Föreläsning 2 ITP Lisa Brouwers

Pascal År 1642 uppfann Blaise Pascal (19 år) vad som anses världens första automatiska räknemaskin, kallad Pascaline. Blaise uppfann den för att hjälpa fadern med sitt jobb som skatteindrivare. Pascal lyckades bara sälja några få exemplar av sin räknemaskin, den var svår att använda, och alltför dyr. Mekaniska räknemaskiner har funnits sedan 1600-talet. Blaise Pascal uppfann 1642 en additionsmaskin, Pascaline, som använde sig av kugghjul – samma princip som finns I odometrar, bensinmätare på bensinmackar etc, idag. Ett varv på ett kugghjul orsakade hjulet till vänster att vrida sig 1/10 varv. Etc.Maskinen kunde även användas för subtraktion och multiplikation.

Jacquard, Babbage, Lovelace 1820 Jacquard-väv (hålkort) Charles Babbage - designade “difference engine” (1822) och “the analytical engine” (1834). Finansieringen upphörde innan idéerna kunde förverkligas. Skrev de första datorprogrammen tillsammans med Ada Lovelace. Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) anses ha lagt grunden till databearbetningstekniken. Omkring 1820 uppfann han en automatisk vävstol, Jacquard-stolen, som snabbt blev mycket populär i Europa. I Jacquard-väven styrdes mönsterbildning av en serie hålkort. SYfter var att förbättra villkoren för vaävarna somjobbade 16h om dagen – 7 dgr i veckan. Den automatiska vävstolen blev en stor framgång hos fabrikörerna, de kunde anställde billigare och mindre kvalificerad arbetskraft. Vävarna däremot gjorde uppror och kallade Jacquard en förrädare. En populär historia gör gällande att ordet sabotage härstammar från denna epok – träskor kastades i de mekaniska vävstolarna. Det är visst inte sant - tyvärr. Charles Babbage (matematiker 1791-1871) försökte konstruera en maskin som kunde både räkna ut och trycka tabeller.The difference engine var en maskin som skulle räkna ut logaritmer rätt. Som matematiker var han trött på det enahanda arbetet att skriva ned matematiska tabeller (ofta blev det fel också). Maskinen, Difference Engine No 1, fick han dock aldrig att fungera. Han inspirerades av Jacquards hålkort till att planera en mer avancerad maskin, vilken han kallade ”the Analytical Engine". Den skulle vara lika stor som ett hus, få kraft från 6 ångmotorer - ett monster av hjul, stavar och plattor. Den skulle vara flexibel och skulle kunna omprogrammeras. B fick ett stort bidrag från regeringen för att förverkliga Analysmaskinen. Analysmaskinen hade alla viktiga delar som moderna datorer har idag. Babbage är känd som datorernas far. Intressant är också att hans tankar om att ha ett program som utförde en serie instruktioner för att behandla olika sorters data ligger till grund för hur dagens datorer fungerar. Babbage arbetade för övrigt ihop med Ada Lovelace (dotter till poeten Lord Byron) som noggrant dokumenterade deras arbete. Hon fick senare programmeringsspråket ADA uppkallat efter sig och har kallats den första programmeraren –i översättningarna av Babbages texter la hon till utförliga fotnoter, bl a att hålkort skulle kunna användas för att instruera analysmaskinen om att repeterera vissa operationer.

Efter kriget MARK I (1944) var byggd av reläer och elektromagnetiska väljare. De var relativt dyra och svårhanterliga. 1946 togs datorn ENIAC (Electronic Numerial Integrator and Calculator) fram på University of Pennsylvania i USA. ENIAC var den första elektroniska datamaskinen. Von Neumann – program lagras i minnet, första riktiga datorn: EDSAC 1949 Elektromekanisk dator MARK I, framställdes av Harvard-Prof Howard Aiken 1944 (sponsrat av IBM). Ett relä fungerar som en elektrisk styrd strömbrytare och kan visa på två tillstånd, av (0) eller på (1). ENIAC framställdes för att beräkna trajektorier för USAs arme – resultatet blev den första fullt fungerande elektroniska datorn - vägde 30 ton. Ej binär representation, decimal. Vacuumrör (18000 totalt, 10 per decimal siffra). Matematikern John von Neumann var först med idén om att program skulle lagras i minnet på datorn. Detta var grunden till de första egentliga datorerna (som arbetade automatiskt). Engelsmännen blev först färdiga med en "riktig" datorn även om amerikanarna legat långt framme med sin ENIAC. Engelsmännens dator blev färdig 1949 och kallades EDSAC.

ENIAC

Generation 1 (-51 till -59) ELEKTRONRÖR (vakuumrör) UNIVAC - Universal Automatic Computer Remington Rand och International Business Machines (IBM) De två företag som tog täten i serieproduktionsstriden var de två amerikanska företagen Remington Rand och International Business Machines (mera känt som IBM). Den första serietillverkade datorn var UNIVAC (Universal Automatic Computer) och tillverkades av Remington Rand. Den såldes i hela 15 exemplar! Anledning till denna ganska låga försäljningssiffra antas vara att det fanns så få programmerare som kunde programmera maskinerna. Drog mkt ström, hög spänning, osäkert – gick ofta sönder.

Sverige 1950 BARK (binär automatisk reläkalkylator) 1953 BESK (binär elektronisk sekvenskalkylator) Den första datorn i Sverige blev klar 1950. Den hette BARK (binär automatisk reläkalkylator). Tre år senare kom BESK (binär elektronisk sekvenskalkylator). Den byggdes på Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm och blev snabbt mycket använd. Bland annat användes den till att hjälpa till med omfattande beräkningar för nya flygplan som utvecklades i Sverige. Den användes också av olika myndigheter som utnyttjade BESK:s snabba förmåga att behandla data. BESK hade en bildskärm som kunde visa olika kurvor. Bildskärmen kunde fotograferas med en speciell kamera. Den kunde dock inte visa text på skärmen, till det använde man istället en skrivare. På 1950-talet användes BESK i ett försök att koppla ihop den med en annan dator i Köpenhamn. Men det dröjde 15 år innan datakommunikation blev riktigt intressant. BESK står numera på Tekniska museet i Stockholm.

Generation 2 (-59 till -64) Transistorn (Utvecklades på Bell Lab’s 1947) Revolutionerande för datorerna Mindre än elektronrören, ingen uppvärmningstid, drog mindre energi, genererade mindre värme, var snabbare och mer pålitliga Maskinspråk -> assemblerspråk Högnivåspråk Principen för en transistor är att man med en liten ström styr en stor ström. 1947 kom den första fungerande transistorn i USA. Under 1950-talet började dessa serietillverkas och datorer kunde börja användas mer allmänt. Transistorn utförde samma jobb som elektronrören men krävde betydligt mycket mindre effekt plus att de rent fysiskt var mycket mindre. Assemblerspråk kallas också symboliska språk. AS använder förkortningar för instruktioner (t ex L för LOAD) istället för siffror. Högnivåspråk: FORTRAN och COBOL. Diskminne som komplement till magnetminne (band) bidrog till snabbare dataåtkomst. Datorer användes inte av privatpersoner, företag, universitet och myndigheter.

Generation 3 (-64 till -70 Den integrerade kretsen; chipet Integrated circuit (IC) 1965 började kiselchip ersätta transistorer, dessa datorer kallades 3:e generationens datorer IBM 360 - blå skal (Big BLue) På ett enda stycke kisel hade man lyckats sätta flera stycken sammankopplade transistorer. Den integrerade kretsen, chipet, hade uppfunnits. Kisel är en semikonduktor, en halvledare. Halvledare är ett material som inte leder elektricitet lika bra som en ledare, men inte heller utesluter strömledning som en isolator; konduktiviteten varierar mellan ledare och isolator. Halvledare leder ström antingen genom elektroner eller hål och strömmen är ofta enkelriktad vilket gör materialet användbart för elektroniska komponenter. Halvledarens egenskaper - som antalet bärare och därmed förekomsten av ledande elektroner eller hål - kan kontrolleras genom att "dopa" halvledaren med orenheter (en. impurities). En halvledare med fler elektroner än hål kallas n-typ halvledare, medan en halvledare med fler hål än elektroner kallas p-typ halvledare. Halvledare är det grundläggande materialet i de flesta moderna elektroniska enheterna. IBM lanserade 1964 sina 360-serier (en hel cirkel av tjänster – 360 grader), designade både för näringsliv och forskning. Målgrupp: mellan- och småföretag. Viktigaste bidraget från 360-serierna var att koppla loss mjukvaran (programmen). Programmen såldes separat från hårdvaran, detta utgjorde grunden till mjukvaruindustrin. Mer sofistikerade datorer, flera program kunde köras samtidigt och dela resurser. Direkt interaktion blev möjlig mha terminaler.

Generation 4 (-71 till nu Mikroprocessorn Den första mikroprocessorn uppfanns av Intel år 1971 (1970 säger vissa). NU kallas det bara processor, tidigare mikroprocessor. Bara några få procent av processorerna finns i persondatorer. Majoriteten av processortillverkningen går till inbyggda system, dvs de hamnar i bilar, TV-apparater, industrimaskiner, mobiltelefoner eller liknande. Utvecklingen av integrerade kretsar har hela tiden gått mot att få in fler och fler komponenter på en liten yta. Efter de integrerade kretsarnas genombrott i slutet på 1960 talet var det egentligen bara en tidsfråga innan den första kompletta processorn kunde byggas på ett chip. Detta gjordes för första gången av det nystartade företaget Intel 1971. Chippet kallades 4004 och bestod av 2300 transistorer. Kompletterat med ett minne så utgjorde 4004 en komplett dator - inte speciellt kraftfull men otroligt mycket mindre än allt som skådats tidigare. De integrerade kretsarnas utveckling slutade naturligtvis inte med 4004 - utvecklingen har fortsatt i exponentiellt ökande tempo.

Stora genombrott i datoranvändning - teknik Transistorn uppfanns 1947, i dator 1956 Grafiskt gränssnitt i Apple 1981 Välja i st f att komma ihåg Känna igen ikon i st f att skriva ord Verkligheten ”flyttar in” i datorn via metaforer. ”Klicka och dra”. World Wide Web lanserades 1990

Ange källor! Referera! Att kopiera utan att ange källan är plagiat = fusk! Citat om du använder samma formulering (var sparsam med citat). Referens om du formulerar själv, ref. anges i den löpande texten (Brouwers, 05) samt utförligt i källförteckningen i slutet av rapporten.