Az informatika története

Az információ tárolása régebben teljesen más volt, mint manapság, még a barlangrajzok is információt hordoznak, az állatok száma is jelentéssel bír. Az írás megjelenése szintén az adat rögzítésére szolgál, a Kr.e. 4. évezredben jelenik meg Babilóniában az ékírás (cuneinform írás), itt hatvanas számrendszert alkalmaztak. Egyiptomban a Nílus áradása miatt kellett bevezetni valamiféle rögzítést, a mezőgazdaság igényelte az aritmetikát, az írást, a hieroglifákat. A számok megjelenítése helyiértékes, nulla nincs, csak additív számábrázolás van. Az inkáknak nem volt írásuk, azonban hatalmas birodalmukban szükség volt a rendszeresítésre, az adók és egyéb dolgok feljegyzésére, erre szolgált a kipu, mely csomót jelent (Kr.e.1100 – Kr.u. 16. sz). Ez gyapot, gyapjúfonál volt, melyekre csomókat kötöttek, számított a vastagság, szín, anyag, a sodrásirány, a csomózottság, mind, mind információt tárol.

Indiában a számrendszer a mainak az őse, 10-es alapú, helyiértékes számolás. Brahmagupta volt az első, aki használta a nullát. Kínában a számolásra pálcikákat használtak, szorzás is, volt, rácsos módszerrel, gelósia módszer. Az arab számjegyekkel még közelebb lépünk a mai korhoz, ezek az iszlám hódítás hatására Európában is elterjedtek (arab matematikusok közvetítésével a számkezelés, számjelölés is elterjed), az arab algebra kialakulásában fontos szerepet játszott a 832-ben, Bagdadban megépült Bait al Hikma (A Tudás Háza, Al Mamhun által). Hat rá a hindu algebra és a görög számtanmértan. Az al-dzsabr-algebra már másodfokú egyenletekkel dolgozott. A római számok betűkhöz rendeltek számértéket, tízes számrendszert használtak, de nem volt helyiérték és nulla sem, használata rendkívül nehézkes.

Az abakusz egy olyan eszköz (táblácska – άβαξ; a latinban calculus, kavics), ez mezopotámiai eredetű számítóeszköz, lehet akár korai számológépnek is tekinteni.

Az informatikában fontos időszak következett be a 13. század után, főleg a 18. századtól, mikor tudósok, gondolkodók megalkották az első mechanikus szerkezeteket, melyek képesek voltak számításokat elvégezni. Ezeket a szerkezeteket a csillagászat és a hajózás igényelte leginkább.

Leonardo da Pisa (1175-1250) az, aki a helyiértékes számolást elsőként teljesen ismerteti a Liber Abaciban, meghatározza az aranymetszetet (1:0,618). Wilhelm Schickard (1592-1635) Kepler barátja és csillagász, létrehoz egy fogaskerekes számológépet. John Napier (1550-1617) megalkotja az első logaritmusról szóló munkát.

Blaise Pascal (1623-1662) épít egy összeadást és kivonást végző szerkezetet. Egyik első mechanikus számológép, még fogaskerekekkel működik, ezeket kell tekerni, beállítani a számot. Gotfried W. Leibniz (1646-1716), szorzást, osztást, gyökvonást elvégezni képes gépet csinál 1672-ben, egy változó foghosszúságú bordástengellyel. Gaspard de Prony (1755-1839) a feladatot részekre bontja. Joseph Marie Jackard (1751-1834) készít egy szövőszéket, mely automatikusan működik, lyukkártyát használ, ezt felismerve a gép elvégzi az adott szövést.

Charles Babbage (1792-1871) megépíti a Difference Engine-t, 1822-ben, majd az Analytical Engine-t is meg akarná építeni, ez azonban nem sikerül, ez már programozható lett volna (külső programmal vezérelhető digitális számítógép gondolatát ő veti fel először), a kudarc oka, hogy közel ötvenezer nélkülözhetetlen alkatrészt nem tudott legyártani. Érdekesség, hogy bár gépeit nem tudta befejezni, a részletes tervek miatt ezeket képesek voltak rekonstruálni, és mint kiderült, működőképesek. Ada Byron (1815-1864) Babage gépéhez utasítássorozatokat csinál, ez az első ismert számítógépes program. Goerge Boole (1815-1864) megalkotja a Boole algebrát, a matematikát és a logikát egyesíti.

Hermann Holerith (1860-1929) az 1890-es népszámlálást segíti az USA-ban, készít egy lyukkártyás gépet (A lyukkártyák szendvicsként helyezkedtek el rézrudak között; ahol lyuk volt a kártyán, ott a rézrudak kontaktust létesítettek, és egy elektromos áramkör záródott.), mellyel csupán pár hónap alatt képesek feldolgozni a számlálás adatait. Ez a Tabulating Machine Company (1896), majd 1924-ben ebből lesz az IBM. Konrad Zuse (1910-1985) már programozható digitális számítógépeket tervez. Ezek az első számítógépek a Z-1 (igen-nem kapcsolót használó bináris számítógép), Z-2 (jelfogók), Z-3 (1941-ben, ez az első programvezérelt számítógép). Elekroncsöves számítógépeket készítenek, majd a Z23 és Z24 már tranzisztorra épül.

Alan Mathison Turing (1912-1954), megfelelően programozva bármely algoritmizálható feladat elvégzésére képes szerinte a számítógép, feltörik az Enigma kódot. Turing teszt (1950: számítógépek és a gondolkodás).

A számítógépek fejlődése a 20. század közepétől teljesen más fordulatot vesz, a mechanikus gépek korának vége, jönnek az árammal vezérelt, elektronikus működésű gépek. 1943-ban Angliában megépítik a Colossus gépet, melyet kódfejtésre használnak, ezzel törik fel az Enigma kódot, a világháborúban. 1500 elektroncső van benne, kvarcvezérléses, 5 kHz-es, 25 ezer karaktert képes másodpercenként feldolgozni. Alan Turing vezetésével építik meg. Egy másik fontos kortárs gép a Mark I., 1944-ben (Automatic Sequence Controlled Calculator; ASCC). Ezt a tengeri tüzérség számára csinálták, lőtáblázatok számolására. Az ENIAC 1945-ben J.P. Eckert, H.G. Goldstine és J.W. Mauchly vezetésével készített gép, Pascal mechanikus arithmométerének modern változata. 30 tonnát nyomott és 18 ezer elektroncső volt benne. Tízes számrendszert használt, 100 kHz-es volt és 140 kW-os. Jellemző ezekre a korai gépekre, hogy rettenetes súlyuk és méretük ellenére a kapacitásuk viszonylag alacsony.

Az EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) gép, 1949-ben egy belső programvezérlésű gép, mely már Neumann elvei alapján készült, már a memóriában tárolja a programot, az adatokat, itt a lyukkártya olvasási sebessége nem korlátoz. Az UNIVAC (UNIVersal Automatic Calculator), 1951-ben már az első kereskedelemben kapható számítógép, Eckert és Mauchly készítette, 5000 elektroncső, 18 ezer dióda és 20 tonnát nyom. Ez az első számítógépes generáció kezdete, mágnesszalagos háttértára van. ABC, Atanassof és Berry (1937-1942), egy lyukkártyás beviteli gép.