Història i evolució de l'ordinador modern

download Història i evolució de l'ordinador modern

If you can't read please download the document

Transcript of Història i evolució de l'ordinador modern

  1. 1. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward 1. Els precursors Primeres calculadores Els primers indicis de clcul numric van ser introduts el 3000 aC pels babilonis, que van habitar en l'Antiga Mesopotmia. Aquests empraven unes petites boles fetes de llavors o petites pedres que utilitzaven per fer els seus comptes agrupant-les en carrils de canya. Ms tard, els xinesos van desenvolupar l'bac, amb el qual realitzaven clculs rpids i complexos. Aquest instrument tenia un marc de fusta i cables horitzontals amb boles foradades que corrien d'esquerra a dreta. Al segle XVII John Napier, matemtic escocs fams per la invenci dels logaritmes (unes funcions matemtiques que permeten convertir les multiplicacions en sumes i les divisions en restes) va inventar un dispositiu d'un palet amb nombres impresos que, grcies a un mecanisme enginys i complicat, li permetia realitzar operacions de multiplicaci i divisi. Tamb referit com els ossos de Napier. Basat en els logaritmes neperians, William Oughtred va inventar el 1610 un regle que mitjanant sumes i restes permetia clculs aritmtics. El 1617, Wilhelm Schickard, (matemtic alemany) va dissenyar una primera calculadora capa de sumar, restar, multiplicar i dividir. Quan acabava el seu invent, un incendi el va destruir, per van quedar uns esquemes que varen permetre reconstruir l'artefacte el 1970. El 1642, el fsic i matemtic francs Blaise Pascal va inventar el primer calculador mecnic, la pascalina. Als 18 anys d'edat, desitjant reduir la feina de clcul del seu pare que era funcionari d'impostos, va fabricar un dispositiu de 8 rodes dentades en el qual cada una feia avanar un pas la segent quan completava una volta. Estaven marcades amb nombres del 0 al 9 i n'hi havia dos per als decimals, per tant podia manejar nombres entre 000000,01 i 999999,99. Les rodes giraven mitjanant una manovella, amb la qual cosa per sumar o restar calia fer-li el nombre de voltes corresponent en un sentit o en un altre. Trenta anys desprs el filsof i matemtic alemany Gottfried Wilhelm Leibniz va inventar una mquina de clcul que podia multiplicar, dividir i obtenir arrels quadrades en sistema binari. Als 26 anys va aprendre matemtiques de manera autodidctica i va procedir a inventar el clcul infinitesimal, honor que comparteix amb Isaac Newton. A ms fu un estudi sobre la matemtica Binria que va permetre a Boole desenvolupar un sistema de lgica, l'lgebra de Boole el 1854, un pas important per als primers ordinadors. A ms l'ordinador ens ha fet passar de la prehistria a l'edat conterpornia. Targetes perforades El 1801 el francs Joseph Marie Jacquard, va utilitzar un mecanisme de targetes perforades per controlar el dibuix format pels fils de les teles confeccionades per una mquina de teixir. Aquestes plantilles o motlles metllics perforats permetien programar les puntes del teixit, aconseguint obtenir una diversitat de trames i figures. bac Una pascalina signada per Pascal l'any 1652.
  2. 2. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward Mquina diferencial dissenyada perCharles Babbage En Charles Babbage (1793-1871) va crear un motor analtic que permetia sumar, sostreure, multiplicar i dividir una velocitat de 60 sumes per minut. El 1843 Ada Byron (1815-1851) va suggerir la idea que les targetes perforades s'adaptessin de manera que el motor de Babbage repets certes operacions. A causa d'aquest suggeriment alguns consideren Lady Lovelace la primera programadora i Charles Babbage com l'autntic inventor de l'ordinador digital modern. El 1879, Herman Hollerith, amb 19 anys d'edat, va ser contractat com a assistent a les oficines del cens nord- americ i va desenvolupar un sistema de cmput mitjanant targetes perforades en les quals els forats representaven el sexe, l'edat, raa, etc. Grcies a la mquina tabuladora de Hollerith el cens de 1890 es va realitzar en dos anys i mig, cinc menys que el cens de 1880. En Hollerith va deixar les oficines del cens el 1896 per fundar la seva prpia Companyia: la Tabulating Machine Company. El 1900 havia desenvolupat una mquina que podia classificar 300 targetes per minut (en comptes de les 80 quan el cens), una perforadora de targetes i una mquina de cmput semiautomtica. El 1924 Hollerith va fusionar la seva companyia amb dues ms per formar la International Business Machines avui mundialment coneguda com a IBM. Computadors analgics avanats Abans de la Segona Guerra Mundial, els ordinadors analgics elctrics i mecnics eren considerats l'"estat de l'art", i molts pensaven que era el futur de la computaci. Els ordinadors analgics prenen l'avantatge de les grans similituds entre les matemtiques de fenmens a baixa-escala -la posici i el moviment de les rodes, o el voltatge i el corrent dels components electrnics- i les matemtiques d'altres fenmens a ms gran escala, com ara les trajectries balstiques, la inrcia, la ressonncia, la transferncia d'energia, el moment, etc. Aix doncs, aquests sistemes modelen i simulen aquests ltims fenmens mitjanant els primers, usant el voltatge i el corrent com a quantitats analgiques, permetent als usuaris predir el comportament dels sistemes d'inters observant noms els seus anlegs elctrics. Mquina diferencial dissenyada per Charles Babbage. Tarjeta perforada.
  3. 3. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward 2.L'impuls que va representar la II Guerra Mundial L'era de la computaci moderna va comenar amb un intens perode de desenvolupament abans i durant la Segona Guerra Mundial, amb l's d'elements electronics com a substits dels seus equivalents mecnics, i amb els clculs digitals substituint als clculs analgics. Mquines com la Z3, l'Atanasoff-Berry Computer, els ordinadors Colossus, i l'ENIAC foren construdes a m usant circuits que contenien rels i vlvules (vlvules de buit) i sovint usavent targetes perforades o paper perforat com a entrada i com la principal (no-voltil) memria d'emmagatzement. Els primers ordinadors electrnics i programables van ser dissenyats per l'alemany Konrad Zuse: el Z1 (1938) i el Z3 (1941). Durant la II Guerra Mundial, un equip de cientfics i matemtics que treballaven a Bletchley Park, al nord de Londres (Anglaterra), van crear el que es va considerar el primer ordinador digital totalment electrnic: el COLOSSUS. Cap al 1943, COLOSSUS ja era totalment operatiu i va ser utilitzat per aquest equip de cientfics que dirigia el matemtic britnic Alan Mathison Turing per descodificar els missatges de rdio xifrats dels alemanys. A comenaments dels anys 30, John Vincent Atanasoff, un nord-americ doctorat en fsica terica, fill d'un enginyer electrnic emigrat de Bulgria i d'una mestra d'escola, es va trobar que els problemes que havia de resoldre requerien una excessiva quantitat de clculs. Aficionat a l'electrnica i coneixedor de la mquina de Pascal i les teories de Charles Babbage, va comenar a considerar la possibilitat de construir un calculador digital. Va decidir que la mquina hauria d'operar ensistema binari, i fer els clculs de manera diferent a com els realitzaven les calculadores mecniques. Amb 650 dlars donats pel Consell d'Investigaci de l'Estat de Iowa, va demanar la cooperaci de Clifford Berry, estudiant d'enginyeria, i els materials per a un model experimental. Posteriorment va rebre altres donacions que van sumar 6460 dlars. Aquest primer aparell creat va ser conegut com a ABC Atanasoff- Berry-Computer Prcticament al mateix temps que Atanasoff, l'enginyer John Mauchly s'havia trobat amb els mateixos problemes quant a velocitat de clcul, i estava convenut que hi hauria una forma d'accelerar el procs per mitjans electrnics. En mancar de medis econmics, va construir un petit calculador digital i es va presentar al congrs de l'Associaci Americana per a l'Aven de la Cincia per presentar un informe sobre el mateix. All, el desembre de 1940, es va trobar amb Atanasoff, i l'intercanvi d'idees que van tenir va originar una disputa sobre la paternitat del computador digital. Alguns autors consideren que no hi ha una sola persona a qui se li pugui atribuir el mrit de la creaci del primer ordinador, sin que va ser l'esfor de moltes persones. No obstant en l'antic edifici de Fsica de la Universitat de Iowa hi figura una placa que diu: " El primer computador digital electrnic d'operaci automtica va ser construt en aquest edifici l'any 1939 per John Vincent Atanasoff, matemtic i fsic de la universitat, i s qui va concebre la idea, i per Clifford Edward Berry, estudiant graduat de fsica".
  4. 4. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward 3. Laparici dels transistors A la segona meitat dels anys 50, els transistors BJT substitueixen les vlvules de buit. Aix dna lloc a la "segona generaci" de computadors. En un principi es creia es produirien i s'usarien molts pocs computadors. Aix era en part per la seva mida, el cost, i els coneixements necessaris per operar-lo o interpretar-ne els resultats. Els transistors van reduir enormement la mida dels ordinadors, el cost inicial, i el cost d'operaci. El transistor de junci bipolar fou inventat el 1947. Un transistor i una vlvula compleixen funcions equivalents, amb la qual cosa cada vlvula pot ser reemplaada per un transistor. Un transistor pot tenir la mida d'una llentia mentre que un tub de buit t una mida ms gran que el d'un cartutx d'escopeta de cacera. Mentre que les tensions d'alimentaci dels tubs eren al voltant dels 300 volts, les dels transistors sn de 10 volts, amb la qual cosa els altres elements del circuit tamb poden ser de menor mida, en haver de dissipar i suportar tensions molt menors. El transistor s un element constitut fonamentalment per silici o germani. La seva vida mitjana s prcticament illimitada i en qualsevol cas molt superior a la del tub de buit. Es van crear noves professions; programador, analista, expert en sistemes d'informaci, i es va iniciar la indstria del programari. 1948: William Bradford Shockley, John Bardeen i Walter H. Brattain Inventen el Transistor. 1959 IBM treu el seu primer ordinador transistoritzat, els models 1620 fins a 1790 1961: Apareixen nous conceptes pioners, entre ells el carcter de 8 bits 1962: IBM treu al mercat els primers discs extraibles que es van convertir en un estndard de la indstria de la computaci. 1963: Un comit Indstria-Govern desenvolupa el codi de carcters ASCII, (es pronuncia asqui), el primer estndard universal per a intercanvi d'informaci (American Standard Code for Information Interchange), el qual va permetre que mquines de tot tipus i marca poguessin intercanviar dades. 1964: L'evoluci dels ordinadors fa que sorgeixin llenguatges d'alt nivell, ms entenedors com el COBOL, FORTRAN o BASIC. Transistors
  5. 5. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward 4. El microxip i la indstria de lordinador personal Tot i que els circuits integrats van ser inventats en el 1958, no va ser fins al 1964 que es van construir ordinadors amb aquests components. Varen ser els primers ordinadors a disposar de sistema operatiu que controlava l'execuci dels diferents programes a executar. 1958. Jack Kilby de Texas Instruments fabrica el primer circuit integrat. La idea d'un circuit integrat, s la d'encapsular transistors en un mateix xip. Fent que els transistors siguin ms petits i propers per tal que un impuls elctric, viatgi ms rpid, ja que ha de transcrrer menys espai. En un mateix xip s'han integrat fins a milions de transistors. 1959. Digital Equipment Corporation treu el PDP, primer miniordinador de 18 bits. L'aparici de l'IBM 360 marca el comenament de la tercera generaci. Les plaques de circuit imprs amb mltiples components passen a ser substitudes pels circuits integrats. Aquests elements sn unes plaquetes de silici anomenades xips, sobre la superfcie de les quals es colloca per mitjans especials unes impureses que fan les funcions de diversos components electrnics. Aix representa un gran aven quant a velocitat i, en especial, quant a reducci de mida. En un xip de silici d'aproximadament un centmetre quadrat hi cap 64.000 bits d'informaci. En nuclis de ferrita aquesta capacitat de memria pot requerir prop d'un litre en volum. Investigadors de l'Institut Tecnolgic de Massachusetts (MIT), de la Corporaci Rand i del Laboratori Nacional de Fsica de la Gran Bretanya, van presentar simultniament solucions a all proposat per les Forces Armades nord-americanes. I aquell mateix any la Fora Aria va assignar un contracte a la Corporaci RAND per a l'anomenada "xarxa descentralitzada". Aquest projecte va fracassar desprs de molts intents i mai no va ser realitzat, per la idea d'una xarxa que no depengus d'un sol punt central i amb la transferncia de dades per paquet es va quedar ancorada al cap de moltes persones. En Paul Baran, que llavors treballava amb Rand Corporation, va ser un dels primers a publicar a Data Communications Networks les seves conclusions en forma gaireb simultnia amb la publicaci de la tesi de Kleinrock sobre teoria de lnies d'espera. Va dissenyar una xarxa de comunicacions que utilitzava computadors i no tenia nucli ni govern central. A ms, assumia que totes les unions que connectaven les xarxes no eren prou fiables. El sistema de Baran treballava amb un esquema que partia els missatges en petits trossos i els posava en sobres electrnics, anomenats "paquets" cada un amb l'adrea del remitent i del destinatari. Els paquets es llanaven en una xarxa de computadors interconnectats, on rebotaven de l'un a l'altre fins a arribar al seu punt de destinaci, en el qual s'ajuntaven novament per recompondre el missatge total. Si algun dels paquets es perdia o s'alterava (i se suposava que alguns s'haurien de dislocar), no era problema, ja que es tornaven a enviar. 1966. Texas instruments treu la seva primera calculadora de butxaca. 1968. Es funda Integrated Electronics (Intel) dedicada a la construcci de circuits integrats. La base de la quarta generaci fou la invenci per part de Marcian Hoff del microprocessador. A diferncia de les minicomputadores de tercera generaci, que eren essencialment una versi reduda d'ordinadors mainframe, els orgens de la quarta generaci sn fonamentalment diferents. Els ordinadors basats en microprocessadors originriament eren molt limitats pel que fa a la capacitat computacional i velocitat, i no eren per tant
  6. 6. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward cap intent de fer una versi de mida petita d'un minicomputador, sin que anava dirigits a un mercat completament diferent. Tot i que la capacitat de computaci i emmagatzemament s'ha incrementat espectacularment des dels anys 70, la tecnologia subjacent dels xips (LSI (large scale integration) o VLSI (very large scale integration)) s'ha mantingut bsicament la mateixa, de manera que s mpliament acceptat que la majoria d'ordinadors d'avui en dia encara pertanyen a la quarta generaci. Alguns xips caracerstics eren el 8008, 8080 d'intel, el Z80 de Zilog o el 6800 de Motorola. Aquests xips es dissenyen amb objectius genrics i grcies al programari poden executar funcions molt diverses. Durant aquesta generaci l'evoluci dels microprocessadors ha seguit la llei de Moore (que el 1965 va dir que la capacitat dels microprocessadors es doblaria cada 2 anys), duplicant-se cada 18 mesos. 1971. Intel treu el microprocessador 4004. Encarregat per una empresa japonesa per fer una calculadora d'escriptori. Era un xip de 4 bits, amb 2300 transistors que processaven 108 kHz. Tenia una capacitat per a 4KB de memria. 1973. IBM treu al mercat els discs durs anomenats Winchester. 1975. Gary Klidall i John Torode treuen CP/M (Control Program for Microcomputers) el primer Sistema Operatiu estndard, per les mquines basades amb els xips 8080 d'intel i el Z80. 1976. Steve Wozniak i Steve Jobs van fundar Apple Computer. 1978. Intel fabrica la CPU, Intel 8086 (de 16 bits). IBM va treure al mercat el seu primer PC, amb un xip de mateixa la famlia, un intel 8088 (amb bus de dades extern de 8 bits). D'aqu van sorgir els 80286, 80386 (de 32 bits), 80486 (amb coprocessador matemtic incorporat), i Pntium, II, III i IV. Els PCs que trobem actualment al mercat sn una evoluci dels 8086. 2000 Intel Fabrica el Pentium 4 amb 42.000.000 de transistors. 2003: Apareixen els primers xips de 64 bits l'Opteron de AMD i l'Itanium d'Intel adreats a usuaris domstics. 2005: Es comencen a comercialitzar els processadors amb diversos nuclis o multi core per a PCs domstics. Apple II (un dels primers ordinadors personals)
  7. 7. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward Opini i valoraci personal Crec que aquest treball mha servit per aprendre moltes coses de lordinador que no sabia, com el seu creador o tota levoluci que va comportar aquest revolucionari aparell. He trobat bastant informaci dels diferents punts del treball en diferents pgines web i he intentat seleccionar-la i triar-ne la ms important. No crec que hagi estat un treball dficil, perqu crec que la informaci ha estat fcil descollir, i fcil dentendre, tot i que hi havia algunes paraules de carcter cientfic o tecnolgic que costaven dentendre, per per context les he pogut resoldre, i a ms alguns aspectes ja ens els havia avanat el professor a classe, per la qual cosa, com ja he dit, no lhe trobat dificults. Hi ha un aspecte de format que no he sapigut ressoldre, i s que quan posava la portada i lndex junt amb el treball en s, sempre sem numeraven, per la qual cosa he hagut denviar per separat el treball de la portada i lndex. En resum, mha agradat fer aquest treball i el trobo fora interessant, ja que pocs ens preguntem don ha sortit una mquina tan utilitzada com lordinador, la usem aix com aix, per hem de saber don prov i la gent que ha fet possible que avui dia la tecnologia avanada sigui on s.
  8. 8. [HISTRIA I EVOLUCI DE LORINADOR MODERN] Escoles Maria Ward Referncies -ca.wikipedia.org/wiki/Histria_dels_ordinadors -timerime.com/es/evento/.../Charles+Babbage -www2.infotelecom.es/.../Historia-ordinador-modern -www.radiofeyalegriaeduco https://sites.google.com/site/.../home/lordinador/evolucio- de-l-ordinadorm.net/ -bl0gtecnologia.wordpress.com