computer
Computer

computer

Een computer [ kɔmpjuːtɐ ] of een computer , ook een elektronisch gegevensverwerkingssysteem , is een apparaat dat gegevens verwerkt met behulp van programmeerbare berekeningsregels .

Charles Babbage en Ada Lovelace toepassen door ontworpen door Babbage 1837 Abacus Analytical Engine als een pionier van de moderne universele programmeerbare computer. Konrad Zuse ( Z3 1941 en Z4 , 1945), John Presper Eckert en John Mauchly ( ENIAC , 1946) bouwde de eerste werking van deze soort. In de kwalificatie van een apparaat als een universele programmeerbare computer dat speelt turingvolledigheid een essentiële rol. Het is vernoemd naar het Engels wiskundige Alan Turing, die in 1936 het logische model van de Turing-machine introduceerde . [1] [2]

De vroege computers werden ook (grote) computers genoemd; hun invoer en uitvoer was aanvankelijk beperkt tot aantallen. Hoewel moderne computers de verwerking van andere gegevens begrijpen, zoals letters en geluiden. Deze gegevens worden echter binnen de computer omgezet in getallen en als zodanig verwerkt. Daarom is een computer tegenwoordig een rekenmachine.

Met toenemende efficiëntie werden nieuwe toepassingsgebieden geopend. Tegenwoordig zijn computers te vinden in alle gebieden van het dagelijks leven, meestal in gespecialiseerde varianten die zijn afgestemd op een specifieke toepassing. Geïntegreerde minicomputers ( ingebed systeem ) worden gebruikt voor het besturen van alledaagse apparatuur zoals wasmachines en videorecorders of om munten in automaten te controleren; In moderne auto’s , bijvoorbeeld, dienen ze om rijgegevens weer te geven en verschillende manoeuvres in “rijassistenten” zelf te besturen.

Universele computers zijn te vinden in smartphones en gameconsoles. Personal computers (in tegenstelling tot personal computers die door veel mainframes worden gebruikt) dienen de verwerking van informatie in het bedrijfsleven, de overheid en particulieren; Supercomputers worden gebruikt om complexe processen te simuleren, zoals In klimaatonderzoek of voor medische berekeningen.

Oorsprong van de naam

computer

De Duitse term rekenmachine verwijst nog steeds naar mensen die rekenkunde beoefenen; het is afgeleid van het werkwoord telling . Voor de etymologie zie Computing # Etymology .

computer

De Engels term computer , afgeleid van het werkwoord ( te ) computer (uit het Latijn : computare “bereken”), oorspronkelijk bedoeld voor mensen die meestal lange berekeningen, bijvoorbeeld, astronomenin de Middeleeuwen, In de kerkgeschiedenis ging de executie van Jezus gepaard met een detachement van het Joodse en een wending naar het Romeinse tijdperk. De resulterende rekenproblemen van de paasdatum duurden tot de Middeleeuwen en waren het onderwerp van talrijke publicaties, vaak met de titel “Computus Ecclesiasticus”. Maar er zijn nog steeds meer titels, z. Door Sigismund Suevus 1574, die zich bezighield met rekenkwesties. De eerste tekst waarin het woord computer wordt gebruikt in isolatie, komt uit 1613. [3] The New York Times , het woord voor het eerst verscheen op 2 mei 1892 in een kleine display van de US Navy [4] , getiteld “A Computer Wanted “, bekwaam zijn in algebra, Geometrie , trigonometrie en astronomie werden verondersteld.

Aan de universiteit van Philadelphia werden ballistische tabellen opgesteld in opdracht van het leger – fibulae voor de artillerie, die het traject van de verschillende projectielen voor wapens vastlegde. De berekening werd met de hand gedaan, de enige hulp was een tabelmachine die zich kon vermenigvuldigen en delen. De medewerkers die gerekend, werden genoemd naar hun werk computer , zodat de computer [5] .

Basics

In principe zijn er twee verschillende soorten constructie: een computer is een digitale computer wanneer deze digitale gegevens verwerkt met digitale eenheden (dwz cijfers en tekstkarakters); Het is een analoge computer wanneer het analoge gegevens verwerkt met analoge apparaateenheden (dwz continue elektrische parameters zoals spanning of stroom ).

Tegenwoordig worden bijna uitsluitend digitale computers gebruikt. Deze volgen gemeenschappelijke principes die hun vrije programmering mogelijk maken. In een digitale computer worden twee basiscomponenten onderscheiden: de hardware , die is gevormd uit de elektronische, fysiek aanraakbare delen van de computer, en de software die de programmering van de computer beschrijft.

Een digitale computer bestaat aanvankelijk alleen uit hardware. Ten eerste biedt de hardware een geheugen waarin gegevens in gedeelten kunnen worden opgeslagen als op de genummerde pagina’s van een boek en op elk moment kunnen worden opgehaald voor verwerking of uitvoer. Ten tweede heeft de hardware-calculator basisbouwstenen voor gratis programmering die kunnen worden gebruikt om elke verwerkingslogica voor gegevens weer te geven: deze bouwstenen zijn in feite de berekening , de vergelijking en de voorwaardelijke sprong, Een digitale computer kan bijvoorbeeld twee getallen toevoegen, het resultaat met een derde getal vergelijken en vervolgens naar het ene of het andere deel van het programma gaan, afhankelijk van het resultaat. In de informatica wordt dit model in theorie voorgesteld door de Turing-machine die in het begin werd genoemd ; De Turing-machine vertegenwoordigt de basisoverwegingen van voorspelbaarheid .

Maar de software wordt alleen nuttig via software. Elke software is in principe een gedefinieerde, functionele opstelling van de hierboven beschreven componentenberekening, vergelijking en voorwaardelijke sprong, waarbij de blokken zo vaak als gewenst kunnen worden gebruikt. Deze rangschikking van bouwstenen, ook wel een programma genoemd , wordt opgeslagen in de vorm van gegevens in het geheugen van de computer. Van daaruit kan het worden uitgelezen en verwerkt door de hardware. Dit werkingsprincipe van digitale computers is niet wezenlijk veranderd sinds de oorsprong in het midden van de 20e eeuw, hoewel de details van de technologie aanzienlijk zijn verbeterd.

Analoge computers werken volgens een ander principe. Daarin vervangen analoge componenten ( versterkers , condensatoren ) de logica-programmering. Analoge computers werden vroeger vaker gebruikt voor de simulatie van besturingsprocessen (zie: Besturingstechnologie ), maar zijn tegenwoordig bijna volledig vervangen door digitale computers . In een overgangsperiode waren er ook hybride computers die een analoge en een digitale computer combineerden.

Mogelijke toepassingen voor computers zijn:

  • Mediaontwerp (beeld- en tekstverwerking)
  • Administratie- en archiveringstoepassingen
  • Controle van machines en processen (printers, productie in de industrie door bijv. Robots, ingebedde systemen )
  • Berekeningen en simulaties (bijv. BOINC )
  • Media afspelen (internet, televisie, video’s, entertainmenttoepassingen zoals computerspellen, educatieve software)
  • Communicatie ( chat , e-mail , sociale netwerken )

hardware architectuur

Het vandaag gebruikte principe, dat, zoals beschreven door John von Neumann in 1946, de Von Neumann-architectuur wordt genoemd, definieert vijf hoofdcomponenten voor een computer:

  • de rekenmachine (in wezen de rekenkundige logica-eenheid ( ALU )),
  • de controle-eenheid ,
  • de buseenheid ,
  • de opslagplant ook
  • de invoer / uitvoereenheid (en).

Hedendaagse computers, worden de ALU en besturingseenheid vooral gefuseerd aan een blok, bekend als de CPU (central processing unit, centrale verwerkingseenheid ).

Het geheugen is een aantal genummerde, adresseerbare “cellen”; elk van hen kan een klein stukje informatie nemen. Deze informatie wordt in de geheugencel opgeslagen als een binair getal , dwz een reeks ja / nee-informatie in de betekenis van enen en nullen.

Met betrekking tot het geheugensysteem is een belangrijke ontwerpkeuze van de Von Neumann-architectuur dat programma en gegevens een geheugengebied delen (de gegevens bezetten gewoonlijk het lagere geheugengebied en de programma’s het bovenste geheugengebied). In de Harvard-architectuur daarentegen zijn gegevens en programma’s met (fysiek gescheiden) geheugen beschikbaar. De toegang tot de geheugengebieden kan parallel worden gerealiseerd, wat tot snelheidsvoordelen leidt. Om deze reden worden digitale signaalprocessors vaak geïmplementeerd in de architectuur van Harvard. Bovendien kunnen gegevensschrij ven in de Harvard-architectuur geen programma’s overschrijven ( informatiebeveiliging ).

In de von Neumann-architectuur is de controller verantwoordelijk voor geheugenbeheer in de vorm van lees- en schrijftoegang.

De taak van de ALU is om waarden uit geheugencellen te combineren. Het krijgt de waarden van de besturingseenheid, berekent ze (voegt bijvoorbeeld twee getallen toe) en retourneert de waarde naar de besturingseenheid, die dan de waarde kan gebruiken voor vergelijking of naar een andere geheugencel kan schrijven.

Ten slotte zijn de invoer / uitvoereenheden verantwoordelijk voor het invoeren van de initiële programma’s in de geheugencellen en voor het weergeven van de resultaten van de berekening aan de gebruiker.

software-architectuur

De Von Neumann architectuur daadwerkelijk het laagste niveau van het werkingsprincipe van een computer boven het elektro-fysische processen in de verbindingen. De eerste computers waren eigenlijk geprogrammeerd om zo te zijn, zoals vereist door het programma, in opvolging van het aantal commando’s en bepaalde geheugencellen schreef in de individuele geheugencellen. Om deze kosten te verlagen, werden programmeertalen ontwikkeld. Dit genereert automatisch nummers binnen de geheugencellen, waarbij de computer uiteindelijk uitgevoerd als programma tekst commando dat een semantisch begrijpelijke inhoud van de programmer vertegenwoordigen (z. B. GOTO voor “onvoorwaardelijke sprong”).

Later werden bepaalde repetitieve procedures gegroepeerd in zogenaamde bibliotheken , zodat je niet telkens opnieuw het wiel hoeft uit te vinden. Bijvoorbeeld: interpreteren van een klaviertoets die is ingedrukt als letter “A” en dus als nummer “65” (in ASCII- code). De bibliotheken zijn gebundeld in bibliotheken van hoger niveau die subfuncties verbinden met complexe bewerkingen (bijvoorbeeld: de weergave van een “A” -brief bestaande uit 20 afzonderlijke zwarte en 50 afzonderlijke witte stippen op het scherm nadat de gebruiker op de “A” -toets heeft gedrukt) ,

In een moderne computer werken veel van deze programmaniveaus boven of onder elkaar. Complexere taken worden onderverdeeld in subtaken die al zijn bewerkt door andere programmeurs, die op hun beurt voortbouwen op het werk van andere programmeurs van wie ze de bibliotheken gebruiken. Op het laagste niveau is er echter altijd de zogenaamde machinecode – de reeks getallen die de computer feitelijk bestuurt.

geschiedenis

→ Hoofdartikel : geschiedenis van de computer

types

Gebaseerd op hoe de computer werkt

  • analoge computer
  • digitale computer
  • hybride computer

Op basis van de grootte

  • smartphone
  • Personal Digital Assistant of PDA, waren de voorlopers van smartphones.
  • tablet-computer
  • Micro-computer (verouderd)
  • Ingebouwd systeem , bijv. In de auto, tv, wasmachine etc.
  • Computer met één computer , bijv. Raspberry Pi , goedkoopste, zeer kleine computer. Worden meestal gebruikt als een ingebed systeem.
  • Personal computer of pc, hier begrepen als een desktopcomputer of werkstation .
  • Hostcomputer of server, geïntegreerd in een computernetwerk, meestal zonder eigen scherm, toetsenbord enz.
  • Thin clients zijn computers die alleen goed werken in samenwerking met een grotere computer, meestal een server.
  • Thuiscomputer (verouderde), de voorloper van de pc.
  • spelcomputer
  • Netbook , een kleine notebook.
  • Laptop of notebook
  • Minicomputer (verouderde)
  • Superminic-computer (verouderd)
  • Microcomputer (verouderd)
  • Centrale computer of mainframe.
  • Supercomputers , de snelste computers van hun tijd, hebben de ruimte nodig van een sportschool, de energie van een kleine stad en zijn erg duur.

toekomstperspectieven

Toekomstige ontwikkelingen zijn waarschijnlijk het mogelijke gebruik van biologische systemen ( biocomputers ), verdere verbanden tussen biologische en technische informatieverwerking, optische signaalverwerking en nieuwe fysieke modellen ( kwantumcomputers ).

Een grote megatrend is momenteel (2017) de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie . Deze simuleren de processen in het menselijk brein en creëren zo zelflerende computers die niet meer als voorheen zijn geprogrammeerd, maar worden getraind met gegevens die lijken op een brein. Het moment waarop kunstmatige intelligentie de menselijke intelligentie overtreft, wordt technologische singulariteit genoemd . Kunstmatige intelligentie (2017) wordt al in veel toepassingen gebruikt, zelfs alledaagse (zie Artificial Intelligence-toepassingen ). Hans Moravec zette de rekenkracht van het brein op 100 teraflops , Raymond Kurzweiltot 10.000 teraflops. Deze rekenkracht heeft duidelijk al supercomputers overtroffen. Ter vergelijking: een grafische kaart voor 800 euro (5/2016) krijgt 10 teraflops. [6] (zie technologische singulariteit)

Voor verdere ontwikkelingen en trends, waarvan vele nog steeds het karakter van sleutelwoorden of hypes hebben , zie Autonomic Computing , Grid Computing , Cloud Computing , Pervasive Computing , Ubiquitous Computing en Wearable Computing .

De wereldwijde zoekopdracht op het web naar de term ‘computer’ is gestaag afgenomen sinds de statistieken in 2004 zijn begonnen. In de 10 jaar tot 2014 was dit aantal gedaald tot een derde. [7]

Timeline

Wereldwijd marktaandeel van computerfabrikanten

Verkoopcijfers en marktaandelen van computerfabrikanten volgens het marktonderzoeksbureau Gartner Inc. , gebaseerd op de verkoop van desktopcomputers , notebooks , netbooks , maar zonder tabletcomputer , aan eindgebruikers: [8] [9]

rang fabrikant land Verkoopcijfers 2011 Marktaandeel in 2011 Verkoopcijfers 2010 Marktaandeel 2010 Verkoopcijfers 2009 Marktaandeel in 2009
eerste Hewlett-Packard 60554726 17,2% 62741274 17,9% 58942530 19,1%
tweede Lenovo 45703863 13,0% 38180444 10,9% 24735404 8,0%
derde dal 42864759 12,1% 42119272 12,0% 37353774 12,1%
4e Acer Group 39415381 11,2% 48758542 13,9% 39783933 12,9%
5e Asus 20768465 5,9% 18902723 5,4% onder Andere onder Andere
6e Toshiba onder Andere onder Andere 19011752 5,4% 15499805 5,0%
Andere fabrikanten 143499792 40,6% 128862141 34,5% 132026226 42,9%
globaal 352806984 100% 350900332 100% 308341673 100%

Bekende computerfabrikant

Huidige fabrikant

  •  Acer (met Gateway , Packard Bell , eMachines)
  •  appel
  •  ASRock
  •  Asus
  •  BenQ
  •  Blue chip-computer
  •  Compal
  •  Cray
  •  dal
  •  Fujitsu
  •  Gigabyte
  •  Hasee
  •  HCL
  •  HP Inc.
  •  IBM
  •  Lenovo
  •  MDG-computers
  •  medion
  •  MSI
  •  NEC Corporation
  •  Olivetti
  •  Panasonic
  •  positivo
  •  Quanta-computer
  •  Rover-computers
  •  Samsung
  •  Sony
  •  Toshiba
  •  Unisys
  •  Vestel
  •  ViewSonic
  •  Wortmann

Bekende voormalige computerfabrikant

  •  eikel
  •  Amdahl Corporation
  •  Amstrad
  •  Atari
  •  Commodore International
  •  Compaq
  •  Control Data Corporation
  •  Digital Equipment Corporation
  •  Dietz Computer Systems
  •  Escom
  • / Fujitsu Siemens Computers
  •  Gericom
  •  kaypro
  •  Maxdata
  •  NeXT
  •  Norsk Data
  •  Nixdorf-computer
  •  Schneider Computer Division
  •  Sinclair Research
  •  Waibel
  •  Zuse KG

Zie ook

  • Logische machine
  • Lijst met afkortingen (computer)
  • Lijst met computercomputers
  • Heinz Nixdorf MuseumsForum
  • Computer Museum van de University of Applied Sciences Kiel

literatuur

  • Konrad Zuse : The Computer – My Life’s Work . Springer, Berlin 1993, ISBN 3-540-56292-3 .
  • Ron White: zo werken computers. Een visuele reis door de computer en alles wat daarbij hoort . Markt + Technik, München 2004, ISBN 3-8272-6714-5 .

geschiedenis

  • Edmund Callis Berkeley: Giant Brains of Machines die denken . 7e editie. John Wiley & Sons 1949, New York 1963 (de eerste populaire vertegenwoordiging van EDP, ondanks de titel, die voor moderne oren vreemd klinkt, zeer serieus en goed gefundeerd – relatief eenvoudig, en te vinden in bijna alle bibliotheken).
  • BV Bowden (ed.): Faster Than Thought . Pitman, New York 1953 (herdruk 1963, ISBN 0-273-31580-3 ) – een vroege populaire representatie van informatica , geeft de staat van zijn tijd begrijpelijk en gedetailleerd; alleen meer antiquarisch en te vinden in bibliotheken
  • Michael Friedewald: de computer als een hulpmiddel en medium. De intellectuele en technische wortels van de personal computer . GNT-Verlag, 2000, ISBN 3-928186-47-7 .
  • Simon Head: The New meedogenloze economie. Werk en kracht in het digitale tijdperk . Oxford UP 2005, ISBN 0-19-517983-8 (het gebruik van de computer in de traditie van het Taylorisme ).
  • Ute Hoffmann: computervrouwen. Welke verhouding hadden vrouwen in de computergeschiedenis en op het werk? München 1987, ISBN 3-924346-30-5
  • Geschiedenis laden. Computergeschiedenis (en) uit Zwitserland . Museum of Communication, Bern 2001, ISBN 3-0340-0540-7 , tentoonstellingscatalogus naar een speciale tentoonstelling met Zwitserse focus, maar wel leesbaar op zichzelf
  • HNF Heinz Nixdorf Forum Museumgids . Paderborn 2000, ISBN 3-9805757-2-1 – museumgids van ’s werelds grootste computermuseum
  • Karl Weinhart: Computerwetenschappen en automatisch. Leid door de tentoonstellingen . Deutsches Museum, München 1990, ISBN 3-924183-14-7 – Catalogus voor de permanente tentoonstellingen van het Duitse museum over het onderwerp; speciaal aanbevolen als aanvullende literatuur voor het beursbezoek
  • HR Wieland: Computer Story (s) – Not Just for Geeks: Van Antikythera naar de cloud . Galileo Computing, 2010, ISBN 978-3-8362-1527-5
  • Christian Wurster: Computers. Een geïllustreerd verhaal . Taschen, 2002, ISBN 3-8228-5729-7 (een tekst uit haar helaas niet erg exacte geschiedenis van EDP met individuele fouten, maar die zijn waarde heeft door de gastbijdragen van individuele persoonlijkheden uit de computergeschiedenis en door de talrijke foto’s).
  • Anfre Reifenrath: History of Simulation , Humboldt University, Dissertation, Berlin 2000. Geschiedenis van de computer van het begin tot het heden met speciale aandacht voor het onderwerp van computervisualisatie en simulatie.
  • Claude E. Shannon: Een symbolische analyse van relais- en schakelkringen . In: Transacties van het American Institute of Electrical Engineers, Volume 57 . 1938 (pagina 713-723).

web Links

  • Literatuur over computers in de catalogus van de Duitse nationale bibliotheek
  • Directory van bijna alle computertypes die ooit zijn gebouwd
  • Lijst met de 500 krachtigste computers (Engels)
  • De moderne geschiedenis van informatica. In: Edward N. Zalta (ed.): Stanford Encyclopedia of Philosophy .
  • Computergeschichte.de
  • CRE193 Old School Computing Podcast over de computertechnologie van de jaren 1970 vóór de uitvinding van de microcomputer
  • Krantenverslag (op pagina 2): Geschiedenis van Konrad Zuse en zijn eerste computer in Berlijn-Kreuzberg in het Berliner Abendblatt in oktober 2010

computer musea

  • Oldenburg Computer Museum
  • 8-bit Museum
  • Homecomputermuseum.de
  • technikum29 : Museum voor computertechnologie en computers met functionele tentoonstellingen
  • Rijk geïllustreerd en geannoteerd computermuseum (Engels)

Referenties

  1. Jump-up↑ Alan Turing : Over Computable Numbers, met een toepassing op het beslissingsprobleem . In: Proceedings van de London Mathematical Society . Volume s2-42, nr. 1, 1937, pagina 230-265, doi : 10.1112 / plms / s2-42.1.230 ( PDF ).
  2. Jump-up↑ Alan Turing: Over Computable Numbers, met een toepassing op het beslissingsprobleem. Een correctie . In: Proceedings van de London Mathematical Society . Volume S2-43, No. 1, 1938, pag. 544-546, doi : 10.1112 / plms / s2-42.1.230 (PDF ).
  3. Jump up↑ The Oxford English Dictionary (Third ed.) Of 2008 zegt in het artikel “computer”: 1613 ‘RB’ Yong Man’s Gleanings 1, ik las de meest ware computer van Times, en de beste rekenaar die je ademde, en hij vermindert uw dag in een kort aantal.
  4. Spring omhoog↑ “Nautical Almanac Office” in het marien observatorium van de Verenigde Staten
  5. Jump up↑ Vrouwelijke computers waren Süddeutsche Zeitung AUS ST. 41/2015 TECHNOLOGIE
  6. Jump up↑ heise.de: Grafische kaart Nvidia GeForce GTX 1080: Monster-prestaties voor bijna 800 euro : 8,87 TFlops.
  7. Spring omhoog↑ Google Trends Statistics, laatst bekeken op 23 mei 2014
  8. Spring omhoog↑ gartner.com
  9. Spring omhoog↑ gartner.com