Počítačové generace

K dalšímu vývoji přispělo několik faktorů, především rozvoj elektroniky, konkrétně použití elektronek místo relé a vynález tranzistoru v roce 1947, dále především nová koncepce, kterou prezentoval John von Neumann v roce 1947, tzv. Neumannovo schéma. Von Neumann také prosadil dvojkovou soustavu. Aby byla historie počítačů přehlednější, začal se vývoj počítačů rozdělovat na jednotlivé etapy – generace počítačů. Každá etapa je charakteristická nejen použitým hardwarem, ale i způsobem obsluhy, programováním počítače, vlastním softwarem, atd.

1. První počítačová generace je charakteristická tím, že počítače byly především vyvíjeny školami a nebo na základě grantů od vlády. Většinou se samotní tvůrci počítačů stávali její obsluhou. Co se týče konstrukce, tak počítače první generace byly založené na elektronkách, které nahradily dříve používané relé. Elektronka měla podobnou funkci, jakou má tranzistor, jejich problém byl, že byly oproti tranzistorům značně poruchové. Počítače měly často výpadky i přesto, že počítače byly v klimatizovaném prostředí. Vstup a výstup se na těchto počítačích realizoval pomocí děrných štítků a měly magneticko bubnovou paměť. Typicky tyto počítače obsluhovali velké týmy operátorů, programování probíhalo ve strojovém kódu. Významným jevem této etapy je i pozvolné pronikání počítačů i do komerční sféry. Typickým zástupcem této éry je počítač ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) sestrojený v Bellových laboratořích. Počítač se skládal 18 000 elektronek, 10 000 kondenzátorů, 7000 odporů, 1300 relé), byl chlazen dvěma leteckými motory, zabíral plochu asi 150m2 a vážil okolo 40 tun. Byl neskutečně pomalý. K jeho pospojování bylo použito více než 500 000 letovaných spojů. Násobení na něm trvalo 2,8 ms. O rok později v roce 1945 sestavil a uvedl do provozu John von Neumann do provozu počítač MANIAC (z angl. Mathematical Analyser Numerical Iintegrator And Computer). Tento počítač by mimo jiné použit k vývoji vodíkové bomby. První sériovým počítačem byl v roce 1951 elektronkový Univac firmy Remington.
2. Druhá počítačová generace začala kolem roku 1959 a její hlavní charakteristikou je použití tranzistorů na místo elektronek. Tranzistory byly menší, rychlejší, levnější a spolehlivější. Nejen díky tomu vzrostla výpočetní rychlost až na 230 000 operací za sekundu. Dalším rysem bylo zmenšování počítačů a zlevnění jejich výroby. Přesto tyto počítače měli velice omezené možnosti, na které úlohy se daly používat – hlavní charakteristikou u programů je dávkové zpracování dat. Paměti se začali používat feritové, na ukládání se používala magnetická páska a začalo se na vývoji magnetických disků. V programování se začali objevovat programovací jazyky, což zpřístupnilo práci s počítačem více lidem. Začali se objevovat i skutečné operační systémy, jak je chápeme z dnešního hlediska. Typickým zástupcem této éry byl počítač IBM 650, který byl první počítačem, vyráběným hromadně, celkem se ho prodalo 1500 kusů.
3. Třetí počítačová generace spadá do let 1964 až 1970. Jejím hlavním znakem je použití integrovaného obvodu, který byl vynalezen roku 1959. Integrovaný obvod se skládal z tisíců tranzistorů umístěných na ploše pár centimetrů čtverečních. Opět se snížila cena a spotřeba počítačů a vzrostla rychlost a spolehlivost. Počítače dosahovali rychlosti 2 500 000 operací za sekundu. K ukládání dat se používal magnetický disk. Z hlediska programů byl výrazný rozvoj operačních systémů a hlavně možnost práce více uživatelů na jednom počítači zároveň.
4. Čtvrtá generace počítačů, která probíhá od roku 1970 až dodnes by se dala charakterizovat neustálou miniaturizací integrovaných obvodů, v komerční oblasti hlavně rozšiřování i do oblastí, kde se dříve počítače vůbec nepoužívali. Jako začátek této éry se uvádí vyrobení prvního mikroprocesoru firmou Intel. Jednalo se o typ 4004 a měl se původně používat do kalkulaček. Jednalo se o integrovaný obvod, který obsahoval 2300 tranzistorů a jeho cena byla kolem 100 USD. Celý obvod prováděl matematické operace a instrukce, které dostával z dalších obvodů. Ke zkompletování počítače stačilo připojit paměť a vstupy/výstupy. Ukázalo se, že to je vhodné nejen do kalkulaček, ale i do mnoha jiných zařízení. Obvod 4004 je považování za vůbec první mikroprocesor, který kdy vzniknul. Tímto krokem byl v podstatě zvolen směr, jakým se počítače dnes ubírají.
5. Pátá generace počítačů – budoucnost. Umělá inteligence - myšlenkové postupy člověka, konverzace s člověkem a automatická oprava programu. Samostatné rozhodování a paralelní zpracování, multiprocesing, podobnost s biologickými neuronovými sítěmi. Nová součástková základna (balistické tranzistory, supravodivé Josephsonovy obvody?), kvantové počítače a neuronové sítě. Vznik počítačů "non von" - opuštění von Neumannovy koncepce - paralelní počítače (paralelním zpracováním procesů).

Předchozí stránka Rozcestník