Galaxie Team
GALAXIE
Sabina, neděle 22.10.2017, 15:51:53
24.6.2005
Příběh počítače (1. díl)

Příběh počítače (1. díl)

Historie počítačů je sice krátká, ale velmi bouřlivá. Je zajímavé, jak se během několika desetiletí vyvinul z kolosů, které vážily desítky tun a uměly sčítat a násobit na notebooky vážící jen několik stovek gramů, schopné v reálném čase přijímat kdekoliv na Zemi video z druhého konce světa. Robert A. Heinlein kdysi řekl: "Generace, která ignoruje historii, nemá tudíž minulost a nemůže mít ani budoucnost."
 

Předchůdci

Počítadlo Abakus se používalo již přibližně před 5000 lety. Používal se ve starém Řecku a Římě. Jednalo se o dřevěnou nebo hliněnou destičku, do níž se vkládaly kamínky – „calculli“ – odtud název kalkulačka. Logaritmické tabulky pocházejí z počátku 17. stol. Po sestavení těchto tabulek již nebylo problém vynalézt logaritmické pravítko.

Za zakladatele skutečných počítacích strojů je považován Charles Babbge, který sestrojil první mechanický počítač a navrhl technologii pro celý počítač, který měl zpracovávat program uložený na děrných štítcích. Protože se psal rok 1823, soudobá technologie mu nedovolovala tento počítač dokončit.




Nultá generace

Součástky na stavbu funkčního počítače byly k dispozici přibližně od roku 1904, kdy byla vynalezena elektronka. Mezi počítače nulté generace se řadí elektromechanické počítače využívající většinou relé, či kombinaci relé a prvních elektronek. Pracovaly většinou na kmitočtu do 100 Hz.



Z1

V roce 1934 se podařilo Konrádu Zusemu sestrojit první fungující počítací stroj. Tento Němec začal pracovat na konstrukci mechanické výpočetní pomůcky a po řadě různých zdokonalení dokončil v roce 1936 základní návrh stroje pracujícího v dvojkové soustavě s aritmetikou v plovoucí čárce. Dále přidal zařízení schopné zpracovat program na děrované pásce (nosič byl vyvinut z materiálu podobného kinofilmu). Zuse se nikdy neseznámil s technologiemi Babbageho a jeho následovníků. To však mělo za následek, že Zuse do svého projektu nezahrnul podmíněné skoky. Přes tento nedostatek však lze říci, že roku 1938 spatřil světlo světa první počítač nazvaný Z1. Byl elektromechanický s kolíčkovou pamětí na maximálně 16 čísel a byl nespolehlivý a tudíž pro praktické použití příliš nevhodný.



Z2, Z3

Zuse proto usilovně vyvíjel počítač Z2, který obsahoval asi 200 relé. Paměť však byla zatím pouze mechanická, převzatá ze Z1. V té době se Zuse seznámil s Helmutem Schreyerem, s nímž se pustil do stavby počítače Z3. Tento první prakticky použitelný počítač na světě obsahoval 2600 elektromag­netických relé. Jeho funkce byla ovšem nepříliš morální, byl zneužit fašisty ke sčítání lidí v koncentračních táborech a pro jiné nepříliš morální počítání. Pracoval s dvojkovou aritmetikou v pohyblivé čárce a prováděl až 50 aritmetických operací (sčítání a násobení, odčítání a dělení neuměl) za minutu. Délka slova byla 22 bitů, reléová paměť však měla kapacitu pouhých 64 slov. Data se zadávala ze speciální klávesnice, výstup byl zprostředkován pomocí žárovek. Počítač byl v roce 1944 zničen při náletu na Berlín.



Mark 1

Přibližně ve stejné době pracoval ve Spojených státech na podobném počítači Howard Aiken. Celý projekt financovala firma IBM (International Business Machines), jejíž jméno se díky tomu pomalu stávalo na západě synonymem slova počítač. Tato firma vznikla sloučením bývalé Holleritovy společnosti TMC (Tabulating Machine Company) s několika dalšími a zabývala se do té doby zejména výrobou děrnoštítkových strojů. Aikenův projekt počítacího stroje chápala jako demonstraci svých technických možností. Byl to její první vstup do světa „výpočetní techniky“, ve které dnes po půl stoleté tradici ovládá více než čtvrtinu světového trhu. Vraťme se však k Aikenovu projektu. Počítač dostal pracovní název ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator – automatický sekvenčně řízený počítač). Později byl světu představen pod civilním názvem Mark I. Počítač byl dokončen v roce 1943 ve výpočetní laboratoři Harvardské univerzity. Patnáct metrů dlouhé monstrum bylo postaveno dosti marnotratně. Základní hnací jednotkou byla dlouhá hřídel svařená s elektromotorem o výkonu 3,7 kW . Hřídel zprostředkovala pohon jednotlivých částí počítače. Dalo by se tedy říci, že čím rychleji se motor otáčel, tím rychleji počítač pracoval. To také znamenalo velké nároky na chlazení a zesílenou přípojku elektřiny. Program byl vkládán na děrné pásce, která měla 24 stop. Stopy byly rozděleny do tří skupin po osmi (dvě adresy + kód operace). Počítač pracoval v desítkové soustavě s pevnou desetinou čárkou. Paměť měla dvě části – statickou, do které bylo možno před zahájením výpočtu vložit prostřednictvím desetipolohových přepínačů 60 třiadvaceti­místných čísel a dynamickou operační paměť (RWM) tvořenou elektromechanicky ovládanými kolečky. Do této paměti si mohl počítač zaznamenat a zpětně přečíst dalších 72 čísel. Zároveň zde probíhaly aritmetické operace sčítání a odčítání. Mark I dovedl sečíst dvě čísla za 0,3 s, vynásobit je za 6 s a vypočítat např. hodnotu sinus daného úhlu během jedné minuty.




SAPO

Prvním počítačem vyrobeným v československé republice byl SAPO(SAmočinný POčítač), který byl uveden do provozu v roce 1957. Obsahoval 7000 relé a 400 elektronek. Měl magnetickou bubnovou paměť o kapacitě 1024 dvaatřice­tibitových slov. Pracoval ve dvojkové soustavě s pohyblivou desetinou čárkou. Tento počítač měl dvě zvláštnosti. Za prvé byl pětiadresový, neboli součástí každé instrukce bylo 5 adres (2 operandy, výsledek a adresy skoků v případě kladného a záporného výsledku). Druhou zvláštností bylo to, že se vlastně jednalo o tři shodné počítače, které pracovaly paralelně. Výsledek každé operace z jednotlivých počítačů se mezi sebou porovnal a o výsledku se rozhodovalo hlasováním. Pokud byl shodný alespoň ve dvou případech, byl považován za správný. Pokud se ve všech třech případech lišil, operace se opakovala. To mělo za následek zvýšení pravděpodobnosti a přesnosti správného výsledku.

Počítač SAPO byl zkonstruován prof. Antonínem Svobodou a jeho spolupracovníky ve Výzkumném ústavu matematických strojů a byl instalován v budově ústavu na Loretánském náměstí.

Počítač byl poháněn elektromotorem o výkonu 4,9 kW. Původně byl umístěn v místnosti ve které byly vysazeny okna pro zlepšení chlazení. Ve své době byl jedním z nejspolehli­vějších počítačů na světě.

Bohužel tři roky po jeho spuštění a téměř nepřetržitém provozu v roce 1960 vyhořel. Z přetížených jiskřících reléových kontaktů se vzňala loužička oleje, kterým se relé promazávala a následném požáru vyhořela celá budova.



Další články seriálu Příběh počítače:

pošli na vybrali.sme.sk

Diskuze k článku Příběh počítače (1. díl) (0 komentářů)
© Copyright 2003 - 2017 Peter Sedlařík (Galaxie) | RSS | ISSN 1801-2132