UNIKATEN Blog

Računalništvo je znanstvena veda o delovanju računalnikov in o njihovi uporabi, kar vključuje strojno in programsko opremo. V praksi je računalništvo povezano z mnogimi drugimi vedami, od abstraktne analize algoritmov do bolj stvarnih tem, kot so programski jeziki, programska in strojna oprema. Kot znanstvena veda se računalništvo loči od matematike, programiranja, programskega inženirstva in računskega inženirstva, čeprav se ta področja pogosto zamenjujejo.

Računalništvo ne obravnava računalnikov nič bolj kot astronomija daljnogledov.

Računalništvo ni tako stara znanost kot fizika. Zaostaja za par sto let. Vendar to ne pomeni, da ima računalničar na pladnju manj kot fizik. Je mlajša znanost, toda imela je daleč silnejšo vzgojo!

Sorodna področja računalništva !

Računalništvo je tesno povezano z nekaterimi drugimi področji, s katerimi se tudi delno prekriva, ob čemer pa ostajajo pomembne razlike:

• Informatika je veda o podatkih in informaciji, ki vključuje razlago, analizo, hranjenje in dostop do njih. Informatika služi kot znanstvena podlaga analizi komunikacij in podatkovnih zbirk.
• Elektronika je veda o zgradbi in delovanju računalnikov in drugih digitalnih naprav (hardware).
• Programiranje daje poudarek pisanju programov, kar se razlikuje od splošnega računalništva.
• Programsko inženirstvo je veda o analizi, zasnovi in izvedbi programov z uporabo sodobnih orodij in prijemov.
• Informacijski sistemi so uporaba računalništva za podporo delovanja organizacije; vključujejo delovanje, nameščanje in vzdrževanje računalnikov, programja in podatkov. Ključno podpodročje je upravljanje informacijskih sistemov, kjer je poudarek na finančnem in osebnem upravljanju.
• Matematika je splošnejša veda, ki si z računalništvom deli mnoge tehnike in teme. V nekem pomenu je računalništvo »matematika računanja«.
• Računalniško inženirstvo je veda o analizi, zasnovi in načrtovanju strojne opreme.
• Varovanje informacij se ukvarja z analizo in izvedbo varnosti informacijskih sistemov, kar vključuje kriptografijo.
• 
  

Veliki preskok pa se je zgodil šele z elektromehanskim strojem Z3, Nemca Konrada Zuseja (1910 - 1995), ki je bil prvi programsko vodeni računalnik. Zuse je namesto zapletenih mehanizmov z zobci uporabil releje. Dokončan je bil leta 1941.

Začetki dobe elektronskih računalnikov Namesto mehanskih relejev so se začele uporabljati elektronke, ki porabijo manj časa za spremembo stanja. Prve računalnike z elektronkami so začeli izdelovati okoli leta 1940. V Veliki Britaniji so v namen dešifriranja nemških vojaških sporočil zgradili Colossus, pri katerem je sodeloval tudi Alan Turing, znan po svojem teoretičnem modelu računanja - Turingovem stroju. Več o Colossusu, o katerem je angleška vlada molčala več kot 30 let, si lahko preberete na http://www.cs.ncl.ac.uk/research/pubs/books/papers/133.pdf.
Najbolj uspešni pa so bili Američani, Univerza v Pennsylvaniji, kjer so leta 1943 začeli delati računalnik ENIAC, kasneje pa še EDVAC, ki je imel že shranjen program.

Prvi računalnik s shranjenim programom pa je bil angleški EDSAC. Kakor se nam danes zdi samoumevna, pa je leta 1945 ideja o shranjenem programu (Von Neumann) zvenela skoraj nezaslišano - računalnik, ki naj bi nadzoroval svoja dejanja? Človek ne bi imel vpogleda v celotno delovanje stroja? Ideja se je kljub začetnemu neodobravanju prijela in danes imajo skoraj vsi računalniki shranjen program. Omenimo še računalnika UNIVAC 1, ki je bil prvi ameriški komercialni uporabi namenjen računalnik, ter IAS, na katerem je sodeloval tudi von Neumann.

Razvoj po odkritju tranzistorjev Elektronke, ki so bile precej nezanesljive so začeli po letu 1950 zamenjevati s tranzistorji, ki so bili manjši in zanesljivejši. Leta 1971, ko so prišli na tržišče mikroprocesorji, pa se je v računalništvu zares zgodil tisti pravi bum in računalniška industrija je začela razmišljati tudi o t.i. “domačem računalniku” ali PCju - računalniku, ki bi bil za sprejemljivo ceno dostopen navadnim smrtnikom. Danes kot prvi PC smatramo Altair 8800.

Velikokrat lahko zasledimo v različnih knjigah, internetu in drugih virih t.i. razdelitev računalnikov, izdelanih po letu 1940 na tako imenovane “računalniške generacije”. Delitev je sicer ohlapna, letnice varirajo od vira do vira, a vseeno omenimo splošno delitev na računalniške generacije. Izčrpnejši pregled pomembnejših dogodkov je dostopen na wikipediji.

Sir Clive Sinclair, ustanovitelj podjetja Sinclair, ki je dalo na tržišče najbolj uspešni britanski računalnik vseh časov - ZX Spectrum, kljub svoji starosti (65 let) še vedno izumlja takšne in drugačne zadeve (bolj ali manj uspešno).

Računalniške miške ni predstavilo šele podjetje Apple leta 1984 z Apple Liso, temveč Douglas C. Engelbart že leta 1968. Douglas je s 17 sodelavci 9. decembra leta 1968 predstavil mnogo novosti, ki so prišle v redno uporabo šele leta kasneje, poleg miške tudi hypertext, objektno naslavljanje. Na http://sloan.stanford.edu/MouseSite/1968Demo.html najdete tudi 90 minutni video posnetek tega dogodka.

Leta 2001 je Edwin Black izdal knjigo z naslovom IBM and the Holocaust, ki bremeni podjetje IBM z obtožbami, da je za časa 2. svetovne vojne sodelovalo z nacističnim vodstvom Nemčije.

Igra Tetris je bila prvotno napisana za testiranje pravilnega delovanja računalnika, daljnega leta 1985. Njen avtor Alexey Pajitnov, kljub megalomanskemu uspehu igre, ki jo je mogoče še vedno dobiti v izvedbah za raznorazne konzole, igralne avtomate, PCje, … ni obogatel.

Podjetje Commodore, ki je leta 1982 poslala na tržišče enega najbolj uspešnih domačih računalnikov tistih časov, Commodore64, je nastala iz male prodajalne pisalnih strojev ter popravljalnice le-teh.

Že pred dobrimi 20timi leti je bil na voljo text-to-speech program, in to na domačih računalnikih kot sta bila Commodore64, Atari, Apple II ter Apple Lisa. Izdalo ga je podjetje SoftVoice, imenoval pa se je S.A.M. (Software Automatic Mouth). Kako dobro je zvenel na commodorju 64 lahko poslušate na naslednjem posnetku v mp3 formatu.

Priljubljena igra Pac-Man se je v originalu imenovala Puck-man (iz Japonske besedne zveze pakupaku), a so se Američani zbali, da bi se črka p prehitro spremenila v črko f, ter ga preimenovali v pac-man. Nadaljevanje igre pac-man so spisali študentje z univerze MIT ter ga poimenovali Ms. Pac-man. Ker se je nekaterim to zdelo žaljivo, se je kasneje preimenovala v pac-woman. V začetku 80tih so na BBCju začeli predvajati izobraževalne oddaje na temo računalništva, saj so želeli ljudi, ki so se zbali domačih računalnikov, češ manjši kot so, bolj so zlobni, izobraziti na tem področju. Izdelali so celo serijo računalnikov BBC Micro, namenjenih izobraževanju - največ so jih prodali / podarili šolam.

Leta 1984 je Apple predstavil serijo Macintosh z znamenito reklamo s sloganom “On January 24th Apple computer will Introduce Macintosh. And you’ll see why 1984 won’t be like ‘1984′”, ki se nanaša na knjigo Georgea Orwella z naslovom 1984.

Razstavljen je tudi UNIVAC I, v živo vsekakor bolj kot le na fotografijah mogočen stroj - 5600 elektronk, 18 000 diod in 300 relejev. Muzeju ga je podarilo podjetje Remington Rand GmbH, Frankfurt. Narejen je bil leta 1956 (cena je znašala takratni milijon dolarjev), v uporabi pa do leta 1963. Na sliki se vidi notranjost računalnika, valjasta oblika na dnu pa je “mercury delay line memory”, spomin, ki je bil v uporabi tudi pri EDSACu.

PERM je bil računalnik, ki so ga na Muenchenski tehnični visoki šoli razvijali 4 leta, v uporabi je bil vse do leta 1974 na tehnični univerzi v Muenchnu.

Če sem prej omenila steklene vitrine, je bilo s tem pri Z3, prvem programsko vodenem računalniku drugače. Ker sem si ogledala zbirko pod vodstvom glavnega skrbnika informacijskega oddelka, dr. Hartmunda Petzolda, sem imela priliko videti stroj pri delovanju. Vtisi? Zelo zanimivo, ropotajoči releji, malce napačno (ne dela več pravilno pri določenih operacijah) in zelo drugačno od tega, kar je nam danes blizu kot kalkulator / računalnik.

Ne nazadnje pa gre omeniti tudi “najbolj družabni” eksponat v celotni zbirki Tehničnega muzeja - Cray I, letnik 1983. Družabnost seveda zaradi oblike računalnika - klopce, v kateri je dejansko bilo vodno hlajenje celotnega računalnika.

Cray I pa ni edini računalnik pri katerem je sodeloval Seymour Cray, ki si ga lahko ogledate v Muenchnu. Malce izven centra mesta namreč domuje kar nekaj Cray superračunalnikov, tako novejših kot tistih izpred več 10tih let. skupina petih strokovnjakov ter ljubiteljev Cray računalnikov, Cray-cyber.org, skrbi za njih ter jih servisira. Več o njihovem delu si lahko preberete na njihovi spletni strani, prav tako tudi o računalnikih samih. CDC (Control Data Corporation) Cyber960 (izdelan leta 1988) prižgejo vsako soboto, tokrat je bil izjemoma prižgan še enkrat med tednom. Računalnik je zračno hlajen, na sliki so lepo vidna hladilna rebra zanimivih oblik na CPU plošči.

CDC Cyber860, letnik 1982,opremljen z vodnim hlajenjem, ki danes ni več tako popularno med superračunalniki, saj stranke ne želijo dodatnega vlaganja v infrastrukturo potrebno za to. (In obenem pozabljajo, da je tudi za zračno hlajenje potrebno poskrbeti).
Drobovje Cray T3D, vodno hlajena vezja s procesorji - relativno “nov” računalnik, ki je bil predstavljen leta 1993.

Generacije programskih jezikov

1. gen.: strojni jezik (Eniac)

2. gen.: zbirni jezik (assembler, MacroAssembler)

3. gen.: višjenivojski jeziki, operirajo s simboli, se lahko prevedejo v različne strojne jezike, en programski stavek prevede v več inštrukcij strojnega jezika

4. gen.: integrirani DBMS, povpraševalni jeziki, generatorji poročil, komponente odločitvenih sistemov, jeziki z RAD orodji (razvoj rač. vmesnikov)

5. gen.: ekspertni sistemi, sistemi znanj, mehanizmi sklepanj, procesiranje naravnih jezikov