Między przeszłością a przyszłością komputerów i informatyki

Maciej M. SysłoUniwersytet Wrocławski, UMK w Toruniu

syslo@ii.uni.wroc.pl

Rozgrzewka, ICo ci dwaj Panowie, stojący na tle komputera ENIAC,

trzymają w rękach?

Mysz

Jedną liczbę

Jedną cyfrę

Klawiaturę

Cyfra dziesiętna: 0, 1,… zbudowana z 22 lamp!!!

2Maciej M. Sysło

Rozgrzewka, II

Magazyn lodówek

Elektrownia atomowa

Superkomputer

Chip w powiększeniu

Co to jest?

Superkomputer Earth Simulator (Japonia 2002 rok)

35 000 000 000 000 op/sekMaciej M. Sysło 3

IBM PC12 sierpnia 1981

Mikroprocesor serce komputera

Komputer dzisiaj

Elwro 800 Junior, 1986

Dziecinne, szkolne komputerkiMaciej M. Sysło

Serce każdego urządzenia

4

Think Myśl? Komputer to maszyna do myślenia !!!

Reklama firmy IBM z 1924 roku

Maciej M. Sysło 5

Maciej M. Sysło

Pierwsze kalkulatory elektroniczne

TI DataMath – 1972 Tylko 4 działania TI 30 – 1977

dla inżynierów

Elwro – Bolek Elwro – Lolek

Kalkulator mały komputerek

6

Człowiek zawsze musiał liczyć !!! używał do tego palców, rąk,

całego ciała:

robił także nacięcia na drewnie:

A jak liczono dawno temu?

Maciej M. Sysło

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

7

Maciej M. Sysło

Liczydła

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

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

Współczesne zdjęcia

8

Maciej M. Sysło

Liczydła

Japonia – Piórnik szkolny początek XX w.

Soroban

Przybory do pisania

Połączenie liczydła z

kalkulatorem

9

Maciej M. Sysło

Szkolne przybory do liczenia – piórniki

Pałeczki Napiera

1617 rok

Wyrób współczesny

Maciej M. Sysło

Pierwszy kalkulator

11

Pałeczki Napiera – jak używać

25

x 25

125

+ 50

625

2 5

2

5

4

1

1

2

5

0

0

0

+

20 56

Tradycyjne mnożenie:Mnożenie z pałeczkami:

Maciej M. Sysło

Pierwszy kalkulator

12

Maszyna SchickardaPierwszy kalkulator – 1624

Rycina z listu Schickarda do Keplera. Replika maszyny Schickarda

Pałeczki zainspirowały W. Schickarda przy budowie pierwszego kalkulatora

13

Kalkulator Schickarda – jak działa

Pałeczki w postaci walców, z wszystkimi cyframi

Działanie:•ustaw pałeczki – pierwsza liczba•ustawa drugą liczbę•dodaj cyfry z okienek

Maciej M. Sysło

Pierwsze kalkulatory mechaniczne

14

Wykonują tylko dodawanie

Maciej M. Sysło

Kalkulatory mechaniczne – sumatory

15

25

x 25

ABCDE

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

16

345

– 137

208

ABCDE

345

– 137

1 00000

1 00208

Odejmowanie jako dodawanie !!!

ABCDE

345

– 137

99999

1

1 00208

ABCDE

345

99862

1

1 00208

ABCDE

345

862 137

99000

1

1 00208

Tylko dodawania

Kalkulatory mechaniczne – sumatory

17

Mnożenie i dzielenie za pomocą wielokrotnego dodawania i odejmowania

Maciej M. Sysło

Kalkulatory mechaniczne – kręciołki

18

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

19

Bęben schodkowy Leibniza –1694Rozłożony na części:

Maciej M. Sysło

Kalkulator Curta – cud techniki

20

Maciej M. Sysło

Suwaki

Na wyposażeniu każdego inżyniera

do 1972 roku

Skala 30 cm

Skala 150 cm

Skala 12 m 21

40 mln

… a później

22

Kalkulator wyparł urządzenia, które przyczyniły się do jego

powstania!!!

1 mld w 2008

Do 1972 roku …

Maciej M. Sysło

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

23

Co pozostało sprzed 1972 rok

Maciej M. Sysło

011101001111011001110100abrakadabra

Morse jej ojcem

Kody: ASCII

a:01100001

b:01100010

d:01101100

k:01101011

r:01110010

Huffman

0 1110

110

1111

10

88 znaków 24 znaki24

Kompresja

Maciej M. Sysło

Flying Oliver Franklin

Blick DuplexDart

Writingball

25

Pierwsze ręczne procesory tekstu

Maciej M. Sysło

1875

26

Pierwsze ręczne procesory tekstu

Maciej M. Sysło

• Klawiatura QWERTY, Sholes, 1874 – rezultat konstrukcji i …

• Klawiatura Dvoraka (1936) – nie przyjęła się

• Ale …

„Klawiatura Morse”

27

Pierwsze ręczne procesory tekstu

Maciej M. Sysło

Fonty – to pomysł z najstarszych maszyn do pisania

Wymienne fonty

Lata 60-80

Przełom XIX/XX

28

Pierwsze ręczne procesory tekstu

Maciej M. Sysło

Colossus – 1943

„Bomby”: 1939 – polska 1940 – UK, USA

Rozwój komputerów w czasie wojny…

Maciej M. Sysło 29

Maciej M. Sysło

Dzisiaj … mamy jeszcze superkomputery

Cray-1 (1976) 250 000 000 operacji na sekundę

IBM Blue Gine/L (2005)80 000 000 000 000 operacji na sek

30

Maciej M. Sysło

Dzisiaj … mamy superkomputer dostępny dla każdego:

Google: 300 000 000 000 000 op/sek !!!

Google – obsługiwane przez najpotężniejszy komputer !!!

31

Od kiedy???

Nowa technologia ???

Jaka nowa technologia zostanie stworzona na IBM

PC, która wyprze PC?

Współczesna technologia

32

Skąd bierze się różnicamiędzy przeszłością i

przyszłością?Dlaczego pamiętamy przeszłość,

a nie pamiętamy przyszłości?[Stefan W. Hawking, Krótka historia czasu]

Do 2??? roku … ?

Maciej M. Sysło