Bazele Tehnologiei Informaticii

CAPITOLUL 1

1.1. Evolutia sistemelor de calcul

Din cele mai vechi timpuri oamenii au cautat sa construiasca dispozitive capabile sa simplifice anumite activitati, cum ar fi executarea unor calcule, a caror functionare sa poata fi dirijata conform unor reguli flexibile (numite programe) sunt foarte vechi. Astfel a luat nastere în orientul apropiat cu aproximativ 5000 de ani în urma o forma primitiva de abac, care poate fi considerat prima masina de calculat, menita sa automatizeze procesul de numarare si calcul.

În anul 1620 este inventata în Anglia rigla de calcul.

În anul 1642, la vârsta de 19 ani, matematicianul francez Blaise Pascal (1623-1662), proiecteaza si realizeaza prima masina mecanica de calculat deplin operationala, care înlocuia munca a 6 contabili. Aceasta masina lucra în sistemul zecimal folosind roti dintate cu câte 10 dinti fiecare, angrenate în diferite moduri, comanda masinii era asigurata manual. Masina denumita „Pascalina” realiza operatiile de adunare, de scadere, de înmultire si împartire; interesant este faptul ca înafara de adunare celelante operatii se realizau utilizându-se tehnici complementare, (transformarea scaderilor în adunari, operatiile de înmultire si împartire erau implementate prin serii de adunari, respectiv scaderi repetate) foarte asemanatoare cu cele existente în calculatoarele din anii 80 - 90. Masina a fost utilizata pâna la mijlocul secolului al XIX-lea.

Leibniz fiind nemultumit de mecanica fina din vremea sa, a preferat sa caute un sistem de numeratie mult simplificat (si nu cel zecimal), care sa înlature handicapul tehnicii. Astfel în anul 1694 Leibniz înbunatateste aceasta masina de calcul, prin înlocuirea sistemului zecimal de numeratie cu sistemul binar, care este si astazi baza prelucrarii electronice a datelor.

În anul 1823 matematicianul englez Charles Babbage (1791-1871) a elaborat proiectul unei masini analitice de calcul. Aceasta masina realizata cu mijloace mecanice consta dintr-o magazie pentru depozitarea datelor (memorie), o “moara” pentru efectuarea calculelor (unitate de prelucrare), dispozitive de intrare a datelor (unitate de intrare) si respectiv dispozitive pentru extragerea rezultatelor (dispozitive de iesire). Aceasta masina poate fi considerata ca fiind primul computer în sensul modern al cuvântului, adica o masina a carei functionare este controlata de instructiuni introduse de catre utilizator.

În anul 1854 matematicianul George Boole, publica rezultatele cercetarilor sale asupra logicii simbolice (inventânt Algebra booleana, Algebra Boole, introducânt notiunile de TRUE si FALSE), care stau la baza stiintei calculatoarelor.

În 1890 este realizata prima masina de perforat cartele, pe baza carora se realizeaza în SUA masini electromecanice de calcul cu cartele perforate, care pot efectua calcule asupra datelor continute pe cartele, pe baza unui program dinainte specificat (program cablat). Aceasta masina a fost folosita pentru prelucrarea datelor unui recensamânt din SUA, reducând timpul de calcul de la 10 ani la 2,5 ani. (cel ce a construit aceste masini a pus bazele companiei IBM)

În anul 1944 este pus în functiune primul calculator modern, numit MARK-1, realizat cu relee electromagnetice, datorita fiabilitatii reduse aproape nu a fost utilizat.

În anul 1947 sunt enuntate de catre John Von Neumann principiile folosite si astazi în constructia calculatoarelor, si anume utilizarea sistemului binar pentru reprezentarea informatiilor si utilizarea programelor memorate în locul celor cablate. Primele calculatoare construite conform acestor principii au fost EDVAC si UNIVAC-1 în SUA.

Un calculator modern reprezinta un sistem complex care înglobeaza în constructia sa tehnologii diverse cum ar fi:

- Electronice;

- Magnetice;

- Electromecanice;

- Electrooptice

- Mecanice.

Evolutia calculatoarelor este strâns legata de progresele înregistrate în aceste tehnologii. Putem împarti evolutia calculatoarelor în cinci etape, denumite generatii de calculatoare. Fiecare generatie de calculatoare este caracterizata de o dezvoltare tehnologica majora ce a schimbat fundamental modul în care calculatoarele au fost construite, având ca rezultat dimensiuni mai mici, mai puternice, mai ieftine, mai eficiente si mai fiabile. Fiecare generatie se întinde pe o perioada de aproximativ zece ani, în prezent aflându-ne în generatia a patra, iar dupa unii în a cincea de calculatoare. Criteriile care au stat la baza acestei clasificari sunt în general:

- Arhitectura sistemelor;

- Tehnologia de constructie a componentelor;

- Modalitatile de procesare a datelor;

- Caracteristicile sistemelor de operare;

- Limbajele de programare folosite.

De fapt evolutia constructiva a calculatoarelor este strâns legata de dezvoltarea tehnologiei electronice.