DE LA TABLITELE DE LUT LA CALCULATORUL PERSONAL

DE LA TABLITELE DE LUT LA CALCULATORUL PERSONAL

Necesitatea de a prelucra date de a obtine si folosi informatii dateaza inca de la inceputul istoriei scrise si anume din momentul din care activitatile omului au deposit pentru prima oara capaitatea lui de a-si aminti amanuntele actiunilor sale.

Cele mai vechi evidente scrise cunoscute pana astazi sunt cele de forma scrierii pictografice pe tablitele de lut ale vechilor sumerieni (anii 3700 i.Hr.). Un mileniu mai tarziu negustorii babilonieni ii puneau pe scribi sa pregateasca evidente sub forma de chitante, plati, contracte de troc zgaraind informatiile cu un varf ascutit pe tablitele de lut moale.

In Roma antica, principalul mijloc de inregistrare a cheltuielilor si veniturilor publice si particulare erau tablitele cerate, care erau stranse intr-un caiet alcatuit din doua pana zece foi legate impreuna cu sfori. Insemnarile se faceau pe aceasta pelicula de ceara care acoperea lemnul cu un stilus (un betisor de lens au fier cu varful ascutit).

In evul mediu pe langa foile de pergament, material obtinut prin taierea pieilor tabacite de vital la dimensiunea unei carti din zilele noastre stranse in condici mai era folosit ca mijloc de inregistrare a datelor numerice si rabojul care consta in bete de lemn crestate sau gaurite si a carui origine se afla poate chiar in paleolitic. Principalul avantaj oferit de utilizarea acestui obiect din lemn inregistrat cu grija consta in aceea ca reprezenta o evidenta numerica inteligibila pentru oamenii din acea epoca majoritatea analfabeti.

Dupa descoperirea hartiei in China, in sec. al - doilea i.Hr. si a tiparului de catre Johanes Gutenburg in jurul anului 1440, inventii care vor marca prima explozie informationala in sec. al - 19 - lea se realizeaza si se raspandesc aparatele mecanice de prelucrare a datelor atat a celor numerice cu ajutorul masinilor de calcul cat si a celor alfanumerice cu acela al masinii de scris. Secolul XX a marcat punctual de maxima intensitate al exploziei informationale dupa brevetarea telefoniei si a cinematografului la sfarsitul sec. al - 19 - lea facandu-si aparitia radioul, televiziunea, aparatele electronice de transmis date si in cele din urma calculatorul personal, epoca noastra fiind cea in care principala forta de dezvoltare a societatii nu mai este mecanizarea si industrializarea ci detinerea si distribuirea informatiilor.

SISTEME DE ENUMERATIE

Necesitatea de a estima cantitativ prin numarare o multime de lucruri a aparut se pare inca din preistorie atunci cand omul a fost nevoit ca cuantifice mai intai fizic si apoi prin notiuni abstracte resursele de hrana de care dispunea in primul rand numarul de animale domestice pe care le cuprindea turma sau cireada.

Primele operatii de numarare s-au realizat pana la aparitia primelor mijloace de inregistrare cu ajutirul degetelor, fiecare unitate fizica fiind asociata unui deget de la maini si atunci cand situatia o impunea si de la picioare. Astfel prima baza de enumeratie folosita de oameni cea zecimala a fost determinate de existenta unui numar total de zece degete de la cele doua maini. Durabilitatea acestui mod de numarare se poate observa si prin intermediul cuvantului din limba engleza "digit" care provine din latinescul "digitus" si desemneaza atat notiunea de numar cat si pe cea de deget.

Operatiile cu numere in primul rand adunarea si scaderea presupuneau insa manevrarea unitatilor, lucru care s-a realizat cu mult mai multa usurinta folosind pietricelele la inceput grupate in grajoare din care se lua un anumit numar la scadere sau se adauga in cazul adunarii. Cuvantul calcul are la baza exact aceasta realitate in latineste "alculus"desemnand pietricica de calcar cu care se realizau operatiile cu numere.

Pentru a inlesni operatiile cu numere mai mari de zece chinezii au dispus pietricelele nu sub forma de granajoare ci le-au aranjat de-a lungul unor santulete practicate pe nisip, iar rezultatele operatiilor erau pastrate separate. In europa acest instrument numit abax sau abac a fost descris pentru prima oara de greci in jurul anului 300 D. Hr.

Pentru a consemna numerele romanii ca si grecii nu foloseau semne speciale ci anumite litere ale alfabetului carora le dadeau urmatoarele valori : i= 1, v = 5, x = 10, l = 50, c = 100, d = 500, m = 1000.

Pentru a reprezenta numere mai mari de o mie se aseza deasupra cifrelor o bara : xxx = 30 000.

Cea mai importanta descoperire in realizarea operatiilor cu numere au constituit-o cifrele arabe importate de fapt de arabi din India impreuna cu cifra 0.

Cele mai utilizate sisteme de numeratie sunt :

• Zecimal - in baza zece (cu cifrele 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)
• Binar - in baza doi (cu cifrele 0,1)
• Octal - in baza opt (cu cifrele 0,1,2,3,4,5,6,7)
• Hexazecimal - in baza saisprezece (cu cifrele 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A, B, C, D E, F)

Pentru a converti un numar intr-o baza de numeratie se procedeaza astfel : se imparte la baza respective numarul si caturile obtinute dupa fiecare impartire pana se obtine catul 0; rezultatul conversiei este constituit din resturile obtinute considerate in ordinea inverse a aparitiei.

MASINA DE CALCUL A LUI BLAISE PASCAL

Primele incercari de a realiza o masina de calcul mecanica ii apartin filozofului, fizicianului si matematicianuui francez BLAISE PASCAL (1623-1662).

La varsta de 19 ani acesta a inventat o masina mecanica cu transmisiuni prin angranaje care putea efectua primele doua operatii aritmetice elementare cu sase cifre zecimale.

Masina actionata cu roti dintate si avand dimensiunile unei cutii de pantofi se compunea dintr-un sir de roti cu dinti numerotati de la 0 la 9.

Prima roata reprezenta unitatile, a doua reprezenta zecile, a treia sutele, etc.

La rotirea primei roti cu cinci spatii, cifra cinci aparea intr-un ecran in partea superioara a masinii.

Rotirea cu inca doua spatii producea totalul sapte, adaugarea a inca sapte spatii facea ca indicatorul sa treaca de la 0 pana la 4.

Intre timp, o parghie de pe cadrul unitatilor deplasa ecranul zecilor cu o zecime de rotatie, asa fel incat masina indica un total egal cu 14.

Aceasta masina de calcul indica cele trei principii care au fost folosite in perfectionarile ulterioare : faptul ca pastrarea datelor trebuia sa fie automata, ca scaderea poate fi realizata prin rotirea cadrelor in sens invers si ca inmultirea poate fi efectuata prin adunarea repetata.

ARTIMOMETRUL LUI LEIBNIZ

In 1671 filozoful, logicianul si matematicianul german GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZ (1646-1716) a elaborate o masina de calcul care se baza pe principiul inmultirii prin adunare repetata.

Cea mai importanta piesa a acestei masini era o roata cu trepte, un tambur cilindric avand 9 dinti de lungime crescatoare de-a lungul suprafetei lui.

Cand tamburul era invartit o roata dintata care aluneca pe o ata paralela cu axa tamburului angrana unul dintre dinti fiind astfel rotita cu un numar echivalent de trepte. Aceasta caracteristica a masinii lui LEIBNIZ poate fi gasita inca la unele masini de calcul. In 1820 inventatorul francez CHARLES XAVIER THOMAS a imbunatatit ideea pe care se baza cilindrul lui LEIBNIZ, adaugand o manivela. Aceasta masina este considerate predecesoarea tuturor masinilor de calcul de birou.

Masinile electromecanice au inceput sa fie utilizate indeosebi incepand cu anul 1920. actionarea electrica a asigurat o viteza mai mare si a usurat manevrarea masinilor de calcul.

Aceste masini functionau independent de alte unitati de echipament chiar daca fiecare masina era capabila sa efetueze una sau mai multe etape de prelucrare : inregistrarea, calcularea sau chiar sortarea.

Utilizarea sistemului cu cartele perforate a inlaturat multe neajunsuri si a furnizat un mijloc de efectuare autamata a unui numar mai mare de operatii. Cu toate acestea, primele incercari de automatizare a unor operatii s-au realizat cu aproape 200 de ani in urma.

RAZBOIUL DE TESUT A LUI JAQUARD

Cartela perforate - o foaie de hartie sau de carton cu orificii care serveste ca element de memorizare - a constituit o noutate in domeniul prelucrarii datelor la inceputul secolului al 18 - lea.

In 1725, hartia perforate a fost utilizata in functionarea unui razboi de tesut construit de BASILE BONCHON. Trei ani mai tarziu un inginer francez M. FALCON a inventat un razboi care functiona cu ajutorul cartelelor perforate.

In 1801, un alt francez al carui nume era JOSEPH MARIE JAQUARD a realizat o masina care functiona cu succes cu ajutorul cartelelor perforate, si anume un razboi textil. Aceasta a fost prima masina care a prelucrat datele utilizand cartelele perforate la razboiul automat pe care JAQUARD la realizat procesul de tesere era dirijat de o cartela ale carei orificii perforate furnizau comenzi care controlau alegerea firelor si aplicarea modelelor. Acest razboi de tesut a revolutionat industria textile.

PROIECTUL LUI BABBAGE

Prima incercare de a folosi principiul cartelei perforate intr-o aplicatie matematica a fost facuta insa de matematicianul englez CHARLES BABBAGE (1792-1871).

In anul 1812, el a inceput la universitatea din CAMBRIDGE (Anglia) constructia unei "masini diferentiale" destinata sa calculeze sis a imprime tabele matematice (calculator mecanic).

In 1822 dupa zece ani de munca asupra acestei masini, BABBAGE proiecteaza si incepe constructia unei masini care cuprindea si un bloc de memorare care inmagazina datele sub forma de perforatii in cartele. Mai mult masina mai continea si un bloc aritmetic in care se efectuau calculele matematice. Si un bloc de comanda pentru dirijarea operatiilor. Se poate spune ca CHARLES BABBAGE a pus bazele calculatorului modern cel inventat de el putand sa adune doua numere de cate 50 de cifre intr-o secunda iar inmultirea acestora sa se efectueze intr-un minut. Insa aceasta masina era mult prea avansata pentru timpul ei.

Multe alte inovatii care au urmat au marit viteza si utilitatea masinilor cu cartele perforate.

Introducerea masinilor care puteau folosi informatii alfabetice a facut posibila utilizarea metodei cartelelor perforate si pentru alte operatii. Acest fapt a avut ca urmare utilizarea pe scara din ce in ce mai largaa acestor dispozitive pentru prelucrarea datelor, cu calcule stiintifice si studii statistice.

Prima incerca reusita de a combina diverse operatii intr-un singur dispozitiv a avut ca rezultat (1944) obtinerea unei masini automate de calcul care folosea relee si la care comanda se realize prin intermediul unei benzi de hartie perforata.

Astfel a fost realizat visul lui BABBAGE.

EVOLUTIA SISTEMELOR DE CALCUL

Urmatoarea etapa din istoria prelucrarii datelor a fost aparitia calculatoarelor electronice.

Prima masina in care s-au utilizat tuburi electronice pentru efectuarea calculelor a fost calculatorul ENIAC (masina de calculate si integrat numarica, electronica), realizata intre anii 1942-1946 la Universitatea din Pennsylvenia de catre J. PRESPER ECKERT si JOHN MAUCHLY.

Calculatorul ocupa un subsol intreg, cantarind aproape 30 t si continea peste 18000 de tuburi electronice si 6000 de comutatoare manuale.

In anul 1948 este inventat tranzistorul care deschide generatia a doua de calculatoare electronice.

Dupa aproximativ 10 ani apar circuitele integrate care le uneau pe aceeasi placuta de siliciu mai multe tranzistoare si elemente electronice pasive.

Acest fapt a implicat aparitia generatiei a treia de calculatoare, cea de-a patra generatie fiind bazata pe circuite integrate pe scara larga (microprocesorul).

La inceputul perioadei 1950-1960 multe calculatoare au fost realizate de universitati, laboratoare industriale si firme producatoare. Multe dintre acestea erau calculatoare construite special pentru utilizari in domeniul afacerilor.

Noile sisteme de calcul au fost adaptate pentru a utiliza vastele cantitati de date care caracterizeaza operatiile.

In locul cartelelor perforate sau ale benzii perforate folosite pentru introducerea datelor se folosea pentru inmagazinarea datelor banda magnetica.

In tara noastra in anul 1970 s-a realizazt primul calculator electronic universal dn a treia generatie sub denumirea FELIX C-256.

In 1981 apare primul calculator personal IBM PC (IBM reprezinta numele firmei producatoare - International Business Machines; PC - calculator personal). Alte firme producatoare COMPAQ, INTEL, etc. au perfectionat tipul de calculator personal din zilele noastre bazat pe procesoare foarte performante si foarte rapide.

In prezent se contureaza si o a cincea generatie formata din calculatoare care sunt realizate din circuite integrate pe scara foarte larga si care folosesc metode de calcul foarte complexe bazate pe inteligenta artificiala.