ÁRDAGAR TÖLVUNNAR

Maðurinn er gæddur þeim hæfileika, umfram flest önnur dýr, að geta talið, reiknað og skráð stærðir. Merki um þá iðju hans hafa verið rakin óralangt aftur í mistur fortíðar. Hér verður ekki fjölyrt um þá löngu sögu en nefna má til gamans fáeinar þekktar stiklur til að minna okkur á að tæknin sem við hrærumst í um þessar mundir er aðeins skref á langri leið:

Asíuþjóðir voru farnar að nota reiknigrindina (Abakus) fyrir 5.000 árum og enn stendur hún fyrir sínu á þeim slóðum og raunar víða um heim. Nálægt 1614 fann Skotinn John Napier (1550-1617) upp reiknistokkinn, þar sem lógaritmakvarða er beitt við útreikninga. Reiknistokkurinn náði mikilli útbreiðslu og stóð gjarnan upp úr brjóstvösum verkfræðinga, allt þar til liprir vasareiknar leystu þá af hólmi á tölvuöld.

Árið 1641 smíðaði frakkinn Blaise Pascal (1623-1662) fyrstu nothæfu reiknivélina sem sögur fara af. Með tæki þessu mátti vinna samlagningu og frádrátt með allt að 8 stafa tölum. Pascal hóf framleiðslu á þessum vélum sínum. Um 50 “Pascaline” vélar voru búnar til, en tortryggnir bókhaldarar og gjaldkerar tóku tækinu fálega.

Annar sautjándu aldar maður, Þjóðverjinn Gottfried Wilhelm von Leibniz, heimspekingur og stærðfræðingur (1646-1716), hannaði endurbætta útgáfu af vél Pascals, sem auk þess að leggja saman og draga frá gat margfaldað. Á meðal merkra uppfinninga von Leibniz á sviði stærðfræði var að setja fram árið 1679 (útg. 1701) þá kenningu að allar stærðir megi skrá og túlka með því að nota einungis tvö tákn (tölustafi), þ.e. 0 og 1. Þetta talnakerfi, tíundarkerfið, er sem kunnugt er undirstaða tölvutækni nútímans.

Skoskur stærðfræðingur, sem hét Charles Babbage, er stundum nefndur faðir tölvunnar því að árið 1833 setti hann fram hugmynd að vél sem líktist nútíma tölvum í grundvallaratriðum. Vélin hafði inntakseiningu, reiknieiningu, stýrieiningu, minni og úttakseiningu og átti að vera forritanleg til að leysa mætti með henni margs konar verkefni. Babbage kallaði vélina greiningarvél og hana átti að smíða úr hreyfanlegum hlutum eins og tannhjólum, öxlum og gírum og svo átti að forrita með gataspjöldum.

Síðasta viðfangsefni Babbage á þessu sviði var “The Analytical Engine”, síðustu árum ævi sinnar eyddi Babbage í smíði vélarinnar en hann lauk henni aldrei því að tækni þeirra tíma réð ekki við þá nákvæmni sem smíðin krafðist. Náinn aðstoðarmaður Babbage, ráðgjafi og skrásetjari við þessa hönnun, var ung aðalskona, dóttir Byrons lávarðar, Augusta Ada Byron, síðar Lady Lovelace (1815-1852). Hún hefur verið nefnd “fyrsti forritarinn” þar sem hún skrifaði nokkur forrit fyrir vélina.

Ada Lovelace

Loks skal nefndur til sögunnar þýskættaður Bandaríkjamaður Hermann Hollerith (1860-1929). Hann smíðaði velbúnað sem nam tákn, tölur og stærðir sem skráðar voru (gataðar) í pappaspjöld, taldi þær og flokkaði í töflur. Þessi búnaður, forveri síðar vel þekktra skýslugerðarvéla, var fyrst notaður við úrvinnslu manntals í Bandaríkjunum árið 1890 og flýtti því verki mjög. Hollerith stofnaði fyrirtæki, Tabulating Machine Company, til að framleiða og selja vélbúnað sinn árið 1896. Fleiri urðu síðar aðilar að fyrirtækinu, sem nú er þekkt undir nafninu International Business Machines eða IBM.

Hollerith-spjaldavél

Framan af notuðu allar reikni- og gagnavinnsluvélar tugakerfið (tölurnar 0-9) og gataspjöld en um 1940 smíðaði þýskur verkfræðingur, sem hét Konrad Zuse, fyrstu tölvuna sem notaði tvíundarkerfi (tölurnar 0 og 1).

Alan Mathison Turing var enskur tölvunarfræðingur sem hafði mikil áhrif á þróun fræðilegrar tölvunarfræði. Hann lagði fram hugmyndina um reiknirit og útreikning með Turing vélinni, sem er fyrirmynd að virkni hefðbundinnar tölvu. Turing er víða álitinn faðir fræðilegrar tölvunarfræði og gervigreindar.

Fyrsta nútíma tölvan, sem meðhöndlaði gögn sem rafboð, var smíðuð árið 1945, þessi tölva, sem hét ENIAC, var forrituð með því að breyta tengingum á vírum og var smíðuð fyrir Bandaríkjaher m.a. til að reikna út brautir flugskeyta. Fyrstu tölvurnar voru einhæfar og gerðu sumar ekkert annað en að ráða dulmal eða meðhöndla gögn og flestar voru smíðaðar í hernaðarlegum tilgangi.

ENIAC

Á miðjum sjötta áratugnum voru fáein stórfyrirtæki og háskólar farin að nota tölvur. Þær voru ferlíki og tóku heilu húsin og voru keyrðar allan sólarhringinn af hópi verkfræðinga í hvítum sloppum.

UNIVACI var fyrsta tölvan sem sett var á almennan markað, hún var hundraðfalt öflugri en ENIAC, tífalt hraðvirkari og var einn tíundi af stærð ENIAC.

Með aukinni tækni eins og að taka smárann (transistorinn) í notkun minnkuðu tölvur, lækkuðu í verði, urðu hraðvirkari og gangvissari. Smárinn var fundinn upp árið 1947 og hann var fyrst notaður í tölvu árið 1953.

IBM 1620

Sama þróun hefur haldið áfram allt fram á þennan dag með enn meiri tækni eins og samrásum, kísilflögum og örgjörvum. Samrásin var fundin upp árið 1958 en hún inniheldur marga smára. Árið 1960 tókst að koma mörgum samrásum fyrir á kísilflögu og þar með mátti koma flóknum straumrásum með milljónum smára fyrir í örsmáum kubbum með tengipinnum út úr.

Oft er talað um kynslóðir tölva og þeim gefið nafn af því sem helst einkenndi tölvurnar: Tölvur af fyrstu kynslóð voru lampatölvur því að í þær voru notaðir rafeinda- eða útvarpslampar, viðnám og þéttar. Þær voru fyrirferðarmiklar, orkufrekar og biluðu oft.

Tölvur af annarri kynslóð voru smáratölvur því að í stað útvarpslampa komu smárar. Þeir eru miklu minni, eyða minni orku og bila mun sjaldnar og sama gildir því um smáratölvuna.

Tölvur af þriðju kynslóð eru kallaðar samrásatölvur. Samrás er lítil kísilflaga með mörg þúsund smárum, viðnámum og þéttum. Mörg önnur tæki en tölvur innihalda samrásir og sem dæmi má nefna þvottavél, iðnaðarvélmenni og hljómborð.

Tölvur af fjórðu kynslóð eru nefndar örtölvur og draga nafn sitt af því að öll stjórneining tölvu eða örgjörvinn komast fyrir á einni kísilflögu.

Árið 1976 kom fyrsta Apple tölvan á markað en hún er undanfari Macintosh tölvunnar frá Apple sem koma fram árið 1984. Macintosh tölva var hönnuð með það að leiðarljósi að auðvelt væri að læra á hana. Henni var strax stjórnað með mús sem notuð var til að benda á táknmyndir og skipanir á skjá.

The IBM 5100 Portable Computer is a portable computer (one of the first) introduced in September 1975, six years before the IBM Personal Computer. It was the evolution of a prototype called the SCAMP (Special Computer APL Machine Portable) that was developed at the IBM Palo Alto Scientific Center in 1973. In January 1978, IBM announced the IBM 5110, its larger cousin, and in February 1980 IBM announced the IBM 5120. The 5100 was withdrawn in March 1982.

Árið 1981 kom IBM 5120 PC (Personal Computer) tölvan á markað frá IBM en hún er undanfari annarra tölva frá IBM.

PC tölvur eru vinsælar bæði í skólum og á vinnustöðum því að fyrir þær er til mikið úrval hugbúnaðar. Nokkru eftir að IBM PC tölvur tóku að seljast í miklu magni fóru önnur fyrirtæki að framleiða tölvur sem voru IBM samhæfðar. Þessar eftirlíkingar áttu að vera jafn góðar og IBM tölvur en voru oftast talsvert ódýrari og svo fór að þær seldust því betur en fyrirmyndin. Sem dæmi um þessar tölvur má nefna Hyundai, Laser, Victor, Tulip, AST, Leo ofl. Í dag hefur IBM hætt framleiðslu PC tölva og sinnir eingöngu stórtölvuframleiðslu og þjónustu við þær.

Hjá Apple fór þetta á annan veg því að þeir sóttu um einkaleyfi á sínum hugbúnaði og tölvum, því voru eftirlíkingar af Macintosh, sem kom á markað 1984, ekki til og hann fékkst aðeins frá Apple. Nokkur fyrirtæki hafa fengið leyfi til að framleiða Macintosh samhæfðar tölvur en það samstarf gekk illa sökum ráðríkis Apple og voru þær á markaði í stuttan tíma.