Saturday, 31 March 2012
Main article: History of computing hardware
The first use of the word "computer" was recorded in 1613, referring
to a person who carried out calculations, or computations, and the word
continued with the same meaning until the middle of the 20th century.
From the end of the 19th century the word began to take on its more
familiar meaning, a machine that carries out computations.<Artikel utama: Sejarah perangkat keras komputer
Penggunaan pertama dari "komputer" kata tercatat pada 1613, mengacu pada seseorang yang melakukan perhitungan, atau perhitungan, dan kata dilanjutkan dengan arti yang sama sampai pertengahan abad ke-20. Dari akhir abad ke-19 kata mulai mengambil makna yang lebih akrab, sebuah mesin yang melakukan perhitungan. Terbatas-fungsi awal komputer>
Limited-function early computers
Around the end of the 10th century, the French monk Gerbert d'Aurillac brought back from Spain the drawings of a machine invented by the Moors that answered either Yes or No to the questions it was asked.[9] Again in the 13th century, the monks Albertus Magnus and Roger Bacon built talking androids without any further development (Albertus Magnus complained that he had wasted forty years of his life when Thomas Aquinas, terrified by his machine, destroyed it).[10]
In 1642, the Renaissance saw the invention of the mechanical calculator,[11] a device that could perform all four arithmetic operations without relying on human intelligence.[12] The mechanical calculator was at the root of the development of computers in two separate ways. Initially, it was in trying to develop more powerful and more flexible calculators[13] that the computer was first theorized by Charles Babbage[14][15] and then developed.[16] Secondly, development of a low-cost electronic calculator, successor to the mechanical calculator, resulted in the development by Intel[17] of the first commercially available microprocessor integrated circuit.
First general-purpose computers
In 1801, Joseph Marie Jacquard made an improvement to the textile loom by introducing a series of punched paper cards as a template which allowed his loom to weave intricate patterns automatically. The resulting Jacquard loom was an important step in the development of computers because the use of punched cards to define woven patterns can be viewed as an early, albeit limited, form of programmability.
The Most Famous Image in the Early History of Computing[18]
This portrait of Jacquard was woven in silk on a Jacquard loom and required 24,000 punched cards to create (1839). It was only produced to order. Charles Babbage owned one of these portraits ; it inspired him in using perforated cards in his analytical engine[19]
In the late 1880s, Herman Hollerith invented the recording of data on a machine-readable medium. Earlier uses of machine-readable media had been for control, not data. "After some initial trials with paper tape, he settled on punched cards ..."[21] To process these punched cards he invented the tabulator, and the keypunch machines. These three inventions were the foundation of the modern information processing industry. Large-scale automated data processing of punched cards was performed for the 1890 United States Census by Hollerith's company, which later became the core of IBM. By the end of the 19th century a number of ideas and technologies, that would later prove useful in the realization of practical computers, had begun to appear: Boolean algebra, the vacuum tube (thermionic valve), punched cards and tape, and the teleprinter.
During the first half of the 20th century, many scientific computing needs were met by increasingly sophisticated analog computers, which used a direct mechanical or electrical model of the problem as a basis for computation. However, these were not programmable and generally lacked the versatility and accuracy of modern digital computers.
Alan Turing is widely regarded as the father of modern computer science. In 1936 Turing provided an influential formalisation of the concept of the algorithm and computation with the Turing machine, providing a blueprint for the electronic digital computer.[22] Of his role in the creation of the modern computer, Time magazine in naming Turing one of the 100 most influential people of the 20th century, states: "The fact remains that everyone who taps at a keyboard, opening a spreadsheet or a word-processing program, is working on an incarnation of a Turing machine".[22]
The first program-controlled computer was invented by Konrad Zuse, who built the Z3, an electromechanical computing machine, in 1941.[26] The first programmable electronic computer was the Colossus, built in 1943 by Tommy Flowers.
George Stibitz is internationally recognized as a father of the modern digital computer. While working at Bell Labs in November 1937, Stibitz invented and built a relay-based calculator he dubbed the "Model K" (for "kitchen table", on which he had assembled it), which was the first to use binary circuits to perform an arithmetic operation. Later models added greater sophistication including complex arithmetic and programmability.[27]
A succession of steadily more powerful and flexible computing devices were constructed in the 1930s and 1940s, gradually adding the key features that are seen in modern computers. The use of digital electronics (largely invented by Claude Shannon in 1937) and more flexible programmability were vitally important steps, but defining one point along this road as "the first digital electronic computer" is difficult.Shannon 1940 Notable achievements include.
- Konrad Zuse's electromechanical "Z machines". The Z3 (1941) was the first working machine featuring binary arithmetic, including floating point arithmetic and a measure of programmability. In 1998 the Z3 was proved to be Turing complete, therefore being the world's first operational computer.[28]
- The non-programmable Atanasoff–Berry Computer (commenced in 1937, completed in 1941) which used vacuum tube based computation, binary numbers, and regenerative capacitor memory. The use of regenerative memory allowed it to be much more compact than its peers (being approximately the size of a large desk or workbench), since intermediate results could be stored and then fed back into the same set of computation elements.
- The secret British Colossus computers (1943),[29] which had limited programmability but demonstrated that a device using thousands of tubes could be reasonably reliable and electronically reprogrammable. It was used for breaking German wartime codes.
- The Harvard Mark I (1944), a large-scale electromechanical computer with limited programmability.[30]
- The U.S. Army's Ballistic Research Laboratory ENIAC (1946), which used decimal arithmetic and is sometimes called the first general purpose electronic computer (since Konrad Zuse's Z3 of 1941 used electromagnets instead of electronics). Initially, however, ENIAC had an inflexible architecture which essentially required rewiring to change its programming.
Stored-program architecture
Nearly all modern computers implement some form of the stored-program architecture, making it the single trait by which the word "computer" is now defined. While the technologies used in computers have changed dramatically since the first electronic, general-purpose computers of the 1940s, most still use the von Neumann architecture.
Beginning in the 1950s, Soviet scientists Sergei Sobolev and Nikolay Brusentsov conducted research on ternary computers, devices that operated on a base three numbering system of −1, 0, and 1 rather than the conventional binary numbering system upon which most computers are based. They designed the Setun, a functional ternary computer, at Moscow State University. The device was put into limited production in the Soviet Union, but supplanted by the more common binary architecture.
Semiconductors and microprocessors
Computers using vacuum tubes as their electronic elements were in use throughout the 1950s, but by the 1960s had been largely replaced by semiconductor transistor-based machines, which were smaller, faster, cheaper to produce, required less power, and were more reliable. The first transistorised computer was demonstrated at the University of Manchester in 1953.[31] In the 1970s, integrated circuit technology and the subsequent creation of microprocessors, such as the Intel 4004, further decreased size and cost and further increased speed and reliability of computers. By the late 1970s, many products such as video recorders contained dedicated computers called microcontrollers, and they started to appear as a replacement to mechanical controls in domestic appliances such as washing machines. The 1980s witnessed home computers and the now ubiquitous personal computer. With the evolution of the Internet, personal computers are becoming as common as the television and the telephone in the household[citation needed].Modern smartphones are fully programmable computers in their own right, and as of 2009 may well be the most common form of such computers in existence[citation needed].
Programs
The defining feature of modern computers which distinguishes them from all other machines is that they can be programmed. That is to say that some type of instructions (the program) can be given to the computer, and it will carry process them. While some computers may have strange concepts "instructions" and "output" (see quantum computing), modern computers based on the von Neumann architecture often have machine code in the form of an imperative programming language.In practical terms, a computer program may be just a few instructions or extend to many millions of instructions, as do the programs for word processors and web browsers for example. A typical modern computer can execute billions of instructions per second (gigaflops) and rarely makes a mistake over many years of operation. Large computer programs consisting of several million instructions may take teams of programmers years to write, and due to the complexity of the task almost certainly contain errors.
Stored program architecture
Main articles: Computer program and Computer programming
In most cases, computer instructions are simple: add one number to another, move some data from one location to another, send a message to some external device, etc. These instructions are read from the computer's memory and are generally carried out (executed) in the order they were given. However, there are usually specialized instructions to tell the computer to jump ahead or backwards to some other place in the program and to carry on executing from there. These are called "jump" instructions (or branches). Furthermore, jump instructions may be made to happen conditionally so that different sequences of instructions may be used depending on the result of some previous calculation or some external event. Many computers directly support subroutines by providing a type of jump that "remembers" the location it jumped from and another instruction to return to the instruction following that jump instruction.
Program execution might be likened to reading a book. While a person will normally read each word and line in sequence, they may at times jump back to an earlier place in the text or skip sections that are not of interest. Similarly, a computer may sometimes go back and repeat the instructions in some section of the program over and over again until some internal condition is met. This is called the flow of control within the program and it is what allows the computer to perform tasks repeatedly without human intervention.
Comparatively, a person using a pocket calculator can perform a basic arithmetic operation such as adding two numbers with just a few button presses. But to add together all of the numbers from 1 to 1,000 would take thousands of button presses and a lot of time, with a near certainty of making a mistake. On the other hand, a computer may be programmed to do this with just a few simple instructions.
<GOOGLE TRANSLATE>
Artikel utama: Sejarah perangkat keras komputerPenggunaan pertama dari "komputer" kata tercatat pada 1613, mengacu pada seseorang yang melakukan perhitungan, atau perhitungan, dan kata dilanjutkan dengan arti yang sama sampai pertengahan abad ke-20. Dari akhir abad ke-19 kata mulai mengambil makna yang lebih akrab, sebuah mesin yang melakukan perhitungan. [3]Terbatas-fungsi awal komputer
Alat tenun Jacquard, dipamerkan di Museum Sains dan Industri di Manchester, Inggris, adalah salah satu perangkat Programmable pertama.Sejarah komputer modern diawali dengan dua teknologi yang terpisah, perhitungan otomatis dan programabilitas, namun tidak ada perangkat tunggal dapat diidentifikasi sebagai komputer paling awal, sebagian karena aplikasi yang tidak konsisten dari istilah tersebut. Sebuah perangkat sedikit yang layak disebut meskipun, seperti beberapa alat bantu mekanis untuk komputasi, yang sangat sukses dan bertahan selama berabad-abad hingga munculnya kalkulator elektronik, seperti sempoa Sumeria, dirancang sekitar 2500 SM [4] yang keturunan yang memenangkan kecepatan kompetisi terhadap meja modern yang menghitung mesin di Jepang pada tahun 1946, [5] aturan slide, diciptakan pada 1620-an, yang dilakukan pada lima misi ruang angkasa Apollo, termasuk ke bulan [6] dan bisa dibilang astrolabe dan mekanisme Antikythera, sebuah komputer astronomi kuno yang dibangun oleh orang Yunani sekitar 80 SM [7] The Hero ahli matematika Yunani dari Alexandria (c. 10-70 M). membangun sebuah teater mekanik yang dilakukan sebuah drama yang berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sistem kompleks tali dan drum yang mungkin dianggap sebagai cara memutuskan bagian mana dari mekanisme yang dilakukan tindakan dan ketika [8]. Ini adalah inti dari programabilitas.Sekitar akhir abad ke-10, biarawan Perancis Gerbert d'Aurillac dibawa kembali dari Spanyol gambar dari mesin ditemukan oleh bangsa Moor yang menjawab baik Ya atau Tidak untuk pertanyaan-pertanyaan itu ditanyakan. [9] Sekali lagi dalam abad ke-13,para biarawan Albertus Magnus dan Roger Bacon dibangun androids berbicara tanpa pengembangan lebih lanjut (Albertus Magnus mengeluh bahwa ia telah menyia-nyiakan empat puluh tahun hidupnya ketika Thomas Aquinas, ketakutan oleh mesinnya, menghancurkannya). [10]Pada tahun 1642, Renaissance melihat penemuan kalkulator mekanik, [11] sebuah perangkat yang dapat melakukan semua operasi aritmatika empat tanpa bergantung pada kecerdasan manusia [12] Kalkulator mekanik. Adalah akar dari perkembangan komputer dengan dua cara terpisah . Awalnya, ia mencoba untuk mengembangkan kalkulator lebih kuat dan lebih fleksibel [13] bahwa komputer pertama kali diteorikan oleh Charles Babbage [14] [15] dan kemudian berkembang [16] Kedua., Pengembangan kalkulator murah elektronik, pengganti kalkulator mekanik, mengakibatkan pembangunan oleh Intel [17] dari rangkaian mikroprosesor pertama tersedia secara komersial terpadu.Pertama tujuan umum komputer
Pada tahun 1801, Joseph Marie Jacquard membuat perbaikan untuk alat tenun tekstil dengan memperkenalkan serangkaian kartu punched kertas sebagai template yang memungkinkan alat tenun untuk pola-pola rumit menenun secara otomatis. The Jacquard tenun yang dihasilkan merupakan langkah penting dalam pengembangan komputer karena penggunaan kartu punched untuk menentukan pola tenun dapat dilihat sebagai awal, meskipun terbatas, bentuk programabilitas.
Image Paling Terkenal dalam Sejarah Awal Computing [18]
Ini potret Jacquard ditenun dalam sutra pada alat tenun Jacquard dan diperlukan 24.000 kartu menekan untuk membuat (1839). Hal itu hanya diproduksi untuk memesan.Charles Babbage dimiliki salah satu potret, melainkan inspirasi dalam menggunakan kartu berlubang di mesin analitis nya [19]Itu adalah perpaduan dari perhitungan otomatis dengan programabilitas yang menghasilkan komputer dikenali pertama. Pada 1837, Charles Babbage adalah yang pertama membuat konsep dan merancang komputer mekanis sepenuhnya diprogram, nya analitis mesin [20] Terbatas keuangan dan ketidakmampuan Babbage untuk menolak tinkering dengan desain berarti bahwa perangkat ini tidak pernah selesai; namun putranya, Henry Babbage. , menyelesaikan versi sederhana dari unit komputasi mesin analitis itu (pabrik) pada 1888. Dia memberikan demonstrasi keberhasilan penggunaannya dalam tabel komputasi pada tahun 1906. Mesin ini diberikan kepada Museum Science di Kensington Selatan pada tahun 1910.Pada akhir 1880-an, Herman Hollerith menemukan rekaman data pada suatu media yang dapat dibaca mesin. Penggunaan sebelumnya dapat dibaca oleh mesin media yang telah untuk kontrol, bukan data. "Setelah beberapa percobaan awal dengan kertas pita, ia menetap di kartu menekan ..." [21] Untuk memproses kartu menekan dia menciptakan tabulator, dan mesin keypunch. Ketiga penemuannya dasar dari industri pengolahan informasi modern. Skala besar otomatis pengolahan data dari kartu punched dilakukan untuk Amerika Serikat 1890 Sensus oleh perusahaan Hollerith, yang kemudian menjadi inti dari IBM. Pada akhir abad ke-19 sejumlah ide dan teknologi, yang nantinya akan berguna dalam realisasi praktis komputer, telah mulai muncul: aljabar Boolean, tabung vakum (katup termionik), kartu menekan dan tape, dan teleprinter .Selama paruh pertama abad ke-20, banyak kebutuhan komputasi ilmiah yang dipenuhi oleh komputer analog semakin canggih, yang menggunakan model mekanik atau listrik langsung dari masalah sebagai dasar untuk perhitungan. Namun, tidak diprogram dan umumnya tidak memiliki fleksibilitas dan keakuratan komputer digital modern.Alan Turing secara luas dianggap sebagai bapak ilmu komputer modern. Pada tahun 1936 Turing memberikan formalisasi berpengaruh konsep algoritma dan komputasi dengan mesin Turing, menyediakan cetak biru untuk komputer digital elektronik. [22] Dari perannya dalam penciptaan komputer modern, majalah Time dalam penamaan Turing salah satu 100 orang paling berpengaruh pada abad ke-20, menyatakan: "Faktanya tetap bahwa setiap orang yang keran di keyboard, membuka spreadsheet atau program pengolah kata, bekerja pada sebuah inkarnasi dari mesin Turing" [22].
Para Zuse Z3, 1941, dianggap kerja pertama diprogram di dunia, mesin komputasi sepenuhnya otomatis.
ENIAC, yang mulai beroperasi pada tahun 1946, dianggap sebagai komputer tujuan umum pertama elektronik.
EDSAC salah satu komputer pertama untuk melaksanakan program disimpan (von Neumann) arsitektur.
Die dari mikroprosesor Intel 80486DX2 (ukuran sebenarnya: 12 × 6,75 mm) pada kemasannya.Atanasoff-Berry Computer (ABC) adalah komputer digital pertama di dunia elektronik, walaupun tidak diprogram. [23] Atanasoff dianggap salah satu bapak komputer. [24] Diciptakan pada tahun 1937 oleh Iowa State College fisika profesor John Atanasoff , dan dibangun dengan bantuan mahasiswa pascasarjana Clifford Berry, [25] mesin tidak diprogram, yang dirancang hanya untuk menyelesaikan sistem persamaan linier.Komputer itu menggunakan komputasi paralel. Sebuah 1973 putusan pengadilan dalam sengketa paten menemukan bahwa paten untuk komputer ENIAC 1946 berasal dari Atanasoff-Berry Computer.Program komputer yang dikendalikan pertama kali ditemukan oleh Konrad Zuse, yang membangun Z3, sebuah mesin komputasi elektromekanik, pada tahun 1941 [26]. Komputer elektronik pertama yang dapat diprogram adalah Colossus, dibuat pada tahun 1943 oleh Bunga Tommy.George Stibitz diakui secara internasional sebagai seorang ayah dari komputer digital modern. Ketika bekerja di Bell Labs pada bulan November 1937, Stibitz menciptakan dan membangun sebuah kalkulator berbasis relay ia dijuluki "Model K" (untuk "meja dapur", di mana ia telah dirakit itu), yang merupakan pertama yang menggunakan sirkuit biner untuk melakukan operasi aritmatika. Model kemudian menambahkan kecanggihan lebih besar termasuk aritmatika kompleks dan programabilitas. [27]Sebuah rentetan perangkat komputer terus lebih kuat dan fleksibel dibangun pada 1930-an dan 1940-an, secara bertahap menambahkan fitur utama yang terlihat pada komputer modern. Penggunaan digital elektronik (sebagian besar ditemukan oleh Claude Shannon pada 1937) dan programabilitas lebih fleksibel adalah langkah sangat penting, tetapi mendefinisikan satu titik di sepanjang jalan ini sebagai "komputer elektronik digital pertama" adalah difficult.Shannon 1940 prestasi terkenal termasuk.Konrad Zuse elektromekanis "Z mesin". Z3 (1941) adalah mesin kerja pertama menampilkan biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programabilitas. Pada tahun 1998 Z3 itu terbukti tidak Turing lengkap, sehingga menjadi komputer pertama operasional dunia. [28]Non-Programmable Atanasoff-Berry Computer (dimulai pada tahun 1937, selesai pada 1941) yang menggunakan tabung vakum perhitungan berbasis bilangan biner, dan memori kapasitor regeneratif. Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh lebih kompak daripada rekan-rekan (yang kira-kira ukuran meja besar atau meja kerja), karena hasil antara dapat disimpan dan kemudian dimasukkan kembali ke dalam set yang sama elemen komputasi.Komputer Colossus rahasia Inggris (1943), [29] yang telah membatasi programabilitas tetapi menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung bisa cukup handal dan elektronik reprogrammable. Itu digunakan untuk memecahkan kode masa perang Jerman.Harvard Mark I (1944), sebuah komputer skala besar elektromekanis dengan programabilitas terbatas. [30]Balistik Penelitian Angkatan Darat AS Laboratorium ENIAC (1946), yang menggunakan aritmatika desimal dan kadang-kadang disebut komputer tujuan umum pertama elektronik (sejak Z3 Konrad Zuse tahun 1941 elektromagnet digunakan bukan elektronik). Awalnya, bagaimanapun, ENIAC memiliki arsitektur fleksibel yang pada dasarnya diperlukan rewiring untuk mengubah pemrogramannya.Stored-program arsitektur
Replika Mesin Kecil Eksperimental (SSEM), pertama di dunia yang disimpan-program komputer, di Museum Sains dan Industri di Manchester, InggrisBeberapa pengembang ENIAC, mengakui kesalahannya, datang dengan desain yang jauh lebih fleksibel dan elegan, yang kemudian dikenal sebagai "arsitektur disimpan-program" atau arsitektur von Neumann. Desain ini pertama kali secara resmi digambarkan oleh John von Neumann dalam Draft kertas Pertama Laporan pada EDVAC, didistribusikan pada tahun 1945. Sejumlah proyek untuk mengembangkan komputer berdasarkan arsitektur disimpan-program dimulai sekitar waktu ini, yang pertama yang selesai pada tahun 1948 di University of Manchester di Inggris, Manchester Kecil Mesin Eksperimental (SSEM atau "Bayi"). Penundaan Elektronik Penyimpanan Otomatis Kalkulator (EDSAC), selesai setahun setelah SSEM di Cambridge University, adalah praktis pertama, non-eksperimental implementasi dari desain yang disimpan-program dan dimasukkan untuk digunakan segera untuk pekerjaan penelitian di universitas. Tak lama kemudian, mesin awalnya dijelaskan oleh von Neumann kertas-EDVAC-telah selesai tetapi tidak melihat penuh-waktu digunakan untuk tambahan dua tahun.Hampir semua komputer modern melaksanakan beberapa bentuk arsitektur yang disimpan-program, sehingga sifat tunggal dengan mana kata "komputer" sekarang ditetapkan. Sedangkan teknologi yang digunakan dalam komputer telah berubah secara dramatis sejak pertama elektronik, komputer untuk keperluan umum tahun 1940-an, kebanyakan masih menggunakan arsitektur von Neumann.Mulai tahun 1950-an, ilmuwan Soviet Sergei Sobolev dan Nikolay Brusentsov melakukan penelitian pada komputer terner, perangkat yang dioperasikan pada sistem tiga basis penomoran dari -1, 0 dan 1 daripada sistem biner konvensional penomoran di mana kebanyakan komputer didasarkan. Mereka merancang Setun, komputer terner fungsional, di Moscow State University. Perangkat ini dimasukkan ke dalam produksi terbatas di Uni Soviet, tetapi digantikan oleh arsitektur biner lebih umum.Semikonduktor dan mikroprosesor
Komputer yang menggunakan tabung vakum sebagai elemen elektronik mereka digunakan di tahun 1950an, tetapi oleh 1960-an sebagian besar telah digantikan oleh transistor semikonduktor berbasis mesin, yang lebih kecil, lebih cepat, lebih murah untuk memproduksi, lebih sedikit daya yang dibutuhkan, dan lebih dapat diandalkan.Komputer transistorised pertama telah didemonstrasikan di University of Manchester di tahun 1953. [31] Pada 1970-an, teknologi rangkaian terpadu dan penciptaan selanjutnya mikroprosesor, seperti Intel 4004 ukuran lebih menurun dan biaya dan kecepatan lebih meningkat dan keandalan komputer . Pada akhir 1970-an, banyak produk seperti video recorder berisi komputer khusus yang disebut mikrokontroler, dan mereka mulai muncul sebagai pengganti dengan kontrol mekanik pada peralatan rumah tangga seperti mesin cuci. Tahun 1980-an menyaksikan rumah komputer dan komputer sekarang di mana-mana. Dengan evolusi internet, komputer pribadi menjadi yang biasa seperti televisi dan telepon dalam rumah tangga [kutipan diperlukan].Smartphone modern adalah komputer sepenuhnya diprogram di kanan mereka sendiri, dan seperti tahun 2009 mungkin menjadi bentuk paling umum dari komputer seperti yang ada [kutipan diperlukan].Program
Ciri komputer modern yang membedakan mereka dari semua mesin yang lain adalah bahwa mereka dapat diprogram. Artinya bahwa beberapa jenis instruksi (program) dapat diberikan ke komputer, dan akan membawa mengolahnya. Sementara beberapa komputer mungkin memiliki konsep aneh "instructions" dan "output" (lihat komputasi kuantum), komputer modern berdasarkan arsitektur von Neumann sering memiliki kode mesin dalam bentuk bahasa pemrograman imperatif.Dalam istilah praktis, program komputer mungkin hanya beberapa instruksi atau meluas ke banyak jutaan instruksi, seperti melakukan program untuk pengolah kata dan browser web misalnya. Sebuah komputer modern khas dapat mengeksekusi milyaran instruksi per detik (gigaflops) dan jarang membuat kesalahan selama bertahun-tahun operasi. Program komputer besar yang terdiri dari beberapa juta instruksi dapat berlangsung tim tahun programmer untuk menulis, dan karena kompleksitas dari tugas hampir pasti mengandung kesalahan.Stored program arsitektur
Artikel utama: Program komputer dan pemrograman Komputer
Sebuah tahun 1970-an punched kartu berisi satu baris dari program FORTRAN. Kartu ini berbunyi: "Z (1) = Y + W (1)" dan diberi label "PROJ039" untuk tujuan identifikasi.Bagian ini berlaku untuk komputer RAM yang paling umum mesin berbasis.Dalam kebanyakan kasus, instruksi komputer sederhana: menambah satu nomor ke yang lain, memindahkan beberapa data dari satu lokasi ke lokasi lain, mengirim pesan ke beberapa perangkat eksternal, dll Instruksi ini dibaca dari memori komputer dan biasanya dilakukan (dijalankan) dalam urutan mereka diberi. Namun, ada instruksi khusus biasanya untuk memberitahu komputer untuk melompat ke depan atau mundur ke tempat lain dalam program ini dan untuk melanjutkan mengeksekusi dari sana. Ini disebut "melompat" instruksi (atau cabang). Selanjutnya, instruksi melompat dapat dilakukan untuk terjadi conditionally sehingga urutan yang berbeda dari instruksi dapat digunakan tergantung pada hasil dari beberapa perhitungan sebelumnya atau beberapa peristiwa eksternal. Banyak komputer langsung mendukung subroutines dengan menyediakan jenis lompatan bahwa "mengingat" lokasi itu melompat dari dan lain instruksi untuk kembali ke instruksi sesudah instruksi lompat.Eksekusi program mungkin disamakan dengan membaca buku. Sementara seseorang biasanya akan membaca setiap kata dan baris dalam urutan, mereka terkadang melompat kembali ke tempat sebelumnya dalam teks atau melewatkan bagian yang tidak menarik. Demikian pula, komputer kadang-kadang bisa kembali dan ulangi petunjuk di beberapa bagian dari program ini berulang-ulang sampai beberapa kondisi internal terpenuhi. Ini disebut aliran kontrol dalam program ini dan inilah yang memungkinkan komputer untuk melakukan tugas berulang kali tanpa campur tangan manusia.Relatif, orang yang menggunakan kalkulator saku dapat melakukan operasi aritmatika dasar seperti menambahkan dua angka dengan hanya menekan tombol saja. Tetapi untuk menambahkan bersama semua nomor dari 1 sampai 1.000 akan mengambil ribuan menekan tombol dan banyak waktu, dengan kepastian dekat dari membuat kesalahan. Di sisi lain, komputer dapat diprogram untuk melakukan hal ini hanya dengan instruksi sederhana.
Alat tenun Jacquard, dipamerkan di Museum Sains dan Industri di Manchester, Inggris, adalah salah satu perangkat Programmable pertama.Sejarah komputer modern diawali dengan dua teknologi yang terpisah, perhitungan otomatis dan programabilitas, namun tidak ada perangkat tunggal dapat diidentifikasi sebagai komputer paling awal, sebagian karena aplikasi yang tidak konsisten dari istilah tersebut. Sebuah perangkat sedikit yang layak disebut meskipun, seperti beberapa alat bantu mekanis untuk komputasi, yang sangat sukses dan bertahan selama berabad-abad hingga munculnya kalkulator elektronik, seperti sempoa Sumeria, dirancang sekitar 2500 SM [4] yang keturunan yang memenangkan kecepatan kompetisi terhadap meja modern yang menghitung mesin di Jepang pada tahun 1946, [5] aturan slide, diciptakan pada 1620-an, yang dilakukan pada lima misi ruang angkasa Apollo, termasuk ke bulan [6] dan bisa dibilang astrolabe dan mekanisme Antikythera, sebuah komputer astronomi kuno yang dibangun oleh orang Yunani sekitar 80 SM [7] The Hero ahli matematika Yunani dari Alexandria (c. 10-70 M). membangun sebuah teater mekanik yang dilakukan sebuah drama yang berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sistem kompleks tali dan drum yang mungkin dianggap sebagai cara memutuskan bagian mana dari mekanisme yang dilakukan tindakan dan ketika [8]. Ini adalah inti dari programabilitas.Sekitar akhir abad ke-10, biarawan Perancis Gerbert d'Aurillac dibawa kembali dari Spanyol gambar dari mesin ditemukan oleh bangsa Moor yang menjawab baik Ya atau Tidak untuk pertanyaan-pertanyaan itu ditanyakan. [9] Sekali lagi dalam abad ke-13,para biarawan Albertus Magnus dan Roger Bacon dibangun androids berbicara tanpa pengembangan lebih lanjut (Albertus Magnus mengeluh bahwa ia telah menyia-nyiakan empat puluh tahun hidupnya ketika Thomas Aquinas, ketakutan oleh mesinnya, menghancurkannya). [10]Pada tahun 1642, Renaissance melihat penemuan kalkulator mekanik, [11] sebuah perangkat yang dapat melakukan semua operasi aritmatika empat tanpa bergantung pada kecerdasan manusia [12] Kalkulator mekanik. Adalah akar dari perkembangan komputer dengan dua cara terpisah . Awalnya, ia mencoba untuk mengembangkan kalkulator lebih kuat dan lebih fleksibel [13] bahwa komputer pertama kali diteorikan oleh Charles Babbage [14] [15] dan kemudian berkembang [16] Kedua., Pengembangan kalkulator murah elektronik, pengganti kalkulator mekanik, mengakibatkan pembangunan oleh Intel [17] dari rangkaian mikroprosesor pertama tersedia secara komersial terpadu.Pertama tujuan umum komputer
Pada tahun 1801, Joseph Marie Jacquard membuat perbaikan untuk alat tenun tekstil dengan memperkenalkan serangkaian kartu punched kertas sebagai template yang memungkinkan alat tenun untuk pola-pola rumit menenun secara otomatis. The Jacquard tenun yang dihasilkan merupakan langkah penting dalam pengembangan komputer karena penggunaan kartu punched untuk menentukan pola tenun dapat dilihat sebagai awal, meskipun terbatas, bentuk programabilitas.
Image Paling Terkenal dalam Sejarah Awal Computing [18]
Ini potret Jacquard ditenun dalam sutra pada alat tenun Jacquard dan diperlukan 24.000 kartu menekan untuk membuat (1839). Hal itu hanya diproduksi untuk memesan.Charles Babbage dimiliki salah satu potret, melainkan inspirasi dalam menggunakan kartu berlubang di mesin analitis nya [19]Itu adalah perpaduan dari perhitungan otomatis dengan programabilitas yang menghasilkan komputer dikenali pertama. Pada 1837, Charles Babbage adalah yang pertama membuat konsep dan merancang komputer mekanis sepenuhnya diprogram, nya analitis mesin [20] Terbatas keuangan dan ketidakmampuan Babbage untuk menolak tinkering dengan desain berarti bahwa perangkat ini tidak pernah selesai; namun putranya, Henry Babbage. , menyelesaikan versi sederhana dari unit komputasi mesin analitis itu (pabrik) pada 1888. Dia memberikan demonstrasi keberhasilan penggunaannya dalam tabel komputasi pada tahun 1906. Mesin ini diberikan kepada Museum Science di Kensington Selatan pada tahun 1910.Pada akhir 1880-an, Herman Hollerith menemukan rekaman data pada suatu media yang dapat dibaca mesin. Penggunaan sebelumnya dapat dibaca oleh mesin media yang telah untuk kontrol, bukan data. "Setelah beberapa percobaan awal dengan kertas pita, ia menetap di kartu menekan ..." [21] Untuk memproses kartu menekan dia menciptakan tabulator, dan mesin keypunch. Ketiga penemuannya dasar dari industri pengolahan informasi modern. Skala besar otomatis pengolahan data dari kartu punched dilakukan untuk Amerika Serikat 1890 Sensus oleh perusahaan Hollerith, yang kemudian menjadi inti dari IBM. Pada akhir abad ke-19 sejumlah ide dan teknologi, yang nantinya akan berguna dalam realisasi praktis komputer, telah mulai muncul: aljabar Boolean, tabung vakum (katup termionik), kartu menekan dan tape, dan teleprinter .Selama paruh pertama abad ke-20, banyak kebutuhan komputasi ilmiah yang dipenuhi oleh komputer analog semakin canggih, yang menggunakan model mekanik atau listrik langsung dari masalah sebagai dasar untuk perhitungan. Namun, tidak diprogram dan umumnya tidak memiliki fleksibilitas dan keakuratan komputer digital modern.Alan Turing secara luas dianggap sebagai bapak ilmu komputer modern. Pada tahun 1936 Turing memberikan formalisasi berpengaruh konsep algoritma dan komputasi dengan mesin Turing, menyediakan cetak biru untuk komputer digital elektronik. [22] Dari perannya dalam penciptaan komputer modern, majalah Time dalam penamaan Turing salah satu 100 orang paling berpengaruh pada abad ke-20, menyatakan: "Faktanya tetap bahwa setiap orang yang keran di keyboard, membuka spreadsheet atau program pengolah kata, bekerja pada sebuah inkarnasi dari mesin Turing" [22].
Para Zuse Z3, 1941, dianggap kerja pertama diprogram di dunia, mesin komputasi sepenuhnya otomatis.
ENIAC, yang mulai beroperasi pada tahun 1946, dianggap sebagai komputer tujuan umum pertama elektronik.
EDSAC salah satu komputer pertama untuk melaksanakan program disimpan (von Neumann) arsitektur.
Die dari mikroprosesor Intel 80486DX2 (ukuran sebenarnya: 12 × 6,75 mm) pada kemasannya.Atanasoff-Berry Computer (ABC) adalah komputer digital pertama di dunia elektronik, walaupun tidak diprogram. [23] Atanasoff dianggap salah satu bapak komputer. [24] Diciptakan pada tahun 1937 oleh Iowa State College fisika profesor John Atanasoff , dan dibangun dengan bantuan mahasiswa pascasarjana Clifford Berry, [25] mesin tidak diprogram, yang dirancang hanya untuk menyelesaikan sistem persamaan linier.Komputer itu menggunakan komputasi paralel. Sebuah 1973 putusan pengadilan dalam sengketa paten menemukan bahwa paten untuk komputer ENIAC 1946 berasal dari Atanasoff-Berry Computer.Program komputer yang dikendalikan pertama kali ditemukan oleh Konrad Zuse, yang membangun Z3, sebuah mesin komputasi elektromekanik, pada tahun 1941 [26]. Komputer elektronik pertama yang dapat diprogram adalah Colossus, dibuat pada tahun 1943 oleh Bunga Tommy.George Stibitz diakui secara internasional sebagai seorang ayah dari komputer digital modern. Ketika bekerja di Bell Labs pada bulan November 1937, Stibitz menciptakan dan membangun sebuah kalkulator berbasis relay ia dijuluki "Model K" (untuk "meja dapur", di mana ia telah dirakit itu), yang merupakan pertama yang menggunakan sirkuit biner untuk melakukan operasi aritmatika. Model kemudian menambahkan kecanggihan lebih besar termasuk aritmatika kompleks dan programabilitas. [27]Sebuah rentetan perangkat komputer terus lebih kuat dan fleksibel dibangun pada 1930-an dan 1940-an, secara bertahap menambahkan fitur utama yang terlihat pada komputer modern. Penggunaan digital elektronik (sebagian besar ditemukan oleh Claude Shannon pada 1937) dan programabilitas lebih fleksibel adalah langkah sangat penting, tetapi mendefinisikan satu titik di sepanjang jalan ini sebagai "komputer elektronik digital pertama" adalah difficult.Shannon 1940 prestasi terkenal termasuk.Konrad Zuse elektromekanis "Z mesin". Z3 (1941) adalah mesin kerja pertama menampilkan biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programabilitas. Pada tahun 1998 Z3 itu terbukti tidak Turing lengkap, sehingga menjadi komputer pertama operasional dunia. [28]Non-Programmable Atanasoff-Berry Computer (dimulai pada tahun 1937, selesai pada 1941) yang menggunakan tabung vakum perhitungan berbasis bilangan biner, dan memori kapasitor regeneratif. Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh lebih kompak daripada rekan-rekan (yang kira-kira ukuran meja besar atau meja kerja), karena hasil antara dapat disimpan dan kemudian dimasukkan kembali ke dalam set yang sama elemen komputasi.Komputer Colossus rahasia Inggris (1943), [29] yang telah membatasi programabilitas tetapi menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung bisa cukup handal dan elektronik reprogrammable. Itu digunakan untuk memecahkan kode masa perang Jerman.Harvard Mark I (1944), sebuah komputer skala besar elektromekanis dengan programabilitas terbatas. [30]Balistik Penelitian Angkatan Darat AS Laboratorium ENIAC (1946), yang menggunakan aritmatika desimal dan kadang-kadang disebut komputer tujuan umum pertama elektronik (sejak Z3 Konrad Zuse tahun 1941 elektromagnet digunakan bukan elektronik). Awalnya, bagaimanapun, ENIAC memiliki arsitektur fleksibel yang pada dasarnya diperlukan rewiring untuk mengubah pemrogramannya.Stored-program arsitektur
Replika Mesin Kecil Eksperimental (SSEM), pertama di dunia yang disimpan-program komputer, di Museum Sains dan Industri di Manchester, InggrisBeberapa pengembang ENIAC, mengakui kesalahannya, datang dengan desain yang jauh lebih fleksibel dan elegan, yang kemudian dikenal sebagai "arsitektur disimpan-program" atau arsitektur von Neumann. Desain ini pertama kali secara resmi digambarkan oleh John von Neumann dalam Draft kertas Pertama Laporan pada EDVAC, didistribusikan pada tahun 1945. Sejumlah proyek untuk mengembangkan komputer berdasarkan arsitektur disimpan-program dimulai sekitar waktu ini, yang pertama yang selesai pada tahun 1948 di University of Manchester di Inggris, Manchester Kecil Mesin Eksperimental (SSEM atau "Bayi"). Penundaan Elektronik Penyimpanan Otomatis Kalkulator (EDSAC), selesai setahun setelah SSEM di Cambridge University, adalah praktis pertama, non-eksperimental implementasi dari desain yang disimpan-program dan dimasukkan untuk digunakan segera untuk pekerjaan penelitian di universitas. Tak lama kemudian, mesin awalnya dijelaskan oleh von Neumann kertas-EDVAC-telah selesai tetapi tidak melihat penuh-waktu digunakan untuk tambahan dua tahun.Hampir semua komputer modern melaksanakan beberapa bentuk arsitektur yang disimpan-program, sehingga sifat tunggal dengan mana kata "komputer" sekarang ditetapkan. Sedangkan teknologi yang digunakan dalam komputer telah berubah secara dramatis sejak pertama elektronik, komputer untuk keperluan umum tahun 1940-an, kebanyakan masih menggunakan arsitektur von Neumann.Mulai tahun 1950-an, ilmuwan Soviet Sergei Sobolev dan Nikolay Brusentsov melakukan penelitian pada komputer terner, perangkat yang dioperasikan pada sistem tiga basis penomoran dari -1, 0 dan 1 daripada sistem biner konvensional penomoran di mana kebanyakan komputer didasarkan. Mereka merancang Setun, komputer terner fungsional, di Moscow State University. Perangkat ini dimasukkan ke dalam produksi terbatas di Uni Soviet, tetapi digantikan oleh arsitektur biner lebih umum.Semikonduktor dan mikroprosesor
Komputer yang menggunakan tabung vakum sebagai elemen elektronik mereka digunakan di tahun 1950an, tetapi oleh 1960-an sebagian besar telah digantikan oleh transistor semikonduktor berbasis mesin, yang lebih kecil, lebih cepat, lebih murah untuk memproduksi, lebih sedikit daya yang dibutuhkan, dan lebih dapat diandalkan.Komputer transistorised pertama telah didemonstrasikan di University of Manchester di tahun 1953. [31] Pada 1970-an, teknologi rangkaian terpadu dan penciptaan selanjutnya mikroprosesor, seperti Intel 4004 ukuran lebih menurun dan biaya dan kecepatan lebih meningkat dan keandalan komputer . Pada akhir 1970-an, banyak produk seperti video recorder berisi komputer khusus yang disebut mikrokontroler, dan mereka mulai muncul sebagai pengganti dengan kontrol mekanik pada peralatan rumah tangga seperti mesin cuci. Tahun 1980-an menyaksikan rumah komputer dan komputer sekarang di mana-mana. Dengan evolusi internet, komputer pribadi menjadi yang biasa seperti televisi dan telepon dalam rumah tangga [kutipan diperlukan].Smartphone modern adalah komputer sepenuhnya diprogram di kanan mereka sendiri, dan seperti tahun 2009 mungkin menjadi bentuk paling umum dari komputer seperti yang ada [kutipan diperlukan].Program
Ciri komputer modern yang membedakan mereka dari semua mesin yang lain adalah bahwa mereka dapat diprogram. Artinya bahwa beberapa jenis instruksi (program) dapat diberikan ke komputer, dan akan membawa mengolahnya. Sementara beberapa komputer mungkin memiliki konsep aneh "instructions" dan "output" (lihat komputasi kuantum), komputer modern berdasarkan arsitektur von Neumann sering memiliki kode mesin dalam bentuk bahasa pemrograman imperatif.Dalam istilah praktis, program komputer mungkin hanya beberapa instruksi atau meluas ke banyak jutaan instruksi, seperti melakukan program untuk pengolah kata dan browser web misalnya. Sebuah komputer modern khas dapat mengeksekusi milyaran instruksi per detik (gigaflops) dan jarang membuat kesalahan selama bertahun-tahun operasi. Program komputer besar yang terdiri dari beberapa juta instruksi dapat berlangsung tim tahun programmer untuk menulis, dan karena kompleksitas dari tugas hampir pasti mengandung kesalahan.Stored program arsitektur
Artikel utama: Program komputer dan pemrograman Komputer
Sebuah tahun 1970-an punched kartu berisi satu baris dari program FORTRAN. Kartu ini berbunyi: "Z (1) = Y + W (1)" dan diberi label "PROJ039" untuk tujuan identifikasi.Bagian ini berlaku untuk komputer RAM yang paling umum mesin berbasis.Dalam kebanyakan kasus, instruksi komputer sederhana: menambah satu nomor ke yang lain, memindahkan beberapa data dari satu lokasi ke lokasi lain, mengirim pesan ke beberapa perangkat eksternal, dll Instruksi ini dibaca dari memori komputer dan biasanya dilakukan (dijalankan) dalam urutan mereka diberi. Namun, ada instruksi khusus biasanya untuk memberitahu komputer untuk melompat ke depan atau mundur ke tempat lain dalam program ini dan untuk melanjutkan mengeksekusi dari sana. Ini disebut "melompat" instruksi (atau cabang). Selanjutnya, instruksi melompat dapat dilakukan untuk terjadi conditionally sehingga urutan yang berbeda dari instruksi dapat digunakan tergantung pada hasil dari beberapa perhitungan sebelumnya atau beberapa peristiwa eksternal. Banyak komputer langsung mendukung subroutines dengan menyediakan jenis lompatan bahwa "mengingat" lokasi itu melompat dari dan lain instruksi untuk kembali ke instruksi sesudah instruksi lompat.Eksekusi program mungkin disamakan dengan membaca buku. Sementara seseorang biasanya akan membaca setiap kata dan baris dalam urutan, mereka terkadang melompat kembali ke tempat sebelumnya dalam teks atau melewatkan bagian yang tidak menarik. Demikian pula, komputer kadang-kadang bisa kembali dan ulangi petunjuk di beberapa bagian dari program ini berulang-ulang sampai beberapa kondisi internal terpenuhi. Ini disebut aliran kontrol dalam program ini dan inilah yang memungkinkan komputer untuk melakukan tugas berulang kali tanpa campur tangan manusia.Relatif, orang yang menggunakan kalkulator saku dapat melakukan operasi aritmatika dasar seperti menambahkan dua angka dengan hanya menekan tombol saja. Tetapi untuk menambahkan bersama semua nomor dari 1 sampai 1.000 akan mengambil ribuan menekan tombol dan banyak waktu, dengan kepastian dekat dari membuat kesalahan. Di sisi lain, komputer dapat diprogram untuk melakukan hal ini hanya dengan instruksi sederhana.
