ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Σχολικό Βιβλίο - Κεφάλαιο 1 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 2 Ευάγγελος Χρ. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής)

ΑΒΑΚΑΣ Πρώτη υπολογιστική μηχανή της ιστορίας (3000 π.χ.) Αρχαίο σύστημα ΑΒΑΚΑ Μοντέρνο σύστημα ΑΒΑΚΑ όπου κάθε στήλη αντιπροσωπεύει το ανθρώπινο χέρι (5 μπίλιες = 5 δάχτυλα και 2 μπίλιες = 2 χέρια) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 2

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΩΝ 87 π.χ. Η αρχαιότερη σωζόμενη διάταξη με γρανάζια, φτιαγμένος από μπρούτζο μέσα σε ξύλινο πλαίσιο Θεωρείται ο πρώτος ιστορικά αναλογικός υπολογιστής που σχεδιάστηκε για να υπολογίζει τις κινήσεις των ουράνιων σωμάτων 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 3

John Napier 1617 Δημιούργησε ένα σύστημα ράβδων (Napier s Bones) για αυτόματο υπολογισμό λογαρίθμων 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 4

Blaise Pascal 1642 Η Προσθετική Μηχανή (Pascaline) (8ψήφιο μοντέλο) για αυτοματοποίηση πράξεων + και - Ένα πιο οικονομικό 6ψήφιο μοντέλο Το εσωτερικό της μηχανής 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 5

Von Leibniz 1671 Υπολογιστική Μηχανή που υλοποιούσε την πράξη του πολλαπλασιασμού ( * ) μέσω επαναληπτικών προσθέσεων 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 6

Υπολογιστική Μηχανή του Von Leibniz 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 7

Joseph Marie Jacquard 1801 Ο αργαλειός Jacquard με ίνες και διάτρητες κάρτες 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 8

Αποτέλεσμα υφάσματος Διάτρητη κάρτα 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 9

ΑΡΓΑΛΕΙΟΣ JACQUARD 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 10

Charles Babbage 1820 Αναλυτική Μηχανή (Analytical Engine) Ο Babbage σχεδιάζει τον πρόδρομο των σημερινών υπολογιστών που προέβλεπε Μονάδες Μνήμης, Ελέγχου, Αριθμητικών Πράξεων και Εισόδου-Εξόδου. Ο υπολογιστής αυτός ποτέ δεν υλοποιήθηκε λόγω αδυναμίας των μέσων της εποχής 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 11

Αναλυτική Μηχανή (Analytical Engine) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 12

Μια τυπική υπολογιστική εργασία τον καιρό που ρόλο Computers έπαιζαν οι εργαζόμενοι 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 13

Μηχανή του Hollerith (1890) Χρησιμοποιήθηκε στην απογραφή του πληθυσμού μειώνοντας πολύ το χρόνο επεξεργασίας των δεδομένων Hermann Hollerith To 1864 ιδρύει την εταιρία Tabulating Machine Corporation που θα μετεξελιχθεί στην σημερινή IBM το 1924 Electric Tabulating Machine 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 14

27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 15

Προετοιμασία διάτρητων καρτών 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 16

ΔΙΑΤΡΗΤΕΣ ΚΑΡΤΕΣ 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 17

Συσκευή δημιουργίας οπών πάνω σε διάτρητες κάρτες. Παρόμοια λειτουργία με τα σημερινά cd-rom που η επιφάνειά τους περιέχει μικροσκοπικές κοιλότητες (pits) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 18

1 η ΓΕΝΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Πρώτες ΛΥΧΝΙΕΣ ΚΕΝΟΥ (Vacuum Tubes) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 19

27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 20

2 η ΓΕΝΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κύκλωμα με τρανσίστορς (Circuit Board and Transistors) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 21

27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 22

ΜΑRK1 (1944) Συνεργασία Harvard-IBM υπό την εποπτεία του επιστήμονα Howard Aiken. Οι Άγγλοι κατά τον Β Παγκόσμιο Πόλεμο χρησιμοποίησαν με επιτυχία τον υπολογιστή αυτόν για να σπάσουν τον κώδικα επικοινωνίας των Γερμανικών συσκευών Enigma 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 23

Χαρακτηριστικά του MARK 1 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΥΛΙΚΟ ΜΗΚΟΣ : 17μ ΥΨΟΣ : 2,65μ ΠΛΑΤΟΣ : 1μ ΚΑΛΩΔΙΟ : 500χλμ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ : 3,000,000 ΠΡΑΞΕΙΣ ΠΡΟΣΘΕΣΗ : 23ψηφιου σε 0,3 sec ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ : 6 sec ΔΙΑΙΡΕΣΗ : 12sec 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 24

Ένα μέρος της κονσόλας ελέγχου του MARK1 (η άκρη των 17μ μήκος) Ένα από τα τέσσερα συστήματα ανάγνωσης χαρτιού του ΜΑRK1 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 25

To πρώτο bug που βρέθηκε σε υπολογιστή ήταν στον ΜΑRK1. Από το 1889 ο όρος αυτός καθιερώθηκε για να υποδηλώνει προβλήματα στην εκτέλεση προγραμμάτων 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 26

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) (1946) University of Pennsylvania 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 27

Χαρακτηριστικά του ENIAC ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΥΛΙΚΟ ΠΡΑΞΕΙΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΗΚΟΣ : 25μ ΥΨΟΣ : 2,5μ ΠΛΑΤΟΣ : 1μ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΛΥΧΝΙΕΣ : 19,000 ΠΥΚΝΩΤΕΣ : 10,000 ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ : 60,000 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΔΙΑΚΟΠΤΕΣ : 1,500 ΠΡΟΣΘΕΣΕΙΣ : 5000 / sec ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΙ : 500 / sec ΔΕΚΑΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΡΕΥΜΑΤΟΣ : 140KW 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 28

27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 29

27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 30

ΕΞΕΛΙΞΗ ΥΛΙΚΟΥ (H/W) Μετά την δημιουργία του ENIAC η εξέλιξη των υπολογιστών υπήρξε αλματώδης κυρίως σε δύο τομείς ΜΕΓΕΘΟΣ (ΟΓΚΟΣ) ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ (ΤΑΧΥΤΗΤΑ) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 31

UNIVAC 1 (1951) Χρησιμοποιήθηκε από την Στατιστική Υπηρεσία των ΗΠΑ. Προέβλεψε το αποτέλεσμα των προεδρικών εκλογών με δείγμα 3% του πληθυσμού. Πρώτος υπολογιστής που χειρίστηκε αριθμητικά και αλφαριθμητικά data. Λειτούργησε επί 24ωρου βάσεως μέχρι το 1963 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 32

Μοντέλο που απεικονίζει σε κλίμακα τον UNIVAC 1 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 33

John Von Neumann EDVAC (1952) O EDVAC ήταν ο πρώτος υπολογιστής με αποθηκευμένο πρόγραμμα Ο Von Neumann είχε την ιδέα στην μνήμη του υπολογιστή, να καταχωρούνται εκτός από τα δεδομένα και οι εντολές για την επεξεργασία τους 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 34

ΙΒΜ 701 (1953) Ο πρώτος υπολογιστής που παρήχθη για εμπορική χρήση (μαζική παραγωγή) Τα δεδομένα του αποθηκεύονται σε μία ενσωματωμένη μνήμη 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 35

ΙΒΜ 650 (1954) Κυριαρχεί στην αγορά ως ο πιο δημοφιλής της δεκαετίας του 50 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 36

ILLIAC II 1962 University of Illinois 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 37

IBM 360 (Mainframe Computer) IBM = International Business Machines 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 38

IBM 7094 (Mainframe) Δεκαετία 70 Μονάδα ανάγνωσης ταινίας 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 39

PDP-12 (1969) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 40

Τυπική σύνδεση καλωδίων σε ένα mainframe υπολογιστή του 80 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 41

APPLE 1 Ο πρώτος υπολογιστής της Apple που πουλήθηκε το 1976 για 600$ 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 42

27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 43

3 η ΓΕΝΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΚΥΚΛΩΜΑ (Integrated Circuit) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 44

3 η ΓΕΝΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΚΥΚΛΩΜΑ (Integrated Circuit) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 45

4 η ΓΕΝΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΚΥΚΛΩΜΑ (Integrated Circuit) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 46

SSI - MSI LSI - VLSI 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 47

ΚΛΙΜΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗΣ (Scale Integration) Είναι ο αριθμός των τρανζίστορ που μπορούν να τοποθετηθούν στην επιφάνεια ενός chip SSI Small Scale 5-10 MSI Medium Scale 10-100 LSI Large Scale 100 χιλιάδες VLSI Very Large Scale εκατομμύρια 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 48

5 η ΓΕΝΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Στην δεκαετία του 80 αναγγέλθηκε από τους επιστήμονες Ο κλάδος της Πληροφορικής που προώθησε την ιδέα αυτή ονομάζεται Τεχνητή Νοημοσύνη Ο στόχος ήταν κατασκευή ενός «έξυπνου» υπολογιστή που να μιμείται τις νοητικές λειτουργίες του ανθρώπου Ωστόσο, η ιδέα αυτή δεν απέδωσε 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 49

ΙΒΜ Personal computer (PC) 1981 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 50

APPLE Macintosh Computer (1984) Πρώτο PC της Apple με GUI (Graphical User Interface) περιβάλλον επικοινωνίας 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 51

The Docking Computer Επιτραπέζιος υπολογιστής (desktop) που περιέχει αποσπωμένη μονάδα ενός φορητού (laptop) ο οποίος καλύπτει ανάγκες σκληρού δίσκου και περιφερειακών συσκευών εισόδου εξόδου. 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 52

Σύγχρονο Υπολογιστικό Σύστημα (PC) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 53

CRAY-2 (supercomputer) Κατασκευάστηκε το 1985 με σκοπό την επίλυση πολύπλοκων μαθηματικών προβλημάτων, προγνώσεων καιρού, και επίλυσης θεμελιωδών προβλημάτων Φυσικής και Χημείας 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 54

CM-5 (supercomputer) Connection Machine - 5 Παράλληλη επεξεργασία τεράστιου όγκου πράξεων αριθμών κινητής υποδιαστολής. Περιέχει 100δες επεξεργαστές (CPU) που συνδέονται παράλληλα προκειμένου να εκτελούν ταυτόχρονα διαφορετικές λειτουργίες 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 55

Σκακιστική μονομαχία to 1997 ανάμεσα στον παγκόσμιο πρωταθλητή Garry Kasparov και στον υπερυπολογιστή της ΙΒΜ Deep Blue με 256 επεξεργαστές και δυνατότητα παράλληλης εκτέλεσης πολύπλοκων υπολογισμών (50-100 δισεκατομμύρια σκακιστικές κινήσεις σε 3 λεπτά) 27/9/2013 Ε. Ζιούλας (Καθηγητής Πληροφορικής) 56