Raunari i njihova primjena 1.3 Diferentni i analitiki stroj arlsa Bebida

Poslije Lajbnica i Paskala nastaje dua pauza u razvoju raunske, a uslovno reeno i raunarske tehnike.

Pronalaskom buene kartice u programiranju tkalakih strojeva francuskog mehaniara Falkona (Falcon) 1728. godine i realizacijom te ideje, koju je oivio lionski mehaniar Jozef akar (Joseph Jacquard) 1808. godine svojim automatskim tkalakim stanom, ostvoren je temelj za stvaranje ureaja koji se mogu unaprijed programirati za rjeavanje razliitih problema.

Ovoj ideji posvetit e cijeli svoj ivot arls Bebid (Charles Babbage), matematiar i profesor Univerziteta u Kembridu, koji u prvoj polovini devetnaestog vijeka ini novi znaajan korak naprijed.

Sl. 1.5 Tkalaki stan Jozefa akara

Raunari i njihova primjena Bebid je prvo doao na ideju za tanije izraunavanje logaritamskih tablica, koju je realizovao 1834. godine izgradnjom stroja kome je dao naziv diferentna maina. Zbog ove maine veliki broj istoriara tehnikih nauka smatra ga ocem prve prave raunske (analitike) maine.

Nakon uspjeno realizovane konstrukcije maine za izraunavanje logaritamskih tablica, Bebidova slijedea ideja bila je revolucionarna i na njoj je baziran dananji raunar. Bebid je naime shvatio da raunska maina treba da bude tako koncipirana da moe da rjeava ne samo jedan odreeni (na primjer izraunavanje logaritama), nego bilo koji problem. Prototip ovakve maine nazvao je analitika maina, ali je na alost nikada nije doveo u radno stanje. Pomenuti eksperimentalni prototip nalazi se i danas u Britanskom tehnikom muzeju, a fascinantno je to to ona ima sve elemente savremenog raunara: ulazna i izlazna jedinica za tampanje rezultata, aritmetika jedinica (obrada instrukcija je bila preko programa na buenim karticama), kontrolna jedinica i konano memorija. Pogon maine bio je u duhu svog vremena. Radilo se o parnom pogonu.

Sl. 1.6 Diferentna maina Sl. 1.7 Analitika maina

Raunari i njihova primjena 1.4 Holeritov stroj i razvoj uredske mehanizacije

Slijedei znaajan korak uinjen je krajem XIX vijeka u Sjedinjenim Amerikim Dravama. Direktan podstrek da se uradi neto novo u tehnici raunanja bio je popis stanovnitva u ovoj zemlji, obavljen 1890. godine. Da bi se rijeili problemi obrade ogromne koliine podataka iz ovog popisa, raspisan je konkurs kojim se trailo najbolje rjeenje za realizaciju tog posla. Rjeenje koje je prihvaeno ponudio je Herman Holerit (Hermann Holerith), a pomenuti posao obrade podataka pomenutog popisa, za preko ezdeset miliona stanovnika, zavren je za svega est sedmica.

Holeritova ideja su bile buene kartonske kartice. Ideja je bila tako dobra da se taj medij sve do poetka osamdesetih godina dvadesetog vijeka mogao sresti kod maina za obradu podataka. Svoj izum Holerit je patentirao, te otvorio vlastitu firmu koja nakon njegove smrti, 1926. godine mijenja naziv u International Business Machine Corporation (IBM). Mada je Bebid prvi zamislio koritenje buene kartice za unoenje podataka u mainu, on tu zamisao nikad nije realizovao, pa je slava konstruktora prve sprave koja moe da ita podatke sa standardizovanih kartica pripala Holeritu.

Sl. 1.8 Holeritov Punched Card Tabulator

Raunari i njihova primjena 1.5 Stvaranje prvih raunara

Poetkom XX vijeka, mada se mehaniki kalkulatori sve vie usavravaju, jo uvijek nema nekih znaajnijih pokuaja u ralizaciji raunara ope namjene programiranih univerzalnih strojeva. Tek oko 1930. godine paralelno u Njemakoj i SAD javljaju se prvi pokuaji. U Njemakoj 1938. godine Konrad Zuse (Konrad Cuze) gradi raunske maine Z1 i Z2, realizovane na elektromehanikom principu, koje rade u binarnom sistemu (elektromehaniki digitalni raunar). Potom elektromehaniki element u raunaru (relej) zamjenjuje sa daleko brom elektronskom cijevi, to dovodi do izrade novih modela Z3 1941. godine i kasnije Z4, koji predstavljaju prve raunare ope namjene, i to programski kontrolirane. Nakon rata nastavlja rad i pedesetih godina ima svoju fabriku "Cuze" koja proizvodi prve komercijalne elektronske raunare u Evropi i ujedno se idejama uspjeno nosi sa mnogo monijim Amerikancima. Naalost, nakratko i ne mogavi izdrati konkurenciju "Cuze" propada.

Sl. 1.9 Autor pored rekonstrukcije Z1 maine Sl. 1.10 Z3 maina Pred kraj II svjetskog rata 1943. godine na Univerzitetu u Harwardu Howard Aiken projektuje, a u IBM-u se realizuje elektromehaniki digitalni raunar MARC-I (Cuze je tada ve imao u pogonu model Z4). Tu je i elektromehaniki raunar Bell-Model I konstruktora tibica (Stibitz).

Raunari i njihova primjena Odmah poslije rata zavren je model MARC-II, ali ovaj zastarijeva prije nego je zavren, jer su saveznici saznali za radove Zusea. IBM grozniavo primjenjuje i usavrava nova saznanja i postaje ubrzo vodea svjetska firma na tom planu.

1.6 Razvoj elektronskih raunara

U savremenim raunarskim naukama prvim pravim raunarom ope namjene (elektronski digitalni raunar) smatra se raunar ENIAC (Elektronic Numerical Integrator And Calculator), koji je konstruisan 1946. godine. Izgradili su ga naunoci Ekert (Eckert) i Mohli (Mauchly) sa Univerziteta u dravi Pensilvanija. Po principu rada praktino je identian dananjem raunaru, ali je kotao strahovito mnogo, bio je veliine trosobnog stana, teak preko 30 tona, i nije imao gotovih, upotrebljivih programa. Ovaj raunar je koristio vakuumske cijevi kao elemente za pohranjivanje brojeva i brojanje elektrinih signala. Sastojao se od 18000 ovih elektronskih cijevi, i zbog njihove nepouzdanosti ovaj raunar koriten je uglavnom za eksperimentisanje i istraivake zadatke (npr. za proraun artiljerijskih balistikih tabela) i nikad nije postao komercijalno sredstvo.

Sl. 1.11 Detalj Eniaca Sl. 1.12 Zamjena vakumske cijevi

Raunari i njihova primjena Glavni operacioni nedostatak raunara ENIAC bio je nepostojanje mogunosti memorisanja programa, pa se za svaki novi program morala iznova razvoditi i nova instalacija. Zato 1946. godine Don Fon Nojman (John Von Neuman) predlae novi nain operisanja instrukcijama, ali i podacima. On omoguuje pohranjivanje programa i podataka u memoriji raunara. Originalni Fon Nojmanov raunar bio je model MANIAC, razvijen za specijalne vojne potrebe. Fon Nojman zajedno sa konstruktorima ENIAC-a osniva firmu ECC u kojoj proizvodi i prvi komercijalno upotrebljivi openamjenski elektronski digitalni raunar UNIVAC I. Inovacija kod modela UNIVAC I bilo je koritenje magnetne trake kao medija za smjetanje podataka.

Sl. 1.13 Univac I Sl. 1.14 Procesor i memorija Univaca I

Sl. 1.15 Univac buene kartice

Raunari i njihova primjena Osnovne komponente ovih prvih raunara, bar sa stanovita principa rada, sauvale su se i do danas, tako da se esto kae da i dananji savremeni raunari rade na Fon Nojmanovom konceptu. Pronalazak tranzistora 1948. godine, ijom pojavom poinje novo doba u istoriji ljudske civilizacije era elektronike, raunara i informatike. Tranzistor je ekvivalentan elektronskoj cijevi triodi, ali je po svojim dimenzijama, cijeni, pouzdanosti u radu i potronji energije superioran u odnosu na istu, pa je praktino deset godina nakon pojave tranzistora elektronska cijev zavrila u tehnikom muzeju.

Sl. 1.16 Vakumske cijevi

Sl. 1.17 Izgled tranzistora

Raunari i njihova primjena