HISTORIA KOMPUTERÓW 2014/15. Bartosz Klin.

Transkrypt

1 HISTORIA KOMPUTERÓW 2014/15 Bartosz Klin

2 Obliczenia Cyfrowe: Analogowe 756 * Liczby jako ciągi cyfr, bitów Liczby jako wielkości fizyczne

3 Mezolabium - Eratostenes ( pne) - obliczył średnicę Ziemi, odległość do Księżyca itd. - urządzenie do wyznaczania pierwiastków 3-go stopnia a b y x a x = x y = y b

4 Mechanizm z Antikythery (ok pne.) - wyłowiony z wraku w 1901 r fragmenty - badania od lat 50tych - co najmniej 30 kółek zębatych zapewne napędzanych korbą - cel: chyba przewidywanie ruchu planet - technologia zapomniana już w antyku

5 Astrolabium - wynaleziony w starożytności udoskonalany w średniowieczu - 3 części: rete, plate, mater - różne plate dla różnych szerokości geograficznych - na rete zaznaczone gwiazdy - zastosowania: -- wyznaczanie czasu, pozycji, kierunku świata - stosowane do XVIII w.

6 Sektor (XVI-XIX w.) - inaczej cyrkiel proporcjonalny - narzędzie m.in. do mnożenia, zasada: tw. Talesa x b = a y

7 Suwak logarytmiczny (XVII-XXw.) - podstawowa operacja: mnożenie i dzielenie - funkcje jednoargumentowe (trygonometryczne itp.): kilka równoległych skal i przesuwane okienko

8 Planimetr (poł. XIX w.) - cel: wyznaczanie pól dowolnych figur liniowy kątowy kółko tracer - kółko mierzy ruch prostopadły do ramienia

9 Działanie planimetru

10 Integraf - Bruno Abakanowicz ( ) - wynalazł m.in. spirograf: : opatentował Integraf: rysowanie całek nieozn.

11 Lord Kelvin ( ) - William Thomson, lord od 1892 r. - angielski fizyk, matematyk, przyrodnik - od 1890 r. prezes Royal Society - odkrył temperaturę 0K - sformułował II zasadę termodynamiki - odkrył argon - wynalazł mostek Kelvina (miernik oporności)... - i zbudował maszynę do przewidywania pływów

12 Pływy morskie - myśleli nad nimi: Kepler, Galileusz, Newton, Bernoulli, Laplace, Darwin, Kelvin,... - czynniki: grawitacja Księżyca i Słońca, ok. 30 innych - każdy czynnik ma amplitudę i okres - wzór: A 1 cos(w 1 x + b 1 )+A 2 cos(w 2 x + b 2 )+

13 Maszyna Kelvina - kółko do kreślenia (co)sinusów: - maszyny:

14 Całkowarki dyskowe - całkowarka dyskowo-kołowa: -- problem: tarcie - całkowarka kulowo-dyskowa: - analizator harmoniczny Kelvina (1878)

15 Leonardo Torres y Quevedo ( ) - Maszyna Algebraiczna (1894) - cel: szukanie pierwiastków wielomianów - pod-cel: obliczanie wartości wielomianów - liczby reprezentowane logarytmicznie - klucz: mechanizm liczący log(x + y) z log(x) i log(y).

16 Vannevar Bush ( ) - zanim wymyślił Memex... - znany głównie z komputerów analogowych - problem całkowarek: małe tarcie ----> duża strata siły skrętnej - wzmacniacz siły skrętnej:

17 Analizator różnicowy Busha - cel: rozwiązywanie równań różniczkowych - mechanizm: 6 całkowarek kulowo-dyskowych - przenoszenie sił przez wzmacniacze

18 Instrumental Analysis (1936) - artykuł V. Busha - dotyczył głównie komputerów analogowych - reprezentacja liczby: długość, odległość, kąt obrotu,... - reprezentacja funkcji: wykres - obliczenie pochodnej: kąt nachylenia wykresu - elektryczna pochodna: napięcie indukowane - elektryczna całka: napięcie na kondensatorze... - Bush widzi więcej przyszłości przed maszynami analogowymi niż cyfrowymi

19 Inne analizatory różnicowe Univ. Penn. (1942) Univ. Cambridge (1935) UCLA (1947)

20 Maszyny wojenne - celownik Kerrisona -- dla dział przeciwlotniczych -- ok części, 230 kg - komputery torpedowe -- dla łodzi podwodnych -- ustalały i wprowadzały do torpedy kurs

21 Kosmiczny globus - urządzenie elektromechaniczne - na statkach kosmicznych ZSRR/Rosji - od początku do 2002 r. - cel: ukazanie pozycji statku na globusie - potrafił obliczyć miejsce lądowania

22 Deltar ( ) - Delta Getij Analogon Rekenmachine - holenderski komputer analogowy - cel: modelowanie pływów i powodzi - idea: analogie między przepływami wody i prądu

23 Obliczenia analogowe Zalety: - nie trzeba znać rozwiązań numerycznych - duża szybkość - szybka analiza różnych danych wejściowych Wady: - mała uniwersalność - brak pamięci - mała (i nieskalowalna) dokładność Od połowy lat 40tych komputery analogowe zanikły.