjątki maszyna analityczna tka wzory algebraiczne, tak jak krosno Jacquarda tka kwiaty i liście programowanie Zwróciła uwagę na znaczenie, jakie może mieć wykonywanie różnych instrukcji w zależności od spełnienia określonych warunków instrukcja warunkowa Pisała o korzyściach płynących ze zdolności maszyny analitrycznej do wielokrotnego wykonywania tych samych obliczeń instrukcja iteracyjna Rachunek symboliczny (algebra) komponowanie muzyki Jednak: nie należy w żadnym razie uważać, że AE może cokolwiek sama z siebie stworzyć A.M. Turing, wykład o AI: zastrzeżenia lady Lovelace 35

36 System tabulacyjny Hermana Holleritha Liczniki zegarowe Czytnik kart Pantograf Sorter 36

37 Herman Hollerith ( ) i IBM Absolwent MIT, pracownik Census Office (GUS) 1890: Spis w USA olbrzymi sukces Ekspansja geograficzna: Kanada (1892), spis rolny w USA (1893), Norwegia, Włochy, Rosja: 1895 następny był dopiero w 1926 r ankieterów, 2200 stały personel, spisano osób, 44 języków Ostatnie analizy przeprowadzono 9 lat po spisie Założył: Tabulating Machine Co. (1896), Computing Tabulating and Recording Co. (1911), która 1924 została przemianowana na IBM 37

38 Rozwój komputerów w czasie wojny Bomby : 1939 polska 1940 UK, USA Colossus

39 Duże maszyny main frame 39

40 Teoretyczne podstawy 40

41 Rozwój elektroniki Prawo Moore a,

42 Dzisiaj mamy jeszcze superkomputery Cray-1 (1976) operacji na sekundę IBM Blue Gine/L (2005) operacji na sek 42

43 Dzisiaj mamy superkomputer dostępny dla każdego: Google obsługiwane przez najpotężniejszy komputer!!! 43

44 Do 2??? roku? Od kiedy??? Współczesna technologia Nowa technologia??? Jaka nowa technologia zostanie stworzona na IBM PC, która wyprze PC? Skąd bierze się różnica między przeszłością i przyszłością? Dlaczego pamiętamy przeszłość, a nie pamiętamy przyszłości? [Stefan W. Hawking, Krótka historia czasu] 44

45