arex – classification rules extracting algorithm based on
TRANSCRIPT
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec
Informatika v medijih
2.1. Od prazgodovine do jutri –
razvoj informacijske tehnologije skozi čas.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 2
Skrivnostna zgodovina
Stonehendge “Računalnik” za izračunavanje astronomskih pojavov?
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 3
Spregledano…
Mehanizem z Andikithire
Najden original Pod rentgenom Rekonstrukcija
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 4
Shranjevanje in prenašanje informacij Pisava
Papirus, glinaste ploščice, kipu, …
Tehnike kodiranja, tajnopis
Računanje Potreba po pripomočkih se pojavi takoj, ko je človek začel
uporabljati števila (večja kot 3).
Štetje dni, moči vojske, premoženja.
Domiselni začetki
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 5
Stari nosilci podatkov
papirus
kipu
glinene ploščice
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 6
Računanje Računski pripomočki: prsti, kamenčki, …, abak
Calculus (lat.): kamenček, kasneje račun
Zapisovanje števil (izum ničle, pozicijski zapis)
Razvoj številskih sistemov
Računski pripomočki
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 7
Abak je najstarejši računski pripomoček.
Beseda izhaja iz perzijske besede za gladko peščeno površino.
Iznašli so ga verjetno Babilonci okrog 3000 pr.n.št.
Abak - 3000 let pr.n.š.
V osnovi naprava za zapis števil.
Omogoča zapis enega števila.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 8
1617 Napierjeve koščice: množenje, deljenje (John Napier) 1621 Drsno računalo (William Oughtred) 1623 Prvo mehansko računalo (Wilhelm Shickard) 1642 Pascaline: mehansko računalo: +, - (Blaise Pascal) 1673 Mehansko računalo: +, -, *, ÷, (Gottfried W. Leibniz) 1822 Diferenčni stroj (Charles Babbage) 1833 Analitični stroj (Charles Babbage)
– revolucija v razvoju računalništva pomnilnik mlinček za izvajanje računskih operacij luknjane kartice za vhodno-izhodno napravo
Obdobje mehanskih naprav
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 9
Obdobje elektromehanskih naprav
Tehnološke osnove Luknjana kartica, rele
Elektromehanske naprave 1884 Stroj za luknjanje in čitanje kartic (Herman Hollerith)
1938 Z1: elektromehanski računalnik (Konrad Zuse)
1941 Z3: prvi splošni programirani računalnik (K. Zuse)
1942 Bell Telephone
1944 Colossus (Uni. Manchester)
1944 Harvard Mark I (IBM, Howard H. Aiken)
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 10
Konrad Zuse
Leta 1938 skonstruira računalnik Z1. Z1 je deloval predvsem mehanično, a že s programiranim upravljanjem in uporabo dvojiškega sistema
Z1 je bil zaradi mehanskih prenosov počasen, zato izdela računalnik Z2, ki je že uporabljal releje kot preklopne elemente.
Leta 1941 izdela Z3, ki je vseboval 3600 relejev. V tem času prosi za pomoč nacistično vlado, a je (na srečo) ne dobi.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 11
Howard H. Aiken s sodelavci
Za to obdobje so značilni veliki računalniki, realizirani z releji.
Leta 1939 prične Howard Aiken na Univerzi Harvard s pomočjo strokovnjakov podjetja IBM z izdelavo popolnoma avtomatskega elektromehanskega računalnika - Harvard Mark I.
Izdelovali so ga pet let.
Dolg je bil 15 metrov, visok 2.5 metra.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 12
Obdobje (elektronskih) računalnikov
Tehnološke osnove Elektronka, magnetni pomnilnik
Prvi elektronski računalniki 1946 ENIAC (Univerza v Pensilvaniji): 30m, 18000 elektronk, desetiški
sistem
1949 EDSAC (Univerza Cambridge): von Neumannova arhitektura
1952 EDVAC (Univerza Princeton)
1951 UNIVAC 1 (1954 prve poslovne obdelave)
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 13
ENIAC: prvi elektronski računalnik
Prvi povsem elektronski računalnik
18.000 elektronk
Tehtal je 80 ton!
Tisočkrat hitrejši od svojih predhodnikov
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 14
Leta 1945 John von Neumann zasnuje pojem shranjenega programa in uporabo dvojiškega sistema. Vpelje tudi zapisovanje programskih ukazov v obliki številčnih kod. Prej so programirali računalnik ročno s povezovanjem posameznih elementov, on pa združi elemente v skupine in pod osrednji nadzor.
Podatki in programski ukazi so tako lahko shranjeni v pomnilnik na enak način.
Osnovna arhitektura računalnikov je še danes (po 60 letih) zasnovana na način, kot ga je predlagal von Neumann !!!
Revolucionaren von Neumann-ov model računalnika
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 15
Pet generacij Tehnološka pogojenost, razvoj elektronike
Generacije računalnikov
elektronke (ENIAC, IBM701)
tranzistorji (TRADIC)
integrirana vezja
visoko integrirana vezja - čipi
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
I.
II.
III.
IV.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 16
Prva generacija (1946-1959)
elektronska vezja (elektronke)
magnetni pomnilnik (nekaj KB)
V/I: stikala, luknjane kartice, luknjani trak
majhna zmogljivost
nezanesljivost
ogromna poraba energije
ogromne fizične dimenzije
visoke cene
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 17
Druga generacija (1959-1965)
tranzistor (1947 Bell Labs)
pomnilnik: nekaj deset KB
+ magnetni trak, magnetni diski
skok v zmogljivosti
povečana zanesljivost
zmanjšana poraba energije
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 18
Tranzistor
Za eno izmed prelomnic v razvoju računalništva lahko štejemo iznajdbo tranzistorja. Leta 1947 so John Bardean, Walter Brattain in William Shockley v Bellovih laboratorijih izumili tranzistor. Izum je bil velik korak naprej k zanesljivejšim, cenejšim in manjšim računalnikom.
Tranzistorji so sčasoma povsem zamenjali elektronke.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 19
TRADIC
Prvi tranzistorski splošno-namenski računalnik (TRADIC - TRansistored Airborne Digital Computer, Bell Laboratories, 1954) z 800 tranzistorji.
Bil je tudi prvi računalnik, ki je uspešno deloval na letalu.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 20
Tretja generacija (1965-1975)
integrirana vezja
pomnilnik: nekaj sto KB, zunanji reda MB
terminali, prva omrežja
izreden skok v zmogljivosti
novi koncepti obdelave podatkov
zanesljivost
zmanjšana poraba energije
padec cen
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 21
Integrirana vezja
Leta 1951 Texas Instruments izdela element, ki je vseboval več elektronskih delov na eni germanijevi ploščici – začne se obdobje integriranih vezij.
Bob Noyce (ustanovitelj podjetja Intel) izpopolni izdelavo integriranih vezij; za lažjo izdelavo uporabijo silicij.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 22
nagel razvoj integriranih vezij (VLSI) mikroprocesorji (1971: Intel 4004) več procesorjev pomnilnik: reda 100 MB, zunanji GB, TB nove arhitekture računalnikov
1975 - razvoj miniračunalnikov 1980 - razvoj osebnih računalnikov
izreden skok v zmogljivosti zanesljivost miniaturnost majhna poraba energije
Četrta generacija (1975-)
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 23
Leta 1971 Ted Hoff pri Intelu razvije prvi mikroprocesor: Intel 4004 4 bitni procesor, ki je deloval pri hitrosti 108 KHz
Sestavljen iz 2250 tranzistorjev
Podjetij, kot so bila IBM, DEC ... mikroprocesorji niso zanimali, ker so bili “enostavni” in poceni; predvsem se niso kvarili, kar bi pomenilo izgubo vzdrževalnih stroškov.
Intel 4004: prvi mikroprocesor (1971)
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 24
Rojstvo osebnih računalnikov lahko postavimo nekje med leto 1971 (mikroprocesor) in leto 1975, ko se pojavi prvi mikroračunalnik ALTAIR. Prvič v zgodovini je bilo mogoče sestaviti računalnik iz procesorja, ki so mu dodali nekaj elektronike.
Rojstvo osebnega računalnika
MITS Altair:
Stal je 350 $, dobilo se ga je po delih.
V njem je tekel procesor Intel 8080 (8-bitni).
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 25
Apple II
Računalnik Apple II, ki sta ga predstavila Steve Jobs in Steve Wozniak leta 1977, je pomenil začetek hitre rasti osebnih računalnikov.
Imel je vgrajeno tipkovnico, zaslon in programski jezik Basic v ROM-u.
Temeljil je na procesorju MOS 6502.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 26
IBM PC (1981)
Bill Lowe da svojim raziskovalcem na voljo eno leto, da “izdelajo” IBM PC.
V tako kratkem času niso mogli razviti lastnega mikroračunalnika, zato so izbrali in uporabili obstoječe dele.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 27
Commodore Amiga (1985)
Prvi “multimedijski” osebni računalnik za domačo uporabo (za tiste čase izredne grafične zmogljivosti).
Predstavnik “druge veje” osebnih računalnikov, ki stojijo nasproti IBM PC-ju.
Za razliko od IBM-a so sami izdelali vse sestavne dele, s tem dosegli večjo zmogljivost, a se odrekli podpori drugih izdelovalcev.
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 28
Razcvet programske opreme
Z množično prodajo (poceni) osebnih računalnikov se prične zlato obdobje razvoja programske opreme, ki mnogokrat celo narekuje tempo razvoju tehnologije.
Zgled: vzpon Microsofta (1985: Microsoft Windows 1.0).
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 29
Peta generacija (od konca 1980-tih, v razvoju)
nadgradnje von Neumannove arhitekture
umetna inteligenca
samoprogramiranje, programiranje z učenjem
nove generacije mikroprocesorjev
optične tehnologije (optični tranzistor, 3D procesor)
govorno komuniciranje z uporabnikom
uporaba mehke (fuzzy) logike, nevronskih mrež
DNK računalniki, molekularni računalniki, nanotehnologija
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec
Kaj obeta prihodnost IT
Informacijska tehnologija danes in jutri
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec
Jutri? Napoved iz leta 1954…
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec
Tehnološki razvoj
Trenutno najbolj zmogljivi računalniki (www.top500.org)
Kljub izjemnim računskim sposobnostim so današnji računalniki konceptualno zelo podobni tistim izpred 50 let !
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 33
Superračunalnik za simulacijo globalnih klimatskih sprememb na Zemlji (napoved meteoroloških katastrof, vpliv tople grede, napovedovanje pojava El Niña, …)
Tehnološki razvoj
640 procesorskih vozlišč, vsako iz 8 vektorskih procesorjev
40 TFLOPS
10 TB osnovnega pomnilnika
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 34
Kvantitativna ocena razvoja
Moorov zakon (Intel, 1965): Število elementov, ki jih lahko vgradimo na določeno površino silicija, se podvoji vsakih 18 mesecev (ob enaki ceni!)
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 35
Danes in jutri
Nadaljevanje trendov Razvoj IT naprav – večja zmogljivost, manjša poraba
energije, manjša (ali približno enaka) cena, več uporabniških funkcij, …
Združevanje – zlitje več IT naprav v eno samo (HTPC – HomeTheater PC, pametni telefon, …)
Revolucionarni premiki Nove ekonomije. Kdor jih pravilno napove – priložnost za
velik zaslužek
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 36
Danes in jutri
Povezovanje, brezžične komunikacije in multimedijski mobilni računalniki
Totalna integracija sistemov
Modularnost, povezljivost in prilagodljivost programov
Vse večji pomen varnosti
Programirljive naprave – pametne naprave
Enostavnost uporabe – prikritost tehnologije
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 37
Brezžične komunikacije Novi, hitrejši načini prenosa podatkov po zraku
Prenos različnih vsebin (zvok, slika, podatki, …) Pametni telefoni (računalnik + mobilni telefon)
Oddaljen nadzor nad napravami Inteligentne naprave za vsakdanjo uporabo
Povezava naprav v enotno omrežje Še večji pomen Interneta
Združevanje komunikacijskih standardov (IP telefonija, …)
Problem razosebljanja, asocialnost !
Združevanje komunikacij
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 38
Konvergenca naprav
Prenosna “super naprava” Pametni telefon?
Inteligentne domače naprave Hišni strežnik – nadzor
kuhinjskih naprav, gretja, klime, vrat in oken, svetil, …
HTPC - osebni računalnik, predvajalnik glasbe in videa, multimedijski snemalnik
Odvečna funkcionalnost !
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 39
Programirljive naprave
Prehod z namenske strojne opreme na programirljive splošne naprave Uporaba mikroprocesorjev v napravah – razvoj
programske opreme za naprave
“Inteligentne” naprave
Delovanje določa program, vstavljen od zunaj (princip računalnika)
Problem varnosti !
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 40
Programske in podatkovne storitve
Prehod s programov na storitve Oddaljene aplikacije, storitev na zahtevo
Inteligentni vmesniki, agenti
Omreženje podatkov Shranjevanje osebnih podatkov v internetnih podatkovnih
zbirkah
Digitalni potni listi
Zlorabe podatkov, kraja identitete !
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 41
Sprotno mešanje realnega sveta in računalniško ustvarjenih podatkov (slike, zvoka, …) Učenje, treningi, praktično
usposabljanje
Lokacijske informacije, zgodovinski prikazi
Načrtovanje novih rešitev, modeliranje
Nepredstavljive možnosti zabave, igranje, …
Nevarnost izgube stika z resničnostjo !
Nadgrajena resničnost
Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 42
Prikritost tehnologije
Poenostavljanje uporabniških vmesnikov Naprave po principu “priklopi in poženi”
Čarovniki za opravila
Inteligentne naprave
Tehnologija kot podpora človekovim dejavnostim Večanje tehnoloških sposobnosti enostavnejša uporaba
Ergonomija
Poneumljanje uporabnikov !