lekcija 1 uvod u racunare informatka

Informatika 2+2 sata

Profesor : Doc. Dr Tihomir Latinovi

Informatika 2+2 sata

Istorija RaunarstvaUreaji za obradu podatakaHardver Raunara

2

Hardver RaunaraUlazno/Izlazne jedinice raunaraBrojni SistemiAlgebra Logike (Bulova Algebra)Osnove Digitalne tehnike (Bulova Algebra)

Nastavak Informatika

Programi RaunaraOperativni sistemiRaunarske Mree

3

Raunarske MreeWindowsInternet ExplorerOFFICE 2007OSNOVE PROGRAMIRANJA VISUAL BASIC

Potreba za brojanjem

Da bi na vrijeme organizovali svoje vjerske obrede i proslave plemenski proslave plemenski vraevi (shamani) su morali na neki nain brojati dane, mjesece, godinja doba

50000-20000 BC - Prve metode brojanja

Prva metoda brojanja je koritenje 10 prstiju (decimalni brojni sistem); prsti su djelotvorni kod brojanja ali nisu prikladni za raunanjeza raunanje

Kamenii za brojeve vee od 10Urezivanje zareza na kosti ili tapuKamenii u rupamaZapisivanje crtica

3000 BC - Abacus Izumljen u Kini Prvi put opisan u Babilonu, a unapreene verzije se

koriste od 1300 BC Stupci kuglica su podijeljeni u dva podruja. Kuglice

u gornjem vrijede 5 puta vie od kuglica u donjem retku. retku.

3000 BC - Abacus

7

Oko 1900 BC -Stonehenge prvi raunar ?

Graevina pronaena na Salysbury Plain u Engleskoj Engleskoj

Neki naunicismatraju da je sluila za proraun astronomskih podataka

820.g. - Decimalni brojeviMuhammed idn Musa Al-Khwarizmi (780 AD - 850 AD),

perzijski matematiar, uveo je Hindu decimalni sustav i poeo se koristiti pojmom nula

U knjizi: Al-jabr wa'l muqabalah je opisao Diophantovu algebarsku jednainu (moderna rije algebra je izvedena odavde). izvedena odavde).

U knjizi rjeima opisuje postupke izraunavanja koje danas nazivamo algoritmima (to je zvualo kao: Alkhwarizm)

Prolo je hiljadu godina da bi netko uoio njegov rad. Bila je to Ada Lovelace . Ona je takoe zasluna za rijeAlgorithm(12)

1623.g. - Prvi mehaniki kalkulator Wilhelm Schickard izumio i nainio prvi mehaniki kalkulator.

Patentirani mehaniki raunar(Blaise Pascal 1623.-62.)

1642. kada je imao 16 godina izumio je PACALINE

Maina se sastojala od zupanika. Svaki je na vanjskojstrani imao oznaene brojeve od 0 do 9. Ovaj princip je koriten kod mehanikih raunara do kasnih 1960-tih.

Njegova ideja se jo i danas koristi kod mjeraa protoka vode plina i ugradivih brojanika

Prvi komercijalni uspjeh u prodaji mehanikih raunara

Gottfried Wilhelm von Leibnitz (1646.-1716.), njemaki filozof i matematiar razvio je raunar koji je zbrajao, oduzimao, mnoio, dijelio i vadio drugi korijen

Pod nazivom Arithmometer prodaje se 1862.-1935.

Charles Babbage (1791.-1871.) -difrencijalni stroj

1821.g. poinje dizajnirati i izgraditi "diferencijalni stroj"za izradu logaritamskih tablicaStroj je bio pokretan vodenom parom i bio je potpuno automatiziranIdeju diferencijalnog stroja naputa kada mu na pamet dolazi nova i puno bolja

1863.g. Charles Babbage - analitiki stroj

Novi koncept raunara (analitiki stroj)Stroj se upravlja buenim karticamaImao je dva osnovna dijela: procesni dio i memorijumemorijuBabbage za ivota stroj nije dovrio jer je njegova ideja bila prenapredna za tadanju tehnologiju 1863.g. Sheutz i Wiberg su konano izgradili ovaj stroj

Ada Augusta Byron, kontesa od Lovelace (1815-1852) - "prvi programer"

Kao matematiarka i naunik i kolegica Charlesa Babbagea pisala je prve programeI ostali matematiari tog vremena su zapoeli programirati kako bi programi bili gotovi kada se dovri strojNjoj u ast je programski jezik ADA je dobio ime

1850 Logaritamski raunar ("iber")

John NapeirLogaritamski raunar kakav je bio u upotrebi sve do pojave digitalnih depnih kalkulatora

16

kalkulatoraDugo je to bio statusni simbol inenjera

George Boole, 1854 George Boole opisuje svoj sistem za simboliko i logiko rasuivanje koji kasnije postaje osnova za kompjuterski dizajn. 1863. - analitiki stroj Charles Babbage dizajnira analitiku mainu. To je potpuno novi koncept raunara. Mainom se upravlja

17

potpuno novi koncept raunara. Mainom se upravlja buenim karticama, a imala je dva osnovna dijela: procesni dio i memoriju. Babbage za ivota mainu nije dovrio jer je njegova ideja bila prenapredna za tadanju tehnologiju. 1863.god. Sheutz i Wiberg su konano izgradili ovu mainu AIEE, 1884 Osnovan je Ameriki Institut za elektrotehniku (AIEE); prva od organizacija koje e se vremenom objediniti u IEEE 1963. godine.

1890. - Hollerithove tabulirajue maine

1890.g Herman Hollerith je napravio elektromehaniki ureaj koji je koristio buene karticebuene karticeNamjena je ubrzanje postupka brojanja glasova u SADBrojanje glasova je na ovaj nain bilo tri puta bre od runog prebrojavanja

1924. - Roenje IBM-a

Herman Hollerith osniva Tabulating Machine Company koja prodaje njegove maine vladama njegove maine vladama cijelog svijeta1924.g. kompanija se preimenuje u International Bussiness Machines (IBM), danas jednog od giganata u proizvodnji raunara

Konrad Zuso, 1935 - 1938Konrad Zuso, 1935 - 1938Konrad Zuso u Berlinu, u Nemakoj razvio je svoj raunar Z-1 (relejni raunar koji je koristio binarnu aritmetiku) u dnevnoj sobi svojih

20

binarnu aritmetiku) u dnevnoj sobi svojih roditelja,. 1938 je nastavio sa Z-2 uz pomo Helmuta Schreyer-a. Pri kraju rata je pobegao u Hinterstein pa potom u vajcarsku gde je rekonstruisao mainu Z-4 na univerzitetu u Cirihu i osnovao raunarsku kompaniju koja se vremenom pripojila koorporaciji Siemens.

John Vincet Atanasoff, 1936 -1939John Vincent Atanasoff je sa John Berry-em razvio mainu koju sada nazivamo ABC --Atanasoff-Berry Computer -- na univerzitetu u Iowi, Amerika kao mainu posebne namene za reavanje skupova linearnih jednaina u fizici.

21

u Iowi, Amerika kao mainu posebne namene za reavanje skupova linearnih jednaina u fizici. Verovatno rani primjer elektronskog kalkulatora, ABC je razvio osnovne koncepte koji e se pojaviti kasnije u "modernim raunarima" --elektronsku aritmetiku jedinicu i regenerativnu, ciklinu memoriju.

Turingov stroj

Alan Turing (1912.-1954.) - matematiar i filozof, utemeljitelj raunarskih nauka.

1936. Jednostavni zamiljena maina koja se sastoji od 1936. Jednostavni zamiljena maina koja se sastoji od trake, glave za itanje-pisanje, te programa.

Traka je neograniene duine, a sadri konani broj simbola nakon kojih slijede praznine. Broj simbola se moe mijenjati tokom izvoenja programa.

Glava za itanje-pisanje ita i analizira simbole s trake i u zavisnosti o trenutnom stanju maine moe upisati novi simbol preko trenutnog, izmijeniti trenutno stanje maine, te se pomjerati lijevo ili desno po traci.

Program predstavlja konani slijed instrukcija, koje kau glavi to e pisati i kako e se pomicati u zavisnosti od simbola na traci i stanju stroja.Ako je programiran ispravno ovaj jednostavni stroj moe rijeiti bilo koji problem kao i dananji raunar, dodue presporo, ali ipak radi!

Elektroniki-mehaniki raunarHarvard Mark I

1937.g. Howard Iken na Harvardskom univerzitetu i uz pomo IBM-a razvija elektromehaniki ureajKoristio je buene karticeKoriten je do 1959. u amerikoj mornariciKoriten je do 1959. u amerikoj mornarici

Magnetske trake i buene kartice

1928 - Fritz Pleumer (Njemaka) patentirao je svoju magnetsku traku

Buene kartice od 45 kolona zamjenjuju se onima s 80.

25

onima s 80. To je bio jedan od najvanijih nosaa podataka sve do 1990-tih.

Zato to je IBM definisao 80 kolonske kartice kao vlastiti standard, obzirom na njegov znaaj u proizvodnji ureaja, to je ubrzo postao industrijski standard.

1932. proizveden magnetski disk (G. Taushek-Austrija)

ABC raunar1939.g. prvielektroniki digitalniraunar (Iowa State University)Razvili su ga Atanasoff & Clifford Berry i nazvali ga Atanasoff& Berry Computer (ili ABC )Nikad nije do kraja zavren

ENIAC - Electronic Numeral Integrator and Computer

1943.g. John.W.Mauchly i Presper Eckert na University of Pennsylvania razvijaju za vojne potrebe novi elektroniki raunar ENIAC (Electronic Numeral Integrator and Computer)(Electronic Numeral Integrator and Computer)

ENIAC je prvi elektroniki raunar koji je radioSastojao se od 17468 elektronskih cijevi, bio

je teak 30t, snage 174 kWKoriten za rjeavanje balistikih problema1000 puta bri od Mark I

ENIAChttp://ftp.arl.mil/ftp/historic-computers/jpeg/eniac1.jpg

Razvoj raunara i Drugi svetski rat Potreba za raunarstvom tokom Drugog svetskog rata postala je intenzivnija zbog iznenadnog naprednog razvoja brojnih artiljerijskih sredstava koja su trebala da se suprotstave sve boljim borbenim sredstvima kakav je avion. Stibitz je proirio svoje prenosive maine ureajima za

29

Stibitz je proirio svoje prenosive maine ureajima za praenje i za navoenje koji bi se prikljuili na protivavionske topove, ali je glavni nedostatak bio dostupnost "tabela za gaanje" za poljsku i mornariku artiljeriju. Stoga su rani ameriki ureaji za raunanje, kao to je Babbageova diferencijalna maina, napravljeni da prave tabele, a ne da u realnom vremenu obavljaju raunanje za reavanje naunih (ili vojnih) problema.

Debugging, 1945 Grace Murray Hopper je radila u privremenoj zgradi iz

Prvog svetskog rata na Univerzitetu Harvard. Na raunaru Mark II ona je pronala prvu raunarsku bubu koja je nastradala od struje.

Prilepila ju je na dnevnik raunara i kad bi kasnije

30

Prilepila ju je na dnevnik raunara i kad bi kasnije maina stala (to se esto deavalo) rekli bi Howardu Aikenu da "uklanjaju bube" (engl. debugging) iz raunara.

Prva buba i dalje postoji u National Museum of American History of the Smithsonian Institutions.

Re buba i koncept uklanjanja ranije je verovatno koristio Edison, ali se pretpostavlja kako je ovo prva potvrda da se taj pojam primenjuje na raunare.

Tranzistor, 1947William Shockley, John Bardeen i Walter Brattain su izumeli ureaj " prenosni otpornik ", kasnije poznat kao tranzistor koji e preinaiti raunar i dati mu

31

koji e preinaiti raunar i dati mu pouzdanost koja se nije mogla postii vakumskim cevima.

gg Tranzistori Tranzistori (1948.) Razvijeni u Bell-ovimlaboratorijama

Nali su iroku primenu u raunarskoj tehnici(2. generacija raunara)Vei stepen integracije,

32

Vei stepen integracije,manje dimenzijeraunara, manja potronja, nia cena

gg Razvoj velikih raunarskih sistemaRazvoj velikih raunarskih sistema Oko 1955. IBM i UNIVAC razvijaju raunare sa paralelnom obradom (multiprocesiranje i multiprogramiranje)

33

ggIntegrisana kolaIntegrisana kolaSSI (od 1964.) logiko kolo u jednom ipu

MSI (od 1968.) registar u jednom ipu,

34

LSI (od 1971.)memorije, UART, CPU,...

VLSI (od 1980.) mikroprocesori, ggRRazvoj raunara azvoj raunara 3. i 4. generacije

Mikroprocesor, 1968 Do dalje minijaturizacije raunara dolo je 1968. godine sa izumom mikroprocesora. Mikroprocesori su nastali za potrebe programiranihkalkulatora ali su odmah nali primenu i u raunarskoj industriji. U prethodnoj generaciji, raunarske mogunosti su bile raspodeljene izmeu vie

35

raunarske mogunosti su bile raspodeljene izmeu vie integrisanih kola. Mikroprocesori kombinuju integrisana kola za obradu podataka, ogranienu memoriju, kontrolu ulazno izlaznih operacija u jedan ip. Prvi komercijalno dostpuni mikroprocesor Intel 4004 razvijen je 1971. godine. Kao posledica ovog smanjivanja, raunarska snaga koja je zauzimala celu sobu tokom 1950. godine sada staje na malo pare silicijuma veliine novia.

ZX SPECTRUM, 1980

36

1982. godine asopis Timeje izabrao personalni raunar za

linost godine

37

linost godine

John Louis von Neumann (1903.-1957.)

kvantna mehanika, teorija igara, pionir raunarskih znanosti (arhitektura raunala)

EDVAC

1945. EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) je razvio Computer) je razvio John von Neuman

EDVAC je prvi raunarkoje je izvrni program drao u radnoj memoriji i koje je koristilo magnetske diskove.

UNIVAC I

UNIVAC I (Universal Automatic Computer) je prvi raunar za prodaju

Razvio ga je Remington Rand 1951.g.

Raunar na bazi poluvodia

1947.g. prvi RAM (Random Access Memory)

23.12.1947. izumljen tranzistor (W. Bratain, J. Bardeen, W. Bratain, J. Bardeen, W. Shockley u Bell laboratoriju)

1951.g. prvi komercijalni raunar s tranzistorima (UNIVAC)

1959.g. izraen prototip integriranog sklopa (J. Kilby)

Raunar na bazi poluvodia

1957.g osnovan Digital Equipment Corporation (DEC) Proizvode se raunari PDP-1 U upotrebi je prevodilac FORTRAN 1

1960.g. poetak razvoja operativnog sistema UNIX

1963.g. prvi malo uspjeniji komercijalni raunar PDP-8 (DEC)

1971.g. INTEL 4004 procesor

1973. Prvo personalni raunarXEROX ALTO

Alto je projektiran i izveden (Chuck Thacker, Butler Lampson) u Xerox Palo Alto Research Center Nije na vrijeme komercijaliziran Imao je menu-driven, ikone, mia,

grafiku visoke rezolucije, 8 inne diskove visokog kapaciteta, Ethernet Koristio je programski jezik

Smalltalk ( osnova za dananju JAVU)

MIKRORAUNARI1973.g. Intel 8080, 8-bitni mikroprocesor1975.g. prvo raunar Altair 88001976.g. Apple I1977.g. 32-bitno raunar VAX (DEC), Apple II1981.g. Operativni sistem Microsoft DOS1982.g. Intel 80286 poznatiji kao 286 prvi procesor koji je

mogao izvoditi programe pisane za njegove prethodnike1984.g. Macintosh1985.g. Microsoft Windows

Mikroraunari - mikroprocesori

1985.g. 32-bitni mikroprocesor Intel 386TM sadravao je275,000 tranzistora i bio je "multi tasking," tj. mogao je izvravati vie programa u isto vrijeme.

1979-88.g. super raunala CDC - Control Data Corporation (Cyber 203, Cyber 205, Cyber 960)(Cyber 203, Cyber 205, Cyber 960)

1972.-85.g. super raunala Cray Research Comp. (Cray-1, Cray X-MP, Cray-2, Cray Y-MP)

1989. Intel 486TM oznaava stvarni prelazak s raunala upravljanih komandama operacijskog sustava na raunala upravljana miem ili srodnim ureajima. Imao je ugraen matematiki koprocesor, koji je mnogostruko ubrzava raunanje kompleksnih matematikih funkcija

Novi mikroprocesori1993. Intel Pentium omoguuje ugradnju "realnog svijeta"

u raunalo (govor, muzika, rukopis, digitalna fotografija)1994.g. PowerPC1995. Intel Pentium Pro (aplikacije za 32-bitne servere i

radne stanice). Pentium Pro procesor sadri oko 5.5 miliona tranzistora.

1997. Intel Pentium II sastoji se od 7.5 miliona tranzistora, a dizajniran je za djelotvorno procesiranje video, audio i grafikih podataka.

1998.The Pentium II XeonTM dizajniran je da bi poboljao rad srednjih i jakih servera i radnih stanica.

Novi mikroprocesori1999. Intel Celeron namijenjen je poboljanju programa za

trite (igre, edukacija)1999. Intel Pentium III ima ugraene nove funkcije koje

dramatino poboljavaju svojstva programa za obradu digitalne slike, 3-D prikaza, audio i video zapisa, digitalne slike, 3-D prikaza, audio i video zapisa, prepoznavanja govora, to se obilno koristi u kretanju po Internet mrei. U njega je ugraeno oko 9.5 milionatranzistora, a koritena je 0.25-mikronska tehnologija.

1999. Pentium III XeonTM poboljava rad servera i radnih stanica. Dizajniran je za multiprocesorske sustave.

Novi mikroprocesori2000. Pentium 4 (filmovi profesionalne kvalitete,TV preko

Interneta, video, govor i 3D grafika u realnom vremenu, brzo enkodiranje muzike za MP3. Sastoji se od 42 miliona tranzistora, a izveden je u 0.18 mikronskoj tehnologiji.

2001. Intel XeonTM namijenjen je za radne stanice s dual-procesorom, te multi-procesorskim serverskimkonfiguracijama koje stiu uskoro.

2001. Intel ItaniumTM procesor je prvi u porodici 64-bitnihprodukata iz Intela. Namijenjen je high-end, enterprise-class serverima i radnima stanicama. Nova arhitektura zasnovanana Explicitly Parallel Instruction Computing (EPIC) design tehnologiji

Prva generacija (1951-58)Elektronske vakum ceviMainski jezik jezik niskog nivoa za

Razvoj raunaraRazvoj raunara

49

Mainski jezik jezik niskog nivoa za programiranjeMagnetna primarna memorijaProblemi zagrevanja i odravanjaUlaz i izlaz preko buenih karticaSpor ulaz i izlaz

Druga generacija (1958-64)Tranzistorska tehnologijaTehnologija tampanih veza


50

Tehnologija tampanih vezaPoetak jezika vieg nivoaPoveana brzina radaMagnetna primarna memorijaMagnetni diskovi i trake za sekundarnu memorijuTipian primer:IBM 1620

Trea generacija (1965-70)Pojava integrisanih ipova ICDrastino poveanje memorije


51

Drastino poveanje memorijeRazvoj softveraDrastino smanjenje veliine i cenePoveanje brzine i dostupnostiTipian primer: HONEY WELL-6000 SERIES

etvrta generacija (1971- do danas)LSI - Large Scale Integration VLSI - Very Large Scale Integration


52

VLSI - Very Large Scale IntegrationRazvoj mikroprocesoraPojava mini i super raunaraParalelno procesiranjePoveana brzina rada, snaga, memorijski resursi

Tipini predstavnici:Apple II, IBM PC

Mainframe i Super raunari Mainframe

Viekorisniki Koriste se u velikim organizacijama, kao to su


Koriste se u velikim organizacijama, kao to su banke i avioprevoznici za velike raunarske poslove

MainframeMogunost konkurentne obrade aplikacija

Velike organizacije


Velike organizacije upravljaju sa vie od 1000 transakcija

Zahtevaju specijalnu klimu za prostoriju

Ulaz/Izlaz preko dumbterminala MAINFRAMETERMINALI

Super raunari Za mone korisnike kojima je potreban pristup najbrim i najmonijim raunarima


Super raunariSkupa, najmodernija tehnologijaKoriste se za simulacije i modelovanje kompleksnih sistema


kompleksnih sistemaMesta primene:

Vremenska prognoza, Hemijski i fiziki procesi Kretanja u vasioni Vojne potrebe .....

Serveri, radne stanice i PC (personalni raunari)Serveri

Raunari namenjeni za obezbeivanje softverske


Raunari namenjeni za obezbeivanje softverske podrke i drugih raunarskih resursa drugim raunarima u okviru date mree

Radne stanice Moni stoni raunari sa

poveanom raunarskom snagom (pojaani resursi)


snagom (pojaani resursi) koji su prevashodno namenjeni krajnjim interaktivnim aplikacijama

3D-grafika, dizajn i sl.

Personalni raunariOpsluuju jednog korisnika u

datom trenutkuUobiajene primene


Uobiajene primene obuhvataju: obrada teksta, raunovodstvo, igre, sluanje muzike i gledanje video sadraja

Prenosivi raunari: maine koje nisu vezane za stoloveNotebooks (laptops)


Notebooks (laptops)Handheld computers (PDAs)

Ugraeni raunariRaunari posebne namene - namenjeni iskljuivo za unapred specificirane zadatke

Kontrola temperature i vlanosti


Kontrola temperature i vlanosti Monitorisanje rada srca Monitorisanje kunog sistema obezbeenja od

provale, ...

Pojava raunarskih mreaLocal-Area Networks (LANs) lokalne mree


lokalne mreeWide-Area Networks (WANs) regionalne mreeEksperimentalna mrea formirana 1969, nazvanaARPANET, u narednom periodu se transformie u Internet

Servisi (usluge) InternetaElektronska potaE-mail softver

World Wide Web


World Wide WebTransformacija Interneta od tekstualnog u multimedijalno okruenje, koje obuhvata slike, animacije, zvuk i video.Web browseri - programi koji slue kao navigacioni prozori na Web-u

Aplikativni programiObrada teksta i stono izdavatvo Tabelarni prorauni Baze podataka Raunarska grafika i digitalna


Raunarska grafika i digitalna fotografija

Digitalni audio, digitalni video i multimedija

Telekomunikacione mree Vetaka inteligencija ZabavaOpte metode reavanja problema

Implikacije: Socialna i etika pitanjaPersonalna privatnost ugroena centralizovanim bazama podataka i raunarskim mreamaRizik od kriminala zasnovanog na visokoj tehnologiji i


Rizik od kriminala zasnovanog na visokoj tehnologiji i tekoama zatite osetljivih podataka

Tekoe u definisanju i zatiti intelektualne svojine u uslovima digitalnog doba

Rizik od otkaza raunarskih sistemaOpasnost od automatizacije i dehumanizacije rada

Zloupotreba informacija u politike i ekonomske svrhe

Opasnost zavisnosti od


Opasnost zavisnosti od kompleksne tehnologije

Kraj privatnosti Zamagljivanje realnosti Evolucija inteligencije Pojava bio-digitalnetehnologije

Raunari su evoluirali od Charles Babbage-ovog plana za analitiku mainu u modernih super raunara

Raunari se danas pojavljuju u svim oblicima i veliinama, sa specifinostima prilagodjenih partikularnim zadacima

Razvoj raunaraRazvoj raunara-- zakljuak zakljuak --

oblicima i veliinama, sa specifinostima prilagodjenih partikularnim zadacima

Povezivanje u mreu poboljava vrednost i snagu raunara:

InternetWWWE-mail

Raunari i informacione tehnologije su preomenili svet temeljno i nepovratno

Nove tehnologije, kao to su vetaka inteligencija,

Razvoj raunaraRazvoj raunara-- zakljuak zakljuak --

vetaka inteligencija, obeavaju nove primene u budunosti

Raunari ugroavaju privatnost, bezbednost, i moda, na individualni nain ivota

lekcija 1 uvod u racunare informatka

Documents