Przeszlosc i Przyszlosc Informatyki

Między przeszłością a przyszłością

komputerów i informatyki

Maciej M. Sysło

Uniwersytet Wrocławski, UMK w Toruniu

Rozgrzewka, I

Co ci dwaj Panowie, stojący na tle komputera ENIAC,

trzymają w rękach?

Mysz

Jedną liczbę

Jedną cyfrę

Klawiaturę

Rozgrzewka, II

Magazyn lodówek

Elektrownia atomowa

Superkomputer

Chip w powiększeniu

Co to jest?

Superkomputer Earth Simulator (Japonia 2002 rok)

Co to jest

computer

?

1969:

Człowiek !!!

komputer: 1. osoba, która oblicza; 2. urządzenie stosowane do obliczeń …

Pierwsze wystąpienie

computer

?

1892

IBM PC 12 sierpnia 1981 Mikroprocesor serce komputera

Komputer dzisiaj

Dziecinne, szkolne komputerki Maciej M. Sysło

Serce każdego urządzenia

Think

Myśl

Maciej M. Sysło

Pierwsze kalkulatory elektroniczne

TI DataMath – 1972

Tylko 4 działania TI 30 – 1977

dla inżynierów

Elwro – Bolek _{Elwro – Lolek} Kalkulator

mały komputerek

Człowiek zawsze musiał liczyć

!!!



używał do tego palców, rąk,

całego ciała:



robił także nacięcia na

drewnie:

A jak liczono dawno temu?

Chińczycy liczyli na obu rękach aż do 10 000 000 000 !!!

Maciej M. Sysło

Liczydła

Suan-pan, Chiny, X-XI w Soroban, Japonia, XIX w

Szczoty, Rosja, XVII w Kipu (Quipu), Ameryka Płd.

Współ

czesne

zdjęci

a

Liczydła

Pałeczki Napiera

Pierwszy kalkulator

Pałeczki Napiera – jak używać

25

x 25

125

+ 50

625

Tradycyjne mnożenie: Mnożenie z pałeczkami:

Maszyna Schickarda

Pierwszy kalkulator – 1624

Rycina z listu Schickarda do Keplera. Replika maszyny Schickarda

Pałeczki zainspirowały W. Schickarda przy budowie pierwszego kalkulatora

Kalkulator Schickarda – jak działa

Pałeczki w postaci walców, z wszystkimi cyframi

Działanie:

•ustaw pałeczki – pierwsza liczba •ustawa drugą liczbę

•dodaj cyfry z okienek

Pierwsze kalkulatory mechaniczne …

16

Blaise Pascal, 1623-1662 filozof, matematyk, fizyk

Gottfried W. Leibniz, 1646-1716 filozof, matematyk, prawnik, mąż

stanu, dyplomata

Wykonują tylko dodawanie

25

x 25

5 razy dodaj 25 - wynik:

125

2 razy dodaj 25 - wynik:

50

625

Mnożenie jako dodawanie:

A B C D E

Sumator Hasbro

Maciej M. Sysło

Kalkulatory mechaniczne – sumatory

345

– 137

208

345

– 137

1

00000

Odejmowanie jako dodawanie !!!

ABCDE

345

– 137

99999

1

1

00208

345

99862

1

1

00208

345

862

137

99000

1

1

00208

20

Sumatory i maszyny biurowe

Sumatory

Masowa mechanizacja prac biurowych – podniesienie zatrudnienia i statusu kobiet

Kalkulatory biurowe

Mnożenie i dzielenie za pomocą wielokrotnego dodawania i odejmowania

Kalkulatory mechaniczne – kręciołki

Feliks od Dzierżyńskiego

Curt Herzstark

(1902-1988) Najdoskonalszy kalkulator _mechaniczny:

• projekt powstawał w obozie

w Buchenwaldzie

• perfekcyjne wykonanie • niemal niezniszczalny

kalkulator

Maciej M. Sysło

Kalkulator

Curta

– cud techniki

Bęben schodkowy Leibniza –1694 Rozłożony na części:

Maciej M. Sysło

Suwaki

40 mln

… a później

Kalkulator wyparł urządzenia, 1 mld w 2008

Logarytm

• Ułatwia obliczanie iloczynów i ilorazów:

– Wynalazł John Napier (ten od pałeczek) – 1614

– Suwak logarytmiczny: 1620 – E. Gunter, 1632 – W. Oughtred

• !!! logarytm i algorytm to anagramy !!!

• Złożoność: log n bardzo wolno rośnie w porównaniu z n • Występuje w złożoności metod dziel i zwyciężaj

• Euklides wprowadził nieświadomie w algorytmie dla NWD(m,n)

m, n, r1, r2, r3, r4, … np. m=34, n= 21, 13, 8, 5, 3, 2, 1

ri = ri-2 mod ri-1 ri = ri-2 / 2

• Zastosowania w kryptografii, RSA

Liczba kroków w algorytmie Euklidesa

jest ok. log m

26

Co pozostało sprzed 1972 rok

011101001111011001110100

abrakadabra

Morse jej ojcem

Kody: ASCII

a:

01100001

b:

01100010

d:

01101100

k:

01101011

r:

01110010

Huffman

0

1110

110

1111

10

Kompresja

Flying Oliver Franklin

Blick _{Dart Duplex}

Writingball

28

Pierwsze ręczne procesory tekstu

1875

• Klawiatura

QWERTY

, Sholes, 1874

– rezultat konstrukcji i …

• Klawiatura

Dvoraka

(1936) – nie

przyjęła się

• Ale …

„Klawiatura Morse”

30

Pierwsze ręczne procesory tekstu

Fonty

– to pomysł z najstarszych maszyn do pisania

Wymienne fonty

Lata 60-80 Przełom

XIX/XX

Ch. Babbage (1791-1871)

(niespełniony) ojciec komputerów

I wish to God these calculations had been performed by steam

Maszyna różnicowa Scheutzów

Schemat maszyny analitycznej ₃₂

Maciej M. Sysło

Maszyna różnicowa

Ada Augusta Lovelace (1815-1852)

• Córka poety, Lorda Byrona

• Początkowo interesowała ją literatura, ale matka chciała ją odsunąć od zajęć jej ojca

• Otrzymała wykształcenie matematyczne:

• 1833: poznała Babbage’a, – pokazał jej maszynę różnicową

• 1843: opublikowała rozległe

opracowanie na temat maszyny

analityczne, 2/3 to jej własne notatki • 1852: umiera, pochowana obok ojca

34

Notatki (notes) Ady – wyjątki

• … maszyna analityczna tka wzory algebraiczne, tak jak krosno Jacquarda tka kwiaty i liście … – programowanie

• Zwróciła uwagę na znaczenie, jakie może mieć wykonywanie różnych instrukcji w zależności od

spełnienia określonych warunków – instrukcja warunkowa

• Pisała o korzyściach płynących ze zdolności maszyny

analitrycznej do wielokrotnego wykonywania tych samych obliczeń – instrukcja iteracyjna

• Rachunek symboliczny (algebra) – komponowanie muzyki

• Jednak: nie należy w żadnym razie uważać, że AE może cokolwiek sama z siebie stworzyć

• A.M. Turing, wykład o AI: zastrzeżenia lady Lovelace

System tabulacyjny Hermana Holleritha

Pantograf

Herman Hollerith (1860-1929) i IBM

• Absolwent MIT, pracownik Census Office (GUS) • 1890: Spis w USA – olbrzymi sukces

• Ekspansja geograficzna: Kanada (1892), spis rolny w USA (1893), Norwegia, Włochy,

• Rosja: 1895 – następny był dopiero w 1926 r. – 900 000 ankieterów, 2200 stały personel,

spisano 129 211 113 osób, 44 języków

– Ostatnie analizy przeprowadzono 9 lat po spisie • Założył: Tabulating Machine Co. (1896), Computing

Tabulating and Recording Co. (1911), która 1924

została przemianowana na IBM

36

Colossus – 1943 „Bomby”:

1939 – polska 1940 – UK, USA

Duże maszyny – main frame

38

40

Rozwój elektroniki

Dzisiaj …

mamy jeszcze superkomputery

Cray-1 (1976)

250 000 000 operacji na sekundę

IBM Blue Gine/L (2005)

Maciej M. Sysło

Dzisiaj …

_{mamy superkomputer dostępny dla}

każdego:

Google – obsługiwane przez najpotężniejszy komputer !!!

Od kiedy???

Nowa

technologia ???

Jaka nowa technologia zostanie stworzona na IBM

PC, która wyprze PC? Współczesna technologia

Skąd bierze się różnica między przeszłością i

przyszłością? Dlaczego pamiętamy przeszłość, a nie pamiętamy przyszłości?