1.
Istoric
În
1642, Blaise Pascal a inventat o mașină de adunat mecanică pentru a-și ajuta
tatăl, care era administrator financiar. Mașina consta din sase cilindri ce
aveau reprezentate cifrele 0,1,...,9 pe câte o bandă. La fiecare rotație cu
1/10 din lungimea cercului corespunzător, se schimba cifra iar fiecare 10 atins
de un cilindru determina trecerea automată, pe cilindrul următor, a unei unităti
de ordin superior. Astfel, suma a două numere rezultă în urma rotațiilor
succesive făcute pentru primul și al doilea număr. Mașina lui Pascal a fost
simplificată de Lepine (1725) iar în 1851, V. Schilt a prezentat la Londra o
masină de adunat în care cifrele se înscriau pe clape.
Gottfried
von Leibniz (1646-1716) a construit masini de adunat si înmultit (1694, 1704)
inventând un cilindru suplimentar care permitea repetarea adunărilor în vederea
efectuării unei înmultiri. Dispozitivele de calcul descrise de el pentru
efectuarea celor patru operatii aritmetice au aplicatii si astăzi.
Thomas
de Colmar a creat în 1820 prima masină de adunat si înmultit care a intrat în
viata economică.
Charles
Babbage a proiectat, între 1834 si 1854, o masină care, folosind rotite de
calcul zecimal, urma să execute o adunare într-o secundă dar care n-a fost, din
păcate, complet realizată. Munca lui Babbage a fost încurajată de ideile
inovatoare ale Adei Byron, numele celor doi rămânând de referintă în
pionieratul informaticii prin intuirea unor principii general valabile în
informatică, cum ar fi separarea memoriei si unitătii de executie în
construirea unui calculator sau posibilitatea utilizării acestuia pentru
rezolvarea unor probleme complexe.
P.
L. Cebîsev (1821-1894) a construit o mașină de adunat si înmultit cu miscare
continuă, care semnala sonor momentul de stopare a manivelei.
La
expoziția de la Paris din anul 1920, Torres y Quevedo a prezentat o masină care
efectua înmultiri si împărtiri, numerele fiind introduse prin apăsarea pe
clape.
Viteza
de lucru a acestor mașini va creste până la câteva zeci de operatii pe secundă
prin înlocuirea învârtirii manuale a manivelei cu operatii electrice.
În prima jumătate a secolului al XX-lea au
fost inventate mașini analogice care transformau o problemă matematică
(teoretică sau practică) într-una bazată pe mărimi fizice (segmente, unghiuri,
intensitatea curentului electric, variatii de potential) pe baza unei analogii.
În final se obtinea un rezultat aproximativ dar convenabil din punct de vedere
practic. Un exemplu de transpunere a unei probleme numerice în termeni
analogici este reducerea înmultirii a două numere la adunarea a două segmente
folosind scara logaritmică.
Către mijlocul secolului al XX-lea apar
calculatoarele electronice (care pot fi si ele numerice sau analogice),
capabile să rezolve probleme complexe. Structura acestora este prezentată în
Arhitectura generală a sistemelor de calcul.Pe scurt, orice calculator trebuie
să fie capabil să memoreze informatii (date si programe), deci contine un
dispozitiv de memorie, să comande executia operatiilor, deci contine un
dispozitiv de comandă si să le execute .Aceste componente sunt interconectate
pentru buna functionare a calculatorului. În scopul realizării legăturilor
dintre calculator si exterior, apar dispozitive de introducere a datelor,
respectiv extragere a rezultatelor.
Grigore
Moisil spunea: "Calculatorul nu rezolvă probleme, cum se spune. Problemele
le rezolvă omul, dar în rezolvarea lor omul se servește nu numai de toc si
hârtie, ci și de calculator", subliniind faptul că un calculator este un
instrument de lucru, nu o "inteligență" de sine stătătoare. De
altfel, acest principiu nu s-a schimbat nici chiar în noul domeniu al inteligenței
artificiale, unde calculatorul poate fi făcut să "învețe" lucruri noi
pe baza anumitor informatii furnizate, împreună cu niște reguli de deducție,
dar în ultimă instantă omul este cel care a implementat aceste mecanisme. Așadar,
un calculator este (deocamdată) atât de "inteligent" cât îl facem noi
să fie.
După
cum probabil s-a dedus deja, dispozitivul fizic (hardware, din limba engleză)
reprezentat de calculator nu este suficient pentru exploatarea sa eficientă;
mai este nevoie de un sistem de programe (software) care ne permite să folosim
resursele fizice pentru rezolvarea problemelor dorite. În absenta acestora,
calculatorul ar fi, dacă nu inutil, în orice caz foarte dificil de folosit
(exclusiv în limbaj masină, precum primele calculatoare apărute). Părtile hard
si soft ale unui calculator alcătuiesc împreună sistemul de calcul.
Primul
calculator electronic a fost construit în 1943 în Statele Unite (Philadelphia) și
s-a numit ENIAC. Acesta folosea procedeele de calcul aplicate la calculatoarele
mecanice dar, datorită pieselor electronice, avea o viteză mai mare: 32.000 de
operatii aritmetice pe secundă. Era de dimensiuni mari, componentele sale
principale fiind o memorie pentru date, una pentru instrucțiuni și o unitate de
comandă pentru execuția instrucțiunilor.
În
1947, John von Neumann stabileste principiile de bază pentru calculatoarele
clasice (arhitectură von Neumann), valabile până astăzi: la un moment dat,
unitatea centrală a calculatorului execută o singură instructiune,
instructiunile programului fiind retinute în memoria internă calculatorului.
