1 Geschichte des Computers

1
1.1
Geschichte des Computers
Was ist ein Abakus?
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1.2
1.3
1.5
Die erste Rechenmaschine, oder besser Rechenhilfe, ist der Abakus, der vor mehr
als 2500 Jahren von den Chinesen erfunden wurde. Dieses Gerät wird in einigen
Erdteilen noch immer verwendet, und geübte Abakusrechner können mit ihm
erstaunliche Resultate erzielen.
Wozu dienten Lochkarten?
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Lochkarten wurden bereits 1804 von Josef Maria Jacquard erfunden. Sie dienten
dazu, einen Webstuhl zu steuern.
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Bei den früheren Rechenmaschinen befanden sich die zu verarbeitenden Daten in
einem Speicher, während die Programme von außen durch Lochkarten eingegeben
wurden.
Was hat George Boole entwickelt und warum ist das auch noch in der heutigen
Informatik von Bedeutung?
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1.4
(Handout – Nr. 1)
George Boole entwickelte die nach ihm benannte boolsche Algebra, die durch die
Auswertung von Ja/Nein-Informationen den Grundstein der Computertechnologie
bildet.
Wann wurden die ersten elektrischen Rechenmaschinen entwickelt?
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Die ersten elektrischen Rechenmaschinen wurden in den Dreißigerjahren
entwickelt. Konrad Zuse stellte den ersten funktionsfähigen programmgesteuerten
Rechenautomaten (ZUSE Z3 mit einem Rechenwerk und einem elektrischen
Speicherwerk) und die erste Programmiersprache „Plankalkül“ vor.
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Etwa zur gleichen Zeit wurde in Amerika der programmgesteuerte Rechenautomat
MARK 1 (mit 16 Meter Länge, 35 Tonnen Gesamtgewicht und 850 km elektrischen
Leitungen) fertiggestellt.
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Mit dem „Electronic Numerical Integrator and Computer“ (ENIAC) wurde 1946 der
erste elektronische Rechner gebaut. Die Rechengeschwindigkeit konnte
gegenüber Relaisrechnern um das 2000fache erhöht werden.
Was ist die „von-Neumann´sche“ Struktur?
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Der von John von Neumann entwickelte Rechner legte die Programmbefehle in
einem elektronischen Speicher ab. Der Rechner konnte selbständig logische
Entscheidungen treffen, Programmteile überspringen, wiederholen oder neu
aufrufen. Alle weiteren Entwicklungen basieren auf der „von Neumann’schen
Struktur“.
http://www.leiserberge.at/schueler/bipr/BIPR_JG_1_Handout_01.doc
1.6
Was ist der Vorteil von Transistoren? Was ist ein „IC“?
Die Entwicklung des Transistors stellte eine Revolution im Bereich der Mikroelektronik
dar, da durch ihn der Platzbedarf von Computern wesentlich verringert wurde. Ein
Transistor ist ein elektronisches Halbleiterbauelement, das zum Schalten und zum
Verstärken von elektrischen Strömen und Spannungen verwendet wird.
Mitte der fünfziger Jahre wurde der erste volltransistorierte Computer (TRADIC)
vorgestellt und die Technik der gedruckten Schaltungen eingeführt.
TRADIC (engl. Abkürzung für TRansistorized Airborne DIgital Computer) war der
weltweit erste Computer auf der Grundlage von Transistoren - und leitete wegen seiner
Störungs- und Ausfallsicherheit und der höheren Geschwindigkeit von Transistoren
gegenüber Röhren und nicht zuletzt wegen seiner geringeren Baugröße damit den
Siegeszug der Transistor-Computer gegenüber den zur damaligen Zeit üblichen
Röhren-Computern ein. TRADIC schaffte eine Million logische Operationen pro
Sekunde.
Von den Bell-Forschungslaboratorien für die United States Air Force entwickelt, wurde
er am 19. März 1955 fertiggestellt. Er bestand aus ca. 10000 Germanium-Dioden
sowie ca. 700-800 Transistoren und hatte eine Leistungsaufnahme von ca. 100 Watt.
Seitdem ist die Entwicklung des Computers von der Miniaturisierung der Bauteile
geprägt. 1958 wurden die „integrierten Schaltungen“ (IC für engl. integrated circuit)
erfunden.
Ein integrierter Schaltkreis (auch integrierte Schaltung, engl. integrated circuit, kurz
IC) ist eine elektronische Schaltung. Sie ist auf kleinstem Raum auf einem einzigen
Stück Halbleitersubstrat (Chip) integriert.
1972 begann man, Rechenwerk und Steuerwerk eines Computers auf einem Chip
herzustellen (Geburtsstunde des Mikroprozessors, der zusammen mit einem
Programmspeicher im Prinzip den Computer bildet).
1.7
Was bedeutet der Begriff „Daten“?
Alle Informationen, die gespeichert werden können. Man unterscheidet zwischen
numerischen (Zahlen, die für die Rechenoperationen benutzt werden) und
alphanumerischen Daten (meist Bezeichnungen, Namen und Texte; aber auch Zahlen,
mit denen nicht gerechnet wird, z. B. Postleitzahlen oder Telefonnummern).
In der Programmiersprache C gibt es die Datentypen int (=ganze Zahl), char (= ein
Zeichen) sowie float (=Kommazahl) und double (=“genaue“ Kommazahl). Texte
(=Zeichenkette) und String (=spezielle Zeichenkette, mit 0x00 als Abschlusszeichen)
werden in einem eindimensionalen Feld vom Datentyp char gespeichert.
1.8
Wofür steht die Abkürzung EDV?
Elektronische Datenverarbeitung
http://www.leiserberge.at/schueler/bipr/BIPR_JG_1_Handout_01.doc
Abakus
Rekonstruktion eines römischen Abakus
HOLLERITH-Lochkarte
Lochkartonsteuerung einer Tanzorgel
ZUSE Z1-2
ZUSE Z23
Bilder zu Handout – Nr.0 (Quelle: Internet)
http://www.leiserberge.at/schueler/bipr/BIPR_JG_1_Handout_01.doc
MARK - Rechenautomat
MARK - Rechenautomat
Auswahl von Transistoren
VON-NEUMANN - Architektur
Integrierter Schaltkreis offen
Integrierter Schaltkreis im Gehäuse
http://www.leiserberge.at/schueler/bipr/BIPR_JG_1_Handout_01.doc