13 Μαρτίου 2016

Ηλεκτρονικοί υπολογιστές, ιστορική αναδρομή


Οι άνθρωποι εδώ και χιλιάδες χρόνια χρησιμοποιούσαν διάφορες συσκευές για να κάνουν υπολογισμούς. Ένα απλό παράδειγμα είναι η συσκευή για τον έλεγχο της του βάρους, η κλασική σε όλους μας ζυγαριά. Άλλος ένας ακόμη είναι ο τρόπος αρίθμησης, είναι ο άβακας. Η πλέον πρώιμη μορφή του άβακα, ο άβακας σκόνης, φαίνεται να είχε εφευρεθεί πρώτα στη Βαβυλωνία. Ο άβακας είναι ένα απλό αριθμοόργανο που το χρησιμοποιούμε για εκτέλεση των βασικών πράξεων (πρόσθεση, αφαίρεση και πολλαπλασιασμό).

 - Γύρω στο 2200 π.Χ. οι αρχαίοι Βαβυλώνιοι είχαν αναπτύξει το εµπόριο και χρειάζονταν κάτι που θα τους βοηθούσε στους υπολογισμούς τους. Αυτή η ανάγκη τους οδήγησε στο να δηµιουργήσουν τον πρώτο υπολογιστή, που δεν ήταν άλλος από το γνωστό αριθµητήριο που χρησιμοποιούν όλα τα παιδιά στην πρώτη τάξη του δημοτικού. Τον Άβακα τον βελτίωσαν αρκετά οι Κινέζοι αρκετά χρόνια αργότερα και του έδωσαν τη µορφή που έχει σήμερα Μία άλλη αξιόλογη μηχανή είναι ο μηχανισμός των Αντικυθήρων που ανακαλύφθηκε στην αρχή του 2ου αιώνα σε ναυάγιο ενός ελληνικού πλοίου κοντά στα Αντικύθηρα, που πιστεύεται ότι βυθίστηκε το 65 π.Χ. Είχε τριάντα ή περισσότερα χάλκινα γρανάζια και μια συσκευή με ακίδες και οπές ανάμεσα σε δύο γρανάζια που αναπαριστούσε τις κινήσεις της σελήνης. Αυτή όμως η τεχνολογία χάθηκε (δεν υπάρχει κανένα σχετικό γραπτό για το μηχανισμό αυτό και τον τρόπο λειτουργίας του) και χρειάσθηκε να περάσουν αιώνες μέχρι να δημιουργηθούν ξανά τόσο πολύπλοκες συσκευές. Ο μηχανισμός είναι το αρχαιότερο σωζόμενο μηχάνημα με γρανάζια, και μάλιστα πολύ πολύπλοκο. Είναι φτιαγμένος από μπρούντζο και είχε ξύλινο πλαίσιο.


- Έχει προβληματίσει και συναρπάσει πολλούς ιστορικούς της επιστήμης και της τεχνολογίας αφότου ανακαλύφθηκε. Η πιο αποδεκτή θεωρία σχετικά με τη λειτουργία του υποστηρίζει ότι ήταν ένας αναλογικός υπολογιστής, όσο και ψηφιακός υπολογιστής σχεδιασμένος για να υπολογίζει και απεικονίζει τις κινήσεις των ουρανίων σωμάτων, τις εκλείψεις ηλίου και σελήνης, τις φάσεις της σελήνης. Πρόσφατες λειτουργικές ανακατασκευές της συσκευής υποστηρίζουν αυτήν την ανάλυση.στα χρόνια που ακολούθησαν ανακαλύφθηκαν κατά καιρούς και κάποιες άλλες εξελιγμένες μηχανές όπως τα Τα «Κόκκαλα του Νέπιερ», 1610 μ.Χ η μηχανή του Pascal, το 1645, η μηχανή του Leibniz, το1674, η αναλυτική Μηχανή του μπάμπατζ το 1822 και η μηχανή του Χόλεριθ, το1890


-  Οι πρώτες αξιόλογες προσπάθειες για την κατασκευή Ηλεκτρονικών υπολογιστών έστω και στην αρχέγονη μορφή τους σε σχέση με αυτή που έχουν σήμερα ξεκινούν λίγο πριν από την έναρξη του δευτέρου παγκοσμίου πολέμου και συνεχίζονται μετά τη λήξη του. Ο πρώτος Η/Υ με την ονομασία Mark I το 1939 από τον Howard Hathaway Aiken.O Mark I,το μήκος του ήταν (17) μέτρα με ύψος τα (3) μέτρα και το σύνολο των καλωδιοσυνδέσεων ξεπερνούσε τα (700) χιλιόμετρα. Χρησιμοποιήθηκε από το πανεπιστήμιο του Harvard μέχρι to 1959 και σαν μονάδα αποθήκευσης είχε χαρτοταινία. Το 1941 κατασκευάσθηκε ο υπολογιστής Ζ3. Ο Ζ3 αποτέλεσε και τον πρώτο προγραμματιζόμενο υπολογιστή. Τα δεδομένα δίνονταν μέσω διάτρητης χαρτοταινίας. ο 1946, μετά το τέλος του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, στις Ηνωμένες Πολιτείες για πρώτη φορά δημιουργήθηκε ένα τεράστιο μηχάνημα που αντί για μηχανικά μέρη χρησιμοποιούσε ηλεκτρονικές λυχνίες, κατασκευασμένες από τον Λι Ντε Φορέ (Lee DeForest). Ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής επονομάστηκε ENIAC. Το 1946 κατασκευάζεται και λειτουργεί ο ENIAC,


ο οποίος αποτελεί τον πρώτο ψηφιακό Η/Υ. Αποτελούνταν από (19.000) ηλεκτρονικές λυχνίες, ζύγισε (30) τόνους. Ήταν πολύ ογκώδης αφού κατανάλωνε το χώρο μίας ολόκληρης αίθουσας, πολύ δύσκολος στον προγραμματισμό του και σαφώς πολύ ενεργοβόρος. Στοίχισε περίπου (500.000 $). Aπό το έτος 1948 και μετά, με την εφεύρεση του transistor, στα εργαστήρια της Bell, αλλάζει δραματικά όλο το τοπίο με μεγάλα άλματα προς τα εμπρός. Σε αυτό συνετέλεσαν βέβαια, εκτός από την εφεύρεση του Transistor, και η κατασκευή του πρώτου ολοκληρωμένου κυκλώματος το 1958. Βέβαια, σημαντικό ρόλο έπαιξε και η ανακάλυψη της γλώσσας προγραμματισμού, που είναι και το Α και το Ω για την εκμετάλλευση των δυνατοτήτων που μας δίνουν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα.Το 1956 στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (Μ.Ι.Τ.) κατασκευάστηκε ο πρώτος Ηλεκτρονικός Υπολογιστής που λειτουργούσε με τρανζίστορς. Το 1958, ο Τζακ Κίλμπυ Jack Kilby της εταιρείας Texas Instruments κατάφερε να δημιουργήσει κάτι που θα άλλαζε τον κόσμο των ηλεκτρονικών για πάντα. Κατασκεύασε το πρώτο Ολοκληρωμένο Κύκλωμα συνδυάζοντας τρανζίστορς, πυκνωτές, αντιστάτες και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα όλα τοποθετημένα στο ίδιο κομμάτι από πυρίτιο. Το δημιούργημα του Κίλμπυ επέτρεψε στους επιστήμονες να κατασκευάσουν υπολογιστές τόσο μικρούς ώστε να μπορούμε ακόμη και να τους μεταφέρουμε. Χρησιμοποιείται, επίσης, σε μια πληθώρα άλλων εφαρμογών, όπως τηλεπικοινωνίες, πολυμέσα, ακόμη και παιχνίδια.


- Παράλληλα όμως με την εξέλιξη της τεχνολογίας αναπτύχθηκαν και οι γλώσσες προγραμματισμού. (γλώσσα προγραμματισμού ονομάζουμε τον κώδικα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο ενός υπολογιστή). Η πρώτη γλώσσα προγραμματισμού δημιουργήθηκε το 1960 και ονομαζόταν COBOL. Η COBOL είναι γλώσσα προγραμματισμού, της οποίας το όνομα προήλθε από τα αρχικά των λέξεων Common Business Oriented Language (κοινή Γλώσσα προσανατολισμένη για εμπορικές εφαρμογές). Η COBOL αναπτύχθηκε με σκοπό να καλύψει τις δυσχέρειες που παρουσίαζε η FORTRAN ως γλώσσα προγραμματισμού για εμπορικές εφαρμογές. Βασικό χαρακτηριστικό της COBOL είναι η χρησιμοποίηση της Αγγλικής γλώσσας με προτάσεις, παραγράφους και σημεία στίξης.

- Διαβάζοντας μία παράγραφο σε COBOL, εύκολα καταλαβαίνει κανείς το τι κάνουν οι εντολές που διαβάζει. Για το λόγο αυτό η COBOL έγινε πολύ δημοφιλής στο χώρο των εμπορικών εφαρμογών σε σύντομο χρονικό διάστημα. και ήταν μία γλώσσα προγραμματισμού ανωτέρω επιπέδου.Το 1964 επινοείται η πολύ γνωστή σε όλους μας BASIC, Η γλώσσα άρχισε να αναπτύσσεται στο Dartmouth το 1963 για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Το συντακτικό της επηρεάστηκε από την FORTRAN, μια γλώσσα επιστημονικών εφαρμογών Υπάρχουν πάρα πολλές διάλεκτοι της BASIC.  Η ευρεία διάδοση της γλώσσας οφείλεται κατά κύριο λόγο στο ότι ήταν το μόνο διαθέσιμο λογισμικό για συγγραφή προγραμμάτων για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα (από τον πρώτο μικροϋπολογιστή του 1975, τον Altair 8800 μέχρι και τα μέσα της δεκαετίας του 1980), και επίσης στην ευκολία σύνταξής της. Ο οικιακός προγραμματισμός από ερασιτέχνες άνθισε εξαιτίας αυτής της γλώσσας.Ακόμα και σήμερα η γλώσσα BASIC προτιμάται έναντι άλλων για την εισαγωγή στον προγραμματισμό και αποτέλεσε τη βάση προγραμματισμού των H/Y για πολλά χρόνια. Ένας λόγος που οδήγησε σε αυτό είναι η εξαιρετική της απλότητα. Το 1971 κατασκευάσθηκε από την INTEL o πρώτος μικροϋπολογιστής με την ονομασία 4004 σε μορφή ολοκληρωμένου κυκλώματος και έχει την ίδια περίπου υπολογιστική ισχύ με τον ENIAC (για τολμήστε τη σύγκριση) . Το 1975 κυκλοφορεί ο πρώτος προσωπικός Η/Υ με το μικροεπεξεργαστή 8080.


- Το 1977 εμφανίζονται στην αγορά και άλλες δύο εταιρείες κατασκευής Η/Υ, η Commodore και η και η Apple. Στις αρχές του 1987 η Commodore παρουσίασε το δεύτερο 16bit μηχάνημα της στις εκθέσεις όλου του κόσμου. Ήταν ο υπολογιστής που θα τίναζε στον αέρα την αγορά των υπολογιστών και της τεχνολογίας και θα έμενε ακλόνητος στην κορυφή των πωλήσεων για πολλά χρόνια με τις υπόλοιπες εταιρίες να σηκώνουν τα χέρια ψηλά. Εσωτερικά η Α500 εντυπωσίαζε με την πληθώρα πολλών και σημαντικών νέων chip. Το kickstart αναβαθμίστηκε στο 1,2 και αργότερα στο 1,3 με νέες βελτιώσεις στο workbench, ενώ 512 ολόκληρα kb chip ram ήταν πλέον διαθέσιμα. Στο τομέα των γραφικών χρησιμοποιήθηκε το ίδιο πρωτοποριακό chip με την Α1000 και δεν ήταν άλλο από τον blitter που ήταν υπεύθυνο για την διαχείριση των γραφικών και των αναλύσεων. Στον τομέα του ήχου η Α500 διέθετε ολοκληρωμένο chip που μπορούσε να δώσει στερεοφωνικό ήχο από 4 κανάλια ήχου με 32 νότες πολυφωνίας.
- Η Αmiga 500 είχε έρθει διορθωμένη χωρίς τις αδυναμίες της Α1000 και έμεινε στον χώρο για περισσότερο από πέντε χρόνια χωρίς να υπολογίσουμε πόσο χρησιμοποιήθηκε και μετά το σταμάτημα της παραγωγής. To 1991 η Α500 βρίσκεται στην κορυφή της δόξας της με εκατομμύρια πωλήσεις ανά τον κόσμο, οι οποίοι την αγόραζαν για τις προηγμένες δυνατότητες της στα γραφικά και στον ήχο. Εκείνη την χρονιά η Commodore θέλοντας να ανταποκριθεί στα σημεία των καιρών που απαιτούσαν πια υπολογιστές με άφθονη μνήμη και όμορφα λειτουργικά συστήματα, διέκοψε την παραγωγή της A500 και λάνσαρε στην αγορά την A500 Plus. Στην πράξη η Α 500 Plus δεν ότι εντυπωσίασε και είχε προβλήματα τα που δεν άργησαν να εμφανιστούν Μετά την αποτυχία της Αmiga500 Plus η Commodorer έριξε το τελευταίο της χαρτί με την κυκλοφορία της Α1200 και πέρασε στην νέα δεκαετία συγκεντρώνοντας τεχνογνωσία και λύσεις από την προηγούμενη δεκαετία και με τον καλύτερο δυνατό τρόπο κατασκεύασε το μικρό θαύμα . Το 1992 Commodore προώθησε ακόμα ένα πιο εξελιγμένο μοντέλο. Την A4000 χρησιμοποιούσε το AGA chipset με 256.000 χρώματα στην οθόνη από μια παλέτα 16,8 εκατομμυρίων, καθώς επίσης και νέο Workbench 3.0 που εισήγαγαν την έννοια μεταξύ άλλων, datatypes. Ήταν διαθέσιμη με 6MB RAM, και σκληρό δίσκο. Υπήρξε η ναυαρχίδα όλων των μοντέλων από πλευράς εξοπλισμού και δυνατοτήτων , αλλά με τιμή πάρα πολύ υψηλή. Παράλληλα το Apple II, έγινε ένας από τους πιο δημοφιλείς υπολογιστές ποτέ. Αν και είναι μια τεράστια βελτίωση έναντι της Apple I, περιέχει τον ίδιο επεξεργαστή και έτρεχε με την ίδια ίδια ταχύτητα. Τα νέα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν μια έγχρωμη οθόνη, οκτώ εσωτερικές υποδοχές επέκταση.
- Το Apple II ήταν ένας από τους πρώτους υπολογιστές με έγχρωμη οθόνη και έχει την βασική γλώσσα προγραμματισμού ενσωματωμένη έτσι ώστε να είναι έτοιμο προς λειτουργία, ήταν ίσως ο πρώτος πιο φιλικός προς το χρήστη υπολογιστής. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του Apple II ήταν ίσως οι οκτώ υποδοχές επέκτασης του. Κανένας άλλος υπολογιστής δεν είχε αυτή τη δυνατότητα επέκτασης. Οι επεκτάσεις αυτές περιελάμβαναν την επέκταση της μνήμης, δισκέτα. ελεγκτές δίσκων, παράλληλης και σειριακή θύρα κάρτες SCSI, επιταχυντές επεξεργαστών, και κάρτες γραφικών.Τελειώνοντας το ταξίδι μας στο χρόνο μας φτάνουμε αισίως στο 1981 όπου ξεκινάει η λεγόμενη επανάσταση στον χώρο των Η/Υ με την παρουσίαση από την IBM-PC, Ο IBM PC (Personal Computer) ήταν ο πρώτος προσωπικός υπολογιστής 8/16 -bit, που παρουσιάστηκε από την IBM στις 12 Αυγούστου 1981 με έμφαση στις εφαρμογές γραφείου. Θεωρείται σταθμός στην ιστορία των υπολογιστών καθώς σήμανε την έναρξη μιας νέας εποχής, τόσο για τα καινοτόμα χαρακτηριστικά του , όσο και για την ανοικτή αρχιτεκτονική του, που υπήρξε προπάτορας όλων των συμβατών IBM υπολογιστών (PC Compatibles). Ταυτόχρονα θεμελίωσε με εμφατικό τρόπο την μετέπειτα κυριαρχία τόσο της εταιρείας υλικού (hardware) Intel (χρησιμοποιώντας τον 8088), όσο και της εταιρείας λογισμικού (software) Microsoft (χρησιμοποιώντας το PC-DOS).


- Η IBM την εποχή παρουσίασης του PC είναι μια εταιρεία κολοσσός στην αγορά των μεγάλων υπολογιστικών συστημάτων (υπερυπολογιστών, mainframe, τερματικών, mini, εκτυπωτών) και λογισμικού με αδιαμφισβήτητη τεχνολογική, εμπορική και καινοτομική υπεροχή. Το πλαίσιο της αγοράς το 1981 είναι σε διαρκή κινητικότητα, οι σύγχρονοι δυνάμει ανταγωνιστές πολλοί και σημαντικοί (Apple , Commodore, HP, Sharp, Tandy, Texas), ωστόσο δεν υπάρχει μια σαφής τάση για το τι θα επικρατήσει στο μέλλον. Η IBM τελικά κυκλοφορεί το PC χωρίς δικό της λειτουργικό σύστημα, (εσωτερικά ονομάζεται MS DOS ή πρόχειρο λειτουργικό), με τον 8088 (ο οποίος ουδέποτε σχεδιάστηκε για χρήση σε PC), και με σαφή υποεκτίμηση για το ύψος των πωλήσεων και καταφέρνει το απίθανο: Ο IBM PC σπάει όλα τα ρεκόρ πωλήσεων (οι επίγονοι και οι συμβατοί αγγίζουν τα 50.000.000 τεμάχια) δημιουργεί μια νέα βιομηχανία λογισμικού (Microsoft) και μια νέα οικογένεια επεξεργαστών (Intel) ενώ σηματοδοτεί και την κατάργηση του λειτουργικού συστήματος CP/M.

- Από εκεί και μετά η ιστορία είναι λίγο πολύ γνωστή σε όλους, η τεχνολογία εξελίχθηκε και εξελίσσεται με ασύλληπτους ρυθμούς, από τους απλούς ΄΄τεράστιους΄΄ επεξεργαστές με τις θορυβώδεις ψύκτρες και μεγάλα κουτιά (Tower), φτάσαμε πλέον στους διπλοπύρηνους τετραπύρηνους οχταπύρηνους (και βάλε) μικροσκοπικούς επεξεργαστές που δίνουν ζωή στους φορητούς μας υπολογιστές και τα κινητά μας τηλέφωνα. Το μέλλον; Ποιος μπορεί να το προβλέψει; Ακόμη και σήμερα παρ΄ότι έχουμε μία πιό ολοκληρωμένη εικόνα σε σχέση με τις δυνατότητες της τεχνολογίας κανείς δεν μπορεί να είναι σίγουρος για το αύριο αφού τα δεδομένα, οι βελτιώσεις και τα τεχνολογικά άλματα διαδέχονται το ένα το άλλο με φρενήρεις ρυθμούς.



Δεν υπάρχουν σχόλια:
Write σχόλια