1. Principy a vývoj počítačů

OSNOVA OTÁZKY

• Princip, funkce počítače
• Blokové schéma počítače
• Vývoj počítačů
• Sestava osobního počítače
• Parametry komponent počítače

ZÁKLADNÍ POJMY

• Informace – sdělení které je určeno k přenosu (k šíření)
• Hardware – HW – technické zařízení ze kterého se PC skládá
• Software – SW – programové vybavení počítače
• Výpočetní systém – systém určený pro hromadné zpracování dat, pro komunikaci ke zpracování dat dochází elektronickou cestou, jiný název je ICT ( informační komunikační systém)
• Počítač – zařízení určené pro elektronické zpracování dat, skladá se ze vstupního zařízení (myš, klávesnice), PC jednotky a výstupního zařízení (monitor, tiskárna)
• Program – sada instrukcí popisující způsob zpracování dat
• Data – elektronicky zpracovená a uložená informace
• Datový soubor – skupina souvisejících dat uložená v paměti PC a pojmenována

ROZDĚLENÍ POČÍTAČŮ

1. sálové počítače – státní správa, velké firmy, hromandné zpracování
2. osobní počítače (běžné PC, notebooky, PDA)
3. speciální (grafické stanice, herní konzole)

VÝVOJ POČÍTAČŮ

Předchůdci počítačů

• Počítadla – Abakus
  • Vznikl přibližně před 5000 lety
  • Používal se ve starém Řecku a Římě
  • Byla to dřevěná, nebo hliněná destička, do které se vkládaly kamínky – „calculli“
    • odtud název kalkulačka.
• Logaritmické tabulky
  • počátek 17. stol – v Anglii sestaveny první logaritmické tabulky
  • vzniká logaritmické pravítko
• Mechanické stroje
  • první počítací stroje pracují na principu ozubených kol
  • mechanické kalkulátory a staré pokladny
  • programovatelné automaty

• Vývoj číslicových počítačů

  • vývoj od 30. let 20. století
  • převod dat na elektrické impulsy – digitální zpracování
  • vysoká rychlost zpracování informace
• 1620 – poprvé pojem osobní počítač
• Model číslicového PC navržen 1945 – John von Neumann -> Neumanovo schéma počítače:
• vstupní jednotka – vstup a kódování dat do elektronické podoby
• paměť – slouží k uchování dat v průběhu jejich zpracování
• aritmeticko-logická jednotka – procesor, provádí operace a zpracování dat
• výstupní jednotka – k zápisu nebo zobrazení zpracovaných dat
• řídící jednotka – vysílá řidící signály a přijímá informační signály z ostatních jednotek, řídí průběh zpracování dat

Druhou základní architekturou počítačů je Harvardská architektura počítače

VÝVOJ POČÍTAČŮ PO ROCE 1940

Generace počítačů

0. Generace

• 30. – 40. léta 20. století
• stavebním prvkem mechanické relé
• označení Z1, Z2, Z3
• budova
• rychlost (operace / s) – jednotky

1. Generace

• 40. – 50. léta 20. století
• stavebním prvkem vakuová elektronka
• označení ENIAC
• patra budovy
• rychlost (operace / s) – stovky

2. Generace

• 50. – 60. léta 20. století
• stavebním prvkem polovodičový tranzistor
• například IBM 1620
• rychlost (operace / s) – tisíce

3. Generace

• 70. – 80. léta 20. století
• stavebním prvkem integrovaný obvod
• přiblížení běžným uživatelům – programovatelné kalkulátory a minipočítače
• například Sinclair ZX spectrum, IQ 151
• rychlost (operace / s) – desetitisíce

4. Generace

• 80. – 90. léta 20. století
• stavebním prvkem integrovaný obvod s vysokou hustotou integrace – 100 mil. prvků na 1 cm^2^
• Osobní počítače – jádrem procesor vyvinutý firmou INTEL
• například IBM Personal Computer r. 1981 = první PC USA
• rychlost (operace / s) – od statisíce
• 10. – 20. léta 21. století

• integrace více procesorových jader a dalších obvodů v chipu procesoru – řadiče, paměti, grafický procesor – miliarda prvků na 1 cm²
• mobilní výpočetní technika s dotykovým ovládáním – notebooky, netbooky, tablety, smartphony …
• multimediální operační systémy – Windows, Mac OS, Android, Symbian
• virtuální počítače – softwarová simulace hardwaru
• Výkon počítačů se zvyšuje použitím několika procesorů (multiprocesory)

 5. Generace

• Počítače páté generace jsou zatím hudbou budoucnosti. Někdy jsou popisovány jako stroje s umělou inteligencí – stroje vykazující známky inteligentního chování. Definice pojmu „inteligentní chování“ je stále předmětem diskuse, nejčastěji se jako vzorek inteligence užívá lidský rozum
• Umělá inteligence – myšlenkové postupy člověka, konverzace s člověkem, automatická oprava programu, samostatné rozhodování
  Paralelní zpracování, multiprocesing, podobnost s biologickými neuronovými sítěmi
  Nová součástková základna – balistické tranzistory, supravodivé Josephsonovy obvody
  Počítače „non von“ – opuštění von Neumannovy koncepce – paralelní počítače (paralelním zpracováním procesů)