Segédlet az informatika dolgozathoz 4. 5. 6. 7. 8. osztály számára

A számítástechnika története

1. Kezdetek

A munka megkönnyítésére az emberek régóta használnak gépeket. A számolás megkönnyítésére az első fontos gép a golyós számológép volt. Ezt láthatjátok a mellékelt képen is.

Íme a golyós számológép
 

Az 1800-as években megjelent a nagyfokú gépesítés, ennek okairól majd történelemből tanulni fogtok. Elöljáróban annyit, hogy ezt a korszakot nevezzük ipari forradalomnak.
Azt viszont tudnotok kell, hogy ebben az időszakban a gépek az emberi élet minden területén megjelentek. A kor embere rajongott a gépekért, talán ti is hallottatok Verne Gyuláról. Ő írta a Húszezer mérföld a tenger alatt című regényt, vagy ahogy ti ismerhetitek a Némó kapitányt. A műben szereplő Nautilus hajó bizonyítéka annak, hogy a gépek megjelenésének az emberek örültek.

Az első gépek a Fonó Jenny, a gőzgép és a gőzhajó, ezekről itt láthattok képeket:

Így nézett ki a Fonó Jenny

A gőzgép

A gőzhajó

Az első informatikai vonatkozású gépet 1890-ben egy Hermann Hollerith nevű ember találta fel, aki az Amerikai népszámlálási hivatalban dolgozott. Ez az eszköz a lyukkártya.
Működésének lényege: a kártyán lévű lyukak helyét egy előre meghatározott kód szerint határozták meg.
 

Így néz ki egy lyukkártya

A lyukkártyát először az 1890-es amerikai népszámláláson használták először, ennek eredménye, hogy 83 millió ember adatait 2.5 évalatt rögzíteni tudták. Ez a korszakban nagyon is gyors módszer volt.
Hermann Hollerith alapítja meg a ma is létező IBM (a jelentése:International Business Machines)(természetesen nem kell megtanulni) nevű céget.

2. A számítástechnika fejlődésének korszakolása

Mielőtt nekiállnánk a korszakolásnak, egy dologról fontos beszélnünk. Épp úgy mint a történelemben, a korszakhatárokat mindig az utókor készíti el. Ez világos, hiszen mi nem nevezhetjük meg azt a korszakot amiben élünk, illetve annak végét sem tudhatjuk előre. Így teljesen logikus, hogy majd a mi utódaink fogják elnevezni, a határait megállapítani annak a koszaknak, amiben mi élünk.
A számítástechnikában is ez a helyzet, nem láthatjuk előre a fejlődés végét, az utókor pedig módosíthatja a határokat. Tehát a korszakok határai sohasem merevek.

A számítástechnika fejlődési korszakait generációkra bontjuk

- A nulladik generáció
Az első számítógépet az 1940-es években készítették (egészen pontosan 1944-ben) (7. és 8. osztályosoknak illik tudni, hogy ez a II. Világháború utolsó szakasza. És a számítástechnika fejlődését nagyban meghatározták a hadi fejlesztések.) Az első gép neve MARK I.

Így nézett ki a MARK I
 

A MARK I 15méter hosszú és 3 méter magas volt. A súlya kb. 35 tonna.
Az 1940-es években tűnt fel Neumann János, a magyar származású matematikus. Ő volt az, aki kidolgozta a számítógépek ideális működési elvét. Ez azért fontos, mert a mai számítógépek is az ő megállapításai alapján készültek. Elveit nevezzük Neumann elveknek.

(7. és 8. osztályban az elveket tudni kell!)

A Neumann elvek: 1. A gép az utasításokat egymás után hajtja végre
                         2. A kettes számrendszer használata
                         3. A gép használjon belső memóriát
                         4. A gép legyen teljesen elektromos
                         5. A gépben legyen központi vezérlő egység
                         6. A gépnek sokoldalúnak kell lennie.

- Az első generáció
Az első generációtól kezdve minden számítógép a Neumann elvek alapják készült. Az első generációból egy gépet kell megemlítenünk, ennek az volt a neve hogy ENIAC.

Így nézett ki az ENIAC

Bár a Neumann elvek alapján készült, méreteiben nem sokban különbözött a MARK I-től. Ez is kb. 30 tonna, az energiafelhasználása pedig kb. 800kW/h. Ez egy faluéval vetekszik. A gépet csak a hadsereg vásárolta, hadi célokra használták. (7. 8. osztályban illik tudni, hogy a hidegháború éveiben vagyunk, mikor az USA és a Szovjetunió állt egymással szemben.)

- A második generáció
Ebből a korszakból fontos a PDP 5 nevű gép, mégpedig azért, mert ez használt először operációs rendszert. Az első operációs rendszert pedig szintén egy magyar, Kemény János készítette. Az operációs rendszer neve BASIC volt.

Így nézett ki a PDP 5.
A méreteiről egy régi vicc: honnan tudni hogy lehallgatnak az oroszok? Onnan hogy egy szekrénnyel több van a szobában.

 - A harmadik generáció
Ebből a korszakból is fontos megjegyezni egy gépet. Ez volt az IBM 360. A gépen egy DOS nevű operációs rendszer működött, ami máig az egyik legismertebb operációs rendszer. Igaz, később a Microsoft nevű cég fejlesztette tovább, és megteremtették vele a Windows alapjait... de ezt majd az operációs rendszerek témakörben megbeszéljük.

Az IBM 360

-A 4. és 5. generáció

Elérkeztünk a 4. és 5. generációhoz, itt álljunk is meg egy kicsit. Előjön ugyanis a fentebb említett korszakolási probléma. Azok a tankönyvek, amik ezt a korszakolást közölték, még nem jutottak megállapodásra, hogy éppen melyik korszakot éljük jelenleg. A negyedik generációnak a 90-es években vége lett, így ma értelemszerűen az ötödiket éljük. De pár éve elérhetőek lettek a kétmagos processzorok, a 64 bites rendszer (erről majd a későbbiek során beszélni fogunk) így valószínűleg az ötödik generációnak is vége van, és napjainkban a hatodikat éljük. A tankönyvek sajnos régiek, és mivel ma szinte bárki írhat tankönyvet, a korszakolás ezen a pontja egy vitás kérdéssé alakult. A továbbiakban ezért csak azokat a gépeket fogom megemlíteni, amik a fejlődésben fontosak voltak, a korszakolás problémáját pedig hagyjuk inkább az utókorra.

A negyedik generációról annyit kell tudni, hogy ebben a korszakban jelentek meg a mikroprocesszorok, amiknek a feltalálója a magyar Gróf András. Ő alapította meg az Intel nevű processzor gyárat, ami napjainkban is az egyik legnagyobb. (Jelenleg két nagy processzor gyártó van a piacon, az Intel és az AMD) A mikroprocesszor tette lehetővé, hogy olyan kisméretű gépeket készítsenek, mint amilyenek ma is az asztalunkon állnak.Természetesen a gépek ára is elérhetőbbé vált ezzel.

Fontos gépek tehát: Az Altair 8080, az Apple I és II valamint a Commodore 64.

Az Altair 8080-ról annyit kell tudni, hogy még nem rendelkezett monitorral, billentyűzettel és egérrel, csak kapcsolók voltak rajta és fényjelekkel jelezte hogy éppen mi történik. Egy William Gates (ismertebb nevén Bill Gates) nevű amerikai programozó teszi az Altair 8080-at programozhatóvá, és ő alapítja meg a Microsoft nevű céget (1975-ben), ami ma a legnagyobb informatikai vállalat.

Az Apple I és II-ről azt kell tudni, hogy ezek voltak az első gépek, amik hasonlítottak a mai gépekre. Volt billentyűzet, egér és monitor. Minden alkatrésze cserélhető és az Apple II volt a világon az első reklámozott számítógép. (Méghozzá a Playboy magazinban.) Bárki megvehette, ára forintban kb. 200ezer Ft, ami a 70-es években nagyon drága volt. Az emberek közt mégis kitört a "PC-láz" és innentől elterjedtek a számítógépek az emberek otthonaiban is. (Magyarországon csak a 80-as évek vége felé jelentek meg a számítógépek otthoni felhasználásra.)

A Commodore 64-et tán is nem kell bemutatni, igaz a ti generációtok már nem ezen nőtt fel. Ez a gép ma is tartja azt a rekordot, miszerint ebből adták el a legtöbbet (kb. 25 millió darabot).

A gépet elsősorban játékra használták, de alkalmas volt szövegszerkesztésre, és tulajdonképpen bármire, amire ma számítógépet használunk. (Csak megjegyezném, hogy Internet akkoriban még nem volt!)

Így nézett ki az Altair 8080

Az Apple II-es

A Commodore 64

Ezek voltak tehát a 4. generáció fontosabb állomásai. Az ötödik generációra és napjainkra is az jellemző, hogy a számítógépek alkatrészeit nem egy cég készíti, hanem vegyesen állítjuk össze. Ebből adódik, hogy ma nincs a számítógépeknek nevük, mint pl. Altair 8080 vagy Apple II. (Illetve talán egyedül az Apple cég gyárt ma is olyan gépeket, amik ezt a régi hagyományt követik, ilyen volt nem is olyan régen a MacIntosh, de ezekről nem kell tudnotok, csak érdekességként említeném meg.)
Az ötödik generáció elterjedt gépei voltak az x86-osok, de ezekről nem kell tudnotok. Ehelyett jegyezzétek meg, hogy a ötödik generációban jelentek meg a Pentiumok, amiket a már említett az Intel cég készített.

Napjaink és a nem is oly távoli jövő

Napjainkban a számátástechnika fejlődésének irányát több nagy cég határozza meg. Az egyik legnagyobb a Microsoft, ők készítik a ma legszélesebb körben használt operációs rendszert, a Windows-t. Emellett számos területen képviseltetik magukat, például számítógépes játékok kiadása/készítése, vagy billentyűzetek, egerek, webkamerák gyártása, stb.
Egy másik nagy cég az Apple, a vezetőjük Steve Jobs. Ők elsősorban a szórakoztató elektronikára építenek, ők készítik pl. az iPod-ot, iPhone-t, iTouche készülékeket. Emellett jelentősek a laptopok piacán (MacBook).
A Processzorok világában a már említett Intel és AMD cégek a vezetők.
Egyéb nagy cégek amik számítástechnikában jelentősek: IBM, Sony, Panasonic, MSI, Acer, Dell, Philips, stb.
(Egyre jelentősebbek a szórakoztató elektronika vívmányai, ezeket is a nagy cégek készítik, gondolok itt a Nintendo Wii-re (Nintendo cég), Xbox 360-ra (Microsoft) és persze Play Station 3-ra.(Sony) A digitális szórakozás egyre nagyobb teret hódít.)
A jövő sok érdekességet tartogat számunkra, komoly sikereket értek el az új, számítógépeket vezérlő egységek területén. Ilyen lehet például a mozgásérzékelés, vagy a gondolatátvitel. Természetesen ez ma még csak tudományos fantasztikum, de könnyen előfordulhat hogy pár évtizeden belül elterjednek. A 3 dimenziós megjelenítés sem lehetetlen, pár éven belül monitoraink teljes 3 dimenziós képet is adhatnak, természetesen az ilyen újítások új mérdföldkövet jelenthetnek majd az informatikában.

3. A számítógépek felhasználási területei:

- Hadi ipar
- Űrkutatás
- Autógyártás
- Technikai sportok pl. autóverseny
- Szórakozás
- Művészet és kultúra terjesztése
- Tömegkommunikáció
- Hivatali és otthoni ügyintézés
- Munka
-stb (ezek közül legalább 3-at kérek a dolgozatban!)
 

Összefoglalás
- Emberi igény a munka megkönnyítése, erre gépek! (pl. Fonó Jenny)
- Első informatikai vonatkozású gép: Harmann Hollerith - lyukkártya (IBM megalapítása)
- Generációk - 0. gen: MARK 1 (35 tonna, 15m hosszú, 3 m magas)
                    1. gen: ENIAC (Neumann elvei alapján készült)
                    2. gen: PDP 5 (első operációs rendszert használó gép - BASIC)
                    3. gen: IBM 360 (DOS operációs rendszer használata)
                    4. gen: Altair 8080 / Apple I és II / Commodore 64
                    5. gen: x86, Pentium
                    napjaink (nevezhetjük 6. generációnak, de mint említettem ez vitás kérdés)
                    64 bites számítógépek
- A 3 magyar: Neumann János: A számítógép ideális működési elvének kidolgozása
                    Kemény János: Első operációs rendszer megalkotása (BASIC)
                    Gróf András: Mikroprocesszor, Intel cég megalapítása
 

A dolgozatban biztosan lesz:
Amit a dolgozatban kérni fogok: a legrégebbi gépek, amik az embereket segítették, a lyukkártya és feltalálójának neve, a generációk, és minden generációból egy fontos gép, ezek jellemzői is kell, azaz miért lett fontos.
Ezen kívül kérem még azt a 3 magyart, akik részt vettek a számítógépek fejlesztésében.
A számítógépek felhasználási területei


Ez az ismertető Nógrádi László: PC suli című könyve alapján készült