Razred: 1.b 

Mentor: prof. Mirko Pešec

Predmet: Informatika

V zgodovini pravzaprav nikoli ni mogoče postaviti točke, pred katero se ni zgodilo nič pomembnega in po kateri se je zgodilo vse. Kot kažejo nekatera novejša odkritja, je danes bolj ali manj zanesljivo, da so orodja za računanje na digitalni osnovi obstajala dosti bolj zgodaj v človeški zgodovini, kot se običajno misli. O teh napravah vemo zelo malo in še manj o tem, kje in kako so nastale.

Prvo napravo za pomoč pri računanju zasledimo že leta 2200 pred našim štetjem. To je bilo računalo s kroglicami in se je imenovalo ABAKUS.

Z abakusom so lahko le odštevali in seštevali, zato so si umislili nove pripomočke. Leta 1610 je škotski matematik John Napier izdelal pripomoček v obliki ploščic za računski operaciji množenje in deljenje. Narejen je bil iz kosti, zato so ga imenovali NAPIERJEVE KOŠČICE.

Leta 1645 je francoski matematik Blaise Pascal izdelal računalo PASCALINE. Veljalo je za prvo računalo, ki je bilo naprodaj (prodal je več kot 50 primerkov). Namenjen pa je bil le seštevanju in odštevanju.

Šele leta 1820 je Thomasu de Colmarju uspelo izdelati računalo, ki je opravljalo vse štiri računske peracije. Imenoval ga je ARITHMETER.

Ob istem času pa je Charles Babbage izdelal DIFERENČNI STROJ, leta 1834 pa je zasnoval ANALITSKI STROJ. Ta je imel

1. vhodno enoto* za vnašanje podatkov,
2. pomnilno enoto* za hranjenje navodil in podatkov,
3. računsko enoto za računanje
4. izhodno enoto*

Imel je torej vse enote sodobnih računalnikov. Toda zaradi preprostosti takratne tehnologije uporabljenih enot ni mogel izdelati dovolj natančno, zato svojih zamisli v praksi ni uresničil.
 
 

Slika 4: Računalnik 1

Nato je Herman Hollerith povezal zmogljivosti pisalnega stroja, telegrafa in luknjanih kartic ter leta 1890 izdelal stroj z imenom TABULATOR. Za kodiranje podatkov je uporabil električno napetost, zato je bil stroj za takratne razmere izredno hiter, a ne najbolj natančen.  Ustanovil je podjetje, ki je kasneje preraslo v IBM (Internetional Business Machines) in je še vedno vodilno v proizvodnji računalnikov.

 

Leta 1938 je Zuse v računalništvo na novo uvedel DVOJIŠKO KODIRANJE PODATKOV, katerega temelje je že v 17. stol. postavil Leibniz. S tem se je začelo novo poglavje v računalništvu – razvoj digitalnih računalnikov, ki so bolj zanesljivi od analognih.
 
 

Slika 5: Von Neumann 1

Čeprav so stroji že precej hitro računali, so imeli  to pomanjkljivost, da so morali navodila za delo vnašati sproti in to je potrebovalo mnogo časa.. Šele leta  1946 je John von Neumann uvedel pojem shranjenega programa. Trdil je, če želimo povečati hitrost  računalniških strojev, moramo skrajšati čas dostopa do podatkov in navodil za njihovo obdelavo, s tem da jih zapišemo v računalniški program.  Ta izum je vplival na ločevanje računalniških

strojev od računalnikov. Računalniški stroji imajo namreč v pomnilni enoti shranjene le podatke, računalniki pa tudi navodila za obdelavo podatkov.

Vrhunec razvoja prvih elektromehaničnih računalnikov je takrat predstavljal model Mark 2, ki je imel več kot 13.000 elekrtomrhaničnih stikal in je bil težji od 100 ton, stal pa je okrog 10 milijonov dolarjev.

Ko se je v štiridesetih letih začela razvijati elektronika, je to močno vplivalo na računalništvo. Prvi povsem elekronski računalnik je bil ENIAC, ki je tehtal 80 ton. Za posamezno operacijo je potreboval nekaj tisočink sekunde (npr. seštevanje dveh števil).

• PRVA GENERACIJA

• DRUGA GENERACIJA

• TRETJA GENERACIJA

• ČETRTA GENERACIJA

Dvojiško (binarno) kodiranje podatkov je način zapisa podatkov, kjer uporabljamo le dva znaka 0 in 1. To kodiranje je zelo zanesljivo in zato ga vedno bolj uporabljamo (digitalna telefonija, zvočni zapis na zgoščenke, televizija itd).

Uporabljamo ga tudi v računalništvu. Sicer je večina podatkov, ki jih vnesemo v računalnik kodirana z znaki, števkami, grafično, z zvokom itd. Toda v računalniku so vsi ti podatki zapisani s pomočjo 1 in 0.

Takšno, dvojiško kodiranje podatkov, lahko izvedemo v računalniku na več načinov, npr: stikalo je sklenjeno (1), stikalo je zaklenjeno (0), v vodniku je električni tok (1) ali ga ni (0), delček je namagneten (1) ali ni (0), na zgoščenki je izboklina (1) ali je ni (0), točka na zaslonu gori (1) ali je zatemnjena (0)

Ob tem se pojavi vprašanje, ali lahko na ta način v računalnik zapišemo kakršnokoli informacijo.

En bit informacije dobimo,ko izvemo odgovor na vprašanje, na katerega sta možna le dva enakovredna odgovora; da in ne. Če namesto da zapišemo 1 in namesto ne 0, nam oznaka omogoča en bit informacije.

Večjo količino informacije, s katero pokažemo na eno izmed več enakovrednih možnosti, predstavimo torej z vrč biti. Z dvema bitoma, prikažemo štiri možnosti, s tremi osem, s štirimi šestnajst itd.

V računalniku lahko kodiramo podatke, s katerimi predstavljamo večjo količino informacij, tako, da nizamo znaka 0 in 1 enega za drugim. Tako lahko, z nizom 1 in 0, kodiramo poljuben podatek.

Ničlo in enko poznamo iz s številskih sistemov – sta edini števki dvojiškega številskega sistema. Zato številske podatke kodiramo v računalniku z dvojiškim zapisom števil.

 
 
 

število	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Dvojiški zapis	0	1	10	11	100	101	110	111	1000	1001	1010	1011

 

Slabost dvojiškega zapisa je v tem, da so velika števila kodirana z dolgim nizom števk. Temu se izognemo z eksponentnim zapisom števil.

Tudi črke, števke, matematični in slovnični znaki so v računalniku zapisani z nizom ničel in enk: vsakemu znaku ustreza točno določena kombinacija bitov. Če bi za kodiranje uporabili dva bita, bi z različno kombinacijo lahko kodirali štiri znake, npr.:
 
 

Znak	A	B	C	D
Dvojiška koda	00	01	10	11

 
 
 

Znak	A	B	C	D
Dvojiška koda	00	01	10	11

 

Ker pa je znakov mnogo več (velike in male črke, števke, matematični in slovnični znaki itd), moramo uporabljati daljše zaporedje ničel in enk.

V računalništvu se je zato uveljavil standard ASCII (American Standart Code for Information Interchange), ki za izmenjavo sporočil določa 256 različnih znakov. Za njihovo kodiranje potrebujemo 8 bitov, za kar se je v računalništvu uveljavila nova enota, ki jo imenujemo zlog (ang. byte).

Informacijo lahko predstavimo tudi s točkami, črtami, barvnimi ploskvami in drugimi likovnimi elementi. Tudi ti, grafični podatki so v računalniku kodirani z biti. Vse črte, barvne ploskve, prelivi, svetlobe in sence, ki jih računalnik riše na zaslon, natisne na papir ali prikaže kako drugače, so rezultat matematičnega računanja z biti.

Ko želimo na zaslonu računalnika kodirati grafiko, razdelimo zaslon na mrežo slikovnih pik ali PIKSLOV. Vsak piksel žari na zaslonu v določeni barvi. Če je slika črno-bela, potrebujemo za kodiranje barve en bit: piksel žari belo (1) ali pa črno (0). Če bi želeli, da bi piksel žarel v eni od osmih barv, bi potrebovali za njegovo kodiranje tri bite, z zlogom pa bi piksel lahko žarel v 256 različnih barvah.

111=bela 011=svetlomodra101=vijoličasta 001=modra

110=rumena 100=zelena 010=rdeča 000=črna

S tremi biti lahko kodiramo osem različnih barv.

Ker želimo z računalniki predstaviti čim bolj popolno informacijo, je razumljivo, da poleg besedil, številk in grafičnih podatkov obdelujemo z računalnikom tudi zvok. Z njim lahko iz dolgočasne neme predstavitve napravimo multimedijski spektakel.

Tudi zvok v računalniku kodiramo podobno, kot druge oblike podatkov, z dvojiškimi kodami. Enostavnejši računalniki imajo za to na voljo en bit torej 0 in 1.

Tako zvok slišimo iz zvočnika v računalniku kot pisk.

Kodek, Dušan: Arhitektura računalniških sistemov (leto izdaje 1994)

Laurije, Peter: Čudoviti svet računalnikov

Poljudna enciklopedija; Cankarjeva založba, Ljubljana, 1984

Gookin, Dan & Rathbone, Andy: Pc za telebane

Wechtersbach, Rado & Lokar, Matija: Informatika,DZS; Ljubljana, 1999

NASLOVNICA

UVOD

RAZVOJ RAČUNALNIŠTVA

KAZALO VSEBINE

Slika 1: Analitski stroj

Slika 2: Diferenčni stroj

Slika 3: Charles Babbage

Slika 4: Računalnik

Slika 5: Von Neumann 1

Slika 6: Padanje cen