Komputery są nieodłączną częścią naszego życia, jednak nie zawsze tak było. Nim komputery stacjonarne w latach 80‑tych XX wieku trafiły do naszych domów, były używane głównie przez instytucje naukowe, wojsko, czy innowacyjne przedsiębiorstwa. Nie wynikało to jedyne z faktu, że była to nowa, droga technologia dostępna dla nielicznych. Przeciętny użytkownik potrzebowałby sporego pomieszczenia, aby zmieścić pojedynczy komputer oraz ogromnej ilości energii do jego zasilania.

Ciekawostka

Pierwszy komputer ENIAC ważył ponad 27 ton i miał 167 metrów kwadratowych. Zużywał on prawie 1000 razy więcej prądu na godzinę niż przeciętna lodówka.

R1DcngT8EtCEJ
Uproszczona ilustracja przedstawiająca komputer z lat czterdziestych i stojącego przed nim chłopca dla porównania.
Źródło: Ewa Dobrzyńska, licencja: CC BY 3.0.

Od tamtej pory dużo się zmieniło, a świat widząc w komputerach niesamowity potencjał, postawił na dynamiczny rozwój technologiczny. Efekty możemy znaleźć na każdym kroku, od smartfonów będących małymi komputerami osobistymi, przez zegarki, telewizory, samochody, czy lodówki. Wychodząc z domu, możemy natknąć się na rowery i hulajnogi elektryczne, inteligentne latarnie uliczne, kasy sklepowe, automaty biletowe lub stacje ładowania pojazdów, a nad ziemią krążą satelity i stacje kosmiczne. W każdym z nich znajduje się odpowiedniego rozmiaru komputer, który steruje funkcjami odpowiedzialnymi za prawidłowe działanie urządzenia.

O tym, jak działa komputer możesz przeczytać w materiale Rola komputera w informatyceD14nDUj53Rola komputera w informatyce. Informacje o budowie komputera znajdziesz w materiale Elementy zestawu komputerowegoDBS6YgxV5Elementy zestawu komputerowego. Warto zapoznać się również ze znaczeniem technologii informacyjno‑komunikacyjnychD16xlmSWxznaczeniem technologii informacyjno‑komunikacyjnych. W materiale poznasz nie tylko nowoczesne sposoby wykorzystania technologii komputerowych, ale również rolę informacji we współczesnym społeczeństwie. Komputery pełnią w nim podstawową warstwę sprzętową umożliwiającą przepływ danych.

Jak powstał komputer?

Historia komputerów zaczyna się na tysiące lat przed powstaniem pierwszego jego przedstawiciela i była tworzona jednocześnie w wielu cywilizacjach. Nie ma jednej prostej odpowiedzi na to, co przyczyniło się do powstania obecnie nam znanego komputera.

Ciekawostka

Nazwa komputer jest zapożyczeniem z języka angielskiego computer, czyli kalkulator, elektroniczna maszyna cyfrowa, powstałym z łacińskiego computare obliczyć, sumować, liczyć. W staropolszczyźnie istniały określenia, które wywodziły się bezpośrednio od łacińskiej nazwy, np. komput oznacza liczba, rachunek, a komputować obliczać, kompletować.

System pisma klinowego wymyślony w 3000 roku przed naszą erą w Mezopotamii można nazwać pierwszym przykładem przechowywania i przetwarzania danych. Liczydło to jedne z najstarszych przyrządów służące obliczeniom. Posiadało wiele odmian, w różnych społeczeństwach, o różnym stopniu zaawansowania na przestrzeni wieków. Ważną rolę w historii komputera odgrywała matematyka, a wszelkie systemy liczbowe, pierwsze przykłady użycia zer i jedynek do zapisu sposobu informacji, analogowe mechanizmy, czy skomplikowaną maszynerię można uznać za odkrycia i technologie, które zostały potem zaadaptowane i przystosowane do stworzenia pierwszego komputera. W drugiej połowie XIX wieku historia znacznie przyśpieszyła, a liczba nowych wynalazków, projektów i przełomów zwiększała się z każdym mijającym rokiem.

Ze względu na posiadanie jedynie szczątkowych informacji i niewielkich znalezisk pochodzących sprzed naszej ery, brak pełnego udokumentowania rozwoju wszystkich cywilizacji przez kilka tysięcy lat, a także zawiłości historyczne i patentowe nowożytności, nie ma jednoznacznej pewności w stosunku do każdego odkrycia i wynalazku. Bezsporność historyków, co do rzeczywistych wydarzeń, jest tym mniejsza, im bardziej cofamy się w przeszłość, dlatego na temat pewnych dat, twórców i rozstrzygnięć kto był pierwszy, istnieje wiele teorii i opinii. Nie zawsze są one zgodne, nowych odkryć archeologicznych wciąż przybywa, dlatego w znalezionych informacjach mogą pojawiać się mniejsze lub większe nieścisłości.

1
Ćwiczenie 1

Wyszukaj w internecie informacje na temat historii komputerów. Znajdź informacje o przyrządach i urządzeniach, które służyły do obliczeń oraz określ przybliżony czas ich powstania.

Wykorzystaj poniższą oś czasu do zapisania kolejnych punktów historii komputerów. Przyciskiem Dodaj możesz wstawić do osi czasu nowe wydarzenie. Aby oś czasu zadziałała, potrzebne są co najmniej dwa wydarzenia z podanymi datami. Wydarzenia bez dat nie zostaną wyświetlone. Przyciskiem Usuń możesz usunąć wybrane lub nadmiarowe wydarzenie. Kliknij Utwórz oś czasu w celu obejrzenia stworzonej przez siebie osi czasu.  Aby wrócić do edycji, po wyświetleniu osi czasu, kliknij przycisk Edytuj oś czasu w lewym dolnym rogu. Uważaj, ponieważ przyciskiem Wyczyść możesz usunąć całą dodaną zawartość do osi czasu. Jeśli chcesz dodać ilustrację lub fotografię do wydarzenia, kliknij pole Dodaj zdjęcie, a następnie wybierz plik graficzny ze swojego komputera.

RqtNuQ0fPK07y
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY 3.0.

Zebrane wiadomości porównaj z danymi z interaktywnych osi czasu. Są one dostępne pod ćwiczeniem i opisowo, wraz z ciekawostkami, wymieniają kolejne etapy powstawania prekursorów obecnych komputerów oraz powiązanych z nimi technologii.

35 000 p.n.e – 100 p.n.e

Komputer w swoim najprostszym zamyśle był urządzeniem do wykonywania obliczeń w sposób łatwy i efektywny. Obliczenia z kolei umożliwiają nam rozwiązywanie różnych problemów i tworzenie nowych możliwości. Od zawsze potrzebne były ludziom w handlu, budownictwie, nawigacji, czy astronomii. Nim wynaleźliśmy odpowiednie mechanizmy i urządzenia, do obliczeń służyły nam proste przedmioty i narzędzia - patyki, kamyki lub palce u rąk. Z czasem, łącząc różne techniki i materiały, przekształciliśmy je w proste urządzenia ułatwiające obliczenia.

R6tnMkNY9nUyc
42000 p.n.e. Palce, kamienie, stożki, gliniane kule i kość z Lebombo. Choć nie brzmi to skomplikowanie, najstarszymi artefaktami matematycznymi z prehistorii są, mogłoby się zdawać, losowe przedmioty pozwalające na zobrazowanie liczb i ilości w różnych formach np. kości z nacięciami, kamienie układane jeden na drugim lub różnej wielkości kule mające określone wartości. Służyły one do liczenia, pomiarów, zapisu dat, cykli księżyca i innych informacji. 20000 p.n.e. Kość z Ishango w Muzeum Nauk Przyrodniczych w Belgii. Niżej jest zdjęcie przedstawiające kość z Ishango. Jest to długa kość z licznymi nacięciami. Jest ona w muzeum. Pod zdjęciem jest podpis. Kość z Ishango. Znaleziona w Demokratycznej Republice Konga była uważana przez pewien czas za najstarsze odkryte narzędzie matematyczne służące człowiekowi. Podobnie jak kość z Lebombo, może być postrzegana jako wczesna forma rabosza, czyli kawałka drewna z nacięciami używanego w średniowieczu. 8000 p.n.e. Gliniane paciorki nawleczone na sznurki. Używane na Bliskim Wschodzie, niewiele bardziej zaawansowane niż wcześniejsze odkryte formy zliczania, jednak bliższe znanej nam formie liczydła. 2700 p.n.e. - 2300 p.n.e. Współczesna wersja liczydła. Niżej jest zdjęcie przedstawiające Abakus. Jest to liczydło, składające się z dwóch ścianek połączonych jedenastoma, okrągłymi liniami. Na tych liniach zawieszone są koraliki w kolorze niebieskim i brązowym. Pierwsza linia jest pusta. W następnej z lewej strony jest pięć niebieskich koralików, a z prawej jest pięć brązowych. W kolejnej linii koraliki zmieniają się miejscami i tak dalej. Abakus - prekursor liczydła. Liczydło sumeryjskie wynalezione w regionie starożytnej Mezopotamii, około 2500 lat przed naszą erą. Abakus sumeryjski był używany do wykonywania prostych operacji arytmetycznych, takich jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie. Pierwotnie jego działanie opierało się na liniach rysowanych na piasku i kamykach. Nowocześniejsze wersje liczydła są używane do dziś. 1500 p.n.e. Starożytny perski zegar wodny. Niżej jest zdjęcie przedstawiające zegar wodny. Jest to głęboka, brązowa misa, do której wlewa się wodę. Misa leży na szarej beczce. Pod zdjęciem jest podpis. Zegary wodne i klepsydry. Nieoczywistym może być fakt, jak ważny w informatyce i komputerach jest pomiar czasu - synchronizacja, efektywność, wydajność, planowanie i zarządzanie procesami, czy koordynacja różnych elementów sprzętowych, m.in. procesora, pamięci oraz ich częstotliwości i taktowania. Bez pomiaru czasu sprzętowego, komputer nie byłby zdolny do wykonywania żadnych operacji lub programów, dlatego właściwym wydaje się zaznaczenie na osi czasu powstania pierwszych klepsydr i zgarów wodnych. Najstarsze pochodzą z Egiptu i Mezopotamii, z początku używano do tego wody, dopiero w średniowieczu zastąpiono ją piaskiem. 440 p.n.e. Rekonstrukcja rzymskiego abakusa, zrobiona przez RGZ Museum w Mainz, 1977 rok. Niżej jest zdjęcie przedstawiające rzymski abakus. Jest to prostokątne, gliniane urządzenie, w którym są koraliki oraz miejsca do przesuwania nimi. Pod zdjęciem jest podpis. Rzymski abakus. Nie ma pewności, czy wersja tego klasycznego abakusa była niezależnym wynalazkiem, czy pochodzi od wcześniej istniejących odmian. Jak każde liczydło pochodzące z innych czasów i cywilizacji, miało swoje unikalne cechy. Było używane na terenie Grecji oraz Rzymu i jest kolejnym prekursorem maszyn liczących. 150 p.n.e. - 100 p.n.e. Największy fragment mechanizmu z Antykithiry. Niżej jest zdjęcie przedstawiające fragment mechanizmu z Antykihiry. Jest on zaśniedziały i zniszczony przez czas. Na fragmencie widać okrąg, w którym są cztery linie, łączące się w środku w koło. Pod zdjęciem jest podpis. Pierwszy analogowy komputer - mechanizm z Antykithiry. Znaleziony dopiero w 1902 roku, starożytny grecki artefakt. Mechaniczny przyrząd służył do obliczenia pozycji ciał niebieskich w wyjątkowo dokładny sposób. Jego niedoścignionej złożoności nie przyćmił żaden inny wynalazek, aż do XVIII wieku
Oś czasu historii powstawania komputerów od 35 000 p.n.e do 100 roku p.n.e.
Źródło: GroMar, Mróz Kamil, licencja: CC BY 3.0.

10 n.e – 1900 n.e

Powstałe później wynalazki były pierwszymi próbami zautomatyzowania różnych działań. Dopiero w XVII wieku powstały pierwsze mechaniczne maszyny liczące, które wraz z rozwojem cywilizacji i dokonywaniem nowych odkryć, miały coraz bardziej skomplikowane konstrukcje. Rozwój technologii od tego czasu mocno przyśpieszył, a nowych wynalazków nie dzieliło już kilka wieków, lecz coraz mniejsza liczba lat.

Rj4Q7Moj0BoMv
10 - 70 Wynalazki Herona z Aleksandrii Genialny starogrecki matematyk, fizyk i konstruktor był prekursorem dzisiejszej automatyzacji i robotyki. Od wynalazków podobnych do silnika parowego, automatycznych drzwi świątynnych, po samoczynne i programowalne maszyny, które wykonują sekwencyjne operacje i reagują na określone instrukcje np. figurki oraz automaty będące prekursorami robotów, pojazdy (programowalny wózek trójkołowy), czy samogrające pianino. 200 Współczesna wersja chińskiego liczydła. Niżej jest zdjęcie liczydła w prostokątnym pudełku. W środku jest przegródka, dzieląca pudło na dwie, nierówne części. W każdej z tych części leżą patyki, na których przebite są czarne koraliki. Pod zdjęciem jest napis. Suanpan - chiński abakus Bardziej zaawansowana wersja liczydła wynaleziona w Chinach, pozwalała nie tylko szybko dzielić, mnożyć, dodawać i odejmować liczby, ale także pierwiastkować kwadratowo i sześciennie. 800 - 1300 Wynalazki i mechanizmy złotego wieku Islamu Choć okres ten rozciąga się na kilka wieków, najwybitniejsi uczeni, których można uznać za znaczących dla historii komputerów, żyli i tworzyli po roku tysięcznym. Poza mechanicznymi urządzeniami służącymi do obliczeń o ciekawie brzmiących astronomicznych nazwach (takich jak planisfera, astrolabium, czy torquetum), podobnie do Herona z Aleksandrii tworzyli programowalne, samoczynne, a nawet humanoidalne roboty i maszyny, działające na zasadzie analogowych komputerów. 1088 Miniaturowy model astronomicznej wieży zegarowej, którą wynalazł Su Song. Niżej jest zdjęcie wieży zegarowej. Jest ona zbudowana z drewna. W środku ma napędzany wodą mechaniczny zegar oraz różne, metalowe elementy. Na froncie, z lewej i prawej strony są narysowane białe obiekty, przypominające ptaki. Środkowa część nie jest zabudowana i można zobaczyć metalowe elementy. Na dachu cztery pionowe, złote smok trzymają złoty element. Nad nimi rozpostarty jest daszek. Niżej jest podpis. Chińska wieża zegarowa z czasów dynastii Song Podobnie jak wcześniej wspomniane klepsydry, nie jest to urządzenie związane bezpośrednio z komputerami, jednak użyty w wieży mechanizm wychwytu miał ogromne znaczenie w historii technologii. Był to kluczowym wynalazek, który umożliwił powstanie w pełni mechanicznego zegara. Zegar mechaniczny jest przykładem komputera analogowego, który przetwarza informacje za pomocą ciągłych sygnałów fizycznych do reprezentacji danych. Wychwyt jest prekursorem komputera cyfrowego, ponieważ umożliwia podział czasu na jednostki i reprezentację informacji za pomocą impulsów (elektrycznych w poźniejszym czasie). 1393 Rysunek dwudzielnego rabosza z miasta Gilian (Południowa Serbia) z 1911 roku. Niżej jest zdjęcie przedstawiające trzy kije do zliczania. Dwa pierwsze są zwrócone w lewą stronę, a trzeci w prawą stronę. Na pierwszym wyryte jest od góry dwa razy X, dwa razy gruba pionowa kreska, gruby ukośnik w drugą stronę, cienka pionowa linia trzy razy gruba pionowa kreska, trzy razy X, dwa razy gruba pionowa kreska, cienki ukośnik i cienki ukośnik w drugą stronę. Pod każdym symbolem jest cyfra. Pod X jest 100, pod grubą pionową linią jest 10, pod grubym ukośnikiem w drugą stronę jest 50, pod cienką pionową linią jest 5, pod cienkimi ukośnikami jest 25. Na drugim kiju wyryte jest dwa razy V, dwa razy gruba pionowa kreska, cienka pionowa linia, gruby ukośnik w drugą stronę, trzy razy grupa pionowa kreska, dwa razy cieka pionowa kreska, trzy razy V, dwa razy gruba pionowa kreska, cienka pionowa kreska, cienki ukośnik w prawą i lewą stronę. Pod ostatnimi ukośnikami są liczby dwadzieścia pięć. W trzecim kiju od lewej wyryte są dwa razy odwrócone V, dwa razy gruba pionowa kreska, cienka pionowa linia, gruby ukośnik w drugą stronę, trzy razy grupa pionowa kreska, dwa razy cieka pionowa kreska, trzy razy odwrócone do góry nogami V, dwa razy gruba pionowa kreska, cienka pionowa kreska, cienki ukośnik w prawą i lewą stronę . Pod ostatnim kijem jest napis. Fig. 395. Dwudzielny raboś z m. Gilian. – Południowa Serbia. Enciklopedija slvjanskoj fiłołogii t. 3, r. 1911, s. 31 fig. 6. Pod zdjęciem jest napis. Rabosz - kawałek drewna z nacięciami Po angielsku nazwany Tally stick, czyli w wolnym tłumaczeniu kijek do zliczania lub rejestrowania. Słowo rabosz zanotowano końcówką XIV wieku w rachunkach na dworze Władysława Jagiełły, jednak zbieżne formy tego narzędzia wykorzystywano od prehistorii (kości Lebombo i Ishang). Na kartach historii można znaleźć podobne urządzenia u plemion Inuitów, w starożytnym Egipcie i Italii (notatki Pliniusza Starszego z połowy I wieku naszej ery na temat najlepszego do wykorzystania drewna), w państwie Inków, a także w Chinach (opowieści Marco Polo z XIII wieku). O kiju do zliczania wspomina się również w Kodeksie Napoleona z XIX wieku. 1617 - 1632 Suwak logarytmiczny. Niżej jest zdjęcie suwaka logarytmicznego. To urządzenie przypomina trójkątny daszek, który składa się z jednej strony trzech połączonych ze sobą linijek. Po nim można przesuwać prostokątną ramkę. Z drugiej strony jest linijka. Pod zdjęciem jest napis. Kostki Napiera i suwaki logarytmiczne Jeśli początków powstania komputerów należy szukać w urządzeniach do obliczania, a wcześniej na osi czasu został wspomniany abakus, historyczny hołd należy oddać dwóm matematykom XVII wieku, działającym w podobnym czasie. John Napier wynalazł urządzenie podobne, lecz kompletnie różne od abakusa, upraszczając sobie mnożenie i dzielenie przy tworzeniu tablic logarytmicznych w 1617 roku. W odróżnieniu od prehistorii, nie używano już prawdziwych kości. Jednak urządzeniem wynalezionym w 1632 roku, które przetrwało w użytku aż do lat 80. XX wieku i było używane przez prawie 400 lat pokoleń inżynierów i matematyków, był suwak logarytmiczny wynaleziony przez Williama Oughtreda. Został on dopiero zastąpiony przez przenośne elektroniczne kalkulatory. 1642 Pascalina - maszyna licząca. Niżej jest zdjęcie prostokątnego, metalowego urządzenia. Z przodu jest sześć pokręteł. Nad nimi są okienka, w których pojawia się cyfry. Pod zdjęciem jest podpis. Pascalina - maszyna licząca Wcześniejsze mechaniczne urządzenia służyły do przewidywań astronomicznych, w tym wypadku jednak po raz pierwszy wykonano działania na liczbach. Nie był to jednak pierwszy mechaniczny kalkulator - 20 lat wcześniej stworzył takowy Wilhelm Schickard, jednak pożar jednej z maszyn spowodował porzucenie kolejnych prób. Wspomniana na osi czasu maszyna licząca została zaprojektowana przez Błażeja Pascala, a do czasów dzisiejszych ostało się dziewięć stworzonych przez niego urządzeń. Maszyny te są sumatorami, czyli wykonują trzy podstawowe działania arytmetyczne: dodawanie, odejmowanie i mnożenie. 1676 - 1703 Maszyna Leibniza i binarny system liczbowy Poza wynalezieniem kolejnej formy kalkulatora mechanicznego, temu niemieckiemu filozofowi i matematykowi przypisuje się również opisanie binarnego systemu liczbowego. Choć podobnie działające systemy liczbowe pojawiały się od starożytności w różnych cywilizacjach (Egipt, Chiny, Indie), Gottfried Leibniz jest ojcem współczesnej formy. Binarny system liczbowy jest uniwersalnym językiem, w którym komputery wykonują polecenia procesora. 1820 Arytmometr Colmar z 1852 roku. Niżej jest zdjęcie urządzenia. Przypomina on otwartą teczkę. W otwartej jest duża karta. Po lewej stronie jest tabliczka mnożenia do dziewięciu. Po środku jest teks w języku francuskim. Po prawej jest tabela, składająca się z sześciu kolumn, w której są cyfry. W dolne cześć jest metalowe urządzenie, na którym są przełączniki, pokrętła, paski góra-dół. Przy tym urządzeniu po lewej stronie jest karteczka w języku niemieckim. Pod zdjęciem jest napis. Arytmometr Twórcą pierwszego używanego na szeroką skalę kalkulatora mechanicznego stał się Charles Xavier Thomas de Colmar. Początkowo napędzany był korbką, w późniejszych wersjach stał się cyfrowy i wykorzystywał elektryczność, która w XIX wieku stawała się coraz bardziej powszechna na świecie. Z czasem arytmometry były coraz bardziej automatyczne oraz łączono je z maszynami do pisania. Używane były do lat 70. XX wieku. W 1845 w Warszawie zaprezentowano polski arytmometr - maszynę licząca Staffela.

Arytmometr jest również określeniem jednostki obliczeniowej procesora komputera (nazywana jednostką arytmetyczno-logiczną), która wykonuje operacje logiczne oraz dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia na liczbach. Jednym z podstawowych elementów arytmometra jest sumator. 1822 - 1852 Ojciec komputerów i pierwsza programistka Opisując historię powstania komputerów, nawet jej skróconą formę, nie można nie wspomnieć o ojcu komputerów, konstruktorze mechanicznych maszyn liczących. Charles Babbage wymyślił komputer mechaniczny wyprzedzający swoje czasy o około sto lat. Wprowadzanie programów i danych miało być dostarczane do jego maszyny za pomocą kart perforowanych, a stosowany język programowania przypominał te używane w drugiej połowie XX wieku. Niestety projekt tego pierwszego komputera ogólnego przeznaczenia nigdy nie został w pełni ukończony. Jego wynalazek analizowany był przez kolejne dekady przez naukowców, inżynierów i przedsiębiorstwa. Stosowany przez niego silnik analityczny został opisany w artykule włoskiego inżyniera, który przetłumaczyła brytyjska matematyczka i pisarka Ada Lovelace. Jej własne uwagi wobec maszyny analitycznej Babbage’a zawierały pierwszy opisany w historii program komputerowy, co czyni ją pierwszym programistą komputerowym. Okres ich działalności przypada na pierwszą połowię XIX wieku. 1887 Karty perforowane i maszyna do dziurkowana używane przez kobietę w 1950 roku. Niżej jest czarno-białe zdjęcie, na którym kobieta siedzi przy biurku. Z boku ma kartki dziurkowane. Przed nią jest metalowe urządzenie do dziurkowania. Składa się ona z miejsca do położenia karty oraz ramienia, które dziurkuje kartę. Za tym urządzeniem jest stojak, na którym leży rulon. Po lewej stronie jest pusta kartoteka. Pod zdjęciem jest napis. Karty perforowane (dziurkowane) i maszyny licząco-analityczne Karty dziurkowane były nośnikiem danych o przełomowym znaczeniu dla historii komputerów, ponieważ stanowiły pierwszy sposób przechowywania i przetwarzania danych w formie cyfrowej. Karty perforowane umożliwiały programowanie maszyn obliczeniowych za pomocą otworów reprezentujących znaki alfanumeryczne lub instrukcje. Za ich twórcę uznaje się francuza Joseph Marie Jacquard, który już w 1804 roku osiągnął przełom w możliwościach ich programowalności. Jednak dopiero Amerykanin Herman Hollerith opatentował format karty dziurkowanej, która weszła do powszechnego użycia wraz ze stworzoną przez niego pasującą maszyną licząco-analityczną. W kolejnych dekadach zmieniały się standardy kart perforowanych, a najpopularniejszym z nich został ten zaproponowany przez powstałe w 1911 roku IBM - jedno z najstarszych przedsiębiorstw informatycznych na świecie. Karty dziurkowane były używane przez różne firmy i instytucje do celów statystycznych, biznesowych i naukowych aż do lat 80. XX, kiedy wyparły je dyskietki, taśmy magnetyczne i dyski twarde
Oś czasu historii powstawania komputerów od 10 n.e do 1900 roku n.e.
Źródło: GroMar, Mróz Kamil, licencja: CC BY 3.0.

1900 n.e – 2023 n.e

Stosunkowo niedawno, bo w połowie XX wieku podczas wprowadzania technologii elektronicznych do szerszego użytku, poza obliczeniami, komputery zaczęły służyć do przetwarzania najróżniejszych danych. Gdy już osiągnęliśmy odpowiednią moc obliczeniową i możliwości wykorzystania komputerów, ważnym stała się miniaturyzacja i rozpowszechnienie technologii. Erę cyfrowych komputerów zaczęto dzielić na generacje w zależności od stosowanej technologii - przekaźników (generacja 0), lamp elektronowych (generacja 1), tranzystorów (generacja 2), układów scalonych (generacja 3), mikroprocesorów (generacja 4), aż po komputery optyczne, czy kwantowe (generacja 5).

RO7KxNJVzZoai
1900 - 1950 Rozwój komputerów analogowych, cyfrowych i maszyna Turinga Pierwsza połowa XX wieku obfitowała w niezliczone próby stworzenia coraz to bardziej zaawansowanej maszyny, choć żadnej nie można było nazwać pełnoprawnym komputerem. Urządzenia analogowe i mechanicznie, w tym również elektroniczne, współistniały ze sobą, jednak to te pierwsze uznawane były za przyszłość informatyki. Takie podejście zmieniły komputery cyfrowe, których przykładem może być elektromechaniczny, programowalny i w pełni cyfrowy komputer generacji zero wynaleziony przez Konrada Zuse. Wojna i niespokojne czasy napędzały postęp, choć większość z "komputerów" powstawała na uniwersytetach. Zasada działania współczesnego komputera została po raz pierwszy opisana przez informatyka Alana Turinga, który przedstawił tę ideę w 1936 roku. Abstrakcyjny model komputera zwany maszyną Turinga byłby zdolny do dowolnych obliczeń matematycznych o nieskończonej długości bez popełniania błędów. Współczesne komputery są przybliżeniami maszyny Turinga o skończonej pamięci i mocy obliczeniowej, jednak sama koncepcja jest jedną z podstaw dzisiejszej informatyki teoretycznej. 1942 - 1945 Komputer Colossus (po lewej) oraz ENIAC (po prawej). Niżej są dwa czarnobiałe zdjęcia. Na pierwszym jest komputer, który zajmuje dużą część ściany. Składa się z metalowych elementów, przycisków, włączników. Stoją przy nim dwie kobiety. Na drugim zdjęciu jest jeszcze większy komputer podobnej budowy jak pierwszy. Kuca przy nim mężczyzna. Pod zdjęciami jest napis. Colossus oraz ENIAC - Elektroniczny, Numeryczny Integrator i Komputer Choć to nie jedyni pretendenci do miana pierwszych elektronicznych, cyfrowych i programowalnych komputerów pierwszej generacji, ich powstanie było przełomowe. W 1945 roku ENIAC (ang. Electronic Numerical Integrator And Computer) został pierwszym komputerem ogólnego przeznaczenia, a zamiast płytek perforowanych, korzystał z przełączników i kabli. Uruchomiony rok wcześniej Colossus służył głównie do łamania szyfrów. Zawirowania patentowe mogą wskazywać również, że to Komputer ABC (ang. Atanasoff–Berry Computer) z 1942 roku należy wskazywać jako pierwszy, choć było to binarne, elektroniczne i cyfrowe urządzenie liczące, więc o specjalistycznym zastosowaniu, często również zawodne. 1951 Komputer UNIVAC I, Eckert-Mauchly Laboratory w Filadelfii 1951 rok. Niżej jest czarnobiałe zdjęcie. Przedstawia ono komputer, który zajmuje większą część pomieszczenia. To urządzenie jest przy ścianie. Na środku pokoju przy stanowisku komputerowym siedzi mężczyzna w garniturze. Za nim stoi drugi mężczyzna, który jest przy średniej wielkości urządzeniu. Pod zdjęciem jest napis. Pierwsze komputery komercyjne w sprzedaży Niewiele czasu minęło nim komputery z ogromnych wielopokojowych rozmiarów i wielotonowej wagi przeszyły ewolucję do zminiaturyzowanych wersji wielkości szafy i dużego biurka. Ferranti Mark 1 był pierwszym elektronicznym, cyfrowym i programowalnym komputerem dostępnym w sprzedaży. Oczywiście pozwolić sobie na niego mogły głównie uniwersytety, urzędy administracyjne i przedsiębiorstwa. Wyprodukowano kilka egzemplarzy i nie był produkowany masowo w odróżnieniu od UNIVAC I (ang. Universal Automatic Computer), który sprzedał się już w kilkudziesięciu sztukach. 1953 - 1966 Niżej jest zdjęcie. Przedstawia ono duży, prostokątny komputer. Są na nim włączniki, przyciski. To urządzenie jest mniejsze od poprzednich. Przy komputerze majsterkuje starszy mężczyzna. Pod zdjęciem jest napis. Komputery tranzystorowe Mniejsze, szybsze i bardziej niezawodne komputery drugiej generacji oparte na tranzystorach, które wyparły wcześniej używane przekaźniki i lampy elektronowe. Pierwszy model powstał na uniwersytecie w 1953 roku, jego pierwsza komercyjna wersja Metrovick 950 wyszła w 1956 roku. IBM, to samo przedsiębiorstwo, które zaczynało od kart perforowanych pięćdziesiąt lat wcześniej, wyprodukowało 12 tysięcy sztuk swojego modelu komputera tranzystorowego w latach od 1960 do 1964. 1961 Kalkulator Anita Mk VIII. Niżej jest zdjęcie. Jest na nim większy kalkulator. Składa się on z kilkudziesięciu przycisków, na których są cyfry, znaki matematyczne. Jest też przycisk uruchamiania się. Na wyższej części wystaje ekranik, na którym wyświetla się wynik. Pod zdjęciem jest napis. Pierwszy komercyjny kalkulator stacjonarny Wspólna historia komputerów i kalkulatorów zaczęła rozchodzić się na dwie drogi w połowie XX wieku. Komputery elektroniczne stały się wszechstronne i zapoczątkowały erę informatyczną. Kalkulatory z kolei, mimo wspólnych korzeni z komputerami w postaci urządzeń takich jak abakus, pozostały prostymi maszynami liczącymi. Pierwszym na świecie w pełni elektronicznym kalkulatorem stacjonarnym był brytyjski Bell Punch ANITA Mark VII. 1963 - 1971 IBM System/360 Model 50 CPU - komputerowa konsola operatora i urządzenia peryferyjne w firmie Volkswagen. Niżej jest czarnobiałe zdjęcie. Mężczyzna siedzi przy biurku i coś notuje. Przed nim jest duży prostokątny komputer. Składa się on z przycisków, włączników. Obok mężczyzny są inne komputery. Pod zdjęciem jest napis. Komputery oparte o układy scalone Masowy wzrost wykorzystania komputerów na świecie przyspieszył wraz z komputerami trzeciej generacji, która rozpoczęła się około 1966 roku na rynku komercyjnym. Komputery te wykorzystywały układy scalone i były jak zwykle mniejsze, szybsze, tańsze i niezawodniejsze niż poprzednie generacje. Przykładem takiego komputera był ogłoszony w 1964 roku IBM System/360, który został pierwszą rodziną komputerów o różnej mocy i cenie, ale zgodnych ze sobą pod względem architektury i oprogramowania. Był też pierwszym komputerem, który używał bajtów jako jednostki adresowania pamięci. W 1971 roku w sprzedaży pojawiły się również dyskietki, wprowadzone przez firmę IBM, a w późniejszym czasie wykorzystywane w większości komputerów. 1971 Podpis pod ilustracją. Pierwszy komercyjny kalkulator przenośny Kiedy komputery zaczynały dopiero co mieścić się na biurkach, kalkulatory mieściły się już kieszeni, przy okazji zastępując wspomniany 400 lat wcześniej suwak logarytmiczny. Pierwszym naprawdę małym, kieszonkowym kalkulatorem elektronicznym był Busicom LE-120A „HANDY”, który został wyprodukowany w Japonii i wprowadzony na rynek na początku 1971 roku. Ich wygląd od tamtego czasu nie wiele się zmienił, a ich istnieniu zagroziły dopiero przenośne telefony. 1972 Komputer Altair 8800. Niżej jest zdjęcie komputera. Jest on niewiele większy od współczesnych komputerów stacjonarnych. Z przodu ma włącznik, kontrolki, miejsce do wkładania dyskietek. Na górze jest szyba, dzięki której można zobaczyć środek komputera składający się z kilkunastu elementów, kabli. Pod zdjęciem jest napis. Komputery oparte na mikroprocesorach Pierwszy mikroprocesor, nazwany Intel 4004, został opracowany przez firmę Intel w 1971 roku i był używany w kalkulatorach. Generacja czwarta rozpoczęła się na dobre wraz z wprowadzeniem na rynek komputerów z mikroprocesorami i trwa do dziś. Jednym z pierwszych jej przedstawicieli był Micral wypuszczony na rynek w 1973 roku. Podobnie jak wypuszczony dwa lata później Altair 8800, korzystał z procesorów firmy Intel. 1976 - 1977 Trzy komputery określone przez Byte Magazine jako „Wielka Trójka 1977” (od lewej): Commodore PET 2001m Apple II oraz TRS-80 Model I. Niżej jest zdjęcie. Są na nim trzy komputery położone na stole, który jest przykryty czarnym materiałem. Za urządzeniami jest ściana z cegły. Komputery przypominają współczesne urządzenia. Wszystkie składają się z wbudowanego monitora, miejsca na dyskiet oraz klawiatury. Różnią się wielkością oraz wyglądem. Pod zdjęciem jest napis. Apple I i wielka trójka O ile Apple I wydany w 1976 roku wciąż można było uznać za hobbistyczne narzędzie, tak Apple II wydany rok później, wraz z Commodore PET oraz TRS-80 zapoczątkowały erę masowych komputerów domowych. Produkcja sprzętu stała się o wiele tańsza i prostsza, a aplikacje, takie jak gry, edytory tekstu i arkusze kalkulacyjne, zaczęły być coraz powszechniejsze. 1981 Komputer osobisty IBM PC. Niżej jest zdjęcie małego białego komputera. Jest przy nim klawiatura na kabel. Pod monitorem są dwa miejsca na dyskietki. Z boku z tyłu są przycisk uruchamiania się. Pod zdjęciem jest napis. IBM PC i pierwszy komputer przenośny IBM wprowadził na rynek IBM PC, pierwszy komputer osobisty oparty na architekturze otwartej, która pozwalała na łatwą rozbudowę i kompatybilność z innymi urządzeniami. Jego masowa produkcja rozpowszechniła dzisiejszy standard komputerów osobistych o identycznej architekturze. W tym samym roku opracowany został Osborne 1, który zyskał miano pierwszego komputera przenośnego w historii - ważył tylko 12 kilogramów. 1986 Komputer Macintosh 128k z 1984 roku. Niżej jest zdjęcie kmputera. Monitor jest złączony z klawiaturą. Pod monitorem jest miejsce na dyskietki. Po prawej stronie jest mysz komputerowa połączona z komputerem za pomocą kabla. Pod zdjęciem jest podpis. Macintosh i rozpowszechnienie myszy komputerowej Choć powstały w 1973 roku Xerox Alto jest uznawany za pierwszy nowoczesny komputer do użytku indywidualnego używający myszy komputerowej, samo urządzenie wskazujące pozostawało wcześniej mało znane aż przez 13 lat. Dopiero premiera komputera Macintosh wydanego przez firmę Apple rozpowszechniła znanego dzisiaj wszystkim "gryzonia". Macintosh poza myszą komputerową posiadał również takie nowości jak interfejs graficzny i wbudowane głośniki stereo. 1990 - 2000 Osborne 1 z 1981 roku (po lewej), Apple Macintosh Portable z 1989 roku z manipulator kulkowym (na środku) oraz laptop IBM ThinkPad 300 z 1992 roku (po prawej). Niżej jest zdjęcie z trzema komputerami przypominającymi współczesny laptop. Pierwszy jest największy, ma mały ekran i klawiaturę. W kół monitora są wejścia na różne kable oraz napędy na dyskietki. Drugi ma większy monitor. Z tyłu z boku jest wejście na dyskietki. Koło klawiatury jest touchpad, który przypomina wystającą kulkę. Ostatnie urządzenie najbardziej przypomina współczesny laptop. Brak jest touchpada. Z boku znajduje się wejście na płyty. Pod zdjęciem jest napis. Komputery przenośne W momencie gdy komputery stacjonarne na dobre zadomowiły się w naszym życiu, a na przestrzeni lat powstawały ich kolejne ulepszone wersje, a także domowe konsole do gier, miniaturyzacja technologii pozwalała rozwinąć się nowemu pojęciu - laptop. Choć ich historia sięga lat 70. XX wieku, dopiero w latach 90. laptopy stały się na tyle mniejsze, lżejsze i tańsze, by zyskać popularność. Takie nazwy jak notebook, czy ultrabook są konsekwencją miniaturyzacji laptopów, jednak historycznie granica między nimi została zatarta już w latach 80. wraz z powstaniem takich urządzeń jak NEC UltraLite, który był zdecydowanie mniejszy i lżejszy od powstających wtedy komputerów przenośnych. 9.1.2007 Pierwszy Iphone. Niżej znajduje się fotografia, która przedstawia czarny telefon z logiem nadgryzionego jabłka. Telefon stoi na podpórce i posiada jeden przycisk. Pod zdjęciem jest napis. Pierwszy smartfon Choć obecne smartfony i komputery mają ze sobą dużo wspólnego sprzętowo, rozwój telefonów to odrębna oś czasu, która w latach 90. XX wieku wraz z rozwojem urządzeń mobilnych coraz bardziej łączyła i wykorzystywała technologiczną potęgę komputerów. Z tego powodu, na osi czasu rozwoju komputerów warto zaznaczyć zaprezentowanie pierwszego smartfona iPhone, który połączył funkcje odtwarzacza multimedialnego, telefonu i komputera. 27.1.2010 Apple iPad pierwszej generacji. Niżej jest fotografia tabletu z jednym przyciskiem na dole. Pod zdjęciem jest napis. Pierwszy tablet Konkurencyjne w stosunku do laptopów okazały się tablety, które wyrosły na fali popularności dotykowych ekranów. Premiera iPada zapoczątkowała nową kategorię urządzeń mobilnych nadając przenośnym komputerom nowy kształt i współdziałając na rynku przez wiele lat razem z laptopami i smartfonami. 1.2019 Komputer kwantowy IBM Quantum System One w Ehningen, Niemcy. Niżej jest zdjęcie komputera kwantowego. Jest to duże czarne urządzenie znajdujące się za szybą ochronną. Pod zdjęciem jest napis. Komputer kwantowy IBM Q System One pierwszy komercyjny komputer kwantowy stworzony przez firmę IBM. Mieści się w hermetycznym szklanym sześcianie o wymiarach 2,7 na 2,7 na 2,7 metra, czyli zajmuje tyle samo miejsca, co pierwsze komputery cyfrowe z lat 60. XX wieku
Oś czasu historii powstawania komputerów od 1900 n.e do 2023 roku n.e.
Źródło: GroMar, Mróz Kamil, licencja: CC BY 3.0.

Zastosowanie technologii informacyjno‑komunikacyjnych

Gwałtowny rozwój technologii informacyjno‑komunikacyjnych przyczynił się do rozszerzenia zastosowań komputerów. Przestały one być maszynami wykorzystywanymi tylko do wykonywania obliczeń. W dzisiejszym świecie urządzenia komputerowe znalazły zastosowanie praktycznie w każdej dziedzinie życia. Sterują pracą wielu urządzeń znajdujących się w domu, szkole, szpitalu, banku, sklepie, w ośrodkach informacji turystycznej, w kosmicznych rakietach i laboratoriach naukowych.

1
Ćwiczenie 2

Znajdź jak najwięcej zastosowań, jakie mają komputery w różnych dziedzinach naszego życia. Inspiracją dla ciebie mogą być przedstawione nad ćwiczeniem fotografie i ilustracje. Do każdej z dziedzin dopisz parę zawodów, które wykorzystują kompetencje informatyczne.

Swoje odpowiedzi zapisz w poniższym dzienniczku.

R19UJVvUI2dSv
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Zapamiętaj!

Ze względu na szybki rozwój technologii informacyjnej komputery znalazły zastosowanie we wszystkich obszarach życia. Spotykasz je wszędzie. Wspierają edukację, medycynę, naukę, funkcjonowanie różnych firm, handel, rozrywkę oraz wydarzenia kulturalne i sportowe.