1. Principy a vývoj počítačů

OSNOVA OTÁZKY

  • Princip, funkce počítače
  • Blokové schéma počítače
  • Vývoj počítačů
  • Sestava osobního počítače
  • Parametry komponent počítače

ZÁKLADNÍ POJMY

  • Informace – sdělení které je určeno k přenosu (k šíření)
  • Hardware – HW – technické zařízení ze kterého se PC skládá
  • Software – SW – programové vybavení počítače
  • Výpočetní systém – systém určený pro hromadné zpracování dat, pro komunikaci ke zpracování dat dochází elektronickou cestou, jiný název je ICT ( informační komunikační systém)
  • Počítač – zařízení určené pro elektronické zpracování dat, skladá se ze vstupního zařízení (myš, klávesnice), PC jednotky a výstupního zařízení (monitor, tiskárna)
  • Program – sada instrukcí popisující způsob zpracování dat
  • Data – elektronicky zpracovená a uložená informace
  • Datový soubor – skupina souvisejících dat uložená v paměti PC a pojmenována

ROZDĚLENÍ POČÍTAČŮ

  1. sálové počítače – státní správa, velké firmy, hromandné zpracování
  2. osobní počítače (běžné PC, notebooky, PDA)
  3. speciální (grafické stanice, herní konzole)

VÝVOJ POČÍTAČŮ

Předchůdci počítačů

  • Počítadla – Abakus
    • Vznikl přibližně před 5000 lety
    • Používal se ve starém Řecku a Římě
    • Byla to dřevěná, nebo hliněná destička, do které se vkládaly kamínky – „calculli“
      • odtud název kalkulačka.
  • Logaritmické tabulky
  • Mechanické stroje
  • Vývoj číslicových počítačů

    • vývoj od 30. let 20. století
    • převod dat na elektrické impulsy – digitální zpracování
    • vysoká rychlost zpracování informace
  • 1620 – poprvé pojem osobní počítač
  • Model číslicového PC navržen 1945 – John von Neumann -> Neumanovo schéma počítače

 

  • vstupní jednotka – vstup a kódování dat do elektronické podoby
  • paměť – slouží k uchování dat v průběhu jejich zpracování
  • aritmeticko-logická jednotka – procesor, provádí operace a zpracování dat
  • výstupní jednotka – k zápisu nebo zobrazení zpracovaných dat
  • řídící jednotka – vysílá řidící signály a přijímá informační signály z ostatních jednotek, řídí průběh zpracování dat

Druhou základní architekturou počítačů je Harvardská architektura počítače

VÝVOJ POČÍTAČŮ PO ROCE 1940

Generace počítačů

0. Generace

  • 30. – 40. léta 20. století
  • stavebním prvkem mechanické relé
  • označení Z1, Z2, Z3
  • budova
  • rychlost (operace / s) – jednotky
1. Generace
  • 40. – 50. léta 20. století
  • stavebním prvkem vakuová elektronka
  • označení ENIAC
  • patra budovy
  • rychlost (operace / s) – stovky

2. Generace

3. Generace

  • 70. – 80. léta 20. století
  • stavebním prvkem integrovaný obvod
  • přiblížení běžným uživatelům – programovatelné kalkulátory a minipočítače
  • například Sinclair ZX spectrum, IQ 151
  • rychlost (operace / s) – desetitisíce

4. Generace

  • 80. – 90. léta 20. století
  • stavebním prvkem integrovaný obvod s vysokou hustotou integrace – 100 mil. prvků na 1 cm^2^
  • Osobní počítače – jádrem procesor vyvinutý firmou INTEL
  • například IBM Personal Computer r. 1981 = první PC USA1. PC 5150 r. 1981
  • rychlost (operace / s) – od statisíce
  • 10. – 20. léta 21. století
  • integrace více procesorových jader a dalších obvodů v chipu procesoru – řadiče, paměti, grafický procesor – miliarda prvků na 1 cm2
  • mobilní výpočetní technika s dotykovým ovládáním – notebooky, netbooky, tablety, smartphony …
  • multimediální operační systémy – Windows, Mac OS, Android, Symbian
  • virtuální počítače – softwarová simulace hardwaru
  • Výkon počítačů se zvyšuje použitím několika procesorů (multiprocesory)

 5. Generace

  • Počítače páté generace jsou zatím hudbou budoucnosti. Někdy jsou popisovány jako stroje s umělou inteligencí – stroje vykazující známky inteligentního chování. Definice pojmu „inteligentní chování“ je stále předmětem diskuse, nejčastěji se jako vzorek inteligence užívá lidský rozum
  • Umělá inteligence – myšlenkové postupy člověka, konverzace s člověkem, automatická oprava programu, samostatné rozhodování
    Paralelní zpracování, multiprocesing, podobnost s biologickými neuronovými sítěmi
    Nová součástková základna – balistické tranzistory, supravodivé Josephsonovy obvody
    Počítače „non von“ – opuštění von Neumannovy koncepce – paralelní počítače (paralelním zpracováním procesů)