Claro que parece "mini", hein? Mas nós estamos ficando à frente de nossa história.
Uma das primeiras tentativas de construir uma (eletrônico que é, sem engrenagens, cames, correias, eixos, etc) de um computador digital todas ocorreram em 1937 por JV Atanasoff, professor de física e matemática na Universidade de Iowa. Em 1941 ele e sua estudante de graduação, Clifford Berry, conseguiu construir uma máquina capaz de resolver 29 equações simultâneas com 29 incógnitas. Esta máquina foi a primeira a armazenar dados como uma carga em um capacitor, que é como os computadores armazenam informações de hoje em sua memória principal (DRAM ou RAM dinâmica). No que diz respeito aos seus inventores estavam cientes, também foi o primeiro a empregar aritmética binária. No entanto, a máquina não era programável, faltava-lhe um ramo condicional, seu projeto foi adequado para apenas um tipo de problema de matemática, e que não foi prosseguido, após a Segunda Guerra Mundial. É inventores nem sequer se preocuparam em preservar a máquina e foi desmontado por aqueles que foram para a sala onde estava abandonado.
O Atanasoff-Berry Computer [Foto © 2002 IEEE]
Outro candidato para o avô do computador moderno foi Colossus, construído durante a II Guerra Mundial pela Inglaterra com o objetivo de quebrar os códigos criptográficos utilizados pela Alemanha. Grã-Bretanha levou o mundo na concepção e construção de máquinas eletrônicas dedicadas ao código de quebra, e foi rotineiramente capaz de ler as transmissões de rádio codificados Alemanha. Mas definitivamente não era o Colosso de propósito geral, máquina reprogramável. Observe a presença de roldanas nas duas fotos do Colosso abaixo:
Duas visões do Colosso código de quebra da Grã-Bretanha
O Harvard Mark I, o computador Atanasoff-Berry, e o Colossus britânico todas as contribuições importantes . Americanos e britânicos foram os pioneiros do computador ainda discutem sobre quem foi o primeiro a fazer o que, quando em 1965 o trabalho do alemão Konrad Zuse foi publicado pela primeira vez em Inglês. Zuse construiu uma seqüência de computadores de uso geral na Alemanha nazista. O primeiro, o Z1, foi construído entre 1936 e 1938, no salão da casa de seus pais.
O Zuse Z1, na sua configuração residencial
terceira máquina de Zuse, o Z3, construído em 1941, foi provavelmente o primeiro operacionais de propósito geral, programável (isto é, controlados por software) do computador digital. Sem o conhecimento de qualquer dos inventores da máquina de calcular desde Leibniz (que viveu na década de 1600), Zuse reinventou conceito de Babbage de programação e decidiu por conta própria para empregar representação binária de números (Babbage havia defendido decimal). O Z3 foi destruído por um bombardeio dos Aliados. O Z1 e Z2 teve o mesmo destino e no Z4 só sobreviveu porque Zuse transportado em um vagão para as montanhas. Zuse realizações são ainda mais incrível, dado o contexto da escassez de material e mão de obra na Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial. Zuse não poderia mesmo obter uma fita de papel que ele teve que fazer sua própria perfurando buracos em filmes descartados. Como essas máquinas eram desconhecidos fora da Alemanha, eles não influenciaram o caminho da informática na América. Mas sua arquitetura é idêntica à que ainda hoje em uso: uma unidade aritmética para fazer os cálculos, uma memória para armazenar números, um sistema de controle para supervisionar as operações e os dispositivos de entrada e saída para se conectar ao mundo externo. Zuse também inventou o que pôde ser a primeira linguagem de programação de alto nível ", Plankalkül", embora ele também era desconhecido fora da Alemanha.
O título do antepassado de hoje todos os computadores eletrônicos digitais é normalmente atribuído a ENIAC, que ficou para Electronic Numerical Integrator e Calculadora. ENIAC foi construído na Universidade da Pensilvânia, entre 1943 e 1945 por dois professores, John Mauchly e J. de 24 anos de idade Presper Eckert , que obteve financiamento do departamento de guerra depois de prometer que poderiam construir uma máquina que iria substituir todos os "computadores", ou seja, as mulheres que foram empregadas as tabelas de cálculo de queima para armas de artilharia do exército do. O dia em que Mauchly e Eckert viu a primeira parte pequena do trabalho ENIAC, as pessoas corriam para trazer ao seu laboratório para mostrar seus progressos foram alguns desses computadores do sexo feminino (um deles comentou: "Eu fui surpreendido que levou tudo isso equipamentos para multiplicar 5 por 1000 ").
ENIAC encheu uma sala de 20 por 40 metros, pesava 30 toneladas, e usado mais de 18 mil tubos de vácuo. Como o Mark I, leitores de cartão ENIAC empregada papel obtido a partir da IBM (que era um produto regular para a IBM, como eram uma parte muito estabelecida de máquinas de contabilidade das empresas, o forte da IBM). Quando em funcionamento, o ENIAC foi silenciosa, mas você sabia que era sobre como os 18.000 tubos de vácuo cada um calor residual gerado como uma lâmpada e todo este calor (174 mil watts de calor) significa que o computador só poderia ser operado em uma sala especialmente projetada com seus próprios pesados sistema de ar condicionado. Apenas metade esquerda do ENIAC é visível na primeira foto, a metade direita era basicamente um espelho do que é visível.
Duas visões do ENIAC: "Electronic Numerical Integrator e calculadora" (note que não foi ainda dado o nome de computador desde os "computadores" eram pessoas) [EUA Exército foto]
Para reprogramar o ENIAC era necessário reorganizar o patch cords que você pode observar, à esquerda na foto anterior, e as configurações de 3000 opções que você pode observar à direita. Para programar um computador moderno, é tipo um programa com frases como:
Circunferência = diâmetro * 3,14
Para realizar esse cálculo no ENIAC era necessário reorganizar um grande número de patch cords e em seguida, localize três botões especial sobre a parede grande de botões e configurá-los para 3, 1 e 4.
Reprogramação ENIAC envolveu um aumento [dos EUA Exército foto]
Uma vez que o Exército concordou em financiar ENIAC, Mauchly e Eckert trabalhou todo o dia, sete dias por semana, esperando para completar a máquina em vez de contribuir para a guerra. Seu esforço de guerra era tão intensa que quase todos os dias eles comeram as 3 refeições na companhia do capitão do exército, que era a sua ligação com os seus patrocinadores militar. Eles foram autorizados uma pequena equipe, mas logo observou que eles podem contratar apenas os membros mais jovens da equipe da Universidade da Pensilvânia, porque os professores mais experientes sabiam que a sua máquina proposta nunca iria funcionar.
Um dos problemas mais óbvio foi que o projeto exigiria 18 mil tubos de vácuo para todos os trabalhos simultaneamente. Os tubos de vácuo foram tão péssimo que, mesmo 20 anos depois, muitas lojas de droga bairro desde um "testador de tubo" que permitiu que os proprietários de trazer os tubos de vácuo de seus aparelhos de televisão e determinar que um dos tubos estava causando sua televisão a falhar. E os aparelhos de televisão só incorporou cerca de 30 tubos de vácuo. O aparelho que utilizou o maior número de tubos de vácuo era um órgão eletrônico: incorporou 160 tubos. A idéia de que 18 mil tubos poderiam funcionar juntas foi considerado tão improvável que o fornecedor dominante de tubo de vácuo do dia, RCA, se recusou a participar do projeto (mas tubos de alimentação no interesse de "cooperação de guerra"). Eckert resolveu o problema da confiabilidade do tubo através de projeto de circuito extremamente cuidadoso. Ele era tão profundo que antes de escolher o tipo de fios de cabos, ele usaria no ENIAC, ele concorreu pela primeira vez uma experiência onde os ratos de laboratório fome por alguns dias e, em seguida, deu-lhes amostras de todos os tipos disponíveis de cabo para determinar que menos gostei para comer. Aqui está uma olhada em um pequeno número de tubos de vácuo no ENIAC:
Mesmo com 18 mil tubos de vácuo, o ENIAC só podia armazenar 20 números de cada vez. No entanto, graças à eliminação das partes móveis que funcionou muito mais rápido que o Mark I: a multiplicação que requereram 6 segundos sobre o Mark I podia ser realizada no ENIAC em 2,8 milésimos de segundo. ENIAC velocidade de clock de base foi de 100.000 ciclos por segundo. Os computadores de hoje em casa empregar velocidades de clock de 1.000 milhões de ciclos por segundo. Construído com US $ 500.000 do exército dos EUA, a primeira tarefa do ENIAC era para calcular se é ou não foi possível construir uma bomba de hidrogênio (a bomba atômica foi concluída durante a guerra e, portanto, é mais velho que ENIAC). O problema primeiro executado em ENIAC necessários apenas 20 segundos e foi verificado em relação a resposta obtida após quarenta horas de trabalho com uma calculadora mecânica. Depois de mastigar de meio milhão de cartões perfurados por seis semanas, o ENIAC fez nenhum favor a humanidade quando declarou a bomba de hidrogênio viável. Este programa permanece ENIAC primeiro classificado até hoje.
Depois ENIAC foi terminado e mostraram-se dignos do custo do seu desenvolvimento, seus designers se incumbiram de eliminar o fato desagradável de que a reprogramação do computador exigiu uma modificação física de todos os patch cords e switches. Levou dias para mudar programa do ENIAC. Eckert e Mauchly próxima uniram-se com o matemático John von Neumann ao projeto EDVAC, que inaugurou o programa armazenado. Porque ele foi o primeiro a publicar uma descrição deste novo computador, von Neumann é muitas vezes erroneamente creditado com a percepção de que o programa (ou seja, a seqüência de passos de computação) poderia ser representado apenas por via electrónica os dados como foi. Mas este grande avanço pode ser encontrado em notas longas Eckert, antes que ele começou a trabalhar com von Neumann. Eckert houve desleixo: enquanto no ensino médio Eckert marcou a segunda maior pontuação de matemática SAT em todo o país.
Após o ENIAC e o EDVAC vieram outros computadores com nomes humorísticos como ILLIAC, JOHNNIAC, e, claro, maníaco.ILLIAC foi construído na Universidade de Illinois em Champaign-Urbana, que é provavelmente porque o autor de ficção científica Arthur C. Clarke escolheu ter o computador HAL de seu famoso livro "2001: Uma Odisséia no Espaço" nasceu em Champaign-Urbana. HAL? Você já notou que você pode mudar cada uma das letras da IBM para trás por uma posição do alfabeto e começar HAL?
ILLIAC II, construída na Universidade de Illinois (ele é uma coisa boa computadores eram um-de-um-tipo criações nestes dias, você pode imaginar sendo solicitado para duplicar isto?)
HAL do filme "2001: Uma Odisséia no Espaço". Look at the previous picture to understand why the movie makers in 1968 assumed computers of the future would be things you walk into. Olhe para a foto anterior para entender por que os criadores do filme, em 1968, assumiu computadores do futuro seria coisas que você entrar.
JOHNNIAC era uma referência a John von Neumann, que era inquestionavelmente um gênio. Aos 6 anos de idade, ele poderia dizer piadas em grego clássico. Aos 8, ele estava fazendo cálculos. Ele poderia recitar livros que tinha lido anos antes, palavra por palavra. Ele podia ler uma página do diretório de telefone e então recitá-lo para trás. Em uma ocasião ele levou von Neumann apenas 6 minutos para resolver um problema em sua cabeça que um outro professor havia passado horas sobre o uso de uma calculadora mecânica. Von Neumann é talvez a mais famosa (infame?) Como o homem que trabalhou o método complicado necessários para detonar uma bomba atômica.
Uma vez que o programa de computador foi representada por via electrónica, as modificações que o programa poderia acontecer tão rápido quanto o computador pode calcular. Na verdade, os programas de computador pode agora modificar-se, enquanto eles corriam (esses programas são chamados de programas de auto-modificação). Isto introduziu uma nova forma de um programa ao fracasso: falta de lógica no programa poderia fazer com que ele próprio para-se. Esta é uma fonte de falha de proteção geral famoso MS-DOS e a tela azul da morte famoso no Windows.
Hoje, uma das características mais notáveis de um computador é o fato de que a sua capacidade de ser reprogramado lhe permite contribuir para uma ampla variedade de empreendimentos, tais como os seguintes campos totalmente independentes:
- a criação de efeitos especiais para filmes,
- a compressão de música para permitir que mais minutos de música para caber dentro da limitada memória de um leitor de MP3,
- a observação da rotação dos pneus do carro para detectar e prevenir deslizamentos em um sistema anti-bloqueio de travagem (ABS),
- a análise do estilo de escrita na obra de Shakespeare, com o objetivo de comprovar se o indivíduo era realmente responsável por todos esses pedaços.
Até o final dos anos 1950, os computadores já não eram uma mão-de-um-tipo dispositivos construídos de propriedade apenas de universidades e laboratórios de pesquisa do governo. Eckert e Mauchly deixou a Universidade da Pensilvânia, devido a uma disputa sobre quem possuía a patente de sua invenção. Eles decidiram criar sua própria empresa. Seu primeiro produto foi o computador UNIVAC famoso, o primeiro comercial (ou seja, produzidos em massa) do computador. Na década de 50, UNIVAC (contração de "Universal Automatic Computer") foi a palavra de casa para "computador" assim como "Kleenex" é para "tecido". O primeiro UNIVAC foi vendido, muito apropriadamente, o Census Bureau. O UNIVAC foi também o primeiro computador a utilizar a fita magnética. Muitas pessoas ainda confundem a figura de um gravador de fita reel-to-reel com uma imagem de um computador mainframe.
A bobina a bobina da unidade de fita [Foto de cortesia do museu do computador]
ENIAC foi sem dúvida a origem da indústria de computadores comerciais dos EUA, mas seus inventores, Mauchly e Eckert, nunca conseguiu a fortuna de seu trabalho e sua companhia caiu em problemas financeiros e foi vendida com prejuízo. Em 1955 a IBM estava vendendo mais computadores do que UNIVAC e 1960, o grupo de oito empresas de venda de computadores era conhecido como "IBM e os Sete Anões". IBM se tornou tão dominante que o governo federal prossegue processos anti-trust contra eles 1969-1982 (observe o ritmo do sistema jurídico do nosso país). Você pode se perguntar que tipo de evento é necessário para desalojar uma indústria pesada. No caso da IBM, foi a sua decisão de contratar uma empresa desconhecida, mas agressivo chamado Microsoft para fornecer o software para seu computador pessoal (PC). Este lucrativo contrato permitiu que a Microsoft crescer tão dominante que até o ano de 2000 sua capitalização de mercado (o valor total de suas ações) foi o dobro da IBM e eles foram condenados na Justiça Federal de executar um monopólio ilegal.
Se você aprendeu de programação de computadores na década de 1970, lidou com o que hoje são chamados de computadores de grande porte, tais como o IBM 7090 (abaixo), o IBM 360, IBM ou 370.
O IBM 7094, um típico computador mainframe [Foto de cortesia da IBM]
Havia duas maneiras de interagir com um mainframe. O primeiro foi chamado compartilhamento de tempo, pois o computador deu a cada usuário uma pequena parte do tempo em uma forma robin-round. Talvez seria 100 usuários simultaneamente conectados, cada digitação em um teletipo, como o seguinte:
O teletipo era o mecanismo padrão usado para interagir com um computador de compartilhamento de tempo
Um teletipo era uma máquina motorizada que pode transmitir a sua digitação ao mainframe e em seguida imprimir a resposta do computador em seu rolo de papel. Você digitou uma única linha de texto, aperte o botão de retorno de carro, e esperei o teletipo para começar a impressão ruidosamente a resposta do computador (em um colossal 10 caracteres por segundo). No lado esquerdo do teletipo na imagem anterior é possível observar um leitor de fita de papel e escritor (isto é, perfurador). Aqui está um close-up de fita de papel:
Três pontos de vista de uma fita de papel
Depois de observar os buracos na fita de papel, talvez seja óbvio por que todos os computadores usam números binários para representar os dados: um pouco binário (isto é, um dígito de um número binário) só pode ter o valor de 0 ou 1 (tal como um dígito decimal só pode ter o valor de 0 a 9). Algo que só pode ter dois estados é muito fácil de fabricar, controlar e sentido. No caso da fita de papel, o buraco se tiver sido perfurado ou não tem. computadores eletro-mecânicos, como o Mark I relés utilizados para representar os dados por causa de um relé (que é apenas um interruptor accionado por motor) só pode ser aberta ou fechada. Os primeiros computadores totalmente eletrônicos utilizados tubos de vácuo através de interruptores: eles também foram abertos ou fechados. Transistores substituíram os tubos de vácuo, porque eles também podem atuar como interruptores, mas foram menores, mais baratos, e consumiu menos energia.
A fita de papel tem uma longa história também. Foi usado primeiramente como um meio de armazenamento de informações por Sir Charles Wheatstone, que é usado para armazenar o código Morse, que foi chegar através do telégrafo recém-inventado (aliás, Wheatstone foi também o inventor do acordeão).
A alternativa para compartilhamento de tempo foi o modo de processamento em lote, onde o computador dá toda a atenção a seu programa. Em troca de obter a plena atenção o computador em tempo de execução, você tem que concordar para preparar o seu programa off-line em uma máquina de perfurar-chave que geraram cartões perfurados.
Uma máquina IBM Key Punch, que funciona como uma máquina de escrever, exceto que ela produz cartões perfurados, em vez de uma folha de papel impressa
Os estudantes da universidade em 1970, comprou cartões em branco um metro linear de uma vez na livraria da universidade. Cada cartão pode conter apenas uma instrução do programa. Para submeter o seu programa para o mainframe, você colocou sua pilha de cartões no funil de um leitor de cartão. Seu programa deverá ser executado sempre que o computador tornou tão longe. Você muitas vezes submetidos a sua plataforma e depois fui para o jantar ou para a cama e voltou mais tarde na esperança de ver uma impressão de sucesso mostrando seus resultados. Obviamente, um programa executado em modo de lote não pode ser interativo.
Mas as coisas mudaram rapidamente. Até a década de 1990 um estudante universitário que normalmente possuem o seu próprio computador e ter uso exclusivo do mesmo em seu dormitório.
O IBM Personal Computer (PC)
Essa transformação foi resultado da invenção do microprocessador. Um microprocessador (UP) é um computador que é fabricado em um circuito integrado (IC). Os computadores tinham sido em torno de 20 anos antes do primeiro microprocessador foi desenvolvido pela Intel em 1971. O micro no microprocessador nome se refere ao tamanho físico. Intel não inventou o computador eletrônico. Mas eles foram os primeiros a ter sucesso em cramming um computador inteiro em um único chip (CI). Intel foi iniciada em 1968 e produzido inicialmente apenas a memória de semicondutores (Intel inventou o DRAM e a EPROM, duas tecnologias de memória que ainda estão indo forte hoje). Em 1969, eles foram abordados por Busicom, um fabricante japonês de calculadoras de alta performance (estes eram unidades de máquina de escrever empresas, a primeira camisa de bolso calculadora científica tamanho era o HP35 Hewlett-Packard introduzido em 1972). Busicom queria Intel para produzir chips de 12 calculadora personalizada: um chip dedicado para o teclado, outro chip dedicado à exibição, outro para a impressora, etc Mas os circuitos integrados eram (e são) caro para projetar e esta abordagem teria exigido a Busicom suportar a despesa total do desenvolvimento de 12 novos chips desde os 12 chips só seria útil para eles.
Uma calculadora de mesa típica Busicom
Mas um funcionário da Intel novo (Ted Hoff) convenceu Busicom ao invés aceitar um chip de computador de uso geral que, como todos os computadores, poderia ser reprogramada para muitas tarefas diferentes (como o controle de um teclado, um monitor, uma impressora, etc.) Intel argumentou que, desde o chip pode ser reprogramado para fins alternativos, o custo do desenvolvimento pode ser espalhados mais usuários e, portanto, seria menos dispendioso a cada utilizador. O computador de uso geral é adaptado a cada nova finalidade ao escrever um programa que é uma sequência de instruções armazenadas na memória (que passou a ser o forte da Intel). Busicom concordou em pagar a Intel para criar um chip de uso geral e para conseguir uma quebra de preços, dado que permitiria a Intel de vender o chip resultante para os outros. Mas o desenvolvimento do chip levou mais tempo do que o esperado e Busicom retirado do projeto. Intel sabia que tinha um vencedor por esse ponto e alegremente restituídas as de investimento Busicom apenas para ganhar direitos exclusivos para o dispositivo que terminou por conta própria.
Assim, tornou-se o Intel 4004, o primeiro microprocessador (UP). Os 4004 consistiu de 2.300 transistores e foi cronometrado em 108 kHz (ou seja, 108 mil vezes por segundo). Compare isso com os 42 milhões de transistores e clock de 2 GHz (ou seja, 2.000 milhões de vezes por segundo) utilizado em um Pentium 4. Um dos 4.004 chips da Intel ainda funções a bordo da Pioneer 10, que é agora o objeto feito pelo homem mais distante da Terra. Curiosamente, Busicom faliu e nunca acabou usando o microprocessador inovador.
Intel seguiram a 4004 com o 8008 e 8080. Intel preço do microprocessador 8080 em $ 360 dólares como um insulto ao mainframe IBM 360 da famosa que custou milhões de dólares. O 8080 foi utilizado no computador MITS Altair, que foi o primeiro computador do mundo pessoal (PC). Foi pessoal tudo bem: você tinha que construí-lo a partir de um kit de peças que chegou pelo correio. Este kit não inclui mesmo recinto e que é a razão pela qual a unidade mostrada abaixo não corresponde a imagem na capa da revista.
O Altair 8800, o primeiro PC
Um calouro de Harvard pelo nome de
Bill Gates decidiu abandonar a faculdade para que ele pudesse se concentrar todo o seu tempo de escrever programas para este computador. Isso colocou cedo experiente Bill Gates no lugar certo na hora certa, uma vez a IBM decidiu padronizar os microprocessadores da Intel para a sua linha de PCs em 1981. O processador Intel Pentium 4 usado em PCs de hoje ainda é compatível com o Intel 8088 usado em primeiro PC da IBM.
Se você gostou deste história dos computadores, encorajo-vos a experimentar a sua própria mão a programação de um computador. Essa é a única maneira que você vai realmente vir a compreender os conceitos de repetição, sub-rotinas, alta e linguagens de baixo nível, bits e bytes, etc eu tenho escrito uma série de programas do Windows que ensinam programação de computador em um divertimento, visualmente atraente definição. Eu começo meus alunos em uma calculadora programável RPN onde aprendemos sobre programas, declarações, programa e memória de dados, rotinas, erros de lógica e sintaxe, pilhas, etc Em seguida, passamos para um microprocessador de 8051 (que acontece ser o microprocessador mais difundida na terra), onde aprendemos sobre microprocessadores, bits e bytes, a linguagem assembly, modos de endereçamento, etc Finalmente, pós-graduação para a linguagem mais poderosa em uso hoje: C + + ("C plus plus" pronunciado). Estes programas do Windows são acompanhados por um livro no valor de documentação on-line que serve como um guia de auto-estudo, permitindo-lhe para ensinar programação de computadores-se! A home page (URL) para este conjunto de software é
www.computersciencelab.com .
Bibliography: Bibliografia:
"ENIAC: triunfos e tragédias do primeiro computador do mundo" por Scott McCartney.
Todo o texto acima foi retirado do site: http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/History.htm
