Razvoj računala bio je dug i složen put koji je zapravo trajao stoljećima. Ako pokušamo definirati taj pojam, razvoj računala uključuje stvaranje uređaja koji mogu izvoditi složene izračune i automatizirati zadatke koji bi inače zahtijevali ljudsku intervenciju. Jedno je računalo, možemo tako reći, postavilo prve standarde kako bi ti uređaji trebali operirati, a njegovo ime je ENIAC.
Kratka povijest razvoja računala
Prva poznata naprava za računanje bio je abak, koji se u davna vremena koristio za izvođenje jednostavnih aritmetičkih izračuna. Kasnije su razvijeni uređaji poput kliznih ravnala, strojeva za zbrajanje i strojeva s bušenim karticama, koji su mogli obavljati složenije izračune i zadatke obrade podataka. Prva elektronička računala, kao i jedno specifično o kojem ćemo reći nešto više u ovom tekstu, razvijena su tijekom Drugog svjetskog rata, a uglavnom su služila za izračunavanje složenih putanja za topništvo i balističke projektile.
Ti su strojevi koristili vakuumske cijevi i druge elektroničke komponente za izvođenje izračuna, što je omogućilo brže i točnije rezultate. Nakon rata, računala su postala sve važnija za znanstveno istraživanje, poslovanje i vladine operacije. Razvoj tranzistora u 1950-ima učinio je računala manjim, bržim i pouzdanijim. Izum integriranog kruga u 1960-ima dodatno je revolucionirao računalstvo dopuštajući da se veliki broj elektroničkih komponenti integrira na jedan čip.
U 1970-ima i 1980-ima, osobna računala postala su sve popularnija, što je omogućilo pristup računalima mnogima. Razvoj interneta 1990-ih i ranih 2000-ih otvorio je nove mogućnosti za komunikaciju, dijeljenje podataka i e-trgovinu. Danas se razvoj računala nastavlja brzim tempom, s napretkom u umjetnoj inteligenciji, kvantnom računalstvu i drugim poljima. Računalna tehnologija postala je sastavni dio modernog života, a njen utjecaj na društvo i gospodarstvo nastavlja rasti.
Prvo elektroničko računalo opće namjene
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) je prvo elektroničko računalo opće namjene i predstavlja značajnu prekretnicu u razvoju modernih računala. Dizajniran tijekom Drugog svjetskog rata u Sjedinjenim Američkim Državama na sveučilištu Moore School of Electrical Engineering u Pennsylvaniji, ENIAC je stvoren za izračun balističkih tablica za topništvo vojske Sjedinjenih Država.
U vrijeme izgradnje, ENIAC je bio tehnološko čudo, a koristio je otprilike 17.468 vakuumskih cijevi i trošio veliku količinu električne energije, oko 140 kilovata. Bio je ogroman, praktički veličine manje kuće i težak oko 30 tona. No, unatoč svojoj veličini, ENIAC je mogao izvoditi izračune mnogo brže od prethodnih strojeva, koji su po prirodi bili mehanički ili elektromehanički.
Jedan od najznačajnijih aspekata ENIAC-a bila je njegova uporaba arhitekture pohranjenog programa, što je omogućilo reprogramiranje stroja za obavljanje različitih zadataka. To je bio značajan napredak u odnosu na ranije strojeve, koji su morali biti ponovno fizički transformirani kako bi promijenili svoje funkcije. To je omogućilo ENIAC-u izvođenje širokog spektra složenih izračuna i zadataka obrade podataka, što ga čini jednim od najsvestranijih strojeva svog vremena.
ENIAC je također bio poznat po svojoj upotrebi paralelne obrade, tehnike u kojoj više procesora radi na različitim dijelovima problema istovremeno. To je omogućilo ENIAC-u da izvodi izračune puno brže od prethodnih strojeva i postavilo je temelje za razvoj modernog paralelnog računalstva.
ENIAC je počeo s radom (onim koji nije uključivao vojne zadatke) 15. veljače 1946. i nekoliko je godina korišten za razne znanstvene i inženjerske izračune. Njegov uspjeh doveo je do razvoja drugih ranih računala, uključujući UNIVAC, prvo komercijalno računalo, koje je također izradio isti tim sa Sveučilišta u Pennsylvaniji. Razvoj ENIAC-a i drugih ranih računala predstavljao je veliki napredak u računalnoj tehnologiji i otvorio je nove mogućnosti za znanstveno istraživanje, poslovanje i vladine operacije. Danas su računala postala sastavni dio modernog života, a njihov utjecaj na društvo i gospodarstvo nastavlja rasti. Naslijeđe ENIAC-a živi u razvoju modernog računalstva, a njegov utjecaj na svijet osjećat će se još mnogo godina.
Dizajn ENIAC-a
Dizajn i konstrukcija ENIAC-a bio je složen proces koji je uključivao tim inženjera i matematičara koji su zajedno radili na stvaranju stroja koji može brzo i precizno izvoditi složene izračune. Osnovni dizajn temeljio se na računalu Atanasoff-Berry, koje su razvili John Atanasoff i Clifford Berry kasnih 1930-ih. Međutim, tim ENIAC-a napravio je nekoliko značajnih poboljšanja u dizajnu, uključujući korištenje vakuumskih cijevi i arhitekturu pohranjenog programa.
ENIAC je napravljen korištenjem približno 17.468 vakuumskih cijevi, koje su korištene za izvođenje proračuna korištenjem Booleove logike. Ove vakuumske cijevi bile su smještene u velikim metalnim pločama, koje su bile međusobno povezane kilometrima dugim žicama. Stroj je također koristio velike kondenzatore za pohranu i rukovanje podacima, a koristio je i sustav prekidača i priključnih ploča za kontrolu svojih operacija.
Jedan od najznačajnijih aspekata dizajna ovog računala bila je njegova arhitektura pohranjenog programa. To je omogućilo reprogramiranje stroja za obavljanje različitih zadataka, bez potrebe za fizičkim modifikacijama na stroju. Pohranjeni program čuvao se u glavnoj memoriji stroja, koja se sastojala od 20 akumulatora i niza indeksnih registara. Program se u stroj unosio kombinacijom prekidača i priključnih ploča, što je korisniku omogućilo da specificira upute i podatke za svaki izračun.
Ranije smo rekli i da je ENIAC također koristio paralelnu obradu, koja je omogućila da više procesora radi na različitim dijelovima problema istovremeno. To je postignuto pomoću niza sklopova za sinkronizaciju, koji su osiguravali da svaki procesor radi na ispravnom dijelu problema u pravo vrijeme. Izgradnja ENIAC-a bila je jedan zaista velik i težak zadatak koji je trajao nekoliko godina i uključivao veliki tim inženjera i matematičara.
Značajke ENIAC-a i njihov utjecaj
ENIAC je imao značajan utjecaj na razvoj računalne tehnologije, kako u Sjedinjenim Američkim Državama, tako i diljem svijeta. To je postizao na zaista velik broj načina, a ovo su neki od najznačajnijih:
- Brzina i točnost: ENIAC je bio sposoban izvoditi izračune mnogo brže i točnije od ranijih mehaničkih i elektromehaničkih strojeva. To je omogućilo izvođenje složenih izračuna i zadataka obrade podataka koji bi bili nemogući ili nepraktični korištenjem ranijih tehnologija.
- Vojne primjene: ENIAC je razvijen za vojne primjene, posebno za izračunavanje balističkih putanja za topničke granate tijekom Drugog svjetskog rata. Njegova brzina i točnost omogućile su vojsci izvođenje proračuna mnogo brže i učinkovitije od korištenja ručnih metoda, što je pomoglo u povećanju točnosti topničke vatre.
- Utjecaj na druga računala: ENIAC-ov dizajn i arhitektura utjecali su na razvoj drugih ranih računala, uključujući UNIVAC, prvo komercijalno računalo. Arhitektura pohranjenog programa korištena u ENIAC-u postala je standardna značajka većine ranih računala, a uporaba vakuumskih cijevi za obradu dovela je do razvoja računala temeljenih na tranzistorima.
- Paralelna obrada: ENIAC je bio jedno od prvih računala koje je koristilo paralelnu obradu, što je omogućilo da više procesora radi na različitim dijelovima problema istovremeno. Ovaj koncept se i danas koristi u mnogim modernim računalnim sustavima i mrežama.
- Znanstveno istraživanje: ENIAC je korišten za razne znanstveno-istraživačke projekte, uključujući predviđanje vremena, istraživanje atomske energije i simulaciju dinamike fluida. Njegova brzina i točnost omogućili su znanstvenicima izvođenje proračuna i simulacija koje su prije bile nemoguće ili nepraktične.
- Nadahnuće za buduće generacije: uspjeh ENIAC-a nadahnuo je novu generaciju inženjera i računalnih znanstvenika da nastave karijeru u području računalstva. Mnogi od tih pojedinaca dali su značajan doprinos razvoju računalne tehnologije, a njihov je rad pomogao u oblikovanju modernog svijeta. Općenito, utjecaj ovog računala na računalnu tehnologiju bio je značajan i dalekosežan te je otvorio put razvoju modernih računala i digitalnom dobu. Njegov utjecaj i danas se može vidjeti u mnogim područjima računalstva, uključujući računalstvo visokih performansi, paralelnu obradu i znanstvena istraživanja.
Zaključak
ENIAC je bio izvanredno postignuće u svijetu računalstva, predstavljajući veliku prekretnicu u razvoju digitalne tehnologije. Njegovo stvaranje rezultat je godina predanog rada tima briljantnih inženjera i matematičara koji su prepoznali potencijal elektroničkih računala koja mogu transformirati način na koji rješavamo složene probleme. Utjecaj ENIAC-a na računalnu tehnologiju bio je značajan i dalekosežan.
Njegova brzina i točnost omogućile su izvođenje izračuna i zadataka obrade podataka koji bi bili nemogući ili nepraktični korištenjem ranijih tehnologija, otvarajući nove mogućnosti za znanstvena istraživanja, vojne primjene i mnoga druga polja. Utjecaj ENIAC-a na druga rana računala bio je posebno vrijedan pažnje. Njegov dizajn i arhitektura bili su model za ta računala, a arhitektura pohranjenih programa korištena u ENIAC-u postala je standardna značajka većine istih.
ENIAC-ovo naslijeđe također se može vidjeti u inspirativnom učinku koji je imao na novu generaciju inženjera i računalnih znanstvenika. Njegov uspjeh pokazao je ogroman potencijal elektroničkih računala, a njegov je utjecaj nadahnuo mnoge da nastave karijeru u računalstvu i daju vlastiti doprinos tom području. Razvoj računalne tehnologije od ENIAC-a do danas je nevjerojatan i teško je zamisliti kako bi naš svijet danas izgledao bez pionirskog rada ENIAC tima.
U konačnici, ENIAC predstavlja veliku prekretnicu u povijesti računalstva te je tehnološko dostignuće koje je revolucioniralo način na koji razmišljamo o rješavanju složenih problema i postavilo pozornicu za razvoj moderne digitalne tehnologije. Njegov se utjecaj može vidjeti i danas u mnogim područjima računalstva, a njegovo nasljeđe služi kao podsjetnik na ogroman potencijal ljudske genijalnosti i inovacija.
