Nie można sobie wyobrazić współczesnego życia bez zaawansowanych technologicznie gadżetów i wszelkiego rodzaju urządzeń. Każdy dom ma komputer osobisty, a dziś nawet telefony komórkowe mają własny procesor i są nieco gorsze pod względem funkcjonalności niż przeciętne komputery.
Współczesne komputery to ogromny, wspaniały świat praktycznie nieograniczonych możliwości, ale nie zawsze tak było. Historia rozwoju komputerów elektronicznych jest tak złożona, że ma kilka ważnych kamieni milowych. Eksperci nazywają etapy rozwoju komputerów „pokoleniami”, a dziś jest ich pięć.
Jak to się wszystko zaczeło
Ludzkość zawsze dążyła do uproszczenia wszelkiego rodzaju obliczeń i obliczeń. Pierwsze urządzenia komputerowe zaczęły pojawiać się w starożytnej Grecji i innych starożytnych państwach. Ale cała ta prosta technika praktycznie nie ma nic wspólnego z komputerem. Najważniejszą cechą komputerów elektronicznych jest umiejętność programowania.
Na początku XIX wieku angielski matematyk Charles Babbage wynalazł wyjątkową i niezrównaną maszynę, którą później nazwał swoim imieniem. Maszyna Babbage'a różniła się od innych istniejących narzędzi liczących tym, że mogła zapisywać wyniki pracy, a nawet miała urządzenia wyjściowe. Wielu ekspertów uważa dziś wynalazek utalentowanego matematyka za prototyp nowoczesnych komputerów.
Pierwsza generacja
Pierwszy komputer elektroniczny, całkowicie podobny w funkcjonalności do nowoczesnych komputerów, powstał w 1938 roku. Ambitny inżynier niemieckiego pochodzenia Konrad Zuse zmontował jednostkę, która otrzymała lakoniczną nazwę Z1. Później kilkakrotnie go ulepszał, w wyniku czego pojawiły się Z2 i Z3. Współcześni często twierdzą, że tylko Z3 można uznać za pełnoprawny komputer ze wszystkich wynalazków Zuse, co jest dość zabawne: jedyną rzeczą, która odróżnia Z3 od Z1 jest możliwość obliczenia pierwiastka kwadratowego.
W 1944 roku, dzięki wywiadowi otrzymanemu z Niemiec, grupie amerykańskich naukowców przy wsparciu IBM udało się powtórzyć sukces Zuse i stworzyć własny komputer, który nazwał się MARK 1. Już dwa lata później Amerykanie wykonali fantastyczny skok na tamte czasy - zmontowali nową maszynę o nazwie ENIAC. Wydajność nowości była tysiąckrotnie wyższa niż w poprzednich modelach.
Cechą charakterystyczną maszyn pierwszej generacji jest ich zawartość techniczna. Głównym elementem komputerowej konstrukcji tamtych lat były elektryczne lampy próżniowe. Poza tym pierwsze komputery były naprawdę ogromne – jedna kopia zajmowała całe pomieszczenie i wyglądała bardziej jak mała fabryka niż jakaś jednostka obliczeniowa.
Jeśli chodzi o funkcjonalność, były dość skromne. Moc obliczeniowa procesorów nie przekraczała kilku tysięcy herców. Ale jednocześnie pierwsze komputery miały już możliwość zapisywania danych - robiono to za pomocą kart perforowanych. Pierwsze maszyny były nie tylko ogromne, ale też niezwykle trudne do opanowania. Aby z nimi pracować, potrzebne były specjalne umiejętności i wiedza, które trzeba było opanować przez ponad miesiąc.
Drugie pokolenie
Za początek drugiego kamienia milowego w rozwoju komputerów elektronicznych uważa się lata 60. XX wieku. Następnie zawartość techniczna komputera zaczęła się stopniowo zmieniać z lamp na tranzystory. To przejście znacznie zmniejszyło rozmiar komputerów. Ich konserwacja wymagała znacznie mniej energii elektrycznej, ale wręcz przeciwnie, wydajność maszyn wzrosła.
Również w tym czasie rozwijały się metody programowania, zaczęły pojawiać się uniwersalne języki "komunikacji" z komputerami - "COBOL", "FORTRAN". Dzięki nowym możliwościom oprogramowania znacznie łatwiejsza stała się konserwacja maszyn, zniknęła bezpośrednia zależność programowania od konkretnych modeli komputerów. Pojawiły się nowe nośniki informacji – magnetyczne bębny i taśmy zastępują karty dziurkowane.
Trzecia generacja
W 1959 roku amerykański naukowiec Jack Kilby dokonał kolejnego przełomu w rozwoju komputerów. Pod jego kierownictwem grupa naukowców stworzyła małą płytkę, na której mogłaby zmieścić się ogromna liczba elementów półprzewodnikowych. Projekty te nazywane są „układami scalonymi”.
Również pod koniec lat 60. firma Kilby'ego porzuciła projektowanie lamp i półprzewodników i zmontowała komputer w całości z układów scalonych. Wynik był oczywisty: nowy komputer był ponad sto razy mniejszy niż jego półprzewodnikowe odpowiedniki, nie tracąc nic na jakości i szybkości operacji.
Co więcej, komponenty sprzętowe trzeciej generacji nie tylko zmniejszyły wielkość produkowanych komputerów, ale także umożliwiły znaczne zwiększenie mocy komputerów. Częstotliwość zegara przekroczyła granicę i została obliczona już w megahercach. Elementy ferrytowe w pamięci RAM znacznie zwiększyły jej objętość. Dyski zewnętrzne stały się bardziej kompaktowe i łatwiejsze w użyciu, później zaczęto na ich podstawie tworzyć i produkować dyskietki.
To właśnie w tym okresie powstał najwygodniejszy sposób interakcji z komputerem - wyświetlacz graficzny. Pojawiły się nowe języki programowania, które są prostsze i łatwiejsze do nauczenia.
Czwarta generacja
Układy scalone znalazły swoją kontynuację w dużych układach scalonych (LSI), które mieszczą znacznie więcej tranzystorów w stosunkowo małych rozmiarach. A w 1971 legendarna firma Intel ogłosiła stworzenie niezrównanych mikroukładów, które w rzeczywistości stały się mózgiem wszystkich kolejnych komputerów. Mikroprocesor Intela stał się integralną częścią czwartej generacji komputerów elektronicznych.
Moduły RAM również zaczęły się zmieniać z ferrytowych na mikroukładowe, interfejs roboczy komputerów został tak uproszczony, że zwykli obywatele mogli teraz korzystać z wcześniej zagadkowo złożonej jednostki. W 1976 roku mało znana firma Apple, kierowana przez Steve'a Jobsa, zmontowała nową maszynę, która stała się pierwszym komputerem osobistym.
Kilka lat później IBM przejął kierownictwo w produkcji komputerów osobistych. Ich model komputera (IBM PC) stał się punktem odniesienia w produkcji komputerów osobistych na rynku międzynarodowym. W tym samym czasie pojawiła się dyscyplina akademicka, bez której trudno wyobrazić sobie współczesny świat - informatyka.
Piąta generacja
Pierwszy komputer Jobsa i innowacyjne podejście IBM do produkcji komputerów PC dosłownie wysadziły rynek technologii, ale 15 lat później nastąpił kolejny przełom, który pozostawił te legendarne maszyny daleko w tyle. W latach 90. rozkwitła piąta, a dziś ostatnia generacja komputerów elektronicznych.
Kolejny przełom w dziedzinie technologii komputerowej pod wieloma względami został ułatwiony dzięki stworzeniu zupełnie nowych rodzajów mikroukładów, których architektura równoległego wektora umożliwiła radykalne zwiększenie tempa wzrostu wydajności systemów komputerowych. To właśnie w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku nastąpił najbardziej zauważalny skok z dziesiątek megaherców, które do niedawna wydawały się nierealne, do gigaherców, które są dziś dość znane.
Nowoczesne komputery pozwalają każdemu użytkownikowi zanurzyć się we wspaniałym świecie realistycznych gier 3D, samodzielnie opanować języki programowania lub zaangażować się w jakąkolwiek inną działalność naukową i techniczną. Procesy obliczeniowe w komputerach piątej generacji umożliwiają tworzenie prawdziwych muzycznych i filmowych arcydzieł dosłownie na kolanach.
Współcześni naukowcy twierdzą, że następna generacja komputerów elektronicznych jest już niedaleko, wykorzystując całkowicie nowe technologie, materiały i języki programowania. Nadejdzie fantastyczna przyszłość, wypełniona niesamowitymi możliwościami, jakie inteligentne samochody dadzą ludzkości.
