Skaiciavimo technikos vystymosi istorija
5 (100%) 1 vote

Skaiciavimo technikos vystymosi istorija

TURINYS

1. Įžanga 2

2. VI-V a. prieš mūsų erą 2

3. IV a. prieš mūsų erą 3

4. IX mūsų eros amžius 3

5. XVII a. pabaiga 4

6. XVIII amžius 5

7. XIX amžius 6

8. XX amžius 11

9. Pirmos kartos kompiuteriai 15

10. Antroji karta 15

11. Trečioji karta 16

12. Ketvirtoji karta 16

13. Išvada 18

14. Naudotų informacijos šaltinių sąrašas 19

Įžanga

Skaičių ir skaičiavimo atsiradimas ir jų vystymasis sudarė skaičiavimo technikos vystymosi istorijos pagrindą.

30 tūkstančių metų prieš mūsų erą buvo aptiktas taip vadinamas “vestonų kaulas” su įpjovomis. Tai leidžia istorikams manyti, kad jau tada mūsų protėviai mokėjo skaičiuoti.

VI – V a. prieš mūsų erą

Skaitmeninių įrenginių istoriją reikėtų pradėti nuo skaitytuvų. Visoms tautoms buvo žinomas panašus įrankis.

Senovinis graikų abakas (“salaminų lenta“) buvo speciali lentelė pabarstyta jūros smėliu. Ant smėlio buvo padarytos mažos vagos, kuriose akmenukais pažymėti skaičiai. Viena vaga atitikdavo vienetus, kita – dešimtis ir t.t. Jeigu kokioje nors vagoje skaičiuojant susirinkdavo daugiau nei 10 akmenukų, juos nuiminėdavo ir pridėdavo vieną akmenuką kitoje vagoje. Romėnai patobulino lentą, pakeitę medinę lentą į marmurinę su išdrožtomis vagomis ir marmuriniais kamuoliukais.

Kinų skaitytuvai “suan – pan“ buvo mediniai rėmeliai paskirstyti į viršutines ir apatines sekcijas. Pagaliukai atitiko kolonėles, o karoliai – skaičius.

Japonai tą patį įrenginį vadino “serobian“.

Rusijoje ilgą laiką skaičiuodavo kauliukų pagalba, išdėliodami juos į kruveles. Maždaug nuo XV a. pasirodė ir paplito lentinis skaičiavimas, kuris, matomai, buvo atvežtas vakarinių pirklių. Lentinis skaičiavimas beveik nesiskyrė nuo paprastų skaitytuvų. Tai buvo rėmeliai su sutvirtintomis horizontaliomis virvutėmis, ant kurių buvo suverti pragręžti slyvų arba vyšnių kauliukai.



IV a. prieš mūsų erą

Aristotelis (384 – 322 m. prieš m. e.) savo knygose “Kategorijos“, “Pirmoji analitika“, “Antroji analitika“ ir kt. išanalizavo žmogaus mąstymą ir jo formas: sąvokas, nuomones, išprotavimus. Savo darbuose Aristotelis pirmą sykį pagrindė vieną iš svarbiausių logikos skyrių – mokslą apie sprendimus ir silogizmus.

IX mūsų eros amžius

Indų moksininkai atrado pozicinę skaičiavimo sistemą, kuria dabar naudojasi visas pasaulis. Užrašant skaičių, kuriame nėra kokios nors kategorijos (numerio), pvz.: 101 arba 1204, indai vietoje skaičiaus pavadinimo sakydavo žodį “tuščia“. Užrašant skaičių, vietoje “tuščio“ numerio rašė tašką, o vėliau piešė rutuliuką. Tokį rutuliuką vadino “sunja” – chindi kalbą tai reikšdavo “tuščia vieta“.

Arabų matematikai išvertė šį žodį pagal prasmę į savo kalbą – jie sakydavo “sifr“. Šiuolaikinis žodis “nulis“ gimė palyginamai neseniai – vėliau, nei “skaičius“. Jis kilo iš lotynų žodžio “nihil“ – “jokia“.

Apytiksliai 850 m.e. metais arabų mokslininkas matematikas Muchamedas ben Musa al-Chorezmas parašė knygą apie bendras taisykles sprendžiant aritmetinius uždavinius lygčių pagalba. Ji vadinosi “Kitab al-Džebr“. Ši knyga davė pavadinimą algebros mokslui. Labai didelę reikšmę turėjo dar viena knyga, kurioje jis detaliai aprašė indų aritmetiką. Praėjus 300 m., ši knyga buvo išversta į lotynų kalbą, ir tapo pirmu “indų“ aritmetikos vadovėliu visuose Europos miestuose.

XVII a. pabaiga

1614 m. škotų matematikas Džonas Neperis (John Naiper, 1550-1617) sukūrė logaritmų lenteles. 1617 Neperis pasiūlė kitą (nelogaritminį) skaičių daugybos būdą. Įrenginį, kurį pavadino Neperio pagaliukais (arba kauliukais), sudaro siauros plokštės arba blokai. Kiekvienoje bloko pusėje yra skaičiai, kurie sudaro matematinę progresiją. Manipuliacijos blokais leidžia ištraukinėti kvadratines ir kubines šaknis, o taip pat dauginti ir dalinti didelius skaičius.



1623 m. Vilhelmas Šikardas (Wilhelm Schickard), matematikas ir Rytų kultūros tyrinėtojas, Tiubino Universiteto profesorius savo laiškuose draugui Johanui Kepleriui aprašė “skaičiavimo laikrodžių” įrenginį – skaičiavimo mašiną su mažu varikliu ir langu rezultatui skaityti. Ši mašina galėjo tik sudėti ir atimti skaičius. Tai buvo pirma mechaninė mašina.



1642 m. prancūzų matematikas Blezas Paskalis (Blaise Pascal, 1623 – 1662) sukonstravo skaičiavimo įrenginį, savo tečio – mokesčių inspektoriaus darbo palengvinimui. Šis įrenginys galėjo sumuoti dešimtainius skaičius.



1654 m. anglai Robertas Bisakaras, o 1657 m. – nepriklausomai nuo jo – S. Patridžas sukūrė stačiakampę logaritminę liniuotę, kurios konstrukcija išliko iki mūsų dienų.



1673 m. vokiečių filosofas, matematikas, fizikas Gotfridas Vilhelmas Leibnicas (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646 – 1716) sukūrė “laiptinį skaičiuoklį” – skaičiavimo mašiną, galinčią sudėti, atimti, dauginti, dalinti skaičius, ištraukti kvadratines šaknis – naudojant dvejetainę
skaičiavimo sistemą. Tai buvo tobulesnis įrenginys, su varamąja dalimi ir rankena, kurios pagalba operatorius suko ratą.



Deja šio įrenginio likimas buvo liūdnas: jei juo kas ir naudojosi, tai tik Leibnico artimieji ir draugai, kadangi panašių mechanizmų masinės paklausos laikas dar nebuvo atėjęs. Ši mašina buvo aritmometro prototipas, kuriuo naudojosi nuo 1820 m. iki XX a. 60–ųjų metų. Be to, Leibnicas parašė traktatą “Expication de l`Arithmetique Binary” – apie dvejetainės skaičiavimo sistemos naudojimą skaičiavimo mašinose. Pirmieji jo dvejetinės aritmetikos darbai pasirodė 1679 m.

XVIII amžius

1727 m. Džakobas Leopoldas (Jacob Leupold) sukūrė skaičiavimo mašiną, panaudodamas Leibnico mašinos principą.



XVIII a. antroje pusėje (ne vėliau 1770 m.) Nesvižo mieste buvo sukurta skaičiavimo mašina. Užrašas, esantis ant šios mašinos, skamba taip: “Mašina sukurta žydo Jevno Jakobsono, laikrodžių meistro ir mechaniko Nesvižo mieste Lietuvoje, Minsko vaivadijoje.” Dabar ši mašina yra mokslinių įrenginių kolekcijoje M.V. Lomonosovo muziejuje Sankt-Peterburge.

1774 m. kaimo pastorius Filipas Mateosas Chanas sukonstravo pirmąją veikiančią skaičiavimo mašiną. Be to, jis sugebėjo net parduoti keletą skaičiavimo mašinų.

1794 m. Prancūzijoje pasirodė pirmasis patikimas stambaus mąsto pranešimų perdavimo tinklas su standartizuota kodavimo sistema. Tai buvo optinis telegrafas, kurį pastatė Klodas Šapas Prancūzijos vyriausybei.

XIX amžius

1804 m. prancūzų išradėjas Žozefas Mari Žakaras (Joseph – Marie Jacquard, 1752-1834) sugalvojo siūlo automatinės kontrolės būdą dirbant su audimo staklėmis. Tokiu būdu jis sukonstravo verpimo mašiną, kurios darbą buvo galima programuoti specialiųjų kortų pagalba.

Staklių darbas buvo programuotas perfokortų komplekto pagalba, iš kurių kiekvienas valdė vieną šaudyklės ėjimą. Pereinant prie naujo piešinio, operatorius tiesiog keitė vieną perfokortų komplektą į kitą. Audimo staklių sukūrimas – vienas iš svarbių išradimų, nulėmusių tolesnę skaičiavimo technikos raidą.

1820 m. Čarlzas Ksavjeras Tomas (1785 – 1870) sukūrė pirmą mechaninį kalkuliatorių, galintį atlikti ne tik sudėties ir daugybos, bet ir dalybos bei atimties veiksmus. Spartus mechaninių kalkuliatorių vystymasis turėjo įtakos naudingų funkcijų atradimui 1890 m.: tarpinių rezultatų įsiminimui su jų panaudojimu sekančiose operacijose, rezultato spausdinimui ir t.t.

Nebrangių ir patikimų mašinų sukūrimas leido panaudoti šias mašinas komerciniams tikslams ir moksliniams skaičiavimams.

1822 m. anglų matematikas Čarlzas Bebidžas (Charles Babbage, 1792 – 1871) iškėlė programomis valdomos skaičiavimo mašinos sukūrimo idėją. Pirmoji Bebidžo suprojektuota mašina, – Skirtuminė mašina, dirbo garo variklio pagalba. Ji skaičiuodavo logaritmų lenteles nuolatinės diferencijacijos būdu ir įrašinėdavo rezultatus ant metalinės plokštės. Veikiantis modelis, sukūrtas 1822 m. Tai buvo šešių skaičių kalkuliatorius, kuris atlikdavo skaičiavimus ir spausdindavo skaičių lenteles.Tuo pat laiku su anglų mokslininku dirbo ledi Ada Lavleis (Ada Byron, Countess of Lovelace, 1815 – 1852). Ji sukūrė pirmąsias programas mašinai, iškėlė daug idėjų ir įvedė keletą sąvokų ir terminų, išlikusių iki mūsų dienų.

Bebidžo analitinę mašiną pagamino entuziastai iš Londono mokslų muziejaus. Ją sudaro keturi tūkstančiai geležinių, bronzinių ir plieninių detalių, o svoris – trys tonos. Tiesa, naudotis ja yra labai sunku – kiekvienam skaičiavimui atlikti reikia keletą šimtų (ir net tūkstančių) kartų sukti automato rankeną.

Skaičiai rašomi ant diskų, pastatytų vertikaliai nuo 0 iki 9. Variklis pradeda dirbti perfokortų turinčių instrukcijas pagalba.

1837 m. anglų išradėjai Viljamas Kukas (1806 – 1879) ir Čarlzas Vitstonas (1802 – 1875) sukūrė pirmąjį elektrinį telegrafą. Srovė laidais buvo siunčiama į imtuvą. Signalai priversdavo veikti imtuvo strėles, rodančias įvairias raides ir tokiu būdu buvo perduodamas pranešimas.1840 m. gegužės mėn. Tomas Fouleras pristatė savo kūrinį karališkajame koledže Londone, paaiškinamajame laiške buvo parašyta: “ Mano sukurta mašina yra medžio, šešių pėdų ilgio, vienos pėdos gylio ir trijų pėdų aukščio. Jei ją būtų galima pagaminti iš metalo, ji būtų nedidesnė už kompaktinę rašomąją mašiną”. Jei palyginti Foulerio mašinos “architektūrą” su kitomis, tai pagal savo idėją medinė mašina žymiai pralenkė ne tik mechaninius analogus, bet ir pirmą elektroninę mašiną ENIAC. Kompiuteris ENIAC buvo elektroninė “Paskalinos” versija, kuri buvo sukurta 300 metų anksčiau.

1843 m. amerikiečių dailininkas Samuelis Morze (1791 – 1872) išrado naują telegrafo kodą, pakeitusį Kuko ir Vitstono kodą. Kiekvienai raidei jis sukūrė ženklus iš taškų ir brūkšnelių. Morze parengė savo kodo demonstravimą, nutiesęs 6 km telegrafo laidą nuo Baltimorės iki Vašingtono, perduodamas juo naujienas apie prezidento rinkimus.

Vėliau (1858 m.) Čarlzas Vitstonas sukūrė sistemą, kurioje operatorius Morzės kodo pagalba rinko pranešimus ilgoje popierinėje

juostoje, einančioje į telegrafo aparatą. Kitame laido gale savirašis rinko pranešimą ant kitos popierinės juostos. Telegrafistų darbo našumas padidėja 10 kartų – dabar pranešimai siunčiami šimto žodžių į minutę greičiu.

1846 m. atsirado Kumerio skaičiuotuvas, kurio serijinė gamyba truko daugiau nei 100 metų – iki 70–ųjų XX a. metų. Dabar skaičiuotuvai tapo neatskiriama šiuolaikinio gyvenimo dalimi. Kumerio skaičiuotuvas panašus į stačiakampę lentą su figūrinėmis lentelėmis. Sudėtis ir atimtis buvo vykdoma paprasčiausiu šių lentelių stumdymu. Įdomu, kad šis prietaisas, pristatytas 1846 m. Peterburgo mokslų akademijoje, buvo orientuotas piniginiams skaičiavimams.

1847 m. anglų matematikas Džordžas Bulis (George Boole, 1815 – 1864) sukūrė naują matematikos skyrių, pavadintą Bulio algebra. Kiekvienas dydis joje gali turėti tik vieną iš dvejų reikšmių: tiesą arba melą, 1 arba 0. Ši algebra buvo labai vertinga šiuolaikinių kompiuterių kūrėjams, nes kompiuteris supranta tik du simbolius: 0 ir 1.

1855 m. broliai Džordžas ir Edvardas Šutcai (George and Edvard Scheutz) iš Stokholmo sukūrė pirmą mechaninį kompiuterį, panaudoję Bebidžo darbus.

1867 m. amerikiečių leidėjas ir politikas Kristoferis Šoulzas (1819 – 1890) kartu su savo draugu Karlu Glidenu išrado knygų puslapių numeravimo aparatą. Šis paprastas prietaisas tapo rašomosios mašinėlės prototipu. Šoulzas užpatentavo savo įrenginį 1867 m. Po šešių metų viena solidi ginklų firma pradėjo gaminti Šoulzo ir Glideno rašomąją mašinėlę. Vėliau (1951 m.) ši firma pradėjo serijinę kompiuterio UNIVAC gamybą. Šoulzas sukūrė apie 30 mašinėlių ir klaviatūrą analogišką dabartinei (su QWERTY išdėstymu).

1876 m. Aleksandras Grechemas Belas (1847 – 1922), škotas iš Bostono (Masačusetso valstija, JAV) kartu su Tomu Vitsonu (1854 – 1934) sukonstravo įrenginį, susidedantį iš siųstuvo (mikrofono) ir imtuvo (dinamiko). Mikrofonas vertė balso garsus į kintamąją srovę. Srovė laidais patekdavo į kito aparato dinamiką, kur signalai vėl buvo paverčiami į balso garsus. Taip atsirado telefonas. Per keletą dešimtį metų šis ryšio būdas tapo labai populiarus, kaip ir paštas bei telegrafas.

1880 m. švedas Vilgotas Odneris, gyvenęs Peterburge, dirbo ekspedicijos, leidžiančios valstybės vertybinius popierius, meistru. Visus savo užpatentuotus išradimus jis padarė Rusijoje: mechaninį piniginių ženklų numeravimo būdą, papirosų gamybos mašinėlę, mechaninę dėžę slaptam balsavimui ir t.t. Bet svarbiausiu Odnerio pasiekimu tapo aritmometras.

Reikia pripažinti, kad iki Odnerio buvo K.Tomo sistemos aritmometrai. Tačiau jie buvo dideli bei nepatogūs dirbti. Odnerio aritmometras pradėtas kurti 1874 m., o 1890 m. pradėta masinė gamyba.

Modifikacija „Feliks“ aritmometrų gamyba tęsėsi iki

50-ųjų metų. Pagrindinė Odnerio“kūdikio“ savybė – dantyti ratai su kintamu dantų skaičiumi (šis ratas vėliau pavadintas Odnerio vardu) vietoje laiptukinių Leibnico velenų. Konstrukciškai jis paprastesnis ir mažesnis. Vilgotas Odneris mirė 1906 metais. Jo aritmometrų gamybos įmonė atiteko paveldėtojams ir gyvavo iki 1917 metų. Pirmame XX amžiaus ketvirtyje Odnerio skaičiavimo aparatai skirtingais pavadinimais buvo gaminami visame pasaulyje. Mechaniniai aritmometrai „gyveno“ daugiau nei 100 metų. Ir tik 1900 metų pabaigoje jų gamyba buvo nutraukta. 1884 m. amerikiečių inžinerius Hermanas Holeritas (Herman Hollerith, 1860-1929) užpatentavo mašiną visuomenės surašymui. Išradimą sudarė perfokorta ir rūšiavimo mašina. Holerito perfokorta buvo tiek pavykusi, kad be didesnių pakeitimų egzistavo iki mūsų dienų.

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 2046 žodžiai iš 4074 žodžių.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA (kaina 1,45 €) ir įveskite gautą kodą į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.