i. információ-technológiai alapismereteki. információ-technológiai alapismeretek bevezetés a...

I. Információ-technológiai alapismeretek

PC Paletta tankönyvsorozat

I. modul: Információ-technológiai

(IT) alapismeretek

2

Bevezetés

Tartalomjegyzék Bevezetés 4. oldal

1. Az emberi kommunikáció története, alapfogalmak 5. oldal

1.1. Mi a kommunikáció? 5. oldal

1.2. Mi az információ? 6. oldal

2. A számítástechnika és a számítógépek története 9. oldal

2.1. A kezdetek 9. oldal

2.2. A következő állomás, a mechanikus

számológépek kora 10. oldal

2.3. Elektromechanikus eszközök kora 16. oldal

2.4. I. generációs számítógépek (elektroncső),

elektronikus gépek kora 17. oldal

2.5. II. generációs számítógépek (tranzisztor) 24. oldal

2.6. III. generációs számítógépek

(Integrated Circuit) 25. oldal

2.7. IV. generációs számítógépek

(mikroprocesszor) 27. oldal

2.8. A személyi számítógépek fajtái 33. oldal

2.9. V. generációs számítógépek 36. oldal

2.10. A jövő 37. oldal

2.11. Programozási nyelvek 38. oldal

3. Adatábrázolás, számrendszerek 40. oldal

3.1. Adatábrázolás a számítástechnikában 40. oldal

3.2. Kódrendszerek (karakterek ábrázolása) 41. oldal

3.2. Számrendszerek 46. oldal

3.5. Elemi aritmetikai műveletek a kettes

és a tizenhatos számrendszerben 49. oldal

3.6. Törtszámok ábrázolása kettes számrendszerben 51. oldal

3.7. Negatív számok ábrázolása

kettes számrendszerben 52. oldal

3.8. Relációs és logikai műveletek 55. oldal

3.9. Az IT jelentősége 58. oldal

4. Az asztali PC-k felépítése, hardver és szoftver 60. oldal

4.1. Hardver (hardware) 61. oldal

4.2. Belső egységek 62. oldal

4.3. Külső egységek, vagy perifériák 64. oldal

4.4. Háttértárak 71. oldal

4.5. Program, vagy szoftver (software) 75. oldal

4.6. Segédprogramok 76. oldal

4.7. Felhasználói programok 80. oldal

4.8. Fejlesztői programok 82. oldal

4.9. A DOS belső felépítése 84. oldal

4.10. További informatikai eszközök 88. oldal

4.11. Multimédia szerepe a számítástechnikában 90. oldal

5. Az adatok védelme és biztonsága 92. oldal

5.1. Adattömörítés 92. oldal

5.2. Vírusvédelem 102. oldal

5.3. A winchester archiválása 111. oldal

5.4. Szoftverek biztonsága 113. oldal

6. Kislexikon 115. oldal

A felhasznált irodalom 158. oldal

3


Bevezetés

A PC Paletta című számítástechnikai ismeretterjesztő könyvsorozatot

elsősorban azoknak az olvasóknak ajánljuk, akik ECDL (European Computer Driving Licence), vagy az OKJ (Országos Képzési Jegyzék) alapfokú-, ill. középfokú számítógépes tanfolyamára járnak, és sikeres

vizsgát szeretnének tenni. A sorozat 7 kötetből áll: Információ-technológiai (IT) alapismeretek, Operációs rendszerek (Windows),

Szövegszerkesztés (Word), Táblázatkezelés (Excel), Adatbázis-kezelés (Access), Prezentáció (PowerPoint), Információ és kommunikáció (Hálózatok) címmel, valamint tartozik a sorozathoz egy komplett

példatár és egy tanári, prezentációs segédanyag is. Reméljük azonban, hogy a könyveket minden olyan érdeklődő sikerrel

forgatja majd, aki felhasználói szinten érdeklődik a számítógépek gyakorlati hasznosítása iránt.

A könyvekben használt jelölésrendszer

1. A minimális alapismeretek mindig normál betűvel szedettek.

2. A legfontosabb információk, fogalmak vastagon íródtak.

3. A kiegészítő, illetve magasabb tudásszintet jelentő ismeretek

dőlt betűvel, vagy kisebb méretű betűvel vannak

megkülönböztetve. Esetenként zárójelbe kerültek.

4. Különböző könnyen azonosítható, ismétlődő grafikai jelek

segítenek a gyors tájékozódásban:

Fontos! Kérdés! Feladat! Megoldás! Emlékezz! Fogalom!

Az ismeretanyag elsajátításához különösebb előzetes ismeretre nincs szükség!

4

1. Az emberi kommunikáció története, alapfogalmak


1.1. Mi a kommunikáció?

A kommunikáció a latin „communicatio” közlés, részesítés, közlésfolyamat

szóból származik. Bővebb jelentése: „az emberek egymás közötti

kölcsönös megértése”. S végül legszélesebb értelemben

kommunikációnak nevezünk minden olyan folyamatot, ahol valamilyen

közös kód alapján információtovábbítás történik. E szerint nemcsak az

emberek közötti információközlés lehet kommunikáció, hanem az ember

alkotta eszközökkel közvetített információátadás is az. Az emberi

kommunikációnak létezik verbális (szavakban kifejezésre jutó) és non-

verbális (testbeszéd, jelbeszéd) formája is. A kommunikáció tehát

többnyire kölcsönös információátvitel, amelybe beletartozhat az

információra való reagálás és a viszontválasz kibocsátása is, ráadásul a

kommunikáció rendszerint nem egyszeri történés, hanem bizonyos

szabályszerűségek alapján lejátszódó történések sorozata. H. D. Lasswell

az emberi kommunikáció leglényegesebb kérdéseit így fogalmazta meg:

„Ki közöl? Mit közöl? Milyen csatornán át? Kivel? Milyen

hatékonysággal?” (Ezek az ún. „egyoldalú” kommunikáció klasszikus

elemei.) 1949-ben Shanon és Weaver megalkották a kibernetikai

kommunikációs modellt.

1. ábra: Kibernetikai kommunikációs modell

A kommunikációt sokan összekeverik a nyelvvel, holott a kettő nem

ugyanaz. Különbségük megértéséhez szét kell választanunk a jel, a jelzés

és a szimbólum fogalmát. A jel egy érzékelhető dolog és egy információ

kapcsolata. A jelzések viszont olyan jelek, amelyeket élőlények hoznak

létre. A szimbólumok is valaminek a jelölésére alakultak ki. Jelentésüket

az őket használó emberi közösségtől kapják.

5


A szimbólumok teszik lehetővé az absztrakt ismeretkörök (történelem,

irodalom, vallás, művészet, tudomány) kialakulását. A szimbólumok

használata minőségi ugrást jelent a törzsfejlődésben, csak az ember képes

szimbólumok alkalmazására.

1.2. Mi az információ?

E fogalmat igen sokféleképpen határozhatjuk meg. Azonban minden

meghatározásban megtaláljuk a következő alapfogalmakat: értesülés, hír,

adat. Az informatika az információk megszerzésével, rendezésével,

tárolásával és feldolgozásával összefüggő ismeretek összességével

foglalkozó tudományág. Az információk megváltozásához, tárolásához és

továbbításához szükséges eszközökkel, eszközrendszerekkel foglalkozó

tudományág az információ-technológia. Az információ megváltozása

mérhető mennyiség, alapegysége a bit.

Az emberi kommunikáció fejlődésének története során az információk

átadásának a következő módjai (csatornái) követték egymást.

2. ábra: Őskori barlangrajzok

Mielőtt kialakult volna a verbális

kommunikáció, előbb őseink a

metakommunikáció eszközeivel közöltek

egymással információkat. Az ősemberek

kiáltásokkal, arcjátékkal, taglejtéssel,

jellegzetes testtartásokkal, mozdulatokkal

kommunikáltak egymással. Jeleket,

ábrákat rajzoltak a homokba, falakra, így

tájékoztatva egymást a legfontosabb

teendőkről. Az egyre sűrűbb érintkezések,

kapcsolatok révén az artikulálatlan

hangokból lassan szótagok, majd pedig

szavak képződnek. E szavak mondatokká

alakulnak, lassan, folyamatosan kialakul a

nyelv és a hangos beszéd. Létrejön az

emberek közötti verbális kommunikáció, amely egyre bonyolultabb dolgok

kifejezésére válik alkalmassá. Ugyanakkor a sűrűsödő jelképekből,

rajzokból kialakul a piktogramokból álló képírás, később a szóírás, majd a

jelek egyszerűsödésével, bővülésével létrejön a betűírás. A betűírást azért

tartjuk a legfejlettebb írásformának, mert a nyelv minden egyes

hangjának egy írásjel, a betű felel meg. Egy nyelvnek általában 40-50

hangból álló hangkészlete van, amelyet ugyanannyi betűvel jelöl. A

számok ábrázolása írásonként eltérő volt hosszú ideig. Az ókori

egyiptomiak alkalmazták először a tízes számrendszert, amelyet a

görögök és később a rómaiak is átvettek.

6


A számok jelölésére azonban betűket használtak. A számjegyek mai

formájukat a XV. századra vették fel

Európában. Ezek az ún. arab számok

(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) Indiából származnak

és arab közvetítéssel jutottak el hozzánk.

1202-ben Leonardo da Pisa, Fibonacci

(1170?-1240) Liber Abaci című könyve

hathatósan közreműködött abban, hogy

Európa megismerkedjék a hindu-arab

számokkal és használatukkal. A könyvében

még hindu számjegyekről beszélt

helyesen! A könyv címe azt sugallja, hogy

csak az abakusszal elvégezhető

műveletekről szól, ezzel szemben

valójában az arab számokkal való számolás

érdekében az abakusz ellenpropagandáját

jelenti. A középkorban azonban még

tudtak ezeknek az „arab” számoknak az igazi eredetéről.

3. ábra: Számírás és számolás

A beszélt nyelv lerögzítésével az emberiség olyan információtároló

eszközhöz jutott, amely segítségével képessé volt megőrizni a

legfontosabb gondolatokat, következtetéseket, összefüggéseket,

tapasztalatokat. Lehetővé vált az információk átadása a soron következő

generációk számára is. Az írásokat sokféle anyagon örökítették: sumer

agyagtáblák, római viasztáblák, különböző állatbőrök (pergamen), kő- és

fatáblák, papirusz tekercsek, s később a Kínából származó papírlapok. A

tekercsek és a papírlapokból összefűzött könyvek sokszorosítása,

másolása azonban rendkívül hosszadalmas, fárasztó, nagy szakértelmet

igénylő és igen drága művelet volt, így csak kevesekhez juthatott el az

információ. Az emberiség fejlődésének ebben a korai szakaszában a

társadalom csak nagyon szűk rétege juthatott információhoz.

Egyre többször felmerült a sokszorosítás igénye. Kínában már a 800-as

évek közepén kísérleteztek a bélyegzőnyomtatással. Európában is

történtek próbálkozások a X. századtól kezdődően. Az igazi változás

azonban az 1440-es években Strassbourgban következett be, ahol

Johannes Gutenberg szétszedhető fabetűket szerkesztett, s segítségükkel

nyomtatott könyvlapokat. Kísérletezései során jött rá, fémből jóval

pontosabb és sokkal időállóbb betűket lehet készíteni, mint fából. 1442 és

1445 között több mint 50000 öntött betű felhasználásával elkészítette az

ún. 42 soros Bibliát. A Biblia elkészítése ajkkor hatalmas vállalkozás volt,

hiszen a két kötet egyenként 1278 lapból állt és a kötéstől függően 8-10

kg-ot nyomott. Új korszak kezdődött az emberi kommunikáció

történetében, létrejött a könyvnyomtatás.

7


Az elkövetkező évszázadokban a nyomtatás technikája rengeteget

fejlődött, lehetővé téve a könyvek példányszámának hatalmas

növekedését, ugyanakkor áruk csökkenését. Valamint a legfrissebb

információk gyors fogyasztóhoz történő eljuttatását, az újság (sajtó)

kialakulását.

A XIX. század második felétől kezdődően az emberi kommunikáció

fejlődése újabb szakaszába lép, kialakul a telekommunikáció.

5. ábra: A távíró felfedezése 4. ábra: A telefon felfedezése

Megteremtődött a technikai lehetősége annak, hogy az információt térben

és időben gyakorlatilag korlátozás nélkül lehessen továbbítani. Őseink is

próbálkoztak nagyobb távolságokra kódolt jelek (dobszó, füstjel stb.)

továbbításával, de az így áthidalható távolságok elhanyagolhatóak az

elektronikus úton áthidalhatókhoz képest. A kódolt információ nagy

távolságú, időveszteség nélküli átvitelének problémáját először Samuel

Morse oldotta meg 1837-ben, a távíró feltalálásával. A következő lépés az

emberi hang továbbítása volt, a telefon segítségével, amelyet Alexander

Graham Bell talált fel 1876-ban. A XIX. század 30-as éveitől kezdve a

fényképezés folyamatosan hódít és fejlődik. Segítségével megörökíthető a

pillanat, mintegy megállítva az időt, s megőrizve minden fontos részletet.

A század végén 1896-ban G. M. Marconi feltalálja a rádiót. Az első

rádióműsort H. Bredow és A. Meissner 1917-ben sugározza a német Ny-i

fronton. A rádió megjelenésével új kommunikációs csatorna jött létre,

amelynek segítségével tömegekhez lehet eljuttatni a legfrissebb és

legfontosabb információkat. A hangok felvételére szolgáló eszközt, a

fonográfot Thomas Alva Edison (1847-1931) találta fel. A mágneses

hangrögzítés eszköze, a magnetofon, később a XX. század negyvenes

éveiben alakult ki. Mozgókép rögzítése először a Lumiere testvéreknek

sikerült 1895-ben. A mozgókép és a hang egyszerre történő

továbbításának eszköze a televízió. A TV az információ tömegméretű

elterjesztésének legfontosabb és legnagyobb hatású eszközének bizonyult

a XX. században.

8


Az 1970-es években újabb korszakába lépett az emberi kommunikáció,

beléptünk az űrtávközlés korszakába. A távközlési műholdak által sugárzott

információk eljutnak otthonainkba, találkozhatunk velük az utcán,

közlekedési eszközökön és a munkahelyünkön is.

S végül, de nem utolsósorban az 1950-es években megjelentek a személyi

számítógépek. E „intelligens gépek” révén az emberi kommunikáció eddig

teljesen ismeretlen korszakába lépett. A lehetőségek határtalannak

tűnnek, ma még igen nehéz lenne megmondani, hogy akár csak néhány

évtized múlva hová fejlődik a kommunikáció. Valószínűleg még a

fejlődésnek csak az elején tartunk. Az azonban jól érzékelhető, hogy a

tömegkommunikációs eszközök és a számítógépek egyre inkább

integrálódnak. A számítástechnika egyre nagyobb teret kap a

telekommunikációban és a telekommunikáció, egyre többet használja a

számítógépes kommunikáció lehetőségeit. A telekommunikáció és az

informatika összefonódásából kialakuló új tudományág neve telematika.

2. A számítástechnika és a számítógépek története

2.1. A kezdetek

A számolást segítő eszközök története

gyakorlatilag egyidős az emberiség történetével.

Az ősember az ujjait használta a számoláshoz,

aminek a latin neve digitus. Innen származik az

angol számjegy, a digit elnevezés is. Később a

számoláshoz köveket, fonalakat használtak, az

eredményt a barlang falába, csontba vagy

falapokba bevésve rögzítették.

A nagyobb számértékek megjelenésével kialakult

az átváltásos rendszerű számábrázolás, a tízes,

tizenkettes, majd a hatvanas számrendszer. Az

első máig is fennmaradt helyiértékes írásmód a

kipukon látható. 6. ábra: „Számoló fonal”, a kipuk

Az egyik első eszközként az abakusz (kb.

6000 éves, a pénzzel egyidős. Hasonló

eszközt használnak még ma is a kínaiak és

a japánok. Az előbbit szuan-pannak, az

utóbbit szorobánnak nevezik, amely ma

újra terjedőben lévő eszköz. A görög abax

névből származik a rómaiak által használt

eszköz neve: az abakusz, amely lehetővé

tette az egyszerűbb műveletvégzést. Az

abakusz sínekbe helyezett apró kövekből áll.

7. ábra: Abakusz

9

I. Információ-technológiai alapismeretek A kövecske latin neve calculus, innen származik a kalkulátor szó is.

Az abakuszt némileg módosítva a XVI. századig mint fő számolást segítő

eszközt használták, egyetemen

tanították a vele való szorzás és osztás

műveletsorát. A mai európai formája a

golyós számolótábla.

A XVII. században a hajózási és a

csillagászati térképek készítése, az

ehhez szükséges számítások elvégzése

hosszadalmas és idegőrlő munkát

jelentett. A munka könnyebbé válását

elsőként a logaritmus feltalálása

segítette.

A logaritmust először Simon Stevin

(1548-1620) használta kamatoskamat-

számításra, és elkészítette az (1+p)n

értékeinek táblázatát különböző p-kre

és n-ekre, amelyet mintául véve

Jost Bürgi (1552-1632) a svájci

lichtensteini órásmester Kepler

sürgetésére elkészítette az első, logaritmustáblázatot (1620) 8 év alatt.

Adatai 1603 és 1611 között végre nyomtatásban is megjelentek. Bürgi

1592-ben kiadott "Arithmetica" című könyvében szerepel elsőként a

tizedes törtek mai írásmódja. Egy a logarléc ősének tekinthető eszközt is

szerkesztett. A számolólécek a maradékosztályokra alapozva segítették a

szorzás és az osztás könnyebb elvégzését.

8. ábra: Golyós számolótábla és az asztrolábium

2.2. A következő állomás, a mechanikus számológépek kora

A németországi Herrenbergben született Wilhelm Schickard thübingeni

csillagász professzor 1623-ban egy olyan számológépet tervezett,

amelyben egymáshoz illeszkedő tíz- és egyfogú fogaskerekek vannak.

Ezen, a mai fordulatszámlálókhoz hasonló elvű gépen elvégezhető volt

mind a négy

alapművelet.

Az első "szériában

gyártott"

számológépet

1642-44 között

Blaise Pascal

készítette el,

összesen hét

példányban. 9. ábra: Pascaline (arithmométer)

10


11

12. ábra: Leibniz számológépe

A kor technikai szintjének megfelelően óraalkatrészekből építette meg a

szerkezetet. A gép újdonsága, alapötlete az

automatikus átvitelképzés megoldása volt. Az

arithmométer, illetve később feltalálójáról csak

Pascaline-nak nevezett gép csak az összeadást és a

kivonást tudta elvégezni, a nem lineáris műveleteket:

a szorzást és az osztást nem, így ténylegesen

visszalépés volt Schickard készülékéhez képest.

Magas ára és magas karbantartási költsége miatt

csak kevesen tudták megvásárolni. Kétségtelen

viszont, hogy Pascal kortársai igen nagyra

értékelték, Diderot részletesen le is írja

Enciklopédiájában. A ma is fellelhető

példányok még mindig

működőképesek!

10. ábra: Blaise Pascal

1666-ban Samuel Morland (1625-

1695) angol mérnök-fizikus olyan

mechanikus működésű gépet épített

Pascal ötlete alapján, amely már a

szorzás elvégzését is lehetővé tette,

ismételt összeadással. Ezen gép

létrejöttét egyértelműen az ipari

forradalom ösztönözte.

11. ábra: Az első működő kalkulátor

Pascal arithmométerét 1671-ben

Gottfried Wilhelm Leibniz fejlesztette

tovább. Ez a gép volt az első, amely

közvetlenül végezte el az osztást és a

szorzást, valamint

kiegészítő m

nélkül a kivonást.

Az ös ó-

szorzó gép a

szorz st

visszavezette az

összeadásra.

Leibniz javasolta

elsőként a kettes

számrendszer alkalmazását e készülékekben.

űvelet

szead

á

Az első igazán jól használható számológépet egy gépészeti érdeklődésű

lelkész, Matthieu Hahn készítette 1779-ben. Nem tudni, hogy hány

Hahn-gép készült, mivel halála után két fia és sógora kb. 1820-ig

folytatta a készítését.

I. Információ-technológiai alapismeretek 1786-ban Muller regiszterek közötti műveletvégzést alkalmazott, és a

túlcsordulást csengővel jelezte. 1820-ban Thomas megkonstruálta a mai

asztali számítógép ősét, a négy alapművelet elvégzésére alkalmas

Arithmometer nevű gépét.

13. ábra: Brunsviga, tekerős számológép

XIX. század elejétől kezdve a megmunkálás fejlődésével, az ipari termelés

kialakulásával számos tekerős számológép típus jelent meg és került

sorozatgyártásra. Az állítható fogazású számkerekekkel szerkesztett,

Theophil Witgold

Odhner (1845-1905)

által 1887-ben

készített géphez

hasonlóakat még

sokáig gyártottak

Odhner szabadalmára

építve számos

mechanikus

számológép készült. A

német Brunsviga cég

megvásárolva a

szabadalmat elkezdte a

megbízható eszközök

sorozatgyártását.

A 80-as évek elejéig szinte egyeduralkodó irodai eszközöket némileg

modernizált formában, elektromotorral forgattatva a XX. században is

használták. Továbbfejlesztett változatai főleg a könyvelés területén értek

el nagy sikereket. A másik alkalmazási irány a pénztárgépek felé vitte a

fejlődést, amelyeket csak a megváltozott gazdasági előírások tudtak

kiszorítani a hétköznapi életből.

14. ábra: Korabeli pénztárgépek

12


A modern intellektuális történelem egyik legkülönösebb alakja Charles

Babbage (1791. 12. 26. - 1871. 10. 18.). Vele kapcsolatban szinte minden

vitatott, még a születésének időpontja is. Egyes adatok szerint 1791.

december 26-án született Devonshire-ban, Babbage szerint viszont

1792-ben Londonban. Felső-középosztálybeli angol családban született,

így a taníttatásához az intellektuális háttér és a társadalmi előny adott

volt. Egyetemi évei alatt főleg a csillagászat érdekelte, George

Peacockkal, de Morgannal, az Uranust felfedező Herschellel és Boole-lal

együtt a modern algebra megalapozói voltak. Babbage kezdettől fogva az

angliai szellemi élet központjában volt. Egyike a Royal Astronomical

Society (Királyi Csillagászati Társaság) megalapítójának 1820 január 12-

én. Később ő lett a társaság első aranyérmese is, a Observations on the

Application of Machinery to the Computation of Mathematical Tables

(Gépek matematikai táblázatok kiszámításánál való alkalmazásának

tapasztalatai) című munkájáért. Babbage elmesélése szerint 1812 körül az

aritmetikai táblázatok géppel történő készítésére utaló ötlet akkor jutott

eszébe, amikor egy este a Cambrige-i Analitical Society-ben üldögélt

egy logaritmustáblázat felett mélázva. Amint a társaság egy másik tagja

bejött és látta, hogy félig alszik, odaszólt: – “nocsak, Babbage, miről

álmodik?” – Amire azt válaszolta: “azon gondolkodom, hogy ezeket a

táblázatokat géppel is ki lehetne számítani”. Egy másik történet a

valószínűbb, amely szerint 1822-ben Herschel és Babbage csillagászati

számításokat ellenőriztek, amikor Babbage a mérgében a reménytelennek

tűnő munka alatt így szólt: “adná Isten, hogy ezeket a számításokat

gőzgéppel lehessen elvégezni!” Az volt a szándéka, hogy létrehoz egy

olyan szerkezetet, amely a számolási műveleteket sokkal könnyebben és

jóval pontosabban elvégzi. Hamarosan elkészült a gép terve (1822).

Babbage azt tervezte, hogy a gép nemcsak elvégzi a műveleteket, hanem

az eredményt majd ki is nyomtatja. 1823-ban a brit kormánytól kapott

1500 fontot, majd újabb 200 fontot, de mindez kevés volt a terv

megvalósításához. Így a nagy vállalkozás csődöt mondott. Babbage

kigondolt egy ennél még merészebb tervet, de eme gép megépítéséhez

még száz év találmányai hiányoztak. Később számos mérnök vizsgálgatta

Babbage „analitikus mozdony”-nak nevezett gépének leírását. Babbage

érdeklődési köre rendkívül széles volt. Kifejlesztett egy vasúti kocsikra

szerelhető dinamométert, búvárharangot és szemtükröt tervezett.

Foglalkozott rendszerelemezéssel is.

13


15. ábra: Babbage analitikus gépének működési elve

14

A Brit Posta számára elemzést készített a küldemények továbbítási

költségeiről. E tanulmánynak köszönheti részben a létrejöttét az egységes

postai díjszabás. Ő javasolta a postai szolgáltatások kiterjesztését

könyvek és csomagok továbbítására. A politikai gazdaságtanban is jártas

volt, a manufaktúrák működtetéséről is készített elemzést. Személyét

igazán nagy jelentőségűvé az utókor számára azonban, mégis az analitikus

gép elméleti megalkotásával tette. Az analitikus gép rendkívül általános

jellegű. Bármilyen formula

értékét akarjuk

kiszámíttatni, e számítás

szabályait két

kártyacsomag útján kell

közölnünk a géppele. Ha

ezeket behelyeztük, a

gépet beállítottuk erre a

speciális formulára. Ha

egyszer a

kártyacsomagokat egy

adott formulához

összeállítottuk, azokat

bármely későbbi

időpontban ismét

felhasználhatjuk, hogy a

formula értékét más, esetleg

szükségessé váló

konstansokkal számítsuk ki újra. Az analitikus gépnek így saját könyvtára

lesz. Bármely, egyszer már összeállított kártyacsomag bármely későbbi

időpontban meg fogja ismételni azokat a számításokat, amelyekre

eredetileg létrehozták. Ekkor csak a konstansok numerikus értékét kell

beadni.” Babbage elképzelése rettentő modern. A gép titka a

kártyacsomag. Ada Lovelace szellemesen azt írja, hogy “a gép algebrai

mintákat sző éppúgy, ahogy a Jaquard-féle szövőszék virágokat és

leveleket. Babbage

elképzeléseit csak a

huszadik század tudta

teljes mértékben valóra

váltani.

Számos mérnök

vizsgálgatta Babbage

gépeinek leírását, köztük

Pehr George Sceutz

(1785-1873) is, aki egy

svéd lap hasábjain

találkozott először vele. 16. ábra: George Sceutz analitikus gépe

2. A számítástechnika és a számítógépek története Sceutz a maga elgondolása szerint megépítette Babbage analitikus gépét.

Ez már működött is. 1855-ben mutatta be az első működő modellt. A gép

az eredetileg tervezett hatodik differenciák helyett csak negyedikkel

dolgozott, tizennégy számjegyet használt és alkalmas volt táblázatok

készítésére is.

Az Egyesült Államokban, az 1880-as években népszámlálásra írtak ki

pályázatot, amelyen végül három pályamunka állta meg a helyét. A három

pályamunka a következő volt. Mr. William C. Hunt színes adatkártyái, Mr.

Charles F. Pidgin színkódos zsetonjai, valamint Mr. Hermann Hollerith

(1860-1929) csodálatos tabulátora.

A gyakorlati versenyen Hollerith tabulátora elsöprő győzelmet aratott, az

ő gépe 5 és fél óra alatt oldotta meg azt, amit a versenytársak eszközei

44, illetve 55 óra alatt. Az 1890-es népszámlálás eszközéül ezután

Hollerith gépét választották. A népszámlálást rekordidő alatt bonyolították

le. A lakosok száma ekkor 62.622.250 fő volt.

17. ábra: Hermann Hollerith csodálatos tabulátora

Hollerith berendezésének számláló-, érzékelő- és rendezőegysége látható

a képen. A kártyát behelyezték a tűket tartalmazó érzékelő berendezésbe,

majd a tűket leengedve a lyukaknál a higannyal telt tárca zárta az

áramkört. Ennek hatására a megfelelő számláló egyet lépett, valamint

kinyílt a rendező egység egy rekesze. A kártyát kivéve az érzékelőből a

bokszba behelyezték, a boksz fedelét zárták. Evvel a kártya feldolgozása

lezárult. Hollerith gondolatatát vitte tovább az 1911-ben általa alapított

első számítógép-felhasználó társaság, a Computer-Tabulator-Recording

Company, vagy ismertebb nevén a CTR, amely nevét 1924-ben

International Business Machines-re (IBM) változtatta.

15


2.3. Elektromechanikus eszközök kora

1897-ben Michelson és Stratton analóg gépet szerkesztett a Fourier-

sorok számítására, Kelvin harmonikus analizátor nevű gépének

továbbfejlesztésével. Gépüket az 1900-as Párizsi Világkiállításon is

bemutatták. Sokan Vannevar Busht tekintik a korszerű számítógép igazi

atyjának, aki megvalósította Lord Kelvin elképzelését és megalkotta a

differenciálegyenletek megoldására is képes logikai elven működő

elektromos elemeket is tartalmazó számítógépet.

Az első világháború idején főleg a ballisztikai problémák megoldására

tudóskollektívákat hoznak létre számos országban, és kutatóközpontok

jönnek létre. Ebben az időben szerte a világon számos, látszólag

egymástól független tudományterületen, sikerült régóta megoldásra váró

problémákon túljutni. Angliában

Alan Turing elméleti munkássága

volt döntő jelentőségű.

18. ábra: A Z1

Németországban Konrad Zuse

(1910-1995) dolgozott az első

bármilyen matematikai probléma

megoldását megvalósító

számológép megalkotásán. A

háború előtt már jelentősen

megnőtt Németországban a

számítási igény a fegyverek

előállítása kapcsán. Zuse 1941-

ben barátságot kötött Gerhard Overhof-fal, akivel együtt dolgozott a

Henschel Flugzeugwerken A. G. gyárban, Berlinben. Zuse szabad

idejében jelfogós számítógép terveinek kidolgozásán fáradozott. A Z1

1939-ben készült el. Ez lett az első nagy sikerű, jelfogókkal működő,

mechanikus rendszerű számítógép, amelyet szülei nappalijában épített

meg. A Z2 után következett, az 1941-ben elkészült és Z3 néven ismertté

vált számítógép. Zuse Herr

Schreyer segítségével, aki

az elektroncsövet is

felhasználta a gép

megalkotásánál hozta létre

a Z3-at, majd később a Z4-

es gépeket is. A Z4-sek

közül egyetlenegyet

sikerült megmenteni a

bombázások során.

16 19. ábra: A Z3

2. A számítástechnika és a számítógépek története Ezt követi 1952-ben a Z5 mely Wetzlarban, a

Leitz Optikai Művek számára épül meg. Ez a gép

hatszor gyorsabb, mint a Z4 volt. A feltételes ugró

utasítások alkalmazásával lehetővé vált a

szubrutinhívás, amelyet külön szalagokon

elhelyezkedő programok futtatásával oldottak

meg. A későbbi még mindig kapcsolós Z11

típusból harminc darabot helyeznek üzembe.

Ennek újdonsága, hogy a felhasználók programjaik

közül gombnyomással választhattak, emiatt igen

népszerű is volt. A későbbi Zuse készülékek már

egyre inkább hasonlítanak a más gyártók által

készített készülékekre, jóllehet Zuse haláláig

meghatározó személyisége volt a német számítógépiparnak. Az általa

alapított számítógép gyárat 1960-ban eladta a Siemensnek, ahol ezután

tanácsadóként alkalmazták. Nevéhez több mint 50 szabadalom fűződik és

számos kitüntetést és díjat kapott.

17

A másik híressé vált német számítógép a PERM (Programmgesteuerte

Elektronische Rechenanlage München) lett, amelyet Hans Piloty és

Robert fia kezdett el építeni 1952-ben. Rendkívül gyors gép volt, egy

2048 szavas ferritgyűrűs memóriával és egy 8192 szó kapacitású

mágnesdobbal rendelkezett. Ez a gép már Neumann és Goldstine

professzor munkássága alapján készült el, amit az építők el is ismertek. A

gép számára 9 másodperc elegendő volt az összeadás elvégzéséhez.

1943. július 12-én szabadalmaztatta G. Dirks a mágneses jeltárolásra

alkalmas készülékét.

2.4. I. generációs számítógépek (elektroncső), elektronikus

gépek kora

Az Egyesült Államokban Howard Hathaway Aiken (1900-1973) és

George R. Stibitz. 1937-ben érdeklődni kezdenek a digitális

számítógépek iránt. Aiken egyetemista volt a Harvardon, Stibitz

matematikus a Bell Telephone Laboratóriumban. 1937-ben Aiken

kifejti egy kiadatlan memorandumban a számítógéppel kapcsolatos

elképzeléseit. Négy fő célt jelöl meg a tudományos feladatokra alkalmas

számológépek számára, ismerve a lyukkártyával működő könyvelő

(adatfeldolgozó) berendezések korlátait.

20. ábra: Konrad Zuse

1. legyen képes mind pozitív, mind negatív számok kezelésére;

2. működése legyen teljesen automatikus, ne legyen szükség emberi

közreműködésre;

3. használjon különféle matematikai függvényeket;

4. egy számítást a matematikai műveletek természetes sorrendjének

megfelelően hajtson végre.


Aiken megállapítja: ahhoz, hogy a ma használatos lyukkártyás gépek

alkalmasak legyenek e követelmények kielégítésére a gép által

alkalmazott aritmetikai elemek számát jelentősen meg kell növelni. A

javaslat feltűnt főnökének, Brownnak, aki kapcsolatba lépett Thomas J.

Watsonnal, az IBM igazgatójával. Aiken és az IBM 1939-ben

megállapodást kötött a közös fejlesztő munkára, ami 1944-ben fejeződött

be. Az együttműködés eredményét augusztus 7-én Watson, az IBM

nevében a Harvard Egyetemnek ajándékozta. Az elkészült Automatic

Sequence Controlled Calculator (automatikus sorosan vezérelt

számológép) gép MARK-I néven vált ismertté. A Harvardon később a

hadsereg számára a MARK-II, és 1949-ben a MARK-III (ADEC) utód

született, de ezek eleve halálra ítélt próbálkozások voltak a jelfogók miatt.

A MARK-II-nek két szám összeadásához 0,5, szorzásához 6, osztásához

15 másodperc kellett. E készülékek meglehetősen nehezen

programozhatóak, a növekvő igényekhez képest igen lassúak voltak a

mechanikus jelfogók kapcsolási sebessége miatt. Megalkotásukkal viszont

Babbage álma részben valóra vált, elméleti terveinek megvalósulása volt

ez a kor modern tömegtermelési módszereinek köszönhetően.

A modern számítógép kialakításában többen játszottak fontos szerepet.

Egyik meghatározó személy Wallace J. Eckert (1902-1971) volt, aki

1931-ben szerzett Brown, a numerikus csillagászat legnagyobb alakja

mellett, a Yale-en doktori fokozatot. Eckert e számítástechnikai

érdeklődése hamarosan általánossá vált, elszakadt az égi mechanika iránti

figyelmétől. 1926-tól dolgozott Eckert a Columbia Egyetemen, ahol a

csillagászat tanszék tanársegédje volt. A doktori fokozat elnyerése után

docens lett, és hozzáfogott egy számítástechnikai laboratórium

felszereléséhez. A Számítási Iroda (Comtuting Bureau) fejlődése nagy

szerepet játszott abban, hogy az IBM a lyukkártyás gépekkel kapcsolatos

üzlettől elindult az elektronikus számítógépek felé. A hivatalt felszerelték

valamennyi korabeli szabványgéppel.

A második világháborúban a fejlődés felgyorsult. Angliában közismerten a

németek rejtjelezett üzeneteinek megfejtésére használták a kor

legnagyobb számítógépét a Colossust! Ezzel lezárult a számítógépek

fejlődésének II. Világháború előtti korszaka.

A háború alatt és főleg utána az Egyesült Államokban a Moore Főiskolán

indult egy titkos kísérlet, melynek célja, egy olyan gép készítése volt,

mely képes lesz az új fegyverek, rakéták ballisztikai lőtáblázatainak

összeállításához szükséges hatalmas mennyiségű számításokat elvégezni.

Dr. John Mauchly-t bízták meg a vezetéssel. Mauchly úgy gondolta,

digitális gépet kell építenie. Ugyanezen a főiskolán dolgozott J. Eckert is,

aki osztotta ezt a nézetet. 1942 augusztusában közös munkával

összeállítottak egy javaslatot, s benne részletesen meghatározták az

elkészítendő gép jellemzőit.

18

2. A számítástechnika és a számítógépek története Válaszul 400 ezer dollárt kaptak a munka elvégzésére. Ebből

megépítették az ENIAC-ot. A gépet 1946. februárjában kapcsolták be. A

gép 1800 elektroncsövet tartalmazott. 1946-ban megtartották az első

sajtótájékoztatót. Betáplálták a gépbe azt a feladatot, hogy számolja ki

97367 ötezredik hatványát. A gép a feladatot fél másodperc alatt oldotta

meg. Herman Goldstine az ENIAC-csoport egyik tagja találkozott

Neumann Jánossal. Neumann ekkor az atombombát előállító

kutatócsoportban dolgozott, s legnagyobb problémájuk az volt, hogy hiába

rendelkeztek a modern matematika teljes fegyvertárával, a számítások

rutinellenőrzése minden idejüket igénybe vette. 1946-ban Neumann

csatlakozott tanácsadóként a moore-i kutatócsoporthoz, amely akkor

kezdett egy új számítógépen dolgozni, az EDVAC-on. Neumann János (1903-1957) John Louis Neumann 1903. december 28-án született Budapesten. Anyja Kann Margit három gyermeknek adott életet, közülük János volt a legidősebb. Egyik öccse Mihály (1907) chicagói orvos, másik Miklós (1911) philadelphiai jogász lett. Apja, Miksa a város magánbankjainak egyik résztulajdonosa volt, így gyermekei számára az anyagi jólét mellett a szellemi hátteret is bírta nyújtani. 1903-ban Ferenc József magyar király nemesi rangot ad a családnak, és felvehetik a Margittai előnevet. Később Amerikában a John von Neumann nevet használta, de Johnnynak vagy Jancsinak hívták barátai. Már egész kisgyermekként rendkívüli nyelvtehetségnek számított és kivételesen jó emlékezőtehetségű volt. Hat éves korában már folyékonyan tudott ógörögül, apjával e nyelven viccelődött. Tudott latinul is, anyanyelvi szinten beszélt németül, és több ismerőse szerint németül is gondolkodott. Angolul úgy beszélt, hogy rendkívül gyorsan fordította a németül megfogalmazott gondolatait angolra. Ez a más nyelven gondolkodása főleg írásaiban figyelhető meg, ahol kissé körülményesebb és sejthető a háttérben húzódó összetettebb gondolkodás. Az amerikai angol nyelvnek tökéletes ura volt, remekül megértette az amerikai gondolkodást és életstílust, de kiejtésében a 'th' és az 'r' hangok problémát jelentettek, pompás magyar akcentusa volt, s szándékosan megőrzött néhány kiejtési hibát. Ha bizonyos szavakat mégis helyesen mondott ki, azokat egyből javította is, a hibásra. Ilyen volt például az 'integer' szó. Kedvtelésből később történészként is mély ismeretekre tett szert. Főként a bizánci kultúra érdekelte, óriási enciklopédikus tudása volt, e terület elismert szakértője lett.

21. ábra: Neumann J.

1911-tõl a budapesti Evangélikus Gimnázium tanulója volt egészen 1921-ig, amikor is leérettségizett. Ez az iskola volt ez időben az ország egyik legjobb középiskolája. Magas színvonalú képzést kapott itt történelemből, jogtudományból és közgazdaságtanból is. 1917/18-as tanévben elnyerte az V. osztály legjobb matematikusa címet, 1920-ban pedig az ország legjobb matematikus-diákja kitűntetést. Tanáraira is lenyűgöző hatással volt, apját Rátz László matematika tanár rávette, hogy gyermekét iskolán kívül is taníttassa, amit Fekete Mihály műszaki egyetemi matematikus el is vállalt. Még az érettségi előtt, 18 évesen, tanárával közösen készítettek egy publikációt. Az iskola tanulója volt egyébként Wigner Jenő is ez időben, akire Rátz szintén felfigyelt. Később Kürschák József, Fekete Mihály és Szegő Gábor is oktatja.

19


20

Neumann ugyan jó tanuló volt, de nem kitűnő, például ábrázoló geometriából B minősítést kapott, hasonlóan énekből és írásból és testnevelésből is, de a többi jegye többnyire A volt. Magatartásában is inkább B, mint A minősítés szerepelt a bizonyítványában. 1921. szeptemberétől beiratkozott a Budapesti Tudományegyetem bölcsész karára, ahol a fő tárgya a matematika volt, melléktárgyai a fizika és a kémia. Mivel a matematika és a technika is érdekelte párhuzamosan két egyetemet végzett: 1921. és 1923. közötti éveket Berlinben töltötte. Itt a vegyész Fritz Haber befolyása alá került. Berlinből 1924-ben Zürichbe utazott, ahol az Eidgenössische Technische Hochschule-n folytatta tanulmányait. Itt találkozott a matematikussal Hermann Weyl-lel, aki később Princetonban kollégája is lett a Felsőfokú Tanulmányok Intézetében (Institute for Advanced Studies: IAS), valamint Pólya Györggyel, a legnagyobb matematika oktatók egyikével. A svájci Szövetségi Műszaki Főiskolán 1925-ben vegyészmérnöki oklevelet szerzett, 1926. március 12-én – 22 éves korában – Budapesti Tudományegyetemen summa cum laude doktorált matematikából. Doktori disszertációjának címe: Az általános halmazelmélet axiomatikus felépítése. 1926. októberében szerezte meg vegyészmérnöki diplomáját. Ezután Göttingenbe, a német matematika fellegvárába ment, ahol David Hilberttel dolgozott együtt. Itt tartotta meg első előadását 1926. december 7-én a társasjátékok elméletéről. Oktatói pályafutásának első állomása 1927. áprilisában kezdődik: ekkor kért tanítási engedélyt a berlini Friedrich Wilhelm Egyetemen, és december 13-án elfoglalhatta helyét az egyetem tanárai között a matematika tanszék magántanáraként. Három évig oktatott Berlinben, ezalatt halmazelméleti, algebrai és kvantummechanikai tárgyú dolgozatai révén világszerte ismertté vált. 1929-ben Hamburgban töltött egy évet, ahol 1930-ban meghívást kapott Henry B. Fine dékántól a Princeton Egyetemre, hogy ott vendégelőadóként egy évet töltsön. Itt 1931-ben az egyetem professzora lett. Fél évet Amerikában, fél évet Európában oktatott. 1933-ban Hitler hatalomra kerülte után ment át végleges helyére a Felsőfokú Tanulmányok Intézetébe, amit Fine dékán emlékére emeltek. Ténylegesen 1924-ben lépett e vitában színre Neumann, aki ez időben hitt az analízis egészének konzisztenciájában. 1927-ben tette közzé, híressé vált dolgozatát a matematika ellentmondásmentességének problémájáról. Néhány évvel később 1930-ban Kurt Gödel mutatta meg, hogy bizonyos logikai struktúrák szükségképpen tartalmaznak olyan állításokat, amelyek igazsága az adott rendszeren belül nem dönthető el. A bizonyítás nagyon egyszerű volt, s nem csak bizarr rendszerekre volt igaz, hanem a Hilbert által körvonalazott aritmetikára is fennállt, hogy ellentmondás-mentessége önmagában nem mutatható meg. Neumann igen tisztelte ezen eredménye miatt Gödelt és a logika legnagyobb gondolkodójának tartotta Arisztotelész óta. A formális logikai kutatásainak eredményei tulajdonképpen Emil L. Post és Alan M. Turing 1936-ban egymástól függetlenül közzétett dolgozataiban olvashatók. Post a New York-i egyetemen dolgozott, míg Turing 1936-1938 között a Princeton Egyetem hallgatója volt. Kettejük munkája érlelte be Leibniz gondolatát: "egy olyan általános módszerről, amellyel minden, a józanész számára belátható igazság egyfajta számítássá redukálható." A Turing gép, az automata pontosan ezt teszi, mint ahogy Gödel is egész számok sorozatával jelölte meg a tételben alkalmazott jeleket, amely megfelelt a tételben való elhelyezkedésüknek. Ily módon a numerikus alkalmazások területére léptünk. 1930-ban Neumann házasságot kötött Kövesi Mariettával, 1935-ben született meg leányuk, Marina. Felesége a Pittsburgi Egyetem közgazdaságtani professzora lesz, kapcsolatuk megromlott, 1937-ben elváltak. Még ez évben megkapja az amerikai állampolgárságot is. 1938-ban feleségül vette Dán Klárát, aki később Los Alamos-i Tudományos Laboratóriumban programozója lett, és az 50-es években igen sok bonyolult probléma megoldásában közreműködött programozóként a tervezésben és a kódolásban is. Nemann figyelemre méltó képessége volt, hogy nagyon bonyolult számításokat volt képes meglepően gyorsan fejben elvégezni.

2. A számítástechnika és a számítógépek története Ez igen látványos volt elméleti fizikai munkássága során akkor, ha durva becsléseket kellett adni, mivel számtalan fizikai állandót tudott fejből, és gyorsan, néha megdöbbentően pontos eredményt szolgáltatott. Emiatt igen tisztelték és csodálták. Gyors gondolkodására példa, hogy Princetonban szobája bárki számára nyitva állt, mindenkit szívesen fogadott és segített problémája megoldásában. Egy új problémáról szinte pillanatok alatt megmutatta, hogy mit lehet bizonyítani, vagy milyen pontokra kell figyelni majd a bizonyítás folyamán. Könnyedén el tudta dönteni egy bizonyítás helyességét, vagy gyártott ellenpéldát annak megdöntésére. A fotografikus memóriája és kitűnő humorérzéke tette a társaság lelkévé is, minden történetre emlékezett, és remekül elő is tudta adni őket, hallgatósága főleg a hosszabb történeteket lélegzetvisszafojtva élvezte és feszült figyelemmel várta a csattanót. Ismerve ezen anekdotázó szokását barátai látogatásukkor ajándékképpen új történetekkel kedveskedtek neki. Ezeket szívesen szőtte bele előadásaiba is, ha az illett oda. Remek előadó volt, tisztán és világosan, ösztönzően és felemelően adott elő. Ez főleg annak volt köszönhető, hogy nem csak a bizonyításokat mondta el, hanem a bizonyításhoz vezető útról is beszámolt, a kitérőket is megemlítette. Talán egyetlen rossz szokása miatt nem lehetett a későbbiekben újra felidézni előadásait, megérteni utólagosan elegáns megoldásait. Hallgatóit gyakran megtévesztette az a könnyedség, amivel az eredményt bebizonyította. Amikor később otthon megpróbálták felidézni, nem bukkantak rá a bűvös ösvényre, ehelyett sűrű és félelmetes erdőben találták magukat. Ennek az is oka volt, hogy Neumann megállt a hatalmas tábla előtt, és kiválasztott azon egy fél méterszer fél méteres területet. Úgy tűnt sportot űz abból, hogy úgy írja fel levezetéseit a táblára, mintha azt tűzte volna ki célul, hogy ide minden elférjen. A bezsúfolási kísérlet többnyire eredményesen zárult, de ehhez sűrűn használta a szivacsot, ami szinte követhetetlenné tette a hallgatóság számára a táblára írtakat. Írásában elegáns, szimmetrikus és minden részletében tökéletes volt, de gyakran hiányzott az oda vezető út ismertetése, amit előadásaiban sosem hagyott el. Emiatt írásai kissé nehezen követhetőek, jóllehet a bennük rejlő gondolatok megértése összetettségük miatt magukban is szellemi erőfeszítést kívánnak. Noha Princetonban félistenként tisztelték, gondosan ügyelt arra, hogy senki se féljen felkeresni őt problémáival. Mókázó kedvére jellemző, hogy alaposan megfigyelte az embereket és kiválóan tudta őket utánozni. Meleg, emberséges személyiség volt, ily módon kiváló tanáregyéniséggé vált. Jó pár matematikus és fizikus személyes beszélgetéseik során többet tanult tőle, mint addig tanulmányai folyamán. Matematikus voltát kutyája neve is tükrözte, az ebet Inverznek hívták.

A zseniális szikra, amely Neumann agyából pattant ki az volt, hogy a

programot magában a gépben kellene tárolni!

Ennek három nagy előnye volt:

1. Ki lehetett használni a számítógép nagy feldolgozási sebességét.

2. Hagyni, hogy a gép váltson programot.

3. Magában a rendszerben több program tudott egymásba

kapcsolódni.

A Moor kutatócsoportjának szakemberei megértették Neumann

elgondolását, s elhatározták, hogy az EDVAC Neumann elveire fog

megépülni. Az EDVAC volt az első elektronikus digitális komputer, amit

belső programtárolási koncepciónak megfelelően építettek meg.

21


22. ábra: Az EDVAC műveletvégző egységének működése

Az EDVAC-ot a Moore School of Electrical Engineering munkatársai

tervezték, mint az ENIAC-et, de az EDVAC igen jelentősen különbözött

attól. A Moore főiskolán lázas munka folyt, mégsem az EDVAC lett a

világon az első tárolt programmal rendelkező gép.

Az első ilyen berendezés az EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic

Computer) volt. Ez utóbbit az angliai cambridge-i egyetemen építette egy

lelkes kis csapat, Maurice Wilkinen vezetésével és 1949. június 25-ére

készült el.

Az első generációs gépek gyártása 1946-ban kezdődött. Mauchly és

Eckert hozzáfogott a BINAC tervezéséhez, az első higanyos késleltetésű

művonalas automatikus bináris számítógép kifejlesztéséhez. A Northop

Légitársaság számára készült gép az ENIAC után a második amerikai gép,

1950-ben helyezték üzembe. A cég átalakítása után az EDVAC mintájára

a Népszámlálási Hivatal számára építettek gépet, ami az UNIVAC

(Universal Automatic Computer) néven vált ismertté, 1947-ben fogtak

hozzá és 1951. márciusában készült el. Ekkora már az IBM sem elégedett

meg a lyukkártyás egységek és a nyomtatók gyártásával, a Harvard

MARK II tervezőivel együttműködve belefogott számítógépesítési

programjába, ami legalább 50 évre biztosította, a cég vezető szerepét.

1956-ra az USA-ban egyre több intézet és még több iparvállalat

fejlesztett elektroncsöves számítógépeket. Ebben az évben hivatalosan

már 44 gyártót jegyeztek, amelyből 17 volt egyetemi intézmény és 27

ipari laboratórium. Neves fejlesztők voltak az UNIVAC, a Sperry Rand, de

már akkor is az IBM a legfontosabb, ami gyorsan áttért az

elektromechanikus lyukkártyás berendezések gyártásáról az elektronikus

készülékekre, és hamarosan a legnagyobb számítógép-gyártó lett nem

csak az USA-ban, hanem az egész világon. Híres gyártmányai voltak az

SSEC, a 603-as és 604-es, majd a 400-as sorozat és a 700-as jelű

gépek, amiket az IBM már nagy példányszámban gyártott. Az IBM

1951-től tanácsadóként alkalmazta Neumann Jánost, majd később

Goldstine is csatlakozott a céghez.

22


23

Végül

tekintsük át

az első

generációs

IBM

gépekhez

vezető utat.

Az

elektronikus

számítógépek

elméleti

alapjait

1946-ban

fogalmazta

meg

Neumann

János.

23. ábra: Az IBM számítógépek kialakulása

Neumann-elvek

Soros működésű elektronikus számítógép

A soros működés azt jelenti, hogy a gép, ill. a processzor mindig

csak egy műveletet hajt végre igen gyorsan. (Ma már ez

túlhaladottá vált, és a párhuzamos működésű, feldolgozású

számítógépek világát éljük. Egyébként a párhuzamos működést is

Neumann írta le először, az Önreprodukáló sejt-automaták

elméletét kidolgozva.)

A kettes számrendszer használata

A számítógépek processzorában a matematikai műveletek

elvégzése a bináris számrendszerben történik.

Belső memória alkalmazása

Nincs szükség minden műveletvégzés után emberi beavatkozásra,

hanem az egyes részeredményeket egy belső, operatív

memóriában tároljuk. Ez a módszer hatalmas műveleti sebesség

növekedést jelent.

A tárolt program elve

A számítások elvégzésére vonatkozó utasítások is kifejezhetők

számokkal, így ezek a processzorutasítások előre beépítetten a

belső memóriában tárolhatók (műveleti sebesség gyorsan nőtt).

Univerzális gép

A számítógépek csak néhány alapművelet elvégzésére alkalmasak.

Viszont-e néhány művelet megismétlésével rendkívül sokrétű

feladat megoldására alkalmassá válnak (Turing gép).

i. információ-technológiai alapismereteki. információ-technológiai alapismeretek bevezetés a...

Documents