HOME



CURS  DE  INFORMATICĂ ŞI TEHNOLOGIA INFORMAŢIEI,
Dr.  ing.  IOAN  STRĂINESCU


           

            3. STRUCTURA SISTEMELOR MULTIMEDIA         


3.1.   Evoluţia sistemelor de calcul
 

3.1.1 . De la abace şi socotitoare la calculatoare electronice

 

Abace şi socotitoare               

Acum 4.000 de ani a  apărut abacul, primul dispozitiv de calcul, un cadru cu 9 bare pe care culisau 7 bile. Abacul a fost dispozitivul de calcul cu viata cea mai lungă, el fiind folosit încă în China şi Rusia la magazinele de la tară.

Adoptarea sistemului de numeraţie poziţional în locul sistemului de numeraţie nepoziţional roman a permis utilizarea în calcule a tabelelor de adunare şi a tabelelor de înmulţire, care au uşurat calculele aritmetice.

           

Maşinile de calculat mecanice              

In 1617, la Edinburg, John Neper a creat logaritmii. Ulterior matematicianul englez William Oughtred în 1633 a construit o riglă de calcul pentru efectuarea înmulţirilor şi împărţirilor, care apoi a fost perfecţionată de englezul Partridgi în 1662, care a adus-o practic la
forma ei actuală.

Prima maşină veritabilă de calcul a fost inventată de matematicianul Blaise Pascal în anul 1642. Pentru realizarea calculelor de adunare şi scădere  era folosit un sistem de roţi dinţate, deci principiul de funcţionare era mecanic. Acest principiu de realizare a maşinii de calcul a fost generalizat în întreaga lume şi folosit până de curând.

In 1671, Leibnitz, utilizând tot piesele mecanice şi roţile dinţate, a construit o maşină care putea să efectueze şi operaţii de înmulţire iar în 1820 De Colma a realizat prima maşină cu patru operaţii.

In 1801, Joseph Jacquard a dezvoltat primul război de ţesut capabil să repete un model în mod automat. Paşii care trebuiau urmaţi în procesul de ţesut erau determinaţi de modelul perforaţiilor executate pe cartele de hârtie.

Matematicianul englez Charles Babbage, a enunţat o serie de idei moderne pentru organizarea unui calculator şi a introdus în maşina sa analitică şi un bloc de memorare care consta din perforaţii în cartelă şi care păstra datele care urmau să fie prelucrate şi respectiv datele de calcul intermediare.

In America, în 1879 James Ritty a inventat prima maşină de marcat care calcula, înregistra şi controla vânzările, aceasta s-a perfecţionat ulterior şi a fost  folosită în multe magazine.                      

In 1890, Herman Hollerith a folosit ideea reprezentării informaţiilor sub forma perforaţiilor în cartele de hârtie şi a realizat un mare calculator utilizat pentru înregistrarea şi prelucrarea datelor din recensământul din SUA, care a durat astfel doar 3 ani. Maşinile cu cartele perforate ale firmei Hollerith s-au perfecţionat şi producţia lor a crescut vertiginos, astfel  că în 1924 după mai multe fuziuni a fost creată International Business Machines Corporation- IBM- fiind şi astăzi cea mai mare companie de calculatoare din lume căreia i se datorează deschiderea pieţei de computere personale (PC - IBM compatibile).     

Aceste maşini erau caracterizate prin următoarele:

Ř   Viteza de lucru era limitată, fiecare operaţie mai complicată durând câteva secunde.

Ř   Uzura maşinilor era destul de ridicată.

Ř   Antrenarea lor se făcea cu motoare mecanice, de obicei prin curele de transmiterea puterii.

Ř   Pentru fiecare operaţie trebuia dată o comandă manuală.

Ř   Introducerea datelor se făcea manual, prin intermediul unui sistem de clape.

Ř   Maşinile lucrau independent una de alta, fără să poată fi interconectate

Ř   Prin folosirea cartelelor, se puteau folosi rezultatele date de  o maşină ca date de intrare pentru altă maşină.  

 

Maşinile electromecanice de calculat                  

Maşinile electromecanice si-au făcut apariţia în 1920, o dată cu apariţia electricităţii, forţa motrice motoare a fost  înlocuită cu forţa motrice electrică. Acestea au folosit mult mai uşor cartela perforată, uşor de citit şi perforat de către dispozitivele electromagnetice, astfel încât rezultatele obţinute de o maşină puteau fi folosite ca date de intrare pentru altă maşină.

Astfel în perioada 1920..1930 au fost perfecţionate maşinile cu cartele perforate, ele prelucrând şi informaţii alfanumerice care cuprindeau statele de plată, fisele de magazie, etc.

In anul 1928  Taushek a descoperit principiul tamburului magnetic pentru înregistrarea informaţiilor, principiu folosit şi azi la calculatoarele PC, pentru memoria externă cu dischete.

Profesorul Howard Aiken de la Universitatea Havard împreună cu specialiştii firmei IBM Corporation, a construit în 1940 prima maşină electromecanică complexă de calculat, numită Mark 1. Această maşină folosea relee electromagnetice controlate electronic şi folosea sistemul de introducerea, stocarea şi prezentarea rezultatelor pe cartele perforate.

                        

Primele maşini de calculat electronice 

Intre anii 1937 …1941 John Atanasov şi asistentul său Clifford Berry aplică tehnologia lămpilor cu vid pentru a construi calculatoare digital integral  electronice.                  

La cererea şi cu subvenţia armatei în SUA a apărut primul calculator electronic, ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Computer). El a fost realizat la Universitatea din Pennsylvania sub conducerea savanţilor Mauchly şi Eckert, în perioada 1942…1945 şi a fost inaugurat la 16 februarie 1946, fiind în funcţiune până în anul 1955. Acest calculator a cântărit 30 tone, avea cca. 45 m lungime şi era construit din 50.000 de comutatoare şi 18.000 de tuburi electronice. 

Putea să execute 5.000 de adunări sau scăderi cu 10 cifre pe secundă, depăşind de 1.000 de ori rapiditatea celor mai performante maşini de calcul electromecanice. Din cauza tuburilor care se ardeau destul de des, comenzile erau realizate de două ori, cu întreruperi în care se introduceau date de test pentru depistarea tuburilor arse.

In 1944 matematicianul John von Neumann a lansat ideea programului înregistrat, pentru care o maşină de calcul trebuie să fie dotată cu un dispozitiv de memorare a datelor şi comenzilor şi care trebuie să lucreze cu o viteză mare şi trebuie să permită înregistrarea simplă şi rapidă a informaţiilor. Astfel au apărut noţiunile de algoritm de rezolvare a unei probleme şi programul de prelucrare a algoritmului, a secvenţelor de comenzi şi memorare date.

John von Neuman a recomandat constructorilor de calculatoare 3 principii care  sa fie utilizate la realizarea unor calculatoare complexe şi rapide:

Ř   Programele şi datele trebuie să fie codificate sub formă binară;

Ř   Programele şi datele trebuie păstrate în memoria calculatorului;

Ř   Trebuie să existe o unitate centrală de prelucrare care trebuie să poată extrage, decodifica şi executa instrucţiunile programului.

Pornind de la teoria lui Neumann a fost construit EDVAC
(Electronic Discrete Variabile Computer).

La începutul anilor 1950 a fost livrat primul calculator comercial UNIVAC. Aşa a început prima generaţie de calculatoare electronice. 

           

 

© Universitatea din Bucuresti 2002.
No part of this text may be reproduced in any form without written permission of the University of Bucharest,
except for short quotations with the indication of the website address and the web page.
Comments to: Ioan STRAINESCU; Text editor: Laura POPESCU; Last update: September, 2002