1. ЕКОНОМСКА ШКОЛА НИШ
ТЕМА: ИСТОРИЈАТ РАЗВОЈА
РАЧУНАРА
Професор: Ученик:
Дејан Пејчић Ђорђе Милановић IVФ2

2. САДРЖАЈ:
САДРЖАЈ:...................................................................................................................2
ПОМАГАЛА У РАЧУНАЊУ........................................................................................3
МЕХАНИЧКИ КАЛКУЛАТОРИ....................................................................................4
АУТОМАТСКЕ МАШИНЕ............................................................................................4
ЕЛЕКТРОМЕХАНИЧКИ РАЧУНАРИ..........................................................................6
ЕЛЕКТРОНСКИ ДИГИТАЛНИ РАЧУНАРИ...............................................................6
ПРВА ГЕНЕРАЦИЈА (1951-1958).......................................................................................7
ENIAC .....................................................................................................................................................7
EDVAC....................................................................................................................................................8
КОМЕРЦИЈАЛНА ПРОИЗВОДЊА.....................................................................................................8
ДРУГА ГЕНЕРАЦИЈА (1959-1964).....................................................................................9
ТРЕЋА ГЕНЕРАЦИЈА (1964)..............................................................................................9
ЧЕТВРТА ГЕНЕРАЦИЈА (1982).......................................................................................10
РАЗВОЈ РАЧУНАРА У БУДУЋНОСТИ.........................................................................10
2

3. ПОМАГАЛА У РАЧУНАЊУ
Рачунање је постало важно појавом трговине и размене
добара. Примитивни народи су се приликом рачунања служили
деловима тела (пре свега прстима) или предметима из своје
околине. Али, за веће бројеве, прсти нису били довољни.
Прво познато помагало у рачунању звало се Кипу (Quipu).
Користили су га Јевреји, римски сакупљачи пореза у Палестини,
Индијци и Кинези, а највише је коришћено код Инка. Кипу се
састојао од главног ужета које је стајало хоризонтално и споредних
ужета која су се на њега вешала тако да висе. На висећим ужадима
правили су се чворови на једнаким растојањима. Облик чвора је
представљао цифру (1,2,3...), док је растојање чвора од главног
ужета представљало вредност цифре (јединице, десетице,
стотине...). Висећа ужад су често била разних боја, а свака боја
представљала је објекат или особу на коју се подаци односе.
Друго познато помагало звало се Абак (на грчком) или Абакус
(на латинском језику). Својим изгледом абакус је веома подсећао на
данашње рачунаљке. Настао је између 4000. и 3000. године п.н.е. у
Кини или Вавилону. Користили су га Грци, Египћани, Астеци итд. На
стандардном абакусу извођене су операције сабирања и
одузимања, а вишеструким сабирањем и одузимањем и операције
множења, дељења, па чак и кореновања. Правио се од различитих
врста тврдог дрвета. Састојао се од низа вертикалних штапића или
жица по којима дрвене куглице могу слободно да клизе. Оквир
абакуса хоризонталном гредицом био је подељен на два дела,
горњи и доњи. Рачунање се обављало постављањем абакуса
положено на равну површину и померањем куглица. Свака куглица у
горњем делу имала је вредност 5, а свака куглица у доњем делу
вредност 1. Куглице су биле урачунате када су биле померене
према гредици на средини. Крајња десна колона представљала је
колону јединица. Следећа колона лево колону десетица, а следећа
колону стотина итд. Након што је у доњем делу урачунато 5 куглица
резултат се "преноси" на горњи део; након што су обе куглице у
горњем делу урачунате, резултат (10) преноси се на следећу колону
улево. То је била прва направа са покретним деловима и доста се
користила као помагало у рачунању, али се не може сматрати
машином због тога што делови нису били повезани и што је све
операције изводио корисник.
3

4. МЕХАНИЧКИ КАЛКУЛАТОРИ
Прву рачунску машину, која је сабирала и одузимала унете
бројеве, изумео је француски математичар, физичар и филозоф
Блез Паскал. Машина је по њему названа Паскалина. Механизам
машине заснивао се на зупчаницима сличним данашњим бројачима
на аутомобилу. Међутим, проблеми у конструкцији били су много
већи јер се тадашња француска новчаница ливра делила на 20
сола, а један сол је имао 12 денија. До 1652. произведено је педесет
машина, али је продато само десетак.
Двадесетак година касније, инспирисан изумом Блеза Паскала,
Немачки научник Готфрид Вилхелм фон Лајбниц, изумео је рачунску
машину чији се рад заснивао на узастопном сабирању, а која је
могла да сабира, одузима, множи и дели и да рачуна квадратни
корен.
Чарлс Хавијер Томас де Колмар је 1820. године направио први
успешни механички калкулатор који је могао да сабира, одузима,
множи и дели. Многи проналазачи су касније унапређивали овај
калкулатор.
АУТОМАТСКЕ МАШИНЕ
Првом машином са програмираним аутоматским радом сматра
се разбој за ткање приказан 1801. године на Париској изложби. Овај
разбој је имао програм који се састојао од низа бушених металних
картица којим се управљало радом разбоја.
Енглески математичар Чарлс Бејбиџ је 1812. године увидео да
се дугачка рачунања различитих математичких таблица могу
реализовати низом унапред познатих акција које се непрестано
понављају. Зато је сматрао да мора постојати могућност
аутоматизације овог процеса. Почео је да развија аутоматску
механичку рачунску машину коју је назвао диференцна машина и
1822. године имао је развијен демонстрациони радни модел, на
основу кога је добио помоћ британске владе за даљи развој.
Машина је требало да ради на пару, да буде потпуно
аутоматска, да израчунава полиноме до шестог степена1, да буде
контролисана фиксним програмом, и да има могућност штампања
добијених резултата. Иако ограничених могућности прилагођавања
и примене, она је велики напредак. Бејбиџ је наставио рад на овој
1
ax 6 + bx5 + cx 4 + dx 3 + ex 2 + fx + g
4

5. машини, али упркос њеном напретку и великом броју спонзора,
изгубио је интересовање за њу. Добио је бољу идеју за машину коју
је назвао аналитичка машина. Ова машина је требало да буде
аутоматски механички дигитални рачунар опште намене,
програмски потпуно контролисан.
Машина је замишљена тако да ради са великом тачношћу
рачунања, педесетоцифреним бројевима и да има капацитет
меморије за 1000 таквих бројева. Требало је да користи бушене
картице (сличне картицама разбоја за ткање Жозефа Марија
Жакара) које би се учитавале са неколико различитих улазних
уређаја, да ради аутоматски, на пару, и да њом рукује један
оператер.
Године 1834. Бејбиџ је завршио прве планове своје аналитичке
машине, која се сматра претходницом савремених електронских
рачунара. Иако аналитичка машина није напредовала даље од
детаљних цртежа, она је у логичким компонентама готово
подударна данашњим рачунарима. Описано је пет логичких
компонената: меморија, млин (данас процесор), контрола, улаз и
излаз. Сваки скуп бушених картица, једном направљен за било који
процес, могао се користити поново за исти процес с другим
вредностима. Тако би аналитичка машина имала своју ''програмску
библиотеку''. Иако технолошке могућности тога времена нису
омогућиле реализацију ове идеје, аналитичка машина је касније
направљена у музејске сврхе и функционисала као што је било
предвиђено.
Кћи енглеског песника Џорџа Гордона Бајрона, Грофица Ада
Бајрон, била је једна од ретких која је разумела идеје Чарлса
Бејбиџа. Бавила се математиком и науком, па се заинтересовала за
пројекат аналитичке машине. Активно је учествовала у раду на њој,
како финансијски, тако и својим предлозима, од којих је
најзначајнији био пренос контроле и рад са циклусима, тако да
наредбе програма не би морале да се извршавају редоследом којим
су дате, него у зависности од тока програма.
Предвиђала је и општије могућности коришћења ове машине -
за графику, вештачку интелигенцију и компоновање комплексне
музике, као и шире практичне и научне примене. Предложила је
алгоритам за израчунавање Бернулијевих бројева помоћу ове
машине. Овај алгоритам се сматра првим рачунарским програмом, а
Ада првим програмером. У њену част један програмски језик назван
је Ада.
5

6. ЕЛЕКТРОМЕХАНИЧКИ РАЧУНАРИ
Амерички инжењер на Масачусетском институту за
технологију, Ваневр Буш, конструисао је 1925. године са својим
сарадницима, аналогни рачунар. Иако је имао електрични мотор,
овај рачунар је у суштини био механичка машина. Модел је
комплетиран 1942. и коришћен је првенствено за решавање
парцијалних диференцијалних једначина у војне сврхе.
Године 1937. Хауард Ајкен започео је израду докторске
дисертације на Харвардском универзитету. Због врло дугих
прорачуна почео је да ради на конструкцији рачунске машине
познате под именом Harvard Mark I. У овом пројекту помогла му је
фирма IBM, како финансијски тако и стручно својим инжењерима.
Машина је била заснована на електромагнетним релејима.
Завршена је 1944. године. Имала је улазни и излазни уређај,
меморију, аритметички и управљачки орган. Улазни подаци и
инструкције уношени су помоћу бушене папирне траке или
позиционирањем прекидача. Радила је са двадесетоцифреним
бројевима брзином од 3 операције у секунди. У меморијској
јединици могло је да се ускладишти 60 бројева. Машина је вршила
разне табеларне прорачуне за потребе америчке морнарице.
На истом универзитету направљене су још две побољшане и
убрзане верзије ове машине. Havard Mark II такође је био састављен
од електромагнетних релеја и у машини је стално било смештено
шест алгебарских и трансцедентних функција. Havard Mark III био је
с добошастом меморијом.
ЕЛЕКТРОНСКИ ДИГИТАЛНИ РАЧУНАРИ
Први електронски дигитални рачунар је пројектован 1939. године на
универзитету Ајова. Пројектовао га је амерички научник бугарског
порекла, Џон Винсент Атанасов, заједно са својим студентом
постдипломцем, Клифордом Беријем. Рачунар је по њима назван
ABC (Atanasoff-Berry Computer). Кључне идеје примењене у овом
рачунару биле су употреба бинарних бројева и Булове алгебре за
решавање система од 29 линеарних једначина. ABC није имао
централну процесорску јединицу (CPU), али је био изграђен као
електронски уређај са вакумским цевима које су му омогућавале
одређену брзину рада. Пројекат никада није комплетиран, углавном
због техничких решења, па је напуштен 1942. године.
6

7. Различите генерације рачунара и њихов развој лакше је
посматрати заједно са развојем технологије. Код електронских
дигиталних рачунара разликујемо пет рачунарских генерација.
ПРВА ГЕНЕРАЦИЈА (1951-1958)
Прву генерацију карактерише коришћење електронских цеви
као активних елемената и кабловских веза између елемената. Ови
елементи су били велики, трошили су много струје и ослобађали
велику количину топлоте. За складиштење програма и података
користиле су се различите меморије (најчешће магнетне траке и
добоши). Ове машине су биле скупе и за куповину и за
изнајмљивање, као и за коришћење због трошкова одржавања и
програмирања. Рачунари су се углавном налазили у великим
рачунским центрима у индустрији, државним установама или
приватним лабораторијама и о њима је бринуло бројно особље.
Због тога су многи корисници заједнички користили рачунарске
капацитете ових машина. Најпознатији представници прве
генерације рачунара су ENIAC и EDVAC.
ENIAC
За време Другог светског рата јавила се потреба за израдом
балистичких таблица за нове врсте артиљеријских оружја. Године
1942. ангажован је тим стручњака са Универзитета Пенсилванија да
направи рачунар за аутоматско израчунавање балистичких
података. Пројекат је назван ENIAC (Electronic Numerical Integrator
And Computer).
ENIAC је био први успешан електронски рачунар опште
намене. Његов програм није био ускладиштен у централној
меморији, али је могао да изводи операције електронском брзином
(1000 пута брже него Mark I). Машина је програмирана да извршава
операције укључивањем и искључивањем каблова и прекидача, а по
потреби и прелемљивањем жица, што је трајало и неколико дана.
Бушене картице су коришћене за улаз и излаз података. ENIAC је
заузимао простор 10 x 20 m2 и тежио око 30 тона. По њему је
рачунарски систем без програма добио име хардвер (од енг.
hardware - гвожђурија). Рачунар се састојао од 17.000 електронских
цеви, 70.000 отпорника, 10.000 кондензатора и 6.000 прекидача. За
повезивање ових елемената требало је залемити преко 500.000
спојева. Могао је да ради само када су све компоненте биле у
7

8. исправном стању, а просечно време између два квара било је 7
минута. На њему је стално радило 6 техничара. ENIAC је
комплетиран у децембру 1945. године, пошто је рат завршен.
Његова прва рачунања коришћена су за пројектовање атомског и
балистичког оружја, а касније и за многе друге примене укључујући и
прву рачунарску временску прогнозу. Био је у употреби до октобра
1955. године.
EDVAC
За време развоја ENIAC-а, групи научника на Универзитету
Пенсилванија који су почињали рад на новом рачунару названом
EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) 1944.
године, прикључио се као едитор, Џон фон Нојман. Ова машина
требало је да има само десетину компонената од којих је био
састављен ENIAC, а да има сто пута већу меморију. Рачунар се
заправо састојао од око 6.000 вакуумских цеви и 12.000 диода, а
трошио је 56 kW струје. Заузимао је простор од 45,5 m2 и тежио
7.850 kg. На рачунару је радило тридесет људи у свакој
шесточасовној смени.
Кључни концепт ове машине био је складиштење програма по
коме машина ради у меморију, што је била разлика у односу на
претходне пројекте. На тај начин се програм могао мењати истом
лакоћом и брзином као и подаци. Овај принцип програмирања
задржан је до данас. ENIAC је завршен 1949. године и био је прва
машина која је имала магнетне дискове. Коришћен је све до 1961.
године, уз мала техничка побољшања.
КОМЕРЦИЈАЛНА ПРОИЗВОДЊА
Крајем четрдесетих и почетком педесетих година у Великој
Британији и САД развијено је више рачунара сличних
каракгеристика, од којих су најпознатији били EDSAC (Electronic
Delay Storage Automatic Calculator) и SSEC (Selective Sequence
Electronic Calculator). Први електронски дигитални рачунари
развијани су за војне потребе.
Први рачунар за пословне примене произвела је компанија
Remingthon Rand фебруара 1951. године. Овај рачунар носио је
назив UNIVAC I (Universal Automatic Computer) и непосредно после
производње био је испоручен статистичком бироу за обраду
података о пописа становништва.
8

9. ДРУГА ГЕНЕРАЦИЈА (1959-1964)
Друга генерација обухвата рачунаре произведене крајем
педесетих и у првој половини шездесетих година. Ова генерација
заснована је на транзисторима. Иако је транзистор откривен 1948.
године, до 1959. није било технологије и производних метода за
њихово коришћење. Рачунари друге генерације садржали су око
10.000 појединачних транзистора који су ручно причвршћивани на
плоче и с другим елементима повезивани жицама. Предности које
су транзистори имали у односу на електронске цеви биле су нижа
цена, већа брзина, мања потрошња електричне енергије и
емитовање мање количине топлоте. И ова генерација рачунара се
ослањала на бушене картице за унос и писање података.
За програмирање рачунара друге генерације користио се
асемблерски језик, који је омогућио програмерима да инструкције
записују речима. У том периоду настају и тзв. виши програмски
језици. Први такав програмски језик звао се Flow-Matic, а из њега су
се касније развили COBOL, FORTRAN, ALGOL и LISP.
Први комерцијални рачунар који је користио транзисторе био је
Philco Transac S-2000, а највећи успех постигао је IBM с рачунаром
1401. Ова машина се добро продавала тако да се број рачунара у
свету удвостручио, а IBM је постао водећи произвођач рачунара.
ТРЕЋА ГЕНЕРАЦИЈА (1964)
Главно технолошко унапређење рачунара треће генерације
била је примена интегрисаних кола. Транзистори су
минијатуризовани и стављени у силиконски чип (транзистори су
били направљени на истом парчету силицијума; затим би то парче
силицијума било стављано у једно кућиште и такав склоп је добио
име интегрисано коло). Ово је довело до повећања брзине и
ефикасности рачунара. Оваква интегрална кола су се у наредним
годинама развијала: 1961. направљено је интегрално коло од
четири транзистора у једном чипу; 1964. је за практичне примене
направљено интегрално коло с пет транзистора у једном чипу; 1968.
направљен је логички чип са 180 транзистора. Увођење интегралних
и LSI (Large Scale Integration) интегралних кола са високим степеном
интеграције омогућило је производњу чипова са више хиљада
транзистора. Оваква комплексна кола, која су била економична за
производњу, знатно су повећавала могућности рачунара у којима су
9

10. коришћена. Број активних компонената у рачунару нарастао је са
10.000 на више од пола милиона.
Ниска цена, висока поузданост, мале димензије, мали захтеви
за напајањем и брзина извођења операција ових чипова
карактеристике су рачунара треће генерације. Поред тога, у овој
генерацији су магнетне траке за складиштење података замењене
магнетним дисковима. Бушене картице замениле су тастатуре и
монитори као улазни и излазни уређаји, а развијају се и први
оперативни системи, што је омогућило да рачунар по први пут може
да извршава више програма истовремено јер је сада њих надгледао
један централни програм који је увек био у меморији. Рачунари,
услед великог смањења цене, по први пут постају доступни
појединцима. Ову генерацију обележила је серија рачунара IBM 360.
У овом периоду уведен је и први мини рачунар PDP-1 фирме Digital
Equipment Corporation.
ЧЕТВРТА ГЕНЕРАЦИЈА (1982)
Четврту генерацију карактеришу компоненте израђене на бази
полупроводничких склопова коришћењем LSI (Large Scale
Integrated) и VLSI (Verry Large Scale Integration), високо интегрисаних
склопова који омогућавају стварање микропроцесора који
представља основу данашњих рачунара. Побољшање хардверских
карактеристика доводи до смањења димензија рачунара, повећања
капацитета главне и периферијске меморије, знатно брже обраде
података и сл. Рачунари ове генерације постали су доступни скоро
свима.
Оперативни системи су једноставнији за употребу већем броју
корисника. Нови програмски језици су омогућили лакше писање
апликативног софтвера који се користи у свим сверама друштва.
РАЗВОЈ РАЧУНАРА У БУДУЋНОСТИ
Прве три генерације рачунара нису изазивале неслагања.
После треће генерације било је много побољшања, али не тако
фундаменталних као што су разлике између електронских цеви,
транзистора и интегрисаних кола. Рачунари четврте генерације
заснивали су се на употреби микропроцесора, док је пета генерација
рачунара (1985) заснована на вештачкој интелигенцији и другим
напредним технологијама, које су још увек у развоју, мада већ
10

11. постоје програми и информатичке технологије које се примењују, на
пример: препознавање гласа и лица (личности), паралелно
процесирање (паралелна обрада података, на више процесорских
машина), суперпроводници, вештачка интелигенција (од недавно
најбољи шахисти на свету су рачунари), нанотехнологија (нови
материјали попут графина учиниће мониторе још јефтинијим), итд.
Циљ развоја пете генерације рачунара је да рачунари буду
способни да разумеју природни говор (не само да одговарају на
гласовне команде, него и да су способни да анализирају целе
реченице) и да буду способни за самоорганизацију. Већина ових
технологија се развија и примењује у првом хуманоидном роботу
који је назван ASIMO јапанске фирме Хонда, а сличне роботе имају
и Тојота и Сони.
Постоје мишљења да постоји и шеста генерација рачунара
(1988) коју карактерише развој неуронских мрежа које би требало да
истовремено обрађују велики број информација коришћењем више
хиљада процесора, што личи на рад људског мозга.
11