ComputerEvolution_Alexandros Papaspyrou_2015

Περιέχει CD Η εξέλιξη των Η/Υ Από τον άβακα στο Tablet Σε αυτή την εργασία θα ταξιδέψουμε αιώνες πίσω, στο 2200π.Χ. περίπου, για να αναζητήσουμε πληροφορίες για το απο πού, απο ποιούς, γιατί, και πώς έφτασε σήμερα στα χέρια μας αυτό το μηχάνημα. Μια εργασία για το μάθημα της Ιστορίας των Αυτομάτων & της Τεχνολογίας Παπασπύρου Αλέξανδρος , Μάιος 2015 , Αμ.: 41684

Η εξέλιξη των Η/Υ Πίνακας Περιεχομένων Πίνακας Περιεχομένων....................................................................................................... 1 Πρόλογος ....................................................................................................................... 2 Εισαγωγή ....................................................................................................................... 2 Υπολογιστές στην αρχαιότητα ...................................................................................... 3 Σύντομη αναφορά στους υπολογιστές κατά την αρχαιότητα .................................... 3 Σύντομη αναφορά στο Μηχανισμό των Αντικυθήρων............................................... 3 Σύντομη αναφορά στον Άβακα............................................................................... 4 Υπολογιστές στην εποχή της Αναγέννησης ................................................................. 5 Τα κόκκαλα του Νέπιερ και το υπολογιστικό ρολόι................................................... 5 Pascaline .............................................................................................................. 5 Ο Αργαλειός του Jacquard ..................................................................................... 6 Η διαφορική/αναλυτική μηχανή του Μπάμπατζ........................................................ 6 Η.Π.Α. 1890.......................................................................................................... 6 Υπολογιστές μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο Αποκρυπτογράφηση ................................ 7 Σύντομη αναφορά στην εποχή ............................................................................... 7 1η Γενιά Υπολογιστών (1946 - 1956) Λυχνίες Κενού (Vacuum Tubes) ................................. 8 Ζ3, Mark I και ABC ................................................................................................ 8 ENIAC , EDVAC και UNIVAC ................................................................................... 8 2η Γενιά Υπολογιστών (1956- 1963) Τρανζίστορ (Transistors) ......................................... 10 3η Γενιά Υπολογιστών (1964- 1971) Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (Integrated Circuits) ...... 11 4η Γενιά Υπολογιστών (1971 – 1990) Μικροεπεξεργαστές (Microprocessors) ..................... 12 Η πρώτη Κάρτα Γραφικών, 1981 .......................................................................... 13 Osborne 1 Ο πρώτος φορητός υπολογιστής, 1981.............................................. 13 Microsoft Windows, 1985..................................................................................... 13 Ο Παγκόσμιος Ιστός - www ................................................................................. 14 Apple ................................................................................................................. 14 Στο μέλλον (1990 και μετά) Τεχνητή Νοημοσύνη (Artificial Intelligence)........................... 15 Ρομποτική, 1980 ................................................................................................. 16 Ακόμα αυτη την εποχή…...................................................................................... 16 Τα σημαντικότερα άτομα ................................................................................................. 18 Συμπεράσματα ............................................................................................................. 18 Βιβλιογραφία ............................................................................................................... 19 Τα πνευματικά δικαιώματα της εργασίας, ανήκουν στον Παπασπύρου Αλέξανδρο. Η Εργασία δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί (ολόκληρη ή μέρος της) χωρίς αναφορά στο συγγραφέα της εργασίας και στον τίτλο της. E - mail: [email protected] Website: http://a-papaspyrou.yolasite.com Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 1

Η εξέλιξη των Η/Υ Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω, σε αυτό το σημείο, την καθηγήτρια του μαθήματος Σ.Βασιλειάδου, τοσο για την ευκαιρία που μου έδωσε με αφορμή αυτή την εργασία να αναζητήσω και να ανακαλύψω ένα σωρό πληροφορίες, ιστορίες και στιγμές αυτής της τεχνολογικής εξέλιξης, όσο και για την επίσκεψη στο Ελληνικό Μουσείο Πληροφορικής. Πρόλογος Σύμφωνα με το λεξικό Oxford English Dictionary, η λέξη υπολογιστής καταγράφηκε για πρώτη φορά σαν λήμμα το 1613, και αναφερόταν στο άτομο που έκανε υπολογισμούς. Σήμερα, σχεδόν όλοι χρησιμοποιούμε τον ηλεκτρονικό υπολογιστή και τις «έξυπνες» συσκευές για να αναζητήσουμε μια πληροφορία στο διαδίκτυο, για να επικοινωνήσουμε με τους φίλους μας, για να επιλύσουμε περίπλοκα προβλήματα, να γράψουμε μια εργασία, για προγραμματισμό, για να δούμε μια ταινία, να διαβάσουμε ένα βιβλίο, ακόμα και για παιχνίδι αλλά και για ένα σορό άλλους λογούς. Τα μηχανήματα που χρησιμοποιούμε είναι «τελευταίας τεχνολογίας» μα… από πού ξεκάνει η ιστορία αυτής της τεχνολογίας Σε αυτή την εργασία θα ταξιδέψουμε αιώνες πίσω (έως το 2200πχ περίπου) για να αναζητήσουμε πληροφορίες για το από πού, από ποιούς, γιατί, και πώς έφτασε σήμερα στα χέρια μας αυτό το μηχάνημα. Η εργασία είναι χωρισμένη σε τέσσερις κύριες ενότητες, όπως φαίνεται στα περιεχόμενα. Η Ιστορία των υπολογιστών είναι κλάδος της ιστορίας των επιστημών και της τεχνολογίας, που ασχολείται με τη συστηματική καταγραφή της γέννησης και ανάπτυξης των υπολογιστικών συστημάτων στη διάρκεια του χρόνου. Εισαγωγή Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του 20ου αιώνα είναι αναμφισβήτητα η εμφάνιση και η τεράστια ανάπτυξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Σήμερα υπάρχουν εκατομύρια υπολογιστές σε όλο τον κόσμο παρόλο που δεν έχουν περάσει πολά χρόνια από την ημέρα που βγήκε στο εμπόριο ο πρώτος Η/Υ (1951). Πώς όμως ξεκίνησε αυτή η επανάσταση και πώς έφτασε σ' αυτό το τεράστιο σημείο ανάπτυξης; Για αρχή ας προσπαθήσουμε να δώσουμε έναν ορισμό για το τι είναι αυτό που αποκολλούμε σήμερα Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. Πρόκειται για συντομογραφία του όρου «Αυτόματος, Ηλεκτρονικός Ψηφιακός Υπολογιστής Γενικού Σκοπού», όπως αναφέρεται στον ιστότοπο (http://slideplayer.gr/slide/2003657/) που παραπέμπει στο βιβλίο «Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές» του Ν. Αλεξανδρίδη Καθηγητή ΕΜΠ. Από την στιγμή που μπήκε στη ζωή μας (ακόμα και στη αρχαιότητα) επέφερε σημαντικές αλλαγές αφού οι καθημερινές δραστηριότητες και οι εργασίες εκτελούνται πια ταχύτερα και με μεγάλη ακρίβεια. Οι πιο κοινοί σε χρήση σήμερα Η/Υ είναι οι προσωπικοί υπολογιστές (PC) που μπορούν να συνδεθούν και σε τοπικό δίκτυο (LAN). Διακρίνονται σε επιτραπέζιους και φορητούς ενώ υπάρχουν και οι υπολογιστές χειρός (PDA). Ο Η/Υ είναι ένα σύνθετο μηχάνημα που για να λειτουργήσει επιθυμητά, θα πρέπει να συνεργάζονται τα στοιχειά που τον αποτελούν και που δεν είναι άλλα από το υλικό αλλά και το λογισμικό (hardware/software). Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 2

Η εξέλιξη των Η/Υ Υπολογιστές στην αρχαιότητα Σύντομη αναφορά στους υπολογιστές κατά την αρχαιότητα Η αρχική μορφή των υπολογιστικών συσκευών ήταν, πιθανότατα, κάποια ράβδος με εγκοπές. Μεταγενέστερα βοηθήματα αποθήκευσης πληροφοριών είναι τα Φοινικικά πήλινα σχήματα, που αντιπροσώπευαν τον αριθμό αντικειμένων (ζώων ή καρπών) σε δοχεία. Παρόμοιοι \"αριθμοί\" έχουν βρεθεί σε μινωικές ανασκαφές. Οι πρώτοι αριθμοί στα μαθηματικά πρώτος αριθμός είναι ένας φυσικός αριθμός μεγαλύτερος της μονάδας με την ιδιότητα οι μόνοι φυσικοί διαιρέτες του να είναι η μονάδα και ο εαυτός του. Ο μαθηματικός Ερατοσθένης, ανακάλυψε μια μέθοδο για να υπολογίζει τους πρώτους αριθμούς. Το \"κόσκινο\" του ήταν μια σπουδαία ανακάλυψη για την εποχή του και ένα από τα μεγάλα επιτεύγματα του σημαντικού αυτού προσώπου. Ο Ήρωνας ο Αλεξανδρινός περιγράφει μηχανισμούς, όπως πόρτες που ανοιγοκλείνουν αυτόματα κ.α.. Εκεί όμως που πραγματικά καινοτόμησε ο Ήρωνας ήταν η κατασκευή του αυτόματου θεάτρου, η πρώτη περιγραφή των πολυμέσων (multimedia). Οι κατασκευές αυτές θεωρούνται ιδιοφυείς διότι ήταν προγραμματιζόμενες, δηλαδή μπορούσαν με ανάλογες ρυθμίσεις να αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο γίνονταν οι διάφορες κινήσεις και να κάνουν διαφορετικά πράγματα. Σύντομη αναφορά στο Μηχανισμό των Αντικυθήρων Εικόνα.1 Μηχανισμος των Αντικυθήρων Ένας από τους σπανιότερους και σύνθετους μηχανισμούς που διασώθηκαν από την αρχαία Ελλάδα είναι ο Υπολογιστής των Αντικυθήρων. Σήμερα σώζονται 7 μεγάλα θραύσματα (Α-G) και 75 μικρότερα σπαράγματα (1-75). Η σημερινή μορφή του μηχανισμού φαίνεται την εικόνα1. Τόσο η εικόνα.1 όσο και η περιγραφή των ευρημάτων αποτελούν υλικό από τον ισότοπο του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου. Περιελάμβανε τουλάχιστον 30 οδοντωτούς τροχούς , διαφόρων μεγεθών, τα οποία έμπαιναν σε κίνηση ταυτοχρόνως από μια χειρολαβή. Ανάμεσά τους περιλαμβάνεται και ένα διαφορικό γρανάζι. Περιελάμβανε επίσης κλίμακες, άξονες και δείκτες. Ο Μηχανισμός προστατευόταν από ξύλινο πλαίσιο, που έφερε από μια ορειχάλκινη πλάκα στην πρόσθια και στην οπίσθια όψη. Το όργανο μελέτησαν τόσο ο πυρηνικός φυσικός Χ. Καράκαλος, ο οποίος παρήγαγε ραδιοακτινογραφίες του μηχανισμού μεγάλης ευκρίνειας, όσο και ο Derek de Solla Price, που ολοκλήρωσε τη μελέτη του το 1974. Σύμφωνα με τα συμπεράσματα του Price, πρόκειται για ένα αστρονομικό όργανο μεγάλης ακρίβειας, που προσδιορίζει τις κινήσεις του Ήλιου και της Σελήνης στο Ζωδιακό κύκλο. Η κατασκευή του ανάγεται στο β΄ μισό του 2ου αι.π.Χ.. Η τεχνολογία του παραπέμπει στους διαδόχους του Αρχιμήδη και τη Σχολή του Ποσειδωνίου στη Ρόδο και είναι αποτέλεσμα της ανάπτυξης τόσο της φιλοσοφίας όσο και των θετικών επιστημών, και στηρίχθηκε σε γνώσεις της Ελληνιστικής Εποχής. Ο Μηχανισμός αποτελεί μαρτυρία για την αστρονομική, μαθηματική και μηχανική ιδιοφυΐα των αρχαίων Ελλήνων στα μέσα του 2ου αι. π.Χ. (80 π.Χ.). Η επιστημονική και ιστορική αξία αυτού του οργάνου είναι τεράστια, αφού όμοιό του δεν έχει βρεθεί πουθενά αλλού. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 3

Η εξέλιξη των Η/Υ Σύντομη αναφορά στον Άβακα Η πρώτη συσκευή που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος για την εκτέλεση διάφορων υπολογισμών είναι ο άβακας κατασκευασμένος γύρω στο 2200 π.Χ. από τους Βαβυλώνιους, όπου λόγο της μεγάλης ανάπτυξης του εμπορίου τον χρειάστηκαν για να βοηθηθούν στους υπολογισμούς, και τον οποίο χρησιμοποιούσαν και οι Αρχαίοι Έλληνες. Εδώ εντοπίζεται και ο αρχαιότερος άβακας στη τοποθεσία της Σαλαμίνας περί το Εικόνα.2 Άβακας 1846 και χρονολογείται στο 300 π.χ. Τον χρησιμοποιούν ακόμα οι Ρωμαίοι όπου εδώ αποτελείται από 8 μικρά αυλάκια που περιέχουν μέχρι 5 χάντρες, αλλά και οι Σουμέριοι. Οι Κινέζοι βελτίωσαν τον άβακα και πλέον έχει 20εκ μήκος διαφοροποιείται στο πλάτος και έχει πολλές ομοιότητες με τον Ρωμαϊκό, ο οποίος χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα. Αποτελείται από ένα ορθογώνιο πλαίσιο που χωρίζεται στα δύο με μία οριζόντια ράβδο και έχει κατακόρυφες σειρές με περασμένες χάντρες. Μετακινώντας τις χάντρες, σχηματίζονται αριθμοί και εκτελούνται οι στοιχειώδεις αριθμητικές πράξεις. Ο Ιαπωνικός άβακας (Soroban) αποτελεί τροποποίηση του κινέζικου άβακα και έχει περίπου 8εκ. μήκος. Το αριθμητήριο ήταν μια παραλλαγή του άβακα πολύ διαδεδομένη στην Ανατολή και τη Ρωσία (schoty). Αποτελείται από μια ενιαία πτέρυγα, με δέκα χάντρες σε κάθε καλώδιο, εκτός από ένα καλώδιο που έχει τέσσερις χάντρες. Σε πολλές χώρες ο άβακας χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα στους παιδικούς σταθμούς και τα δημοτικά σχολεία ως εναλλακτικός τρόπος για να διδαχτεί η αριθμητική. Η λέξη άβακας προέρχεται από την ελληνική λέξη άβαξ που σημαίνει \"τραπέζι υπολογισμών\". ή \"τραπέζι με άμμο ή σκόνη\" για την σχεδίαση γεωμετρικών σχημάτων. Έχουμε ακόμα την ΑΙΘΡΑ, κόρη του βασιλιά της Τροιζήνος Πιτθέα και μάνας του Θησέως, με μία άλλη ιδιότητα άγνωστη στους πολλούς. Δασκάλα της αριθμητικής (λογιστικής - υπολογιστικής) δίδασκε τους νέους με τη χρήση άβακα και συμβόλων. Εικόνα.2β Αίθρα (στα δεξιά) Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 4

Η εξέλιξη των Η/Υ Υπολογιστές στην εποχή της Αναγέννησης Η περίοδος αυτή χαρακτηρίζεται από το πλήθος των ανακαλύψεων σε όλους τους τομείς των επιστημών. Ορισμένοι από τους πλέον διακεκριμένους μαθηματικούς της εποχής ασχολήθηκαν με το πρόβλημα του \"μηχανικού υπολογισμού\". Τα κόκκαλα του Νέπιερ και το υπολογιστικό ρολόι Εικόνα.3 τα κόκκαλα του Νέπιερ Το 1610 μ.Χ ο Σκοτσέζος μαθηματικός Τζον Νέπιερ επινόησε τους λογαρίθμους και κατάφερε να εξελίξει τον άβακα. Ο άβακας του Νέπιερ ήταν μια πρωτόγονη μη λογαριθμική συσκευή που αποτελούνταν από κοκάλινες ράβδους, γι’ αυτό και ονομάζεται «τα κόκκαλα του Νέπιερ» και έκανε πολύ πιο απαιτητικούς υπολογισμούς, όπως είναι η διαίρεση και ο πολλαπλασιασμός. Μάλιστα με την πάροδο του χρόνου έγιναν επιπλέον βελτιώσεις στο μηχανισμό, με αποτέλεσμα να μπορεί να υπολογίζει με ακρίβεια ακόμα και την τετραγωνική ρίζα ενός αριθμού. Η μέθοδος αυτή ήταν αρκετά δημοφιλής και την χρησιμοποιούσαν μέχρι κα τον 20ο αιώνα σε πολλές χώρες, ειδικά στο Ηνωμένο Βασίλειο. Με βάση τους λογαρίθμους, το 1630 ο Άγγλος Ουίλιαμ Όουτρεντ κατασκεύασε το λογαριθμικό κανόνα, που είναι το πρώτο αναλογικό υπολογιστικό όργανο. Εικόνα.4 υπολογιστικό ρολόι Η πρώτη προσπάθεια στον τομέα αυτό είναι του Γερμανού καθηγητή μαθηματικών και αστρονομίας Wilhelm Schickard. Το \"υπολογιστικό ρολόι\" του Schickard στηριζόταν σε απλά συστήματα τροχών και γραναζιών που αρχικά χρησιμοποιούνταν σε ρολόγια, και είχε την δυνατότητα να εκτελεί και τις τέσσερις πράξεις. Τα σχέδιά του όμως, δεν έγιναν ποτέ πραγματικότητα. Η συνέχεια ήρθε από τον μεγάλο μαθηματικό Blaise Pascal. Pascaline Η πρώτη, αληθινή αριθμομηχανή κατασκευάστηκε λίγα χρόνια μετά, το 1645, από το Γάλλο μαθηματικό Μπλεζ Εικόνα.5 Pascaline Πασκάλ, η πασκαλίνα, η οποία στηριζόταν στις ίδιες αρχές με αυτή του Schickard. Ήταν μία μικρή σε μέγεθος μηχανή, η οποία αποτελούνταν από τροχαλίες, τις οποίες περιστρέφοντας ο χρήστης κατάλληλα, έκανε προσθέσεις και αφαιρέσεις. Ο πρώτος τροχός συμβόλιζε τις μονάδες, ο δεύτερος τις δεκάδες, ο τρίτος τις εκατοντάδες, κ.ο.κ Τη συνέχεια της προσπάθειας αυτής ανέλαβε ο Γερμανός φιλόσοφος και επιστήμονας, Leibnitz όπου το 1674 τελειοποίησε τη μηχανή του Πασκάλ, έτσι ώστε να κάνει επιπλέον πολλαπλασιασμό και διαίρεση. Η μηχανή που κατασκεύασε στηριζόταν σε κυλίνδρους, με άνισα δόντια και αποτέλεσε πρότυπο για τις επόμενες εξελιγμένες αριθμομηχανές. Η κατασκευή του Leibnitz έχει μείνει γνωστή και ως «ο τροχός του Leibnitz». Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 5

Η εξέλιξη των Η/Υ Ο Αργαλειός του Jacquard Κατά την διάρκεια του 18ου αιώνα η υφαντουργία ήταν μια ιδιαίτερα ανεπτυγμένη βιομηχανία στη Γαλλία και αρκετοί ήταν εκείνοι που προσπαθούσαν να εφεύρουν τρόπους με τους οποίου θα μπορούσε να αυτοματοποιηθεί η λειτουργία του αργαλειού. Έτσι λοιπόν το 1805 ο Γάλλος μηχανικός Joseph Marie Jacquard επινόησε μια τεχνική με την οποία μπορούσε να επιτευχθεί η αυτοματοποίηση. Ο Αργαλειός του Jacquard κατευθύνονταν με χρήση διάτρητων καρτών. Για την ύφανση διαφορετικών σχεδίων ο αργαλειός έπρεπε να τροφοδοτηθεί με μια σειρά από διαφορετικές διάτρητες κάρτες. Αν και ο αργαλειός του Jacquard δεν αποτελούσε μια υπολογιστική μηχανή, γίνεται αναφορά γιατί πλέον το ίδιο μηχάνημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διαφορετικό σκοπό, στην προκειμένη περίπτωση για την ύφανση διαφορετικών σχεδίων. Η μετέπειτα εξέλιξη των υπολογιστικών μηχανών επηρεάστηκε από τον αργαλειό του Jacquard και μάλιστα οι πρώτοι υπολογιστές χρησιμοποιούσαν διάτρητες κάρτες για να προγραμματιστούν. Η διαφορική/αναλυτική μηχανή του Μπάμπατζ Ο 19ος αιώνας ήταν ο Αιώνας του Ατμού, μια και είχαν δημιουργηθεί πάρα πολλές μηχανές που εργάζονταν ‘αυτόματα’ με ατμό. Επόμενος σταθμός στην εξέλιξη των υπολογιστικών μηχανών αποτελεί ο σχεδιασμός της Difference Engine (Μηχανή διαφορών) και φτάνουμε έτσι στο 1812 και στον Άγγλο μαθηματικό και μηχανικό Charles Babbage ο οποίος φτιάχνει την πρώτη διαφορική μηχανή με σκοπό τη δημιουργία μαθηματικών πινάκων. Στην προσπάθεια υλοποίησης της μηχανής, συνάντησε προβλήματα τεχνικής φύσης και το έργο του έμεινε ανολοκλήρωτο. Εικόνα.6 Αναλυτική μηχανή Αργότερα ο Babbage σχεδίασε την Analytical Engine (Αναλυτική μηχανή) η οποία, θεωρητικά, είχε την δυνατότητα να προγραμματίζεται με χρήση διάτρητων καρτών. Το 1822, η αποτυχία του Βρετανού μηχανικού Τσαρλς Μπάμπατζ να δημιουργήσει έναν αυτόματο υπολογιστή που θα λειτουργούσε με ατμό, αποτέλεσε τη βάση των σύγχρονων υπολογιστών. Ο άνθρωπος που βοήθησε στο να παραμείνει γνωστό το έργο του Μπάμπατζ και πιο συγκεκριμένα η Αναλυτική Μηχανή ήταν η Άντα, Κόμισσα του Λόβλις. Όταν η Άντα Λάβλεις, Κόμησσα του Λόβλεϊς, άρχισε να μελετά τις σημειώσεις του Μπάμπατζ κάπου 10 χρόνια μετά, κατάφερε να φτιάξει το πρώτο πρόγραμμα υπολογιστή. Μάλιστα προς τιμήν της, δόθηκε το όνομά της σε μία από τις σύγχρονες γλώσσες προγραμματισμού: την «Άντα». Η.Π.Α. 1890 Στα τέλη του 19ου αιώνα η Κυβέρνηση των Η.Π.Α. αποφάσισε να κάνει μια απογραφή του πληθυσμού της χώρας.. Γι’αυτό έκαναν ένα διαγωνισμό για τη δημιουργία μιας μηχανής που θα διευκόλυνε την επεξεργασία και καταγραφή των στοιχείων που θα συγκεντρώνονταν από την απογραφή. Ο Χέρμαν Χόλεριθ (Herman Hollerith) κατασκεύασε για το διαγωνισμό που έγινε, μια μηχανή, με την οποία η Κυβέρνηση κατάφερε να ολοκληρώσει την απογραφή μέσα σε μόλις δύο χρόνια. Η μηχανή αυτή ονομάστηκε Census Tabulator (Ταξινομέας Απογραφής) και ήταν η απαρχή για τη δημιουργία της μεγαλύτερης εταιρείας υπολογιστών, της ΙΒΜ (International Business Machines). Μετά από αυτό, η εξέλιξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών ήταν και είναι ραγδαία. Εικόνα.7 Tabulator Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 6

Η εξέλιξη των Η/Υ Υπολογιστές μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο Αποκρυπτογράφηση Σύντομη αναφορά στην εποχή Στη δεκαετία του 1930 διαπιστώθηκε ότι οι ηλεκτρονικές λυχνίες δεν μπορούσαν να ανιχνεύσουν ραδιοκύματα με μικρό μήκος κύματος. Τέτοιου είδους ραδιοκύματα μπορούσαν να ανιχνευτούν με κρυσταλλικούς ανιχνευτές. Οι έρευνες γύρω από αυτούς τους ανιχνευτές εντάθηκαν λόγω της εφεύρεσης του ραντάρ στο Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Από αυτούς τους ανιχνευτές μικροκυμάτων έγινε η μετάβαση στο πρώτο τρανζίστορ. Το τρανζίστορ εφευρέθηκε το 1948 στα εργαστήρια Bell στο New Jersey και ήταν αποτέλεσμα θεωρητικών και πειραματικών ερευνών στη φυσική στερεάς κατάστασης. Η εμπορική εκμετάλλευση των τρανζίστορ ξεκίνησε στη δεκαετία του 1950, όταν η ιαπωνική εταιρεία Sony (που ιδρύθηκε μετά το Β' Παγκόσμιο Πόλεμο ως Tokyo Telecommunications) κατασκεύασε το πρώτο ραδιόφωνο με βάση το τρανζίστορ. Μια από τις πιο σημαντικές εφαρμογές των τρανζίστορ ήταν στην κατασκευή ηλεκτρονικών υπολογιστών. Στον 20ο αιώνα τα κίνητρα για τη δημιουργία υπολογιστών ήταν στρατιωτικής υφής. Ο Κ.Zuse κατασκεύασε μια σειρά από υπολογιστές αρχικά μηχανικούς (1934) στη συνέχεια ηλεκτρομηχανικούς (1936) και τελικά ηλεκτρικούς (1939,1941). Ο τελευτέος, θεωρείται και ο πρώτος υπολογιστής, με το όνομα Z3. Η μηχανή αυτή καταστράφηκε στον βομβαρδισμό του Βερολίνου το 1944. Από το 1941 και μετά χρηματοδοτήθηκε από το Γερμανικό Αεροναυτικό Ινστιτούτο. Οι υπολογιστές του χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για την κατασκευή αεροσκαφών και πυραύλων. Πολύ σημαντική μορφή στην ιστορία των ηλεκτρονικών υπολογιστών ήταν ο Βρετανός μαθηματικός Alan Turing. Το 1934 ο Turing είχε ήδη συλλάβει και διατυπώσει την ιδέα μιας υπολογιστικής μηχανής στο πλαίσιο μιας μαθηματικής εργασίας, στην οποία απέδειξε ότι υπάρχουν κάποια μαθηματικά προβλήματα που είναι αδύνατον να λυθούν. Στο Β' Παγκόσμιο Πόλεμο ο Turing εργάστηκε στη βρετανική αντικατασκοπία με στόχο την αποκρυπτογράφηση των τηλεπικοινωνιακών μηνυμάτων των εχθρικών δυνάμεων. Στο πλαίσιο αυτής της έρευνας ένας συνεργάτης του Turing, ο Newman, συνέλαβε την ιδέα ότι αυτός ο στόχος θα μπορούσε να επιτευχθεί με τη βοήθεια ηλεκτρονικών μηχανών. Κατασκευάστηκαν έτσι μια σειρά από τέτοιες μηχανές. Ο Turing συνεισέφερε στη λογική σχεδίαση αυτών των μηχανών. Το τελικό προϊόν αυτής της προσπάθειας ήταν μια τεράστια μηχανή (το όνομα της είναι ενδεικτικό: Mark II Colossus, 1944) Στις Η.Π.Α. κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου οι J. Mauchly και J.P. Eckert, στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, επίσης κατασκεύασαν έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή, το λεγόμενο ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator, 1943- 1946), που στόχος του ήταν η εκτέλεση βαλλιστικών υπολογισμών για τον αμερικανικό στρατό. Εικόνα.8 12 Υπολογιστές της εποχής Σελίδα 7 Παπασπύρου Αλέξανδρος

Η εξέλιξη των Η/Υ 1η Γενιά Υπολογιστών (1946 - 1956) Λυχνίες Κενού (Vacuum Tubes) Η 1η γενιά υπολογιστών, χαρακτηρίζεται από τη χρήση λυχνιών, τις μεγάλες φυσικές διαστάσεις τους και τις χαμηλές ταχύτητες (χρόνος κύκλου μνήμης της τάξεως των 100-200 msec). Σε αυτή τη γενιά ανήκουν οι υπολογιστές που κατασκευάστηκαν με βάση τις αρχές του Neumann, με βασικό δομικό συστατικό την ηλεκτρονική λυχνία τύπου ENIAC. H χρήση Μνήμης (Μ), Αριθμητικής και Λογικής Μονάδας (CA), Μονάδας Ελέγχου Προγράμματος (CC), μονάδες/Συσκευές Εισόδου/Εξόδου I/O. Η χρήση τους περιορίστηκε σε μερικά πανεπιστημιακά ή στρατιωτικά κέντρα ερευνών, καθώς και σε μερικές μεγάλες βιομηχανίες. Όλοι οι υπολογιστές της γενιάς αυτής χαρακτηρίζονται ως κεντρικοί υπολογιστές (mainframe). Ζ3, Mark I και ABC Ο πρώτος υπολογιστής, ο Z3 του Γερμανού καθηγητή Kornad Zuse, κατασκευάστηκε το 1941 και λειτουργούσε κάτω από την επίβλεψη ενός εξωτερικού προγράμματος σε διάτρητη χαρτοταινία. Διέθετε μια μνήμη των 64 λέξεων με την χρήση 2.600 ρολέδων και οι πράξεις γινόταν στο δυαδικό σύστημα με κινητή υποδιαστολή. Εικόνα.9 Z3 Aπό την άλλη πλευρά του Ατλαντικού, στο Harvard, έχουμε τον Mark I που ήταν προϊόν συνεργασίας του φυσικού Howard Aiken και της IBM. Ο υπολογιστής αυτός αν και ήταν μια τερατώδης μηχανή, που έκανε φοβερό θόρυβο και χαλούσε πολύ συχνά, λειτούργησε μέχρι το 1959, ενώ σήμερα εκτίθεται στο πανεπιστήμιο του Harvard. Οι διαστάσεις του ήταν μήκος 15 μέτρα, πλάτος 2,5 μέτρα. Περιελάμβανε 500 χιλιόμετρα καλώδια. Οι επιδόσεις του ήταν: πρόσθεση με 23 ψηφία σε 3 δέκατα του δευτερολέπτου, πολλαπλασιασμός σε 6 δευτερόλεπτα και διαίρεση σε 12 δευτερόλεπτα. Εικόνα.10 Mark I Το πρώτο πρότυπο μηχανήματος που μπορεί να χαρακτηριστεί ως πραγματικός ηλεκτρονικός υπολογιστής ήταν ο γενικής χρήσης υπολογιστής ABC που δημιουργήθηκε από την ανάγκη λύσης μεγάλων συστημάτων εξισώσεων. Ο υπολογιστής αυτός χρησιμοποιούσε ηλεκτρονικές λυχνίες κενού ως βασικό στοιχείο και δυαδικό σύστημα. Ήταν επινόηση των John Vincent Atanasoff και Clifford Berry. ENIAC , EDVAC και UNIVAC Εικόνα.11 ENIAC Δύο αμερικανοί επιστήμονες του University of Pennsylvania στη Philadelphia, ο John Mauchly (φυσικός) και ο J.Presper Eckert (μηχανικός), πρότειναν έναν ηλεκτρονικό ψηφιακό υπολογιστή που τον αποκάλεσαν «Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Υπολογιστής» (Electronic Numerical Integrator And Computer - ENIAC). Ο ENIAC ολοκληρώθηκε το 1945 και τέθηκε σε λειτουργία τον Φεβρουάριο του 1946. Θεωρείται ο πρώτος επιτυχών γενικός ψηφιακός υπολογιστής, δηλαδή ο υπολογιστής που μπορούσε να προγραμματιστεί για να λύσει ένα οποιοδήποτε πρόβλημα. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 8

Η εξέλιξη των Η/Υ Προγραμματιζόταν με την τοποθέτηση καλωδίων σε μια διάτρητη επιφάνεια, και προοριζόταν για την επίλυση προβλημάτων βαλλιστικής (υπολογισμός πινάκων βολών). Οι διαστάσεις του ήταν μήκος 25 μέτρα ύψος 2,5 μέτρα, πλάτος 1 μέτρο. Η μηχανή αποτελούνταν από 19.000 τρίοδους λυχνίες, κατανάλωνε ενέργεια της τάξης των 200KW, καταλάμβανε ένα χώρο 270 τ.μ. και ζύγιζε 30 τόνους. Ήταν 2.000 φορές πιο γρήγορος από τον Mark I επιτυγχάνοντας 300 πολλαπλασιασμούς ανά δευτερόλεπτο. Συνέβαλε πολύ στην ανάπτυξη των επιστημών και χρησιμοποιήθηκε ακόμα στη πρόβλεψη καιρού και σε υπολογισμούς, στο πεδίο της έρευνας για την ατομική ενέργεια. Ο ENIAC είχε ένα σοβαρό μειονέκτημα, κάθε φορά που επρόκειτο να εκτελεστεί ένα διαφορετικό πρόγραμμα, έπρεπε ένα μεγάλο μέρος του να \"ξηλωθεί\" και να επανασυνδεθεί κατάλληλα, μια και οι εντολές του δεν φυλάσσονταν εσωτερικά, αλλά επιτυγχάνονταν με μεταβολές σε εξωτερικές καλωδιώσεις. Αυτό το πρόβλημα έλυσε ο John Von Neumann, το 1952, ο οποίος έθεσε τις βάσεις ενός νέου ηλεκτρονικού υπολογιστή, του EDVAC, και στο εξής θα χρησιμοποιηθεί μόνο η δυαδική αριθμητική, ενώ στην μνήμη θα αποθηκεύονται τα δεδομένα αλλα και το πρόγραμμα που θα εκτελεστεί. Μετά τις δημοσιεύσεις του Neuman, έχουμε μερικά σημαντικά υπολογιστικά συστήματα όπως οι EDVAC, EDSAC, UNIVAC-1, 701,IBM, 102D, D-100, GE-210, GAMMA 3. Ο πιο συμαντικός από τους υπολογιστές αυτούς ήταν ο UNIVAC-1 (UNIVersal Automatic Computer) ο οποίος μπορεί να χαρακτηριστεί σαν υπολογιστής σταθμός. Αυτό γιατί με την παραγωγή του στις αρχές της δεκαετίας του 50, σηματοδοτεί την εισαγωγή των υπολογιστών στην αγορά και κατ' επέκταση την εκκίνηση της ξέφρενης κούρσας που οδήγησε στην μεγάλη σημερινή ανάπτυξη των υπολογιστών. Ακόμα αυτη την εποχή… Ο Άλαν Τούρινγκ, κατάφερε να θέσει τα θεμέλια της σύγχρονης πληροφορικής, να καθορίσει τα κριτήρια της τεχνητής νοημοσύνης, αλλά και να αποκωδικοποιήσει τους μυστικούς κώδικες του γερμανικού στρατού, και μαζί με την ομάδα του, να σπάσει τους κώδικες της κρυπτογραφικής μηχανής «Αίνιγμα», που χρησιμοποιούσαν οι ναζί για τις επικοινωνίες τους μέσω των γερμανικών υποβρυχίων στο βόρειο Ατλαντικό. (1936) Οι σύγχρονοι ηλεκτρονικοί υπολογιστές σχεδιάζονται με βάση τις αρχές που διατυπώθηκαν τη δεκαετία του 1940 από τον Τζον φον Νόιμαν στο Ινστιτούτο Προηγμένων Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον. Αυτές οι θεμελιώδεις αρχές, είναι πως τα δεδομένα και οι εντολές των εκτελούμενων προγραμμάτων αποθηκεύονται σε μια μοναδική μνήμη εγγραφής-ανάγνωσης, ενώ τα περιεχόμενα της μνήμης αυτής μπορούν να διευθυνσιοδοτηθούν κατά κελί, χωρίς να μας ενδιαφέρει ο τύπος των δεδομένων που περιέχεται εκεί. Η εκτέλεση των εντολών του προγράμματος πραγματοποιείται σειριακά (εκτός και αν υπάρχει ρητή διακλάδωση), από μια εντολή στην επόμενη. Το 1945 ο Vannevar Bush, σε άρθρο του στο περιοδικό \"Atlantic Monthly\" με τίτλο «As we may think» περιγράφει την Memex, μια υποθετική μηχανή που επέτρεπε -μεταξύ άλλων- τη διασύνδεση της υπάρχουσας ανθρώπινης γνώσης και την εύκολη πλοήγησή της, δημιουργώντας την παγκόσμια εγκυκλοπαίδεια. Η δυνατότητα της μηχανής Memex να συσχετίζονται γνώσεις είναι εμπνευσμένη από τον συσχετιστικό τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου. Σήμερα, ο παγκόσμιος ιστός θεωρείται μία υλοποίηση της υποθετικής αυτής μηχανής. Η γλώσσα FORTRAN (από τα αρχικά FORmulae TRANslator - μεταφραστής τύπων) είναι μία από τις πρώτες γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου, η οποία χρησιμοποιήθηκε κυρίως σε επιστημονικές αλλά και σε εμπορικές εφαρμογές. Δημιουργήθηκε τη δεκαετία του 1950 από την ΙΒΜ και χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα. Αρχικά η FORTRAN ήταν προσανατολισμένη στην επίλυση μαθηματικών προβλημάτων. Παράλληλα με την ανάπτυξη των υπολογιστών δημιουργήθηκαν και αναπτύχθηκαν και οι εκτυπωτές, αφού αρχικά αποτελούσαν την μοναδική μονάδα εξόδου. Αρχικά βασίστηκαν στην τεχνολογία των τηλέτυπων, τρόπος επικοινωνίας που εξελίχθηκε σημαντικά κατά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Η εξέλιξη στην τεχνολογία εκτύπωσης είναι πολύ μεγάλη, ιδιαίτερα την τελευταία δεκαετία. Πριν από μερικά χρόνια για τους χρήστες προσωπικών υπολογιστών ήταν σχεδόν αδύνατη η εκτύπωση γραφικών και σύνθετων μορφών κειμένου με εικόνες. Οι εξελίξεις στις μηχανές εκτύπωσης βασίζονται στην τεχνολογία των laser. Επίσης, την περίοδο αυτή κατασκευάστηκε το πρώτο τρανζίστορ (1947) στα εργαστήρια της Bell που αποτέλεσε τη βάση για τους υπολογιστές της δεύτερης γενιάς. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 9

Η εξέλιξη των Η/Υ 2η Γενιά Υπολογιστών (1956- 1963) Τρανζίστορ (Transistors) Η δεύτερη γενιά των Ηλεκτρονικών Υπολογιστών χαρακτηρίζεται από την αντικατάσταση των τριόδων λυχνιών από τα τρανζίστορ. Η εισαγωγή του τρανζίστορ (ή κρυσταλλοτρίοδοι, όπως τις ονομάζουν οι ηλεκτρονικοί), προσφέρει μια σημαντική μείωση του όγκου των μηχανών με ταυτόχρονη ελάττωση της απαιτούμενης ηλεκτρικής ενέργειας και αύξηση της ταχύτητας των υπολογισμών(χρόνος κύκλου μνήμης 4-5 μsec). Το 1956 στο Ίδρυμα Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (Μ.Ι.Τ.) κατασκευάστηκε ο πρώτος Ηλεκτρονικός Υπολογιστής που λειτουργούσε με τρανζίστορς, ο ΤΧ-0. Οι πρώτες μηχανές της εποχής αυτής ήταν η σείρα 1401 της IBM και η μηχανή GAMMA 60 της Bull. Τα τρανζίστορς χρησιμοποιήθηκαν (και χρησιμοποιούνται ακόμη) σε πάρα πολλές συσκευές. Επέτρεψαν τη δημιουργία ραδιοφώνων αρκετά μικρών ώστε να μπορούν οι άνθρωποι να τα κουβαλούν μαζί τους (φορητά ραδιόφωνα), και πολλές φορές, ακόμη και σήμερα, τα φορητά ραδιόφωνα αποκαλούνται \"τρανζίστορ\". Το τρανζίστορ θεωρείται μία από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις του 20ου αιώνα. Τα πρώτα τρανζίστορ ήταν σημειακής επαφής: δύο σύρματα και μια σύνδεση της βάσης προσαρμόζονταν σε ένα κρύσταλλο γερμανίου, ο οποίος σφραγιζόταν με ειδικό περίβλημα. Το επόμενο βήμα, τα τρανζίστορ ζεύξης ήταν ένα είδος σάντουϊτς με τρία στρώματα γερμανίου (ημιαγωγός), κλεισμένα σε μια μεταλλική θήκη ύψους 12,5 χιλιοστών. Τα τρία στρώματα καλούνται εκπομπός, βάση και συλλέκτης αντίστοιχα. Η λειτουργία του βασίζονταν στην κίνηση φορτίων μεταξύ των στρωμάτων του. Μετά από χρόνια αδιάκοπων βελτιώσεων παρουσιάστηκε το επίπεδο τρανζίστορ, ένα μικροσκοπικό εξάρτημα που χαράσσεται πάνω σε μια φέτα πυριτίου με μήκος μόλις 0,125 χιλιοστά, οι διαστάσεις του οποίου συνεχώς μικραίνουν από τότε. Με αυτή την τεχνολογία (του τρανζίστορ) δόθηκε ουσιαστικά η ώθηση για την περαιτέρω αλματώδη εξέλιξη της ηλεκτρονικής. Εικόνα.12 Υπολογιστές με τρανζίστορ Ένα άλλο πολύ σημαντικό στοιχείο της 2ης γενιάς είναι η εμφάνιση των πρώτων γλωσσών υψηλού επιπέδου, για την συγγραφή προγραμμάτων εφαρμογών, εξέλιξη καθοριστικής σημασίας για τη γρήγορη διάδοση των Η/Υ. Το 1957 παρουσιάζεται από τον John Backus ο πρώτος μεταγλωττιστής της Fortran, ενώ λίγο αργότερα η γλώσσα Cobol. Πρέπει να σημειωθεί, ότι παράλληλα με την ανάπτυξη των συστημάτων 2ης γενιάς εμφανίστηκε και μια νέα βιομηχανία που βασίστηκε στην ιδέα της ολοκλήρωσης τρανζίστορς και άλλων στοιχείων, σε κυκλώματα που θα μπορούσαν να τοποθετηθούν πάνω σε ένα μικτό τεμάχιο πυριτίου ή chip όπως και επικράτησε τελικά. Έτσι αν και κατά τη χρονική περίοδο της 2ης γενιάς σημειώθηκαν εμπορικές αποτυχίες, στην πραγματικότητα τέθηκαν οι τεχνικές βάσεις που επέτρεψαν την μετέπειτα, χωρίς προηγούμενο ανάπτυξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Επίσης, λόγω της εισαγωγής του τρανζίστορ, οι δυνατότητες των υπολογιστών της γενιάς αυτής έφτασαν σε ταχύτητα τις 200.000 εντολές /δευτερόλεπτο και χωρητικότητα κεντρικής μνήμης 32.000 χαρακτήρες, που όμως αποτελούνταν από μαγνητικούς δακτυλίους. Ο πρώην τεχνικός πολεμικών ραντάρ, Douglas Engelbart, διεύθυνε την εφεύρεση του πρώτου ηλεκτρονικού υπολογιστικού ποντικιού στα μέσα της δεκαετίας του 1960 στο Stanford Research International (SRI). Ο Engelbart και ο Bill English συνεργάστηκαν συγκρίνοντας διάφορα ποντίκια για την ταχύτητα και την ακρίβειά τους. Ο Bill English κατασκεύασε το πρωτότυπο ποντίκι σύμφωνα με τις αντιλήψεις του Engelbart. Ο Bill English πιστώνεται με την Εικόνα.13 mouse πρώτη χρήση του όρου ποντίκι στην έκδοση του 1965 του \"Computer-Aided Display Control\". Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 10

Η εξέλιξη των Η/Υ 3η Γενιά Υπολογιστών (1964- 1971) Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (Integrated Circuits) Το 1958, ο Jack Kilby της εταιρείας Texas Instruments, κατάφερε να δημιουργήσει κάτι που θα άλλαζε τον κόσμο των ηλεκτρονικών για πάντα. Κατασκεύασε το πρώτο Ολοκληρωμένο Κύκλωμα συνδυάζοντας τρανζίστορς, πυκνωτές, αντιστάτες και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα όλα τοποθετημένα στο ίδιο κομμάτι από πυρίτιο. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα συγκεντρώνουν μέσα σε μια μικρή επιφάνεια της τάξεως του 1cm2 πάρα πολλά ηλεκτρονικά στοιχεία (τρανζίστορς, διόδους κ.λ.π).Το δημιούργημα του Εικόνα.14 chip Kilby επέτρεψε να κατασκευαστούν υπολογιστές τόσο μικροί ώστε να μπορούμε ακόμη και να τους μεταφέρουμε. Χρησιμοποιείται, επίσης, σε μια πληθώρα άλλων εφαρμογών, όπως τηλεπικοινωνίες, πολυμέσα, ακόμη και παιχνίδια. Η είσοδος των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έδωσε νέες δυνατότητες στους κατασκευαστές, τέτοιες ώστε να χαρακτηριστεί σαν η επανάσταση στην τεχνολογία των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Η αρχή έγινε στις 7 Μαρτίου 1964 όταν η IBM παρουσίασε την σειρά 360 (\"υπολογιστής όλων των διευθύνσεων\"). Η παρουσίαση αυτή είχε δύο άμεσα αποτελέσματα: • Το ξεκίνημα μιας κούρσας μεταξύ των ανταγωνιστών για κάτι ανάλογο. • Τη συνειδητοποίηση του πραγματικού προβλήματος των υπολογιστών, του λογισμικού. Ο IBM 360 ήταν ο πρώτος υπολογιστής, ο οποίος διέθετε \"λειτουργικό σύστημα\", ένα πρόγραμμα επόπτη, που ήταν επιφορτισμένο με το συγχρονισμό των διαφόρων οργάνων και την εκτέλεση των προγραμμάτων των χρηστών. Ένα άλλο χαρακτηριστικό του IBM 360 ήταν η εισαγωγή και χρήση των μαγνητικών δίσκων,γεγονός που χαρακτηρίζει επίσης την τρίτη γενιά των υπολογιστών. Την εποχή αυτή η CDC κατασκεύασε το μοντέλο 3600 και λίγο αργότερα το 6600 που ήταν ο ισχυρότερος υπολογιστής Εικόνα.15 IBM 360 την περίοδο 60 - 75, ικανός να εκτελεί πολλά εκατομύρια πράξεις το δευτερόλεπτο και χρησιμοποιήθηκε κυρίως σε στρατιωτικές υπηρεσίες και την μετεωρολογία. Την περίοδο της τρίτης γενιάς εμφανίστηκαν και οι μίνι υπολογιστές σαν απάντηση στην ανάγκη για μικρότερους και φθηνότερους υπολογιστές, που ζητούσαν οι μικρότερες επιχειρήσεις. Την εποχή αυτή όμως παρουσιάζεται μεγάλη ανάπτυξη και στο λογισμικό (software). Αναπτύσονται και βελτιώνονται οι γλώσσες υψηλού επιπέδου (Cobol, Algol, Fortran κλπ) και ενσωματώνονται στα νέα λειτουργικά συστήματα. Συμπερασματικά, οι μηχανές της τρίτης αυτής γενιάς έφτασαν τα πέντε εκατομύρια εντολές το δευτερόλεπτο με κύριες μνήμες ημιαγωγών της τάξης των δύο εκατομυρίων χαρακτήρων, ενώ έγινε αντιληπτή και η ανάγκη σοβαρής αντιμετώπισης της δημιουργίας προγραμμάτων, με αποτέλεσμα Εικόνα.16 Υπολογιστές με Chip τη δημιουργία των πρώτων οίκων λογισμικού. Ακόμα, το πρώτο email στάλθηκε το 1971 από τον Ray Tomlinson. Αν και αρχικά η χρήση του περιορίστηκε στους χώρους των πανεπιστημίων ωστόσο σιγά-σιγά άρχισε να χρησιμοποιείται από όλο και περισσότερους ανθρώπους. Επίσης αυτή την εποχή κάνει και την εμφανισή σε πρακτική εφαρμογή η ιδέα του καταμερισμού του χρόνου (timesharing), που είχε αρχικά αναπτυχθεί στο MIT. Με την βοήθεια αυτής της τεχνικής δίδεται στον κάθε χρήστη η ψευδαίσθηση ότι ο υπολογιστής ασχολείται συνέχεια μαζί του ενώ στην πραγματικότητα του δίδεται μόνο ένα μικρό κλάσμα του συνολικού χρόνου, που όμως είναι αρκετό για τις δυνατότητες του υπολογιστή. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 11

Η εξέλιξη των Η/Υ 4η Γενιά Υπολογιστών (1971 – 1990) Μικροεπεξεργαστές (Microprocessors) Οι σημερινοί υπολογιστές ανήκουν στην τέταρτη γενιά και οι δυνατότητές τους βελτιώνονται μέρα με τη μέρα! Αρκεί να σκεφτείτε ότι, σύμφωνα με το νόμο του Moore, κάθε 18 περίπου μήνες η ισχύς των παραγόμενων υπολογιστών διπλασιάζεται, δηλαδή είναι δύο φορές ταχύτεροι. Η 4η γενιά υπολογιστών, εμφανίζεται στις αρχές τις δεκαετίας του 70 και χαρακτηρίζεται, από τη τεχνολογική εξέλιξη στον τομέα των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, με την κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων LSI (Large Scale Integration) και VLSI (Very Large Scale Integration), κυκλωμάτων δηλαδή που ενσωματώνουν χιλιάδες ηλεκτρονικά στοιχεία σε επιφάνειες της τάξης του 1cm2. Η γενιά αυτή Εικόνα.17 Υπολογιστές με μprocessors καταλαμβάνει χρονικά και τη δεκαετία του '80, κατά τη διάρκεια της οποίας έχουμε σημαντικές εξελίξεις και στον τομέα της Τεχνητής Νοημοσύνης και των επικοινωνιών των υπολογιστών, όπως και τη δημιουργία του πρώτου μικροεπεξεργαστή, του INTEL 4004. Η χρησιμοποίηση της \"Ολοκλήρωσης Μεγάλης Κλίμακας (Large Scale Integration)\" οδήγησε στην εποχή των \"Mικροϋπολογιστών\", με αποτέλεσμα τη δραστική μείωση του όγκου των μηχανημάτων που χωρούν πλέον πάνω στο γραφείο ή ακόμη και στις τσέπες. Στις αρχές της δεκαετίας του '80 παρουσιάζεται και ο πρώτος οπτικός δίσκος ή CD. Το πιο βασικό όμως χαρακτηριστικό της τέταρτης γενιάς είναι η τεράστια ανάπτυξη των μικροϋπολογιστών και ιδιαίτερα των προσωπικών υπολογιστών (PCs - Personal Computers).Ας δούμε όμως πιο αναλυτικά την ιστορία των προσωπικών υπολογιστών. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, στην χρονική περίοδο της δεύτερης γενιάς των ηλεκτρονικών υπολογιστών άρχισε να υλοποιείται η ιδέα της ολοκλήρωσης τρανζίστορ και άλλων ηλεκτρονικών στοιχείων σε κυκλώματα που θα μπορούσαν να χωρέσουν σε ένα μικρό τεμάχιο πυριτίου (chip). Η ιδέα αυτή αποδείχτηκε ιδιαίτερα επιτυχημένη, με αποτέλεσμα από το 1965 και μετά να παρατηρείται κάθε χρόνο διπλασιασμός των ηλεκτρονικών στοιχείων που μπορούσαν να χωρέσουν σε ένα chip (νόμος του Moore). Η πρόοδος αυτή γρήγορα οδήγησε στο εξάρτημα που μπορούμε να πούμε ότι άλλαξε πολλά πράγματα στον κόσμο, το μικροεπεξεργαστή (microprocessor), την καρδιά δηλαδή του υπολογιστή σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα. Ένας πλήρης υπολογιστής μπορεί να κατασκευαστεί από ένα μικροεπεξεργαστή, μια μνήμη και μερικά άλλα κυκλώματα υποστήριξης. Η ιστορία του μικροεπεξεργαστή φτάνει πίσω γύρω στο 1969, όταν οι μηχανικοί Victor Poor και Harry Pyle της εταιρίας Datapoint ανέπτυξαν ένα πρώτο μοντέλο. Η ανάπτυξη του μοντέλου αυτού, επινοήθηκε σαν εναλλακτική λύση στην κατασκευή υπολογιστών ειδικής χρήσης. Επειδή η Datapoint δεν κατασκεύαζε ηλεκτρονικά στοιχεία οι δύο μηχανικοί μετέφεραν το μοντέλο τους στην IBM. Έτσι γεννήθηκε ο πρώτος μικροεπεξεργαστής, ο ιστορικός 4004 της Intel. Ο 4004 ήταν πολύ περιορισμένων δυνατοτήτων, αλλά ακολούθησε ο ισχυρότερος 8008 το 1971 και ο 8080 το 1974 που από πολλούς θεωρείται σαν ο \"προπομπός\" των προσωπικών υπολογιστών. Οι πρώτοι υπολογιστές βασισμένοι σε μικροεπεξεργαστές, που καταγράφηκαν στην ιστορία, είναι ο Sceibi-8H και ο Altair 8800. Και όλα αυτά, μαζί με την ταυτόχρονη ανάπτυξη εκ μέρους των Bill Gates και Paul Allen ενός διερμηνευτή της γλώσσας Basic για τους μικροεπεξεργαστές της Intel. Στην εποχή αυτή κάνουν τα πρώτα τους βήματα και τα λεγόμενα \"πακέτα\" εφαρμογών για τους προσωπικούς υπολογιστές. Ένα από τα πρώτα ιστορικά προϊόντα ήταν ένα πακέτο λογιστικού φύλλου που συνόδευε τον προσωπικό υπολογιστή Apple II (1978). Με την άφιξη της δεκαετίας του 80, εμφανίστηκαν στην αγορά πολλά επιπλέον αξιόλογα μηχανήματα, η επιτυχία των οποίων ανάγκασε την IBM να εισβάλει στον χώρο παραγωγής προσωπικών υπολογιστών. Η είσοδος της IBM καθιέρωσε κάποια πρότυπα στο χώρο, γεγονός που οδήγησε στην τεράστια ανάπτυξη και εξέλιξη των προσωπικών υπολογιστών. Το 1984 γίνεται η είσοδος στην αγορά του Apple Macintosh. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 12

Η εξέλιξη των Η/Υ Η πρώτη Κάρτα Γραφικών, 1981 Εικόνα.18 Οι Κάρτες γραφικών εμφανίζονται για πρώτη φορά στον Κάρτες γραφικών πρώτο προσωπικό υπολογιστή IBMPC το 1981. Ονομαζόταν Μονόχρωμος Προσαρμογέας Γραφικών (Monochrome Display Adapter, MDA) και ήταν ένα κύκλωμα (κάρτα) που προέβαλε μόνο κείμενο σε πράσινο ή λευκό χρώμα μαύρο υπόβαθρο. Ακολούθησαν οι κάρτες CGA (Color Graphics Adaptor) με δυνατότητα απεικόνισης οκτώ χρωμάτων (συχνά όχι ταυτόχρονα) και EGA (Enhanced Graphics Adaptor) με δυνατότητες απεικόνισης 64 χρωμάτων. Στους σημερινούς υπολογιστές το ελάχιστο πρότυπο για τις νέες κάρτες βίντεο είναι το Video Graphics Array (VGA), το οποίο επιτρέπει 256 χρώματα και την εμφάνιση εικόνων. Με υψηλά πρότυπα απόδοσης όπως ο Quantum Extended Graphics Array (QXGA),οι κάρτες βίντεο μπορεί να εμφανίσουν εκατομμύρια χρώματα σε ανάλυση έως και 2040 x 1536 pixel. Osborne 1 Ο πρώτος φορητός υπολογιστής, 1981 Εικόνα.19 Osborne 1 Το μοντέλο Osborne 1 παρουσιάστηκε ως ο πρώτος μεταφερόμενος υπολογιστής. Με κόστος –τότε– $1.795 και βάρος 11,10 κιλά. Στα τεχνικά του χαρακτηριστικά: επεξεργαστής Z80 στα 4MHz, οθόνη 5 ιντσών με 52 χαρακτήρες πλάτος max.), μνήμη 65Kb, πακέτο μπαταριών (έξτρα) και διπλούς οδηγούς δισκέττας 5 1/4 ιντσών. Αυτός ο υπολογιστής κυκλοφόρησε το 1981 από την Osborne Computer Corporation. Το Osborne 1 θεωρείται ότι είναι ο πρώτος αληθινός φορητός υπολογιστής, και έχει μία χειρολαβή μεταφοράς. Έχει ακόμη και μια προαιρετική μπαταρία, γι 'αυτό δεν πρέπει να συνδεθεί με την πρίζα 110VAC. Η οθόνη είναι μόνο 5 ιντσών (διαγώνια) σε μέγεθος, και δεν μπορεί να εμφανίσει περισσότερα από 52 χαρακτήρες ανά γραμμή κειμένου. Για να αντισταθμιστεί, μπορείτε να μετακινηθείτε προς τα πραγματικά της οθόνης μπροστά και πίσω με τα βελάκια για να δείξει τις γραμμές του κειμένου μέχρι 128 χαρακτήρες ευρεία. Αυτός είναι ένας λόγος που η οθόνη είναι τόσο μικρή είναι ότι όσο ποιο μεγάλη οθόνη τόσο περισσότερες βλάβες θα υπάρξουν.Οι δύο \"τσέπες\" κάτω από τις μονάδες δισκέτας για την αποθήκευση στο δίσκο δισκέτα, παρόλο που το μόντεμ Osborne ταιριάζει επίσης τέλεια στην αριστερή τσέπη και συνδέεται με το front-mounted \"μόντεμ\" port. Σχεδιασμένο ως ένα πραγματικό φορητό σύστημα του υπολογιστή- μπορεί να είναι θεωρείται αεροπορική μεταφορά στις αποσκευές, και θα χωράει κάτω από το κάθισμα του συνοδηγού του κάθε εμπορικού αεροσκάφους. Ενώ ο Osborne ήταν μια καλή συμφωνία σε $1795, που επίσης ήρθε πακέτο με περίπου $1500 από το ελεύθερο λογισμικό Microsoft Windows, 1985 Τα Microsoft Windows είναι μια σειρά από λειτουργικά συστήματα για προσωπικούς υπολογιστές και διακομιστές. H σειρά εμφανίστηκε πρώτα από την Microsoft το 1985 για να ανταγωνιστεί το καινούριο σύστημα της Apple, τον Apple Macintosh, το οποίο χρησιμοποιούσε γραφικό περιβάλλον. Tα Microsoft Windows τελικά επικράτησαν στην παγκόσμια αγορά προσωπικών υπολογιστών με ένα μερίδιο αγοράς που υπολογίζεται περίπου στο 90%. Tα Microsoft Windows είναι λογισμικό κλειστού κώδικα. Tα Windows αναπτύχθηκαν για τους IBM συμβατούς μικροϋπολογιστές οι οποίοι ήταν βασισμένοι στην αρχιτεκτονική x86 της Intel, και σήμερα σχεδόν όλες οι εκδόσεις των Windows είναι κατασκευασμένες για αυτή την πλατφόρμα. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 13

Η εξέλιξη των Η/Υ Ο Παγκόσμιος Ιστός - www Παγκόσμιος ιστός είναι το δίκτυο των συνδεδεμένων υπολογιστών και δικτύων σε παγκόσμια κλίμακα, το οποίο χρησιμοποιεί συγκεκριμένη ομάδα πρωτοκόλλων επικοινωνίας, γνωστή ως \"http\". Η τεχνολογία του ιστού δημιουργήθηκε το 1989 από τον Βρετανό Τιμ Μπέρνερς Λη, που εκείνη την εποχή εργαζόταν στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στην Γενεύη της Ελβετίας. Το όνομα που έδωσε στην εφεύρεσή του ο ίδιος ο Lee είναι World Wide Web, όρος γνωστός στους περισσότερους από το \"www\". Η HTML (ακρώνυμο του αγγλικού Hyper Text Markup Language, ελλ: Γλώσσα Σήμανσης Υπερκειμένου) είναι η κύρια γλώσσα για τις ιστοσελίδες, και τα στοιχεία της είναι τα βασικά δομικά στοιχεία των ιστοσελίδων. Αυτό που οδήγησε τον Lee στην εφεύρεση του Παγκόσμιου ιστού ήταν το όραμά του για ένα κόσμο όπου ο καθένας θα μπορούσε να ανταλλάσσει πληροφορίες και ιδέες άμεσα προσβάσιμες από τους υπολοίπους. Οι λεωφόροι των πληροφοριών συνδέουν όλο και περισσότερους υπολογιστές σε όλο τον κόσμο και αυτοί με τη σειρά τους γίνονται όλο και πιο γρήγοροι, όλο και πιο μικροί και γεννιέται η νανοτεχνολογία. Apple Ο Apple I ήταν ένας πρώιμος προσωπικός υπολογιστής, και σχεδιάστηκε από τον Στήβεν Βόζνιακ αρχικά για προσωπική του χρήση. Ο φίλος του Βόζνιακ, Στηβ Τζομπς είχε την ιδέα να πουλήσει τον υπολογιστή. Πουλήθηκε σαν το πρώτο προϊόν της εταιρίας Apple ξεκινώντας από τον Απρίλιο του 1976. O Apple I ήταν μια έτοιμη συναρμολογημένη ηλεκτρική πλακέτα που περιείχε περίπου 30 τσιπς . Ωστόσο για να γίνει λειτουργικός ο υπολογιστής απαιτούνταν ένα κουτί, μονάδα παροχής ρεύματος, πληκτρολόγια και μια οθόνη. Μια προαιρετική πλακέτα που παρείχε διασύνδεση με κασετόφωνο για εξωτερική αποθήκευση δεδομένων διατέθηκε αργότερα στο κόστος των 75$. Ο Apple I θεωρείται από μια μερίδα ειδικών σαν ο πρώτος προσωπικός υπολογιστής που πουλήθηκε σε πλήρως συναρμολογημένη μορφή. Αυτό που διέκρινε τον Apple I ήταν η δυνατότητα του να συνδεθεί με πληκτρολόγιο και οθόνη υπολογιστή. Αυτό το χαρακτηριστικό του Apple I τον έκανε έναν καινοτόμο προσωπικό υπολογιστή για την εποχή του, παρά την απουσία γραφικών και ηχητικών δυνατοτήτων. Έναν χρόνο αργότερα, τον Απρίλιο του 1977, η Apple ανακοίνωσε τον Apple II, τον διάδοχο του Apple I, ο οποίος για πολλά έτη παρέμεινε βασικός παράγοντας της οικονομικής ευημερίας της εταιρείας. Ο Apple ΙΙ κατέκτησε εκατομμύρια χρηστών που μέχρι τότε δεν είχαν πρόσβαση σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές με πρωτοποριακά για την εποχή προγράμματα όπως το VisiCalc του Νταν Μπρίκλιν (Dan Bricklin), το πρώτο πρόγραμμα υπολογιστικού φύλλου (spreadsheet), το οποίο έγινε και λόγος αγοράς του εν λόγω υπολογιστή. Ο Apple III είναι ένα επιχειρηματικού προσανατολισμού προσωπικός υπολογιστής που δημιοργήθηκε από την Apple Computer. Προορίζονταν για το διάδοχο της σειράς Apple II. Ο σχεδιασμός για τον Apple III ξεκίνησε στα τέλη του 1978 υπό την καθοδήγηση του Δρ. Wendell Sander. Είχε την εσωτερική κωδική ονομασία του «Sara», το όνομα της κόρης του Sande. Ο υπολογιστής κυκλοφόρησε στις 19 Μαΐου 1980, αλλά, λόγω σοβαρών ζητημάτων σταθερότητας που απαιτούνται, έγινε μια αναθεώρηση του σχεδιασμού και ανάκληση των υπολογιστών και κυκλοφόρησε ξανά επίσημα το επόμενο φθινόπωρο. Η παραγωγή διακόπηκε στις 24 Απριλίου 1984, και το Apple III Plus εγκαταλήφθηκε από την γραμμή προϊόντων της Apple, τον Σεπτέμβριο του 1985. Commodore PET 2001 O Τσακ Πεντλ (Chuck Peddle) ήρθε στην Commodore to 1977, όπου έγινε επικεφαλής του τμήματος εξέλιξης. Κατάφερε να πείσει τον Τράμιελ να στραφεί στην αγορά των μικροϋπολογιστών και σχεδίασε τον Commodore PET 2001 (Personal Electronic Transactor), τον πρώτο ηλεκτρονικό υπολογιστή της Commodore, ο οποίος βγήκε με επιτυχία στην αγορά το 1977. Η παραγωγή αριθμομηχανών της Commodore εξαρτιόνταν από την Texas Instruments, η οποία την προμήθευε με τα απαιτούμενα εξαρτήματα. Αυτή όμως αποφάσισε το 1975 να γίνει επίσης παραγωγός αριθμομηχανών και αφού κατασκεύαζε η ίδια τα απαιτούμενα εξαρτήματα, ήταν σε θέση να προσφέρει το νέο της προϊόν σε καλύτερη τιμή από ότι η Commodore. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 14

Η εξέλιξη των Η/Υ Στο μέλλον (1990 και μετά) Τεχνητή Νοημοσύνη (Artificial Intelligence) Η τεχνητή νοημοσύνη θεμελιώθηκε τυπικά ως πεδίο στη συνάντηση ορισμένων επιφανών Αμερικανών επιστημόνων του τομέα το 1956 (Τζον Μακάρθι, Μάρβιν Μίνσκυ, Κλοντ Σάνον κλπ). Ο όρος τεχνητή νοημοσύνη (ΤΝ, εκ του Artificial Intelligence) αναφέρεται στον κλάδο της επιστήμης υπολογιστών ο οποίος ασχολείται με τη σχεδίαση και την υλοποίηση υπολογιστικών συστημάτων που μιμούνται στοιχεία της ανθρώπινης συμπεριφοράς τα οποία υπονοούν έστω και στοιχειώδη ευφυΐα: μάθηση, προσαρμοστικότητα, εξαγωγή συμπερασμάτων, κατανόηση από συμφραζόμενα, επίλυση προβλημάτων κλπ. Ο Τζον Μακάρθι όρισε τον τομέα αυτόν ως «επιστήμη και μεθοδολογία της δημιουργίας νοούντων μηχανών». Η ΤΝ αποτελεί σημείο τομής μεταξύ πολλών πεδίων όπως της επιστήμης υπολογιστών, της ψυχολογίας, της φιλοσοφίας, της νευρολογίας, της γλωσσολογίας και της επιστήμης μηχανικών, με στόχο τη σύνθεση ευφυούς συμπεριφοράς, με στοιχεία συλλογιστικής, μάθησης και προσαρμογής στο περιβάλλον, ενώ συνήθως εφαρμόζεται σε μηχανές ή υπολογιστές ειδικής κατασκευής. Διαιρείται στη συμβολική τεχνητή νοημοσύνη, η οποία επιχειρεί να εξομοιώσει την ανθρώπινη νοημοσύνη αλγοριθμικά χρησιμοποιώντας σύμβολα και λογικούς κανόνες υψηλού επιπέδου, και στην υποσυμβολική τεχνητή νοημοσύνη, η οποία προσπαθεί να αναπαράγει την ανθρώπινη ευφυΐα χρησιμοποιώντας στοιχειώδη αριθμητικά μοντέλα που συνθέτουν επαγωγικά νοήμονες συμπεριφορές με τη διαδοχική αυτοοργάνωση απλούστερων δομικών συστατικών («συμπεριφορική τεχνητή νοημοσύνη»), προσομοιώνουν πραγματικές βιολογικές διαδικασίες όπως η εξέλιξη των ειδών και η λειτουργία του εγκεφάλου («υπολογιστική νοημοσύνη»), ή αποτελούν εφαρμογή στατιστικών μεθοδολογιών σε προβλήματα ΤΝ. Η διάκριση σε συμβολικές και υποσυμβολικές προσεγγίσεις αφορά τον χαρακτήρα των χρησιμοποιούμενων εργαλείων, ενώ δεν είναι σπάνια η σύζευξη πολλαπλών προσεγγίσεων (διαφορετικών συμβολικών, υποσυμβολικών, ή ακόμα συμβολικών και υποσυμβολικών μεθόδων) κατά την προσπάθεια αντιμετώπισης ενός προβλήματος. Με βάση τον επιθυμητό επιστημονικό στόχο η ΤΝ κατηγοριοποιείται σε άλλου τύπου ευρείς τομείς, όπως επίλυση προβλημάτων, μηχανική μάθηση, ανακάλυψη γνώσης, συστήματα γνώσης κλπ. Επίσης υπάρχει επικάλυψη με συναφή επιστημονικά πεδία όπως η μηχανική όραση, η επεξεργασία φυσικής γλώσσας, η ρομποτική κλπ. Η 5η γενιά υπολογιστών, είναι η τελευταία και ανερχόμενη γενιά της δεκαετίας του '90. Ξεκίνησε από την Ιαπωνία, όπου τέθηκε σε εφαρμογή από το 1982 το Πρόγραμμα Ανάπτυξης Υπολογιστών 5ης Γενιάς. Ο στόχος του προγράμματος αυτού ήταν η δημιουργία υπολογιστών με ανθρώπινη συμπεριφορά σε επίπεδο υλικού (hardware) και όχι απλά του λογισμικού, που επικρατούσε μέχρι τότε στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης. Οι νέοι υπολογιστές είναι πλέον \"υπολογιστές-ρομπότ\", που μπορούν να εκτελέσουν και μηχανικές εργασίες, με δυνατότητες μάθησης και με την υποστήριξη της μνήμης που διαθέτουν. Την Ιαπωνική πρόκληση ακολούθησαν και άλλες χώρες. Οι ψηφιακοί υπολογιστές της 5ης γενιάς, κυριάρχησαν στην έρευνα και εισέβαλαν κυριολεκτικά στην επιστήμη, στην εκπαίδευση, στη διοίκηση, στη Εικόνα.20 asimo robot βιομηχανία, στο εμπόριοκαι στην ιδιωτική κατοικία. Σε ορισμένα ερευνητικά κέντρα ένα άλλο είδος υπολογιστών, οι αναλογικοί υπολογιστές, σε συνδυασμό με τους ψηφιακούς υπολογιστές (υβριδικοί υπολογιστές) χρησιμοποιούνται σε ειδικές για την επίλυση επιστημονικών προβλημάτων. Σύμφωνα με τον Στέφαν Γένιχεν, καθηγητή στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, ο υπολογιστής του μέλλοντος θα είναι μικρός και σχεδόν αόρατος. \"Αυτό οφείλεται στο ότι η μνήμη του υπολογιστή θα γίνεται όλο και πιο μεγάλη, όλο και πιο ανθεκτική και ο επεξεργαστής όλο και πιο μικρός και γρήγορος. Στον κόσμο του αύριο, τα επί μέρους τμήματα του υπολογιστή θα είναι ενσωματωμένα στο χώρο μας, σε σημεία που περνάμε την καθημερινότητά μας. \"Νομίζω ότι θα υπάρχουν συσκευές γύρω μας που θα μας συνοδεύουν και θα είναι τόσο μικρές, που θα τις βάζουμε στην τσέπη μας, ίσως να τις στερεώνουμε στα Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 15

Η εξέλιξη των Η/Υ γυαλιά μας. Ο τρόπος επικοινωνίας του ανθρώπου με τα κομπιούτερ θα έιναι πιο διαδραστικός. Θα παίρνω την πληροφορία που θέλω και θα την παρουσιάζω μαζί με τα αποτελέσματά της, τρισδιάστατα, στο περιβάλλον μου. Ο υπολογιστής δε θα μου δείχνει πράγματα μόνο στην οθόνη, αλλά θα αντιδρά, κι αυτό θα επηρεάζει το περιβάλλον μου\". Ρομποτική, 1980 Ρομποτική είναι σύγχρονος τεχνολογικός κλάδος της αυτοματοποίησης, που έχει ως αντικείμενο τη μελέτη, το σχεδιασμό και τη λειτουργία των ρομπότ, καθώς και την έρευνα για την περαιτέρω ανάπτυξή τους. Από τα μέσα περίπου της δεκαετίας του 1980 η χρήση των ρομπότ γενικεύτηκε στο πλαίσιο της ανάπτυξης των λεγόμενων \"ολοκληρωμένων συστημάτων παραγωγής, αυτοματοποιημένων και ευέλικτων εργοστασίων, στα οποία οι εργαλειομηχανές μπορούν να επαναπρογραμματίζονται ταχύτατα για την παραγωγή νέων ή διαφοροποιημένων προϊόντων. Πρωτοποριακά εργοστάσια ως προς την ευρύτατη χρήση ρομπότ θεωρούνται το εργοστάσιο της General Motors στο Χάμτραμεκ, το Buick City στο Φλιντ του Μίσιγκαν, το εργοστάσιο της ΙΒΜ στο Λέξινγκτον κ.ά. Πέρα, όμως, από τη βιομηχανία ευρύτατη χρήση ρομπότ γίνεται και σε μη μεταποιητικές εφαρμογές. Στην αρχαιότητα ... Ένα από τα πιο γνωστά αρχαία ρομπότ στην Ελλάδα ήταν ο διάσημος Τάλως. Κατασκευάστηκε από τον Θεό Ήφαιστο σαν δώρο στον βασιλιά της Κρήτης Μίνωα. Ο Τάλως ήταν τεράστιος ανθρωπόμορφος και χάλκινος. Προστάτευε την Κρήτη από τους εχθρούς της και επέβλεπε την εφαρμογή των νόμων. Μπορούσε να κινείται πολύ γρήγορα και ήταν σε θέση να κάνει σε μία μέρα τρεις φορές τον γύρο της Κρήτης (περίπου 250 klm/h). Είχε την δύναμη να εκσφενδονίζει τεράστιους βράχους εναντίων των αντιπάλων του ή να τους καίει με την αναπνοή του που πετούσε φωτιά! Με αυτόν τον τρόπο έδιωχνε τα εχθρικά πλοία, προστατεύοντας την Κρήτη. Ένα αυτόματο μηχάνημα κατασκεύασε ο Ήφαιστος για να εκδικηθεί την μητέρα του Ήρα που τον απέρριψε σαν άσχημο μωρό. Ήταν ένας εντυπωσιακά καλοφτιαγμένος χρυσός θρόνος. Όταν όμως η Ήρα κάθισε πάνω του αυτόματα σφίχτηκαν γύρω της αλυσίδες κρατώντας την δέσμια! Κανένας δεν μπορούσε να την απελευθερώσει απ' τα δεσμά της και ο Ήφαιστος ούτε που δεχόταν να συζητήσει την απελευθέρωσή της. Τελικά ο Διόνυσος τον επισκέφτηκε και αφού τον μέθυσε για τα καλά τον έπεισε να ελευθερώσει την μάνα του απ' τα δεσμά. Οι υπόλοιποι Θεοί αναγνωρίζοντας τις δυνάμεις και τα ταλέντα του τον δέχτηκαν στον Όλυμπο σαν ίσο τους. Στον Όλυμπο, ο Ήφαιστος είχε εργαστήριο με είκοσι καμίνια και φυσερά που δούλευαν απλά με εντολές του. Κατασκεύασε επίσης αυτόματα τρίποδα χρυσά τραπέζια που τον ακολουθούσαν όπου τα χρειαζόταν. Αποδείχθηκαν χρησιμότατα και στα συμπόσια των θεών όπου ακολουθούσαν όποιον τα χρειαζόταν. Ακόμα αυτη την εποχή… Το 1990 η Microsoft παρουσιάζει τα Windows 3.0. Mέσα στον πρώτο χρόνο θα πουληθούν δύο εκατομμύρια πακέτα και η Microsoft θα αναβαθμίσει ουσιαστικά και το MS- DOS με την έκδοση 5.0. Το 1992 πάλι η Microsoft κυκλοφορεί την έκδοση 3.1 του λειτουργικού συστήματος Windows ενώ από το 1991 έχει αρχίσει η ανάπτυξη του λειτουργικού συστήματος Linux από τον Λίνους Τόρβαλντς. Το1993 η Intel ανακοινώνει τον Pentium, την πέμπτη γενιά της οικογένειας επεξεργαστών που ξεκίνησε το 1979. Ο Pentium αποτελείται από τρία εκατομμύρια τρανζίστορ και μπορεί να αναπτύξει ταχύτητες μέχρι 300MIPS στα 100ΜHz. Το Μάρτιο του 1994, η Apple Computer, Inc. παρουσιάζει στην αγορά τους πρώτους Power Macintosh και ένα χρόνο μετά η Intel προωθεί στην αγορά την έκτη γενιά επεξεργαστών της, τους Pentium Pro. Το 1995 η Microsoft παρουσιάζει τα Windows 95, το πρώτο λειτουργικό σύστημα για κλώνους προσωπικών υπολογιστών, βασισμένο στο MS- DOS, αλλά με Γραφικό Περιβάλλον Επεξεργασίας (ΓΠΕ). Το 1997 η Intel παρουσιάζει τον μικροεπεξεργαστή Pentium II, έναν Pentium Pro με τεχνολογία MMX για την υποστήριξη πολυμέσων ενώ η Microsoft κυκλοφορεί το Office 97 και την επόμενη χρονιά η Microsoft παρουσιάζει τα Windows 98, πολύ βελτιωμένη έκδοση των Windows 95. Ωστόσο και αυτό το Λειτουργικό Σύστημα βασίζεται στο MS-DOS. Την ίδια χρονιά η Intel παρουσιάζει τον Celeron, μια φθηνότερη έκδοση του επεξεργαστή Pentium II. Το 1999 είναι η χρονιά που η Ιntel παρουσιάζει τον Pentium III, ένα μικροεπεξεργαστή Pentium II εφοδιασμένο με SSE (Streaming SIMD Extensions). Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 16

Η εξέλιξη των Η/Υ Στην αρχή τηχ χιλιετίας, η Microsoft παρουσιάζει τα Windows 2000. Τα Windows, σε αυτή την έκδοση, σταματούν να βασίζονται στο MS-DOS. Την ίδια χρονιά, μαζί Intel και AMD, αγγίζουν τη συχνότητα χρονισμού επεξεργαστών του 1GHz. Η Microsoft παρουσιάζει τα Windows Millenium, μια βελτιωμένη έκδοση των Windows 98 επ' ευκαιρία της έναρξης της νέας χιλιετίας. Εξακολουθούν να βασίζονται στο MS-DOS και δεν γνωρίζουν ευρεία διάδοση. Ακόμα, η Intel παρουσιάζει τον Pentium 4, αρχικά σε συχνότητα 1GHz. Η τιμή του είναι υψηλή χωρίς να παρέχει σημαντική αύξηση της ταχύτητας επεξεργασίας, σε σχέση με τον Pentium III. Τέλος ο μικροεπεξεργαστής Itanium παρουσιάζεται ως νέο μέλος της οικογένειας των μικροεπεξεργαστών P7. Το 2001. H Microsoft παρουσιάζει τα Windows XP, ολοσχερώς ανεξαρτητοποιημένα από το MS-DOS. 2 χρόνια μετά, ο επεξεργαστής AMD Athlon™ 64 FX-51 αποτελεί την επιλογή στην σελίδα του Tom’s Hardware ως \"Η καλύτερη καινοτομία στους επεξεργαστές για το έτος 2003\". Το2005 είναι το έτος κατά το οποίο γίνεται δυνατή η επεξεργασία δεδομένων στα 64 bit, ενώ γίνεται και η παρουσίαση των πρώτων μικροεπεξεργαστών διπλού πυρήνα (Dual Core) από την Advanced Micro Devices (AMD). Την επόμενη χρονιά, η Intel παρουσιάζει τους πολλά υποσχόμενους νέους μικροεπεξεργαστές Conroe. Το 2007 παρουσιάζονται από την Microsoft τα Windows Vista, στα οποία περιλαμβάνεται το νέο περιβάλλον διεπαφής με το χρήστη που ονομάζεται Aero, ενώ το 2008 κάνουν την εμφάνισή τους οι πρώτες κάρτες γραφικών που ξεπερνούν το όριο του 1 TeraFLOP. Το 2010 έχουμε τα Tablet PC που είναι φορητοί υπολογιστές που συνδυάζουν χαρακτηριστικά φορητών υπολογιστών και υπολογιστών χειρός. Όπως συμβαίνει με τους φορητούς υπολογιστές, τα Tablet PC είναι πολύ ισχυροί υπολογιστές και διαθέτουν ενσωματωμένη οθόνη. Όπως και στους υπολογιστές χειρός, με τα Tablet PC μπορείτε να γράφετε σημειώσεις ή να ζωγραφίζετε εικόνες στην οθόνη, συνήθως χρησιμοποιώντας μια πένα αντί για ένα στυλό. Εικόνα.21 TabletPc Κάπως έτσι, ξεκινώντας από το 2200 π.Χ. και φτάνοντας έως το σήμερα, άλλα παίρνοντας και μια μικρή ιδέα από το τι περιμένουμε στα επόμενα χρόνια, μπορούμε να πούμε πως ολοκληρώνεται κάπου εδώ το ταξίδι μας αυτό στο χρόνο για την αναζήτηση απαντήσεων στα αρχικά μας ερωτήματα και μπορούμε να προχωρήσουμε στα συμπεράσματα και σε μια υπενθύμιση κάποιων εκ των σημαντικότερων ατόμων σε αυτή την εξέλιξη. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 17

Η εξέλιξη των Η/Υ Τα σημαντικότερα άτομα Ο πατέρας του Η πρώτη Ο πατέρας του Ο πατέρας του Ο πατέρας του υπολογισμού. προγραμματίστρια πρώτου ψηφιακού πρώτου πρώτου προσωπικού ηλεκτρονικών ηλεκτρονικού προγραμματιζόμενου υπολογιστή. υπολογιστών. υπολογιστή. υπολογιστή. Charles Babbage Ada Lovelace Byron John V. Atanasoff Konrad Zuse Henry E. Roberts ( 1815 – 1871) ( 1815-1852) (1903 –-1995) (1910–1995) (1941 – 2010) Πρωτοπόρος στη Τεχνητή Νοημοσύνη Πρωτοπόρος στην αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικών Υπολογιστών Alan Turing (1912-1954) John Louis von Neumann (1903 –. 1957). Συμπεράσματα Παρόλο που υπάρχουν πολλοί τύποι και πολλές ταξινομήσεις υπολογιστών εύκολη απάντηση στην ερώτηση «Πότε εφευρέθηκε ο πρώτος υπολογιστής;» δεν υπάρχει. Το ίδιο ισχύει και για την ερώτηση «Ποιος ανακάλυψε τον υπολογιστή;» διότι πολλοί άνθρωποι συνέβαλαν στην δημιουργία του και την εξέλιξή του. Μπορούμε ακόμα να προσθέσουμε πως την εξέλιξη των Η/Υ την οφείλουμε και στην γενικότερη επιστημονική και τεχνολογική εξέλιξη, σε τομείς για παράδειγμα των μαθηματικών, των ηλεκτρονικών κ.α.. Αξίζει ακόμα να αναφερθούμε και σε παράλληλες εξελίξεις, για παράδειγμα στη ρομποτική, στις συσκευές I/O και στο διαδίκτυο. Τέλος, είδαμε πως οι εξελίξεις, ιδίως κατά τα πρώτα χρόνια, ίσως να έγιναν με όχι και τόσο γρήγορους ρυθμούς. Είναι σίγουρο όμως, πως από εδώ και πέρα αυτό θα αλλάξει και τα πάντα θα «προχοράνε» πιο γρήγορα, επομένως ας μην εκπλαγούμε εάν μέσα στα επόμενα 50 χρόνια δούμε στην αγορά τα πρώτα νοήμονα ανθρωποειδή. Ας θυμηθουμε τα λογια του Αμερικανού συγγραφέα επ. φαντασιας και διανοούμενου Isaac Asimov (1920-1992) «Δεν φοβάμαι τους υπολογιστές. Φοβάμαι την έλλειψή τους.» Ας κλείσουμε με την ελπίδα πως πάντα η τεχνολογία θα υπάρχει και θα εξελίσσεται με σκοπό να διευκολύνει τον άνθρωπο και να του προσφέρει μια πιο ευχάριστη και δημιουργική ζωή. Αυτός είναι αλώστε και ο σκοπός της, και οι κοινωνίες θα πρέπει να φροντίσουν να μην υπάρξει ο κίνδυνος να αποκλίνει από αυτόν. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 18

Η εξέλιξη των Η/Υ Βιβλιογραφία Έχοντας ως βάση τον ιστότοπο του Computer History Museum http://www.computerhistory.org Ηλεκτρονικές πηγές «Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων» ΕΘΝΙΚΟ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΥΣΕΙΟ, Αφιέρωμα στο ναυάγιο των Αντικυθήρων, 2012 http://www.namuseum.gr/object-month/2012/apr/apr12-gr.html [πρόσβαση 20/4/2015]. «Το Ναυάγιο των Αντικυθήρων: Το πλοίο-οι θησαυροί-ο Μηχανισμός» The Antikythera Mechanism Research Project http://www.antikythera-mechanism.gr/el [πρόσβαση 25/4/2015]. «Τα μυστήρια του Μηχανισμού των Αντικυθήρων» ΕΘΝΙΚΟ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΥΣΕΙΟ http://antikytheramech.culture.gr [πρόσβαση 25/4/2015]. «Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων» ΝΟΗΣΙΣ , Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία http://www.noesis.edu.gr/aet/3d_reconstructions/p583.html [πρόσβαση 3/4/2015]. «Η ιστορία των υπολογιστών» computerhistory.gr 2014 http://www.computerhistory.gr [πρόσβαση 10/4/2015]. «Άβακας» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια. 2014, Σεπτεμβρίου 24 http://el.wikipedia.org/wiki/Άβακς [πρόσβαση 29/4/2015]. «ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ» Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, ΕΚΠΑ http://cgi.di.uoa.gr/~std06014/ergasia.html [πρόσβαση 20/4/2015]. «Σταθμοί στην ιστορία των υπολογιστών» Ψηφιακό Σχολείο http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSB100/534/3528,14497/extras/presentation s/Kef1_4_history/timeline_js/revolution.html [πρόσβαση 22/4/2015]. «Η Ιστορία των Υπολογιστών» Από ιστοσελίδα του Εργαστηρίου Παράλληλης Κατανεμημένης Επεξεργασίας (PDPLab), του Τμήματος Εφαρμοσμένης Πληροφορικής του Πανεπιστήμιο Μακεδονίας http://www.it.uom.gr/project/mycomputer/history [πρόσβαση 3/4/2015]. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 19

Η εξέλιξη των Η/Υ «Άλαν Τούρινγκ» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια, 1 Απριλίου 2015 http://el.wikipedia.org/wiki/Άλαν_Τούρινγκ [πρόσβαση 6/5/2015]. «H ιστορία των Η/Υ» Τράπεζα Κύπρου 2012 http://www.oikade.gr/Children/technology/computers/i-istoria-twn-upologistwn [πρόσβαση 25/4/2015]. «Ιστορία των υπολογιστών» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια, 22 Μαΐου 2015 http://el.wikipedia.org/wiki/Ιστορία_των_υπολογιστών [πρόσβαση 22/4/2015]. «Ο Άβακας» Nikos Michailidis, Informatics Teacher in Secondary Education, 31 Οκτοβρίου 2013 http://www.slideshare.net/nmicha/abakas-a2 [πρόσβαση 25/4/2015]. «Οι μαθητές της Α' Γυμνασίου παρουσιάζουν την ιστορική εξέλιξη των υπολογιστών» Βάσω Βούλγαρη, καθηγήτρια Πληροφορικής ΠΕ20-01 9ου Γυμνασίου Βόλου, Οκτώβρης 2012 http://users.sch.gr/vvoulgari/autosch/joomla15/index.php/2012-10-18-17-30-56/133-2012- 11-06-14-00-37.html [πρόσβαση 22/4/2015]. «Ιστορικά στοιχεία υπολογιστών» Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης Τμήμα Δημοσιογραφίας και ΜΜΕ του Αριστοτελείου ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΑ ΜΜΕ 2005 http://pacific.jour.auth.gr/pc_history [πρόσβαση 6/5/2015]. «Η πασκαλίνα» Thanasis Kopadis 15 Φεβρουαρίου 2011 http://thanasiskopadis.blogspot.gr/2011/02/blog-post_15.html [πρόσβαση 7/5/2015]. «Ιστορία των υπολογιστών» k.klad http://www.timetoast.com/timelines/-4022c4e2-8dfb-4260-8127-4320903074ec [πρόσβαση 6/5/2015]. «Ιστορία και εξέλιξη υπολογιστών – πληροφορικής» Dsepwiki Πολυμέσα-Δίκτυα. Τάξη Γ΄Ενιαίου Λυκείου Κεφάλαια: 1,2 https://dsepwiki.wikispaces.com [πρόσβαση 7/5/2015]. «ΙΣΤΟΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ» 49ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΑΘΗΝΩΝ http://49lyk-athin.att.sch.gr/ISTORIA-YPOLOGISTVN.htm [πρόσβαση 7/5/2015]. «Η ιστορία των υπολογιστών» connecta-it http://www.connecta-it.gr/index.php?option=com_content&view=article&id=87&Itemid=97 [πρόσβαση 7/5/2015]. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 20

Η εξέλιξη των Η/Υ «Η ιστορία των υπολογιστών» Το \"μικρό\" Μουσείο Τεχνολογίας Υπολογιστών http://mouseio-ypologiston.weebly.com [πρόσβαση 7/5/2015]. «The ABC of John Atanasoff and Clifford Berry» http://history-computer.com/ModernComputer/Electronic/Atanasoff.html «Ηistory of computer» http://history-computer.com/index.html [πρόσβαση 7/5/2015]. «My First Computer The RCA 301» https://jnorthr.wordpress.com/tag/1620 [πρόσβαση 10/5/2015]. «Τι είναι ο άμπακας;» http://www.pare-dose.net/3838 https://sarantakos.wordpress.com/2010/10/11/abbaco/ [πρόσβαση 22/5/2015]. «Εισαγωγή στους υπολογιστές» Microsoft http://windows.microsoft.com/el-gr/windows/introduction-to-computers#1TC=windows-7 [πρόσβαση 20/4/2015]. «Προσωπικός υπολογιστής» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια, 31 Δεκεμβρίου 2014 http://el.wikipedia.org/wiki/Προσωπικός%20υπολογιστής [πρόσβαση 22/4/2015]. «Ιστορία των υπολογιστών» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια, 22 Μαΐου 2015 http://el.wikipedia.org/wiki/Ιστορία_των_υπολογιστών [πρόσβαση 22/4/2015]. «Πώς Λειτουργεί ο Υπολογιστής» PC steps , Άγγελος Κυρίτσης , 2014 http://www.pcsteps.gr/16098-Πώς Λειτουργεί ο Υπολογιστής [πρόσβαση 22/4/2015]. «Hλεκτρονικός Yπολογιστής» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια, 18 Μαΐου 2015 http://el.wikipedia.org/wiki/ηλεκτρονικός υπολογιστής [πρόσβαση 22/4/2015]. «Επιχείρηση Ultra» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια, 22 Ιανουαρίου 2015 http://el.wikipedia.org/wiki/ Επιχείρηση Ultra [πρόσβαση 22/4/2015]. «Εισαγωγή Στην Πληροφορική» ΤΕΙΛάρισας , Αβραμούλη ∆ήμητρα , Καρδίτσα , Μάιος 2009 http://eclass.gunet.gr/modules/document/file.php/OCGU115/%CE%98%CE%95%CE%A9%C E%A1%CE%99%CE%91/e-book2.pdf [πρόσβαση 22/4/2015]. Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 21

Η εξέλιξη των Η/Υ «ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ» Constantinos Th. Halkiopoulos http://www.halkiopoulos.com/aen/A_EXAM/INFORMATICS/Pliroforiki_Theoria_merosA.pdf [πρόσβαση 22/4/2015]. «Sieve of Eratosthenes» Βικιπαίδεια, Η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια, 22 Ιανουαρίου 2015 http://en.wikipedia.org/wiki/Sieve_of_Eratosthenes [πρόσβαση 22/4/2015]. «Πληροφορική Θεωρία» Δρ Παρασκευή Μεντζέλου (Computer Science) http://jepe.gr/kefalaio-1/comp1-olokliro_opt.pdf [πρόσβαση 22/4/2015]. Για την Μορφή παραπομπών: http://auto-hsae.teipir.gr/downloads/history/Odigies_Axiologisi%20ergasias.pdf http://www.fme.aegean.gr/sites/default/files/vivliografia-parapobes.pdf Παπασπύρου Αλέξανδρος Σελίδα 22