Historie počítačů v kostce

Počítače se vklínily do všech oblastí našeho života – jsou tím, co bychom použili jako symbolické znázornění moderního světa.

Věděli jste však, že historie počítačů sahá až do 19. století?

Jistě, historie a vývoj počítačů jsou zcela mimořádné – a vzhledem k tomu, že mnoho raných inovací výpočetní techniky bylo spojeno s obrannými zakázkami, byla většina těchto informací před veřejností po desetiletí utajována. V tomto článku se zabýváme vývojem a pokrokem počítačů.

Polovina 19. století – 30. léta 20. století: První počítače navrhl Charles Babbage v polovině 19. století a někdy jsou souhrnně označovány jako Babbageovy motory. Patří mezi ně Difference Engine No. 1, Analytical Engine a Difference Engine No. 2.

Diferenční motor byl zkonstruován podle návrhů Charlese Babbage. Foto: Allan J. Cronin

Tyto rané počítače nebyly za Babbageova života nikdy dokončeny, ale zachovaly se jejich kompletní návrhy. Nakonec byl jeden z nich postaven v roce 2002.

Ačkoli se tyto rané mechanické počítače jen málo podobaly dnes používaným počítačům, připravily půdu pro řadu technologií, které využívají moderní počítače, nebo se podílely na jejich vývoji. Mezi tyto koncepty patří myšlenka oddělení ukládání dat od jejich zpracování, logická struktura počítačů a způsob zadávání a výstupu dat a instrukcí.

Z1 byl použit při sčítání lidu v USA v roce 1890.

Dalšími významnými mechanickými počítači jsou Automatic Electrical Tabulating Machine – který byl použit při sčítání lidu v USA v roce 1890 ke zpracování dat od více než 62 milionů Američanů – a první binární počítač: Z1 Konrada Zuseho, který byl vyvinut v roce 1938 a byl předchůdcem prvního elektromechanického počítače.

Třicátá léta 20. století:

Některé elektromechanické počítače – jako například diferenciální analyzátor zkonstruovaný v roce 1930 – používaly čistě mechanické vnitřní části, ale k jejich napájení sloužily elektromotory.

Tyto rané elektromechanické počítače byly buď analogové, nebo byly digitální – jako například Model K a Kalkulátor komplexních čísel, oba vyrobené Georgem Stibitzem.

Stibitz byl mimochodem také zodpovědný za první počítače se vzdáleným přístupem, provedené na konferenci na Dartmouth College v New Hampshire. Na konferenci si vzal dálnopis, svůj počítač nechal v New Yorku a pak se pustil do řešení problémů zadaných posluchači. Problémy pak zadával na klávesnici svého dálnopisu, který následně vypisoval odpovědi.

Z3 používal čísla s pohyblivou řádovou čárkou, což zlepšilo přesnost výpočtů.

Při vývoji těchto prvních elektromechanických počítačů vzniklo mnoho technologií a konceptů, které se používají dodnes. Jedním z takových průkopnických počítačů byl i Z3, potomek počítače Z1, který vyvinul Konrad Zuse. Z3 používal při výpočtech čísla s pohyblivou řádovou čárkou a byl prvním digitálním počítačem řízeným programem.

Mezi další elektromechanické počítače patřily počítače Bombes, které byly za druhé světové války používány k dešifrování německých kódů.

1940. léta: Během druhé světové války byly vyvinuty první elektronické počítače

Colossus – jehož název odpovídal jeho velikosti.

První elektronické počítače byly vyvinuty během druhé světové války, přičemž nejstarším z nich byl Colossus. Colossus byl vyvinut za účelem dešifrování tajných německých kódů během války. Používal vakuové elektronky a papírovou pásku a dokázal provádět řadu logických operací booleovského typu (např. pravda/nepravda, ano/ne).

Williamsova elektronka používala pro své výpočty paměť RAM.

Další významný raný elektronický počítač byl přezdíván „The Baby“ (oficiálně známý jako Manchester Small-Scale Experimental Machine). I když počítač sám o sobě nebyl nijak pozoruhodný – byl to první počítač, který používal Williamsovu trubici, typ paměti s náhodným přístupem (RAM), která využívala katodovou trubici.

Některé rané elektronické počítače používaly desítkovou číselnou soustavu (například ENIAC a Harvard Mark 1), zatímco jiné – jako Atanasoff-Berry Computer a Colossus Mark 2-používaly dvojkovou soustavu. S výjimkou Atanasoff-Berry Computeru byly všechny hlavní modely programovatelné, a to buď pomocí děrných štítků, propojovacích kabelů a přepínačů, nebo prostřednictvím programů uložených v paměti.

1950s: První komerční počítače

První komerčně dostupné počítače se objevily v 50. letech 20. století. Zatímco do této doby se výpočetní technika zaměřovala především na vědecké, matematické a obranné schopnosti, nové počítače byly určeny pro obchodní funkce, jako je bankovnictví a účetnictví.

Britská cateringová společnost J. Lyons Company investovala do některých z těchto prvních počítačů velké prostředky. V roce 1951 se LEO (Lyons Electronic Office) stal prvním počítačem pro běžnou rutinní kancelářskou práci. V listopadu téhož roku už používali LEO k provozování týdenní úlohy oceňování pečiva.

Počítač UNIVAC byl prvním sériově vyráběným počítačem.

Počítač UNIVAC byl prvním komerčním počítačem vyvinutým v USA a jeho první kus byl dodán americkému úřadu pro sčítání lidu. Byl to první masově vyráběný počítač, kterého bylo nakonec vyrobeno a prodáno více než 45 kusů.

Dalším významným počinem v oblasti rané komerční výpočetní techniky byl počítač IBM 701. Byl to první mainframe počítač vyrobený společností IBM. Bylo to přibližně ve stejné době, kdy se vyvíjel programovací jazyk Fortran (pro počítač 704).

Počítač IBM 650 by při dnešní koupi stál 4 miliony dolarů.

V polovině 50. let 20. století byl vyvinut menší IBM 650, který byl oblíbený díky menším rozměrům a rozměrům (stále vážil přes 900 kg a měl samostatný napájecí zdroj o hmotnosti 1350 kg).

Dnes by stál ekvivalent téměř 4 milionů dolarů (po zohlednění inflace).

Polovina 50. let:

Vývoj tranzistorů vedl k nahrazení elektronek a vedl k podstatně menším počítačům. Zpočátku byly méně spolehlivé než elektronky, které nahradily, ale také spotřebovávaly výrazně méně energie.

IBM 350 RAMAC používaly diskové mechaniky.

Tranzistory vedly také k vývoji počítačových periferií. Jako první z nich byla v roce 1956 představena disková jednotka IBM 350 RAMAC. U těchto počítačů druhé generace se také rozšířily vzdálené terminály.

1960: Mikročip a mikroprocesor

Mikročip (neboli integrovaný obvod) je jedním z nejdůležitějších pokroků ve výpočetní technice. V průběhu 60. let 20. století a dokonce až do počátku 70. let existovalo mnoho historických přesahů mezi počítači na bázi mikročipů a počítači na bázi tranzistorů.

Mikročipy umožnily výrobu menších počítačů. Foto: Ioan Sameli

Mikročip podnítil výrobu minipočítačů a mikropočítačů, které byly dostatečně malé a levné, aby je mohly vlastnit malé podniky a dokonce i jednotlivci. Mikročip vedl také ke vzniku mikroprocesoru, další přelomové technologie, která byla důležitá pro vývoj osobního počítače.

Přibližně ve stejné době se objevily tři konstrukce mikroprocesorů. První vyrobila společnost Intel (model 4004). Brzy poté následovaly modely společností Texas Instruments (TMS 1000) a Garret AiResearch (Central Air Data Computer neboli CADC).

První procesory byly 4bitové, ale v roce 1972 rychle následovaly 8bitové modely.

V roce 1973 se začaly vyrábět 16bitové modely a brzy následovaly 32bitové modely. V roce 1980 vytvořila společnost AT&T Bell Labs první plně 32bitový jednočipový mikroprocesor, který používal 32bitové sběrnice, 32bitové datové cesty a 32bitové adresy.

První 64bitové mikroprocesory se na některých trzích používaly počátkem 90. let, na trhu osobních počítačů se však objevily až počátkem roku 2000.

1970: První osobní počítače vznikly na počátku 70. let 20. století. Většina z nich byla vyrobena v omezeném počtu kusů a pracovala na bázi malých integrovaných obvodů a vícečipových procesorů.

Osobním počítačem v 70. letech byl Commodore PET. Foto: Tomislav Medák

Počítač Altair 8800 byl prvním populárním počítačem využívajícím jednočipový mikroprocesor. Prodával se také ve formě stavebnice pro hobby elektroniky, což znamenalo, že si kupující museli počítač sestavit sami.

Brzy se objevily klony tohoto stroje a brzy vznikl celý trh založený na designu a architektuře počítače 8800. Vznikl také klub Homebrew Computer Club (Klub domácích počítačů) založený na amatérských stavitelích počítačů.

V roce 1977 vznikla „trojice“ (podle zmínky v časopise Byte): Commodore PET, Apple II a TRS-80 společnosti Tandy Corporation. Těchto tří modelů počítačů se nakonec prodaly miliony.

Tyto rané počítače měly 4 až 48 kB operační paměti. Apple II byl jediný s plnobarevným displejem podporujícím grafiku a nakonec se z této trojice stal nejprodávanějším modelem s více než 4 miliony prodaných kusů.

Osmdesátá až devadesátá léta:

Osborne 1 byl dostatečně malý a přenosný pro přepravu. Foto: Tomislav Medák

Prvním z nich byl Osborne 1 v roce 1981. Měl malý 5″ monitor a ve srovnání s moderními notebooky byl velký a těžký (vážil 23,5 kg). Přenosné počítače se však dále vyvíjely a nakonec se staly zjednodušenými a snadno přenosnými, jako jsou dnešní notebooky.

Tyto první přenosné počítače byly přenosné pouze v tom nejtechničtějším slova smyslu. Obecně měly velikost od velkého elektrického psacího stroje až po velikost kufru.

Prvním počítačem, který se prodával jako „notebook“, byl Gavilan SC.

První notebook s překlápěcím tvarem byl vyroben v roce 1982, ale prvním přenosným počítačem, který byl skutečně prodáván jako „notebook“, byl Gavilan SC v roce 1983.

Počáteční modely měly monochromatické displeje, i když od roku 1984 byly k dispozici i barevné displeje (Commodore SX-64).

Obliba notebooků rostla s tím, jak se stávaly menšími a lehčími. V roce 1988 dosáhly displeje rozlišení VGA a v roce 1993 měly 256barevné obrazovky. Odtud se rozlišení a barvy rychle vyvíjely. K dalším hardwarovým prvkům, které přibyly v 90. letech a na začátku roku 2000, patřily velkokapacitní pevné disky a optické mechaniky.

Laptopové počítače se obvykle dělí do tří kategorií, jak ukazují tyto Macbooky. Foto: Benjamin Nagel

Laptopové počítače se obecně dělí do tří různých kategorií:

• Náhrady stolních počítačů
• Standardní notebooky
• Subnotebooky

Náhrady stolních počítačů jsou obvykle větší, s displeji 15-17″ a výkonem srovnatelným s některými lepšími stolními počítači.

Standardní notebooky mají obvykle displeje o velikosti 13-15″ a představují dobrý kompromis mezi výkonem a přenosností.

Subnotebooky, včetně netbooků, mají displeje menší než 13″ a méně funkcí než standardní notebooky.

2000: Vzestup mobilní výpočetní techniky

Mobilní výpočetní technika je jedním z posledních významných milníků v historii počítačů.

Mnohé dnešní chytré telefony mají vyšší rychlost procesorů a více paměti, než měly stolní počítače ještě před deseti lety. Díky telefonům, jako je iPhone a Motorola Droid, začíná být možné odkudkoli provádět většinu funkcí, které byly kdysi vyhrazeny stolním počítačům.

Droid je chytrý telefon schopný provádět základní výpočetní úlohy, jako je posílání e-mailů a prohlížení webových stránek.

Mobilní výpočetní technika skutečně začala v 80. letech 20. století s tehdejšími kapesními počítači. Ty byly něčím jako křížencem kalkulačky, malého domácího počítače a PDA. V devadesátých letech minulého století do značné míry upadly v nemilost. V 90. letech se staly populárními PDA (Personal Digital Assistant)

Modely měla řada výrobců, včetně společností Apple a Palm. Hlavní vlastností PDA, kterou neměly všechny kapesní počítače, bylo dotykové rozhraní. PDA se vyrábějí a používají dodnes, i když je z velké části nahradily chytré telefony.

Chytré telefony způsobily skutečnou revoluci v mobilní výpočetní technice. Většinu základních počítačových funkcí lze nyní provádět na chytrém telefonu, například posílání e-mailů, prohlížení internetu a nahrávání fotografií a videí.

Koncem roku 2000: Netbooky

Dalším nedávným pokrokem v historii výpočetní techniky je vývoj počítačů typu netbook. Netbooky jsou menší a přenosnější než standardní notebooky, a přitom jsou schopny plnit většinu funkcí, které průměrný uživatel počítače potřebuje (používání internetu, správa elektronické pošty a používání základních kancelářských programů). Některé netbooky jdou tak daleko, že mají nejen vestavěnou funkci WiFi, ale také vestavěné možnosti mobilního širokopásmového připojení.

Prvním netbookem, který se začal masově vyrábět, byl Asus Eee PC 700.

Prvním masově vyráběným netbookem byl Asus Eee PC 700, uvedený na trh v roce 2007. Původně byly uvedeny na trh v Asii, ale nedlouho poté se objevily i v USA.

Jiní výrobci je rychle následovali a v průběhu let 2008 a 2009 vydali další modely.

Jednou z hlavních výhod netbooků je jejich nižší cena (obecně se pohybuje kolem 200-600 USD). Někteří poskytovatelé mobilního širokopásmového připojení dokonce nabízejí netbooky zdarma s prodlouženou smlouvou o poskytování služeb. Společnost Comcast měla v roce 2009 také akci, v rámci které nabízela netbook zdarma, pokud jste se přihlásili k jejich službám kabelového internetu.

Většina netbooků se nyní dodává s nainstalovaným systémem Windows nebo Linux a brzy budou k dispozici netbooky s operačním systémem Android od společnosti Asus a dalších výrobců.

Historie výpočetní techniky v tuto chvíli trvá téměř dvě století, tedy mnohem déle, než si většina lidí uvědomuje. Od mechanických počítačů z 19. století přes sálové počítače velikosti místnosti z poloviny 20. století až po dnešní netbooky a chytré telefony se počítače během své historie radikálně vyvíjely.

Uplynulých 100 let přineslo technologické skoky v oblasti výpočetní techniky a nelze říci, co přinese dalších 100 let.

Související obsah

• Úžasné návrhy počítačových koncepcí, které byste chtěli mít skutečné
• Pět bezplatných nástrojů pro sestavení počítače s více monitory
• 30 krásných návrhů počítačových skříní na zakázku