Alex
Administrator

Data inscrierii: 01/Dec/2007
Mesaje: 23
|
Ce este Computerul...Istoria lui !
Computerul este un calculator electronic digital, modular ºi extensibil.
Un computer, numit ºi calculator, calculator electronic sau ordinator, este o maºinã de prelucrat date ºi informaþii conform unei liste de instrucþiuni numitã program. Calculatoarele care sînt programabile liber ºi pot, cel puþin în principiu, prelucra indiferent ce fel de date/informaþii se numesc universale (englezã: general purpose, pentru scopuri generale). ªtiinþa prelucrãrii informaþiilor cu susținerea computerelor se numeºte informaticã. Computerele actuale nu sînt doar maºini de prelucrat informaþii, ci ºi dispozitive care faciliteazã comunicarea respectivelor informaþii între doi sau mai mulþi utilizatori, de exemplu sub formã de numere, text, imagini, sunet sau video.
În principiu, orice computer care deþine un anumit set minimum de funcþii (altfel spus, care poate emula o maºinã Turing) poate îndeplini funcþiile oricãrui alt întocmai computer, indiferent cã este vorba de un Personal Digital Assistant sau PDA sau de un supercomputer (vezi ºi teza Church-Turing). Aceastã versatilitate a condus la utilizarea computerelor cu arhitecturi asemãnãtoare pentru cele mai diverse activitãþi, de la calculul salarizãrii personalului unei companii pînã la controlul roboþilor industriali sau medicali (calculatoare universale).
Computerele de astãzi vin în tipare ºi prezentãri diverse. Probabil cel mai familiar este computerul personal ºi varianta sa portabilã, laptop -ul sau notebook -ul. Însã cea mai rãspînditã formã este acea a computerului integrat (embedded) - înglobat perfect în dispozitivul pe care îl conduce. Numeroase maºini, de la avioanele de luptã pînã la aparatele foto digitale, sînt comandate de computere integrate.
Istoric
Cel mai vechi mecanism cunoscut care se pare cã putea funcþiona ca o maºinã de calculat se considerã a fi "Ceasul" din Antikythira, datînd din anul 87 î.Hr. ºi întrebuințat aparent pentru calcularea miºcãrilor planetelor. Tehnologia care a stat la baza acestui mecanism nu este cunoscutã.
O datã cu revigorarea matematicii ºi a ºtiinþelor în momentul Renaºterii europene au apãrut o succesiune de dispozitive mecanice de calculat, bazate pe principiul ceasornicului, de exemplu maºina inventatã de Blaise Pascal. Tehnica de stocare ºi citire a datelor pe cartele perforate a apãrut în secolul al XIX-lea. În acelaºi secol, Charles Babbage este cel dintîi care proiecteazã o maºinã de calcul complet programabilã (1837), însã din pãcate proiectul sãu nu va prinde roade, în parte din cauza limitãrilor tehnologice ale vremii.
În întâia jumãtate a secolului al XX-lea, nevoile de calcul ale comunitãþii ºtiinþifice erau satisfãcute de computere analogice, extrem specializate ºi din ce în ce mai sofisticate. Perfecþionarea electronicii digitale (datoratã lui Claude Shannon în anii 1930) a condus la abandonarea computerelor analogice în favoarea celor digitale (numerice), care modeleazã problemele în numere (biþi) în loc de semnale electrice sau mecanice. Este greu de precizat care a fost inițialul computer digital; realizãri notabile au fost: computerul Atanasoff-Berry, maºinile Z ale lui Konrad Zuse - de exemplu computerul electromecanic Z3, care, deºi deosebit de nepractic, a fost probabil cel dintîi computer universal, apoi calculatorul ENIAC cu o arhitecturã relativ inflexibilã care cerea modificãri ale cablajelor la fiecare reprogramare, ca de pildă ºi calculatorul secret britanic Colossus, produs pe bazã de lãmpi ºi programabil electronic.
Echipa de proiectare a ENIAC-ului, recunoscînd neajunsurile acestuia, a elaborat o altã arhitecturã, mult mai flexibilã, ce a ajuns cunsocutã sub numele de arhitecturã von Neumann sau arhitecturã cu program memorat. Aceasta stã la baza aproape tuturor maºinilor de calcul actuale. Primul sistem creat pe arhitectura von Neumann a fost EDSAC.
În anii 1960, lãmpile (tuburile electronice) au fost înlocuite de tranzistori, mult mai eficienþi, mai mici, mai ieftini ºi mai fiabili, ceea ce a dus la miniaturizarea ºi ieftinirea computerelor. Din anii 1970, adoptarea circuitelor integrate a coborît ºi mai mult preþul ºi măsură computerelor, permiþînd printre altele ºi apariþia calculatoarelor personale de astãzi.
Funcþionare: arhitectura von Neumann
Deºi designul ºi performanþele calculatoarelor s-au îmbunãtãþit dramatic în comparaþie cu anii 1940, principiile arhitecturii von Neumann sînt în continuare la baza aproape tuturor maºinilor de calcul contemporane.
Aceastã arhitecturã descrie un calculator cu patru module importante: unitatea aritmeticã-logicã (UAL, arithmetic logic unit sau ALU ), unitatea de control, memoria centralã (care bine-înþeles se deosebeºte aproximativ total de memoria omului), ºi dispozitivele de intrare/ieºire I/E (sau I/O , de la input/output ). Astea sînt interconectate cu un mãnunchi de fire numit magistralã (bus ) ºi sînt conduse în tactul unui ceas (clock ).
Conceptual, memoria unui calculator poate fi vãzutã ca o mulþime de "celule" numerotate. Fiecare celulã primeºte drept "adresã" un numãr unic propriu; ele pot înmagazina o cantitate micã, prestabilitã de informaþie. Informaþia poate fi ori o instrucþiune, ori date propriu-zise. Instrucþiunile "instruiesc" calculatorul ce sã facã, iar datele sînt acele informaþii care trebuie prelucrate conform cu instrucþiunile. În principiu absolut orice celulã poate stoca atît instrucþiuni cît ºi date, desigur cã la clipe diferite. Interesant este ºi cazul cînd una sau mai multe instrucþiuni, deja stocate în memorie, sînt privite de cãtre alte instrucþiuni drept date de prelucrat/modificat ºi sînt deci ele însele modificate dinamic ("în mers"), dupã necesitate.
UAL este din multe puncte de vedere "inima" sau "miezul" calculatorului. Aceasta este capabilã sã efectueze mai multe tipuri de operaþii, de exemplu operaþii aritmetice (adunare, înmulþire etc.), operaþii de comparaþie, operaþii de manevrare a datelor (duplicare, mutare, trunchiere etc.).
Sistemele de I/E sunt dispozitive prin care computerul preia informaþii din mulțimea exterioarã ºi raporteazã înapoi rezultatele. Într-un calculator personal obiºnuit (PC, sau ºi Apple Macintosh), dispozitive de intrare sînt de ex. tastatura ºi mausul, iar dispozitive de ieºire sînt monitorul, imprimanta, etc. Existã ºi dispozitive I/E combinate, atît pentru intrare cît ºi pentru ieºire, de ex. modemul, cartela de LAN, discul magnetic.
Unitatea de control este un modul central care comandã ºi leagã toate celelalte module între ele. Rolul ei este sã culeagã ("citeascã") instrucþiunile ºi datele din memorie sau de la dispozitivele I/E, sã decodeze instrucþiunile, sã ofere UAL date de intrare corecte conform cu instrucþiunea, sã "instruiascã" UAL ce anume operaþie sã efectueze asupra intrãrilor, precum ºi sã trimitã rezultatele înapoi (sã "scrie") în memorie sau cãtre dispozitivele I/E. O componentã cheie a unitãþii de control este un contor (contorul de instrucþiuni). El conþine la orice moment adresa instrucþiunii curente, în permanentã schimbare. Fizic, începînd din anii 1980, UAL ºi unitatea de control se plaseazã pe acelaºi circuit integrat numit unitate centralã de procesare, (central processing unit, CPU ), sau microprocesor. Pentru arhitectura calculatoarelor s-au adoptat /standarde. Un prim standard de acest fel, care mai este utilizat ºi în prezent, este ISA (Industry Standard Architecture) care a fost elaborat de IBM odatã cu întâiul IBM PC, apãrut la începutul anilor '80. Sistemele de calcul mari pot avea inglobate mai multe procesoare, vezi ºi articolul supercomputer.
Reþele ºi Internet
În anii 1970, inginerii de la institutele de cercetare militare din SUA au început sã îºi interconecteze calculatoarele întrebuințând tehnologia telecomunicaþiilor. Proiectul a fost sprijinit de cãtre agenþia ARPA a ministerului apãrãrii, iar reþeaua de calculatoare care a luat astfel naºtere s-a numit ARPANET
În timp, reþeaua s-a întins dincolo de scopul ei iniþial academic ºi militar, ºi a transformat cunoscutã sub numele de Internet. Evoluþia reþelisticii a adus cu sine o redefinire a naturii ºi limitelor unui computer. În cuvintele lui John Gage ºi Bill Joy (de la firma Sun Microsystems), "the network is the computer" -- "reþeaua este calculatorul". Sistemele de operare ºi aplicaþiile computerelor s-au modificat, incluzînd acum capacitatea de a defini ºi accesa resurse de pe alte calculatoare din reþea (fie informaþii, fie dispozitive conectate la ele), ca extensii ale resurselor locale. Iniþial aceste facilitãþi erau disponibile numai celor care lucrau în medii de înaltã tehnologie, însã din anii 1990, o datã cu rãspîndirea aplicaþiilor ca de exemplu e-mail-ul sau World Wide Web, ºi cu expansiunea tehnologiilor de reþelisticã ieftine ºi rapide, cum ar fi Ethernet sau ADSL, reþelele de calculatoare au pãtruns peste tot.
Etimologie
Termenul "computer" este un sinonim pentru calculator electronic, preluat identic ca formã ºi ca sens din limba englezã. El a intrat în limba românã mai tîrziu decît ordinator, un alt sinonim pentru calculator electronic preluat din limba francezã.
Termenul "computer" apare pentru prima oarã la pag. 215 din „Micul Dicþionar enciclopedic – Ed. enciclopedicã Românã, Bucureºti, 1972”, unde este definit ca sinonim pentru termenul "calculator electronic" ºi "ordinator", însã el a intrat în circulaþie în limba vorbitã ºi scrisã cândva de aceastã datã prin cursurile de la facultãþile de profil, revistele ºi cãrþile de specialitate (ªtiinþã ºi tehnicã, º.a.) ºi literatura ºtiinþifico-fantasticã, SF.
În englezã, substantivul computer s-a format din verbul englez to compute, preluat în 1631 din francezã (verbul computer), preluat la rîndul sãu din latinã (verbul computare) care are înþelesul a calcula, a socoti.
|