Arvuti ajalugu (0)

Tallinna Reaalkool
Arvuti ja selle areng
Referaat
Marelle Ellen
Juhendaja Kailit Taliaru
Tallinn 2010
Sisukor
Sissejuhatus 3
1.Algelised arvutusmasinad 4
2. Esimese generatsiooni arvutid 6
3. Teise generatsiooni arvutid 8
4. Kolmanda generatsiooni arvutid 9
5. Neljanda generatsiooni arvutid 10
6. Küsitluse analüüs 11
Kokkuvõte 12
Sissejuhatus 3
1. Algelised arvutusmasinad 4
2. Esimese generatsiooni arvutid 6
3. Teise generatsiooni arvutid 7
4. Kolmanda generatsiooni arvutid 8
5. Neljanda generatsiooni arvutid 9
6. Küsitluse analüüs 10
Kokkuvõte 11

Sissejuhatus

Tänapäeval ei saa eitada arvutite tohutult tähtsust inimeste elus – arengumaades kasutavad seda praktiliselt kõik, koolieelikutest pensionärideni – suur osa inimestest ei suudaks oma elu ilma selleta ettegi kujutada. Arvuteid kasutatakse pea igas valdkonnas, seda nii riigi-, ettevõtte- kui ka eraisiku tasandil. Selle abil toimub andmete kogumine ja organiseerimine , õppimine, suhtlemine nii tööalaselt kui ka eraelus, vaba aja veetmine jne.
Kuid arvutid ei ole alati olnud niivõrd võimalusterohked kui tänapäeval. Selle referaadi eesmärk ongi internetti ja raamatuid kasutades uurida, kuidas on arvutite kasutusvõimalused aegade jooksul muutunud ja kuidas on esimesest algelistest arvutuslaudadest kujunenud tänapäeva multifunktsionaalsed imemasinad.

Algelised arvutusmasinad

Mida lugeda esimeseks arvutiks, on vaieldav. Kui käsitada arvutit kui masinat, mis hõlbustab arvutamist, võib esimeseks arvutiks nimetada abakust. See leiutati 3000 a eKr, arvatavasti Mesopotaamias. Raami külge olid kinnitatud pulgad , mille otsas olid kettad , mida pulga ühest otsast teise lükates saigi teha arvutusi.
Järgmiseks suureks etapiks arvutite ajaloos võiks lugeda Blaise Pascali ratastest koosnevat leiutist, mille abil sai liita – ühte ratast 10 ühiku võrra edasi lükates liikus järgmine ühe ühiku võrra edasi. Muid tehteid antud masinaga teha ei saanud.
Aaastal 1694 lõi Saksa matemaatik ja filosoof Gottfried Wilhem von Leibniz masina, mille abil oli võimalik korrutada – sarnaselt liitmismasinale töötas ka see hammasrataste ja ketastega.
Huvitaval kombel hakkasid mehaanilised arvutusmasinad levima alles 1820.aastal, kui prantslane Charles Xavier Thomas de Colmar leiutas kalkulaatori, mis suutis nii liita, lahutada, korrutada kui ka jagada. Antud masinad olid laialdaselt kasutusel kuni esimese maailmasõjani.
Järgmine suur samm edasi tänapäevase arvuti suunas oli inglise matemaatikaprofessori Charles Babbage leiutis , mida hakati tootma 1883.aastal. Seadeldis oli lokomotiivisuurune ning töötas aurujõu mõjul. Ligi dekaad hiljem hakkas ta esimese naisprogrammeerija Augusta Aga Kingi abiga välja töötama masinat, mille idee oli sama, mis tänapäeva arvutitel. Paraku ei saanud nende unistuste seadeldis kunagi valmis.
Aastal 1889 hakkas Herman Hollerith (1860-1929) välja töötama masinat, mida kasutada USA rahvaloendusel kogutud andmete sorteerimisel ja töötlemisel. Muu hulgas kasutas ta ka Joseph-Marie Jacquardi leiutatud augustatud kaarte ehk siis perfokaarte, mis võimaldasid infot säilitada ja korduvalt kasutada. Rahvaloenduse tulemuse saamiseks kulus 6 nädalat, samas kui eelmine kord oli aega läinud suisa 10 aastat. Oma leiutise tähtsust mõistnud Hollerith asutas 1896 firma, millest pärast mitmeid firmasiseseid muutusi kujunes 1924.aastal firma nimega IBM, mis on ka tänapäeval üks tähtsaimaid arvutite jt kontorimasinate tootjaid kogu maailmas. Augustatud kaarte kasutati arvutites kuni 1960 aastateni.
Järgnevatel aastatel jätkasid arvuti paremaks muutmise kallal töötamist mitmed teadlased, teiste hulgas nii Vannevar Bush kui ka John V. Atansoff ja Clifford Berry .

2. Esimese generatsiooni arvutid

Teise maailmasõja ajal hakati ehitama esimese generatsiooni arvuteid, mis kasutasid arvutuste teostamiseks elektronlampe.
Füüsikaprofessor John V Atansoff ja Clifford E.Berry alustasid elektroonilise arvuti ehitamist, kuid sõja tõttu oli see raskendatud. Oluliseim uuendus nende poolt oli loogiliste operatsioonide kasutamine nende ABC arvutites otsese lugemise asemel liitmise ja lahutamise teostamiseks.
J. Presper Eckert ja William Mauchley töötasid välja ENIAC -i (Elecronic Numerical Integrator & Calculator), mis suutis arvutada 5000 tehet sekundis. Tänapäevaste arvutitega ei saa seda kiirust muidugi võrrelda, aga tolle aja kohta oli see siiski väga hea saavutus.
Aasta 1947 ehitas Eckert ja Mauchley EDVAC-i (Elctronic Discrete Variable Automatic Computer), mis kasutas John von Neumanni ideed, kuidas binaarkoodprogrammi saab elektrooniliselt arvutisse salvestada ning mis aitas arvutil muuta operatsioone sõltuvalt eelmistest operatsioonidest. See saavutus tõstis kõvasti arvutite painduvust.
Aastal 1951 ehitasid Eckert ja Mauchley esimese äri jaoks toodetud arvuti UNIVAC-i, mis kasutas magneetilist linti, et salvestada input/output( sisend /väljund). Juhtivaks arvutitootjaks sai IBM, kelle käes oli 1950ndatel 70% industriaalsest arvutiturust.

Foto 1. J.Presper Eckert’i ja William Mauchley ENIAC

3. Teise generatsiooni arvutid

Aastal 1947 leiutati Belli laboratooriumites transistor, millest sai aluse teise generatsiooni arvutite teke. Aastal 1954 hakati transistoris kasutama germaaniumi asemel silikooni, mille eeliseks oli suurem vastupidavus kõrgele temperatuurile. Uuenduste tõttu kasvas arvutite töökindlus ning vähenes hind, mis aitas veelgi kaasa arvutite niigi üha suureneva populaarsuse kasvule.

Aastal 1956 ehitati Belli Laboratooriumites transistoreid kasutades arvuti nimega Leprechaun, peale mida alustasid oma transistorite ehitamist ka Philco, GE, IMB ja RCA.

4. Kolmanda generatsiooni arvutid

Kui seni oli toodetud kahte tüüpi arvuteid – ühed arvutuste tegemiseks ning teised andmete sorteerimiseks ja printimiseks , siis 1950ndate lõpus hakati neid kahte funktsiooni ühildama..
Aastal 1956 valmis esimene programmeerimiskeel FORTRAN , 1959 .aastal leiutas Grace Hopper COBOL20-e. Programmeerimiskeeled võimaldasid programmeerijatel kirjutada koodi kõrgemas üldmõistelises tasemes, samas kui koostamisprogramm võis tõlkida koodi ümber arvutikeelde. Programmeerimiskeelte leiutamine oli tähtis, kuna see võimaldas luua operatsioonisüsteeme.
1962.aastal produtseeris Digital Equipment Inc. arvuti, milles kasutati väiksemaid transistoreid, mida sai mahutada ühte väiksesse silikonkiipi sadu, seega olid arvuti mõõtmed võrreldes teiste tolle aja arvutitega kordi väiksemad. See aga tegi keerukamaks suhtlemise arvutite ja kasutajate vahel, mis oli seniajani toimunud perfokaartide ja juhtmete kaudu.

1970.aastal tegi IBM seadme "floppy disk ", mis suurendas oluliselt andmete salvestamise mahtu ning andmetele ligipääsu kiirust.

Foto 2. IMB System/360, 1964

5. Neljanda generatsiooni arvutid

Arvutite areng muutus üha tormilisemaks. 1971 .aastal esitles Intel esimese mikroprotsessorit Intel4004, mille 2300 transistorit suutsid sooritada kõiki arvuti protsessori ülesandeid. Intel4004 leiutamine muutis arvutite tootmise lihtsamaks ja odavamaks, see omakorda aitaks kaasa esimeste personaalarvutite tekkele.
1976 valmis ühekaardiline Apple II, autoreiks Steve Jobs ja Steve Wozniak . 1980 valmistas firma Seagate esimese kõvaketta, mille suurus oli 5MB. 1981 valmistas IBM esimese PC ehk personaalarvuti , mis kasutas operatsioonisüsteemina Dos´i. Samal aastal vamistas Adam Osborne esimene kaasaskantava arvuti. Hakati tootma arvutitarkvara ning –mänge.
Arvutite arv suurenes maailmas järsult, aastal 1981 oli see 2 millionit, 1982 tänu PC'le 5,5 miljonit, 1992 aga juba 65 miljonit. Arvuti mõõtmed jätkasid vähenemist. Suurenes sülearvutite populaarsus. Tekkisid pihuarvutid, mis mahtusid taskusse , olles tegelikult PC'ga samaväärsed arvutid, lihtsalt väiksemate mõõtmetega. IBM kõrval sai tähtsaimaiks arvutitootjaks Apple.
1984 aastal valmistati esimene Macintosh tüüpi arvuti, millel oli olemas ka hiir ning graafiline operatsioonisüsteem. Tänapäeval on PC siiski rohkem levinud.
Üks tähtsamaid verstaposte arvuti arengus on kahtlemata arvutivõrgu leiutamine. Arvutivõrk võis olla kas üksteisele lähedal asuvate arvuti ühendamine kohalikku võrku või mitme arvuti ühendamine, kasutades modemit ja telefoniliine. Aastal 1992 hakkas levima ülemaailmne arvutivõrk ehk internet , millel on nüüdseks juba üle saja miljoni kasutaja ning milleta ei kujutaks tänapäeval elu ette paljud inimesed.
Tänapäeval on saanud ülipopulaarseks ka Apple’i iPhone (2007) ja iPad (2010), mis on tavaliste arvutitega võrreldes imepisikesed ning suudavad hästi hakkama saada nii arvuti- kui ka telefoni funktsioonidega.

6. Küsitluse analüüs

Kuusteist klassikaaslast (vanuses 15-17) vastasid küsitlusele, kus uuriti, kui palju nad teavad arvuti ajaloost ning kui tähtis on see leiutis neile igapäevaelus.
Esimeseks leiutiseks, mis vääriks arvuti nime kandma, pidasid enamus taskuarvutit ehk kalkulaatorit, mitmel korral mainiti ka sõjaaegseid või peale seda ehitatud arvutimudeleid. Korra mainiti ära ka abaskus 30.sajandist eKr ning Babbage mehaaniline arvutusmasin 19.sajandist – niisiis on inimeste arvamused, millist ja mis ajast pärit leiutist arvutiks lugeda, väga erinevad.
Kui küsiti suurimate muutuste kohta, mis arvuteiga on viimase 50 aasta jooksul toimunud, sain väga palju sarnaseid vastuseid – muutunud on enam-vähem kõik, eraldi võiks välja tuua arvuti mõõtmete vähenemise, kiiruse kasvu, andmemahtude suurenemise, levik ja üldse kasutamise mugavus. Huvitaval kombel mainiti interneti tulek ära vaid ühel korral.
1981 valmistas IBM esimese personaalarvuti. Küsitluses kontrolliti klassikaaslaste faktiteadmisi PC leiutamise aja kohta – 7 inimest ehk 44% vastanutest panustas õigele variandile. Üllatuslikult pakuti viiel juhul (31%) personaalarvuti leiutamise ajaks 1960ndaid.
Järgmiseks uuriti, mida nad tahaksid veel arvutite juures täiustada või muuta, milliseid lisaomadusi ja –funktsioone täita. Põhiliselt pakuti kiiruse suurendamist, ära mainiti ka suuruse ja kaalu vähendamist, andmemahu suurendamist ning kaunimat välimust.
Kui paluti hinnata arvuti tähtsust isiklikus elus kümnepallisüsteemis, tuli keskmiseks hindeks 8, 25. Neljal korral ehk 25% kordadel hinnati arvuti tähtsust elus maksimumhindega – ilma selleta ei saaks -, madalaim antud hinne oli 3, ülejäänud hindeid jäid 7...9 vahele. Põhjenduseks mainiti ära arvuti kasutamist koolitöödeks, mängimiseks, sõpradega suhtlemiseks, surfamiseks ja meelelahutuseks . Seega võib öelda, et pidev arvuti kallal töötamine viimaste sajandite jooksul on vilja kandnud – arvutist on saanud tohutult tähtis leiutis tänapäeva noorte (ja kindlasti ka vanemate inimeste) jaoks, milleta paljud oma elu ettegi ei kujutaks.

Kokkuvõte

Kahtlemata on arvutid tänapäeval tohutult populaarsed , seda tõestab kas või juba fakt, et Tallinna Reaalkooli kümnendikest hindasid arvuti tähtsust oma elus kümnepunktiskaalal hindega 8,25. Käesolevas referaadis uuriti, kuidas on aastatuhandeid tagasi valmistatud algelistest arvelaudadest kujunenud tänapäeva ülivõimsad ja –vajalikud arvutid.
Esimeseks arvutiks loetakse 3000 aastat eKr Mesopotaamias valmistatud arvelauda. Sellest ajast peale on muutunud arvutite juures tohutult palju – lisaks liitmisele saab sellega lahendada kõikvõimalikke tehteid, salvestada ja töödelda andmeid. Muutunud on arvutite suurus, välimus ja levik – hiiglaslikest, terve toa suurused arvutid on asendunud pihku mahtuvate seadeldistega, mis täidavad samu funktsioone. Kahtlemata võib üheks tähtsaimaiks leiutiseks pidada ülemaailmselt arvutivõrku ehk internetti, mis on aluse pannud täiesti uuele elu-, töö- ja suhtluskorralduse, avanud uusi valdkondi ärimaailmas jne.
Kahtlemata jätkub arvutite areng ka edaspidi, ehkki võib-olla mitte nii suure kiirusega kui eelmistel sajanditel – näiteks võib tuua kas või sel aastal turule paisatud Apple´i tahvelarvuti iPadi, mis on meedias palju elevust tekitanud, kuid mida siiski veel ebatäiuslikuks peetakse. Mis aga edasi saab ja millised on tehnika avastamata võimalused, on raske öelda – küll aeg sellele arutust annab.
Kasutatud materjal
1. Cooke J. pildid. Kättesaadav (30.03 2010):
http://www.time.com/time/photogallery/0,29307,1956593_2029011,00.html
2. Meyers, J. (1993) Brief hisotry of computer. Kättesaadav (30.03 2010):
http://www.jeremymeyers.com/comp
3. Seppar E. (2005) Arvuti ajalugu. Kättesaadav (30.03 2010):
http://www.arvutiweb.ee/index.php?option=com_content&task=view&id=158&Itemid=9
4. Wright M., Patel M. (2001) Tehnikaraamat. Tallinn: Eesti entsüklopeediakirjastus
Lisa 1. Küsitluse küsimused.
1. Mida (kust ja mis ajast pärit leiutist) loeksid sina esimeseks arvutiks?
2. Millised on sinu meelest oluliseimad muutused arvuti arengus viimase 50 aasta jooksul ?
3. Millal tulid esimesed personaalarvutid?
4. Mida tahaksid sa veel arvutite juures muuta või täiustada, milliseid lisafunktsioone ja –omadusi lisaksid?
5. Hinda arvuti tähtsust oma elus (skaalal 1...10).
6. Põhjendus eelmisele küsimusele.