Datamaskinens historie

Redaktør: Håkon Tolsby

Læringsmål: Gi en forståelse av datamaskinens utvikling fra kuleramma til til dagens moderne maskiner og www. Hvilke teknologiske utfordringer man har stått overfor. og hvordan fagets innhold har endret seg kontinuerlig .

Innhold:

  • Mekaniske regnemaskiner og begynnelsen
  • Charles Babbage's Analytical Engine
  • Utviklingen før, under og etter den 2. verdenskrig
  • Inndeling i maskingenerasjoner
  • Moderne milepæler

Sist oppdatert: 13. august 2015


 

 

Mekaniske regnemaskiner og begynnelsen

Abakusen
Hvordan virker kulerammen? 

Abakusen (kulerammen) 

  • Basert på 10-tall systemet
  • Består av strenger som representerer potenser av 10
  • Kulene på disse strengene representerer enhetene for hver tier-potens
  • Eksempel:

Tallet 482 representeres med 2 kuler på nederste streng, 8 på den nest nederste og 4 på den over denne
Det står egentlig: 4* 100 + 8* 10 + 2*1

Pascaline

Blaise Pascals mekaniske addisjonsmaskin (1642)  

  • Basert på roterende tallskiver  
  • Kunne bare utføre addisjon og subtraksjon
 

 

1800-tallet

 Jacquard-veven

Jacquard-veven (1801 - den første hullkortdrevne maskin)

  • Veverens kunnskap var "programmert" inn i veven
  • Ved å produsere forskjellige kort kunne man produsere forskjellige mønstre
  • Den kunne "programmeres"
Difference Engine

Charles Babbage's Difference Engine(1821)

  • Maskin for å løse ligninger
  • Kunnskapen om hvordan man løser ligninger var innebygd i maskinen
  • Dedisert maskin som bare kunne utføre en type beregninger
  • Ble aldri fullført av Babbage
 

 

Den første datamaskin

 

Charles Babbage
Charles Babbage (1791-1871)

Analytical Engine

 Charles Babbage's Analytical Engine

  • Bestod av flere enheter
  • Input enhet som skulle motta hvilke operasjoner som skulle utføres og i hvilken rekkefølge (ved hjelp av hullkort)
  • Sentralenhet som skulle utføre beregningene
  • Output enhet som skulle skrive ut resultatene
  • Ble kun fullført i en liten modell
  • Det var ikke mulig a konstruere en maskin i full størrelse fordi teknologien ikke strakk til- man ville miste for mye energi i alle de roterende tannhjulene.
Lady Augusta Byron Ada
Ada Lovelace

Lady Augusta Byron Ada, Countess Lovelace

  • Samarbeidet med Babbage
  • Verdens første "programmerer"
 

 

Folketelling og Informasjonseksplosjon

 Hullkort

Tabulating Machine
  • 1880 - Folketelling i USA er langt etter skjema fordi antall innbyggere øker for fort.
  • Herman Hollerith finner opp en sorterings- og tabelleringsmaskin basert på en kombinasjon av hullkortteknologi og elektrisitet.
  • Han oppretter firmaet "Tabulating Machine Cornpany" som senere skifter navn til "International Business Machines" - IBM
 

 

1900-tallet - før 2. verdenskrig

 Differential Analyzer

 Vannevar Bush's Differential Analyzer

  • 1932, MIT, mekanisk maskin for a løse differensialligninger
 ABC (Atanasoff-Berry Computer)

 John Atanasoff og Clifford Berry

  • ABC (Atanasoff-Berry Computer) - verdens første elektroniske digitale regnemaskin
  • Maskin for a løse likningssett med mange ukjente.
  • 1937/42 - basert på elektrisitet og radiorør.
 Konrad Zuse

Z-1

Konrad Zuse og Helmut Schreyer (ZI, Z2, Z3 og Z4)

  • Zuse framsatte følgende hypoteser:
    • Dataprosessering starter med en "bit"
    • "Computing" er forming av nye data fra inputdata i henhold til et gitt sett regler
  • Z1 ble utviklet i perioden 1936/8
  • Z1 skulle være en generell maskin som kunne løse mange forskjellige problemer i motsetning til ABC)
  • Elektromagnetisk binær datamaskin.
  • Brukte elektriske signaler til a representere informasjon.
  • Maskinen skulle programmeres (slik som Babbage's Analytical Engine)
  • Z3 fullført i 1941 var verdens første program-kontrollerte elektromekaniske (elektrisk styrte releer) digitale datamaskin
  • Z4 ble fullført i 1944 og flyttet til Sveits der den var i drift fram til 1955
 

 

1900-tallet - 2. verdenskrig

  Howard Aiken

BUG

Grace Hopper
Grace Hopper

Howard Aiken - Mark 1

  • Prosjekt ved Harvard pa slutten av 1930-tallet finansiert av IBM
  • Brukte reléer (elektromekanisk)
  • Kunne håndtere alle 4 regnearter + log og trigonometri.
  • Kontrollert av en "pre-punched" papirremse.
  • Videreutviklet som et prosjekt av U.S. Navy
  • Førte til produktet IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (eller Harvard Mark 1)
  • Verdens første programmerbare datamskin.
    (eller var det Z3?)
 

Enigma

  • Tysk maskin for å lage kodete militære meldinger

Colossus

Alan Turings hjemmeside

Colossus

  • Engelsk maskin bygd over ideene matematikeren Alan Turing (Turing-maskiner - tilstandsmaskiner) satte fram i 1934
  • I 1936-1938 samarbeidet han med John von Neumann og avla sin dr. grad med Turing som veileder
  • Kraftig elektronisk datamaskin som var spesiallaget for å knekke koder.
  • Utviklet i 1943 ved Bletchley Park.
 

 

1900-tallet - etter 2. verdenskrig

 Eniac

Eniac

Von Neumann

Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC)

  • John Mauchley, J. Presper Eckert
  • Laget for å beregne prosjektilbaner
  • Operasjonell ved krigens slutt (i drift 1946-1955)
  • Basert på desimal notasjon (ikke binær)
  • Ikke generelt program, men kunne "instrueres" til å gjøre ulike oppgaver

  • John von Neumann:
    • Et program er bare data, og kan lagres i maskinens hukommelse sammen med data.
    • En revolusjonerende ide som er grunnlaget for alle moderne datamaskiner.
    • EDVAC og UNIVAC, de første komersielle datamaskiner

 Nusse

Nusse - Norsk Universiell Siffermaskin

  • Norges første datamaskin
  • Thomas Hysing ledet utviklingen
  • Var i praktisk bruk fra 1953 -1963
  • Bygd opp av elektronrør
  • En universiell siffermaskin
  • Planlagt av Sentralinstituttet for industriell forskning (SI).
  • Står i dag på Norsk Teknisk Museum i Oslo.
 

 

Maskingenerasjoner

 Eniac

1. generasjon

  • Basert på radiorør
  • Fram til 1957
  • Store, upraktiske maskiner
  • Stort sett militær og akademisk anvendelse
  • Programmeres i maskinkode og assembler
Første transistor

 2. generasjon

  • Basert på transistorer
  • 1957 - midt på 60-tallet
  • Begynner a få kommersiell anvendelse¨
  • Programmeringsspråk som FORTRAN (FORmula TRANslator) og COBOL utvikles
 Kretsdesign

3. generasjon

  • Midt på 1960-tallet til midt på 1970-tallet
  • Integrerte kretser
  • Programmeringsspråk som BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code), Pascal og Algol (ALGOrithmic Language)
 Intel 4004

 4. generasjon

  • Microprosessorer (Intel 4004 1971).
  • Programmeringsspråk som Simula (Universitetet pål Blindern), SmallTalk (Alan Kay -Xerox PARC), Prolog, LISP
  • Alan Kay's Dynabook
 

 

Moderne milepæler

 Første mus


Apple II

IBM PC

Macintosh

1964 - Douglas Engelbart starter arbeidet med systemet "Augment" og utvikler den første mus og den første tekstbehandler.

1967 - Ted Nelson beskriver Xanadu og introduserer begrepet "Hypertext".

ca 1970 - Dennis Ritchie og Ken Thompson ved Bell Telephone Labs. utvikler den første versjon av UNIX.

ca 1975 - IBM utvikler RISC begrepet.

1977 - Apple Computer introduserer Apple 11 - den første kommersielt tilgjengelige mikromaskin

1978 - Den første regnearket - VisiCalc - utvikles av en økonomi- og en informatikkstudent ved Harvard for Apple Il

1979 -Xerox Star

1981 - IBM lanserer "IBM PC" og Commadore introduserer Vic 20 (solgte 1 million eksemplarer)

1984 - Apple Computer introduserer Macintosh

1986 - Adobe Systems introduserer Postscript, og Apple Computer introduserer den første Postscript Laserskriver. Dette fører til utviklingen av Desktop publishing.

1987 - Apple Computer introduserer HyperCard
HyperCard ble utviklet av Bill Atkinson
Et fullstendig nytt konsept for utviklingsverktøy

1987 - Acorn introduserer Archimedes, den første PC med en RISC-prosessor.

1991 - Apple Computer introduserer QuickTime - HyperMedia er plutselig mulig.
Hovedpersonen bak QuickTime er Peter Hoddie

 Tim Berners-Lee

 1992 - Tim Berners-Lee utvikler WWW på en NeXT maskin ved CERN i Sveits

1993 - Marc Andriessen ved NCSA utvikler den første Web-browser - Mosaic i HyperCard

1994 - Apple Computer introduserer den første PDA - Newton

2000 - Pentium III processor - 1,13 GHz

Viktige milepæler etter 2000?