Karthik Muralidharan on research on achieving universal quality primary educa...Twaweza
A presentation by Prof. Karthik Muralidharan on research on achieving universal quality primary education in India. This was presented at the Commission for Science and Technology (COSTECH) in Dar es Salaam, Tanzania, on June 19, 2014, to an audience of researchers.
Things may be moving slowly in the world of officialdom. But people are not always waiting for their governments to do everything in their daily lives. Despite bureaucratic service delivery systems, citizens find ways to get things done.
Twaweza works with the five networks to fuel flows of information, stories, and ideas to make it easier for people to get, make, and share information and ideas. Twaweza helps spread information about rights, laws and budgets, as well as information on how citizens compare with their neighbors. All of this has stimulated informed public debate.
Karthik Muralidharan on research on achieving universal quality primary educa...Twaweza
A presentation by Prof. Karthik Muralidharan on research on achieving universal quality primary education in India. This was presented at the Commission for Science and Technology (COSTECH) in Dar es Salaam, Tanzania, on June 19, 2014, to an audience of researchers.
Things may be moving slowly in the world of officialdom. But people are not always waiting for their governments to do everything in their daily lives. Despite bureaucratic service delivery systems, citizens find ways to get things done.
Twaweza works with the five networks to fuel flows of information, stories, and ideas to make it easier for people to get, make, and share information and ideas. Twaweza helps spread information about rights, laws and budgets, as well as information on how citizens compare with their neighbors. All of this has stimulated informed public debate.
2. מבוא למערכות הפעלה הווארד אייקן ( Howard Aiken ) מגיש ל IBM הצעה למחשב ון דיגיטלי שיכול לבצע את ארבע פעולות החשבון וכן לפעול לפי סדר מתוכנת של פקודות .
3. ההיסטוריה של המחשבים 1943 הצוות של הווארד אייקן באוניבסיטת הרווארד , בשיתוף IBM , בונים את ה ASCC MARK I , או בשמו האחר HarvardMark I , מח שב אלקטרומכני זה מתפרסם ברבים כמחשב הניתן לתכנות הראשון . במידה רבה " גונב " אייקן את תהילתו של זוסה , ממש כפי שעשה פסקל לשיקרד 300 שנה קודם לכן . אורך המכונה כ - 17 מטרים , משקלה 5 טון והיא מורכבת מ 750,000 חלקים . יש 72 צוברים , לכל אחד מהם יחידה אריתמטית משלו . בצובר מאוחסן מספר עד 23 ספרות פלוס סיבית סימן . פעולות החשבון אינם בשיטת הנקודה צפה והזזת הנקודה נקבעת באופן נפרד . התקני קלט פלט של המחשב הם קוראי כרטיסים , מנקב כרטיסים , קורא סרטים ומדפסות . 60 מתגים מכנים משמשים מעין . אמנם לא ניתן לבצע קפיצות מותנות ( Branch ), אך לאחר שהוספו למכונה קוראי סרטי נייר רבים לקוד התוכנית , ניתן לעבור מאחד לשני לפי תנאים . קפיצות אלה דומות במידה מסוימת לקריאה לתת - שגרות בהתאם לתנאים כאלה ואחרים .
4.
5. 1822 : המדען האנגלי הנודע צ ' רלס באבג ' ( Charles Babbage ) מתחיל לעבוד בלונדון על מכונת ההפרשים . המודל שלו , שלשם בנייתו קיבל מימון ממשלתי הוא מכונת חישוב בעלת שש ספרות , שיועדה להיות אוטומטית לגמרי , מונעת באמצעות קיטור , כך שאפילו הטבלאות ( לוחות ) המכילות את התוצאות יודפסו אוטומטית . דוגמא טובה למשימה שהמנוע יועד לבצע היא חישוב של החזקה השלישית של כל המספרים מ - 1 עד 100,000 . החישוב נעשה ע " י הבחנה בחוקיות של סידרת ההפרשים ( ואם צריך בחוקיות של סדרת ההפרשים של סדרת ההפרשים וכן הלאה – כמה סדרי הפרשים שצריך ) ומזינים אותה למכונה .
6.
7. 1949 הווארד אייקן וצוותו בונים את ה – Harvard Mark III . למחשב יש זיכרון נפרד לתוכניות ולנתונים הממומש על ידי תוף מגנטי . קיבולת הזיכרון הכוללת ( זיכרון עיקרי ומשני ) היא 4000 הוראות ו - 4350 מלים (16 סיביות ). המכונה עושה שימוש ב 5000 שפופרות ריק ו - 2000 ממסרים . פיתוחו של המחשב התעכב מסיביות שונות ולכן כשהושלם לבסוף לא היה ה - Harvard Mark III פורץ דרך ומשפיע במיוחד . האנשים שעבדו על בנייתו , לעומת זאת , תרמו לאחר מכן תרומות חשובות לתעשיית המחשבים ולמדעי המחשב . ב - 1958 קוצץ המחשב לחלקים לאחר שיצא משימוש . המודעות לשימור הייתה נמוכה והרבה פיסות של היסטוריה זכו לגורל דומה .
8. 1949 הווארד אייקן וצוותו בונים את ה – Harvard Mark III . למחשב יש זיכרון נפרד לתוכניות ולנתונים הממומש על ידי תוף מגנטי . קיבולת הזיכרון הכוללת ( זיכרון עיקרי ומשני ) היא 4000 הוראות ו - 4350 מלים (16 סיביות ). המכונה עושה שימוש ב 5000 שפופרות ריק ו - 2000 ממסרים . פיתוחו של המחשב התעכב מסיביות שונות ולכן כשהושלם לבסוף לא היה ה - Harvard Mark III פורץ דרך ומשפיע במיוחד . האנשים שעבדו על בנייתו , לעומת זאת , תרמו לאחר מכן תרומות חשובות לתעשיית המחשבים ולמדעי המחשב . ב - 1958 קוצץ המחשב לחלקים לאחר שיצא משימוש . המודעות לשימור הייתה נמוכה והרבה פיסות של היסטוריה זכו לגורל דומה .
9. 1961-1964 IBM 7030 , מחשב העל החדש של IBM , מהיר פי 30 מקודמו ( 704). מכאן ואילך מתקיים למעשה מרוץ בין יצרני המחשבים , מי ייצר את המחשב המהיר והחזק ביותר . מרוץ זה נמשך ביתר שאת גם היום . כמו היום גם אז היה המרוץ הזה יקר מאוד ו - IBM מכרה לבסוף רק את היחידות שהוזמנו מראש ( הקונים הראשונים : סוכנות הביטחון הלאומית האמריקאית והמעבדות בלוס אלאמוס ) במחיר הפסד של 13.5 מליון דולר ליחידה . באפר יל מכריזה IBM על סדרה של מחשבים תואמים ( אחד לשני ) בשם System/360 . מחשבים אלה מסמלים דור שלישי של מחשבים , שמאופיינים בעיקר על ידי השימוש במעגלים משולבים . ה - 360 היה מהר מאוד למחשב הנפוץ ביותר לעסקים ומוסדות . עד תחילת שנות ה - 80, יגיעו הכנסות IBM מסדרה זו וצאצאיה ל - 100 מיליארד דולר .
10. 1969 רוברט נויס וגורדון מור עוזבים את פיירצ'יילד ומייסדים יחד עם אנדי גרוב ( Andy Grove ) את אינטל . בראשית דרכה ייצרה אינטל שבבי זיכרון ולא טרנזיסטורים כדי לא להתחרות ישירות עם פיירצ ' יילד . אינטל מייצרת שבב זיכרון RAM בעל קיבולת של קילובייט אחד - הרבה יותר משניתן היה להשיג עד אז על שבב . למודל המסחרי הסופי קוראים 1103. מפתחת את המיקרו - מעבד ( Microprocessor ) הראשון , 4004. הצוות של טד הוף ( Ted Hoff ) מפתח עבור לקוח יפאני שבב למחשבון והוף מחליט שיותר פשוט לשים את המחשב ( ALU של 4 סיביות ) על השבב . מהירות השעון היא . Khz 108 והשבב מבצע 60,000 הוראות לשנייה , כלומר 0.06 MIPS . תקופה זו ( ראשית שנות ה - 70) נחשבת לראשית עידן המחשוב האישי , בעיקר בזכות ה - 4004 והדיסקט הנשלף
11. 1974-1978 אינטל מציגה ביוני מעבד חדש , 8080. במחיר אטרקטיבי של $ 360, ניתן לרכוש את המעבד שכולל גרעין ( Kernel ) של 75 הוראות בסיסיות ומהיר פי 5 מקודמו (8008). המעבד יודע למען 64 K של זיכרון ובעיני מהנדסי אינטל זוהי כמות אסטרונומית של זיכרון שלא תדרוש הרחבות נוספות בעתיד הנראה לעין . אינטל פיתחה אותו כדי לבקר על רמזורים , אבל ה - 8080 מצא את תהילתו במחשבים האישיים אינטל מציגה מעבד של 16 סיביות – 8086 ויחד אתו מעבד מתמטי נפרד 8087. המעבד היה יקר מדי עבור יצרני המחשב של אז ולכן פותח 8088, גרסה של 8 סיביות ( זה המעבד שבחרה IBM ל - PC שלה ). ה - 8086 פעל במהירות של MIPS 0.33 ומהירות שעון של . Mhz 4 (. Mhz 10 בגרסאות מאוחרות יותר ) ומרחב הכתובות שלו הוא 1 MB . לקח זמן עד שתעשיית המחשבים הדביקה את אינטל במקרה זה : IBM משתמשת ב - 8086 לראשונה רק ב - 1987 ואז הוא כבר מוחלף ע " י 80286 החדש , אבל בסופו של דבר סדרת x86 של אינטל משלה בשוק ה - PC ללא עוררין ( במידה רבה עד
12. 1982-1985 בתחילת 1982 מציגה אינטל מעבד 80286 עם פס נתונים של 16 סיביות ומהירות שעון של 16 . Mhz . ה - 80286 מציג שיפור משמעותי בגודל הזיכרון האפשרי – 16 MB של זיכרון ממשי ו - 1 GB (!) של זיכרון וירטואלי . גרסאות מאורחות מגיעות עד 20 . Mhz . אינטל מציגה דור נוסף של מעבדים , 80386 ( או סתם 386 כפי שמתחילים לכנותם ) במהירות Mhz 16 וארכיטקטורה של 32 סיביות ( פנימית וגם על הפס ) מרחב הזיכרון הממשי מורחב ל - 4 GB ומרחב הזיכרון הוירטואלי לכמות דמיונית של 64 TB ( טרה - בייט ). מחיר השבב כ - 300 דולר . ה - 386 מסמן סוף עידן במחשוב האישי , שכן מי שמובילה את ייצור המחשבים המבוססים עליו היא קומפק , ולא IBM . המעבד האחרון של אינטל , 80486 ( שיוצא באפריל ), הוא בעצם 386 עם 32 k של זיכרון מטמון ומעבד מתמטי 80387 על שבב אחד . על 486 אחד יש 1.2 מיליון טרנזיסטורים ומהירותו ( בעת ההשקה ) 25 Mhz . הגרסה עם המעבד המתמטי המתפקד נקראת DX וזו שפועלת בלעדיו ( disabled ) נקראת SX .
13. 1982-1989 בתחילת 1982 מציגה אינטל מעבד 80286 עם פס נתונים של 16 סיביות ומהירות שעון של 16 . Mhz . ה - 80286 מציג שיפור משמעותי בגודל הזיכרון האפשרי – 16 MB של זיכרון ממשי ו - 1 GB (!) של זיכרון וירטואלי . גרסאות מאורחות מגיעות עד 20 . Mhz . אינטל מציגה דור נוסף של מעבדים , 80386 ( או סתם 386 כפי שמתחילים לכנותם ) במהירות Mhz 16 וארכיטקטורה של 32 סיביות ( פנימית וגם על הפס ) מרחב הזיכרון הממשי מורחב ל - 4 GB ומרחב הזיכרון הוירטואלי לכמות דמיונית של 64 TB ( טרה - בייט ). מחיר השבב כ - 300 דולר . ה - 386 מסמן סוף עידן במחשוב האישי , שכן מי שמובילה את ייצור המחשבים המבוססים עליו היא קומפק , ולא IBM . ה מעבד האחרון של אינטל , 80486 ( שיוצא באפריל ), הוא בעצם 386 עם 32 k של זיכרון מטמון ומעבד מתמטי 80387 על שבב אחד . על 486 אחד יש 1.2 מיליון טרנזיסטורים ומהירותו ( בעת ההשקה ) 25 Mhz . הגרסה עם המעבד המתמטי המתפקד נקראת DX וזו שפועלת בלעדיו ( disabled ) נקראת SX .
14. 1990-1993 אינטל מכריזה רשמית על ה - 80586 או P5 , שאמור להיכנס לייצור ב - 1992. השם שונה אחר כך לפנטיום כי אינטל לא הצליחו לשכנע בית משפט לרשום מספר (586, 80586) כסמל מסחרי . השבב פותח בחיפה מעבד הפנטיום של אינטל משתלט על השוק מהר יותר מכל קודמיו . הפנטיום מביא קפיצה של ממש קדימה ועושה דברים שלא נחשבו אפשריים בארכיטקטורת CISC . המהירות הראשונית היא 60 Mhz . וכל מעבד מאוכלס על ידי 3.1 מיליון טרנזיסטורים . למען האמת הארכיטקטורה אינה CISC טהורה אלא הכלאה בין תמיכה אחורה בפקודות CISC בצירוף פקודות חדשות לפנטיום בצורת RISC .
15. 1994-1995 באמצע שנת 1994 מתברר שיש טעות בטבלאות הכפל של מעבדי פנטיום ולא כל פעולות הכפל והחילוק מתבצעות נכון . בהתחלה אינטל מזלזלת בטעות בטענה שרק מתמטיקאים יכולים לשים לב אליה והיא מתרחשת רק אחת ל - 27,000 חישובים . אפילו כאשר IBM וקומפק מפסיקות למכור מחשבי פנטיום אינטל מסכימה להחליף רק את המעבדים של משתמשים שעושים עבודה חישובית רבה ובכך גורמת להרבה לקוחות לא מרוצים לעבוד למתחרים ( AMD, Power PC , אלפה ). לקראת סוף השנה אינטל מודה בטעות ומסכימה להחליף מעבדים לכל המשתמשים אבל זה כבר מאוחר מדי לעצור את בדיחות הפנטיום ( למשל – כמה מהנדסי אינטל צריך כדי להחליף נורה ? 1.99904274017 אינטל מציגה א ת מעבד פנטיום פרו ( Pentium Pro ) במהירויות של עד 200 Mhz ( פנימית – כלפי חוץ , פס הנתונים החדש של אינטל Socket-8 פועל ב - 60 Mhz ) וביצועים של עד 440 MIPS . 5.5 מיליון טרנזיסטורים מצטופפים על מעבד פנטיום פרו אחד והוא מגיע לביצועים של פי 70,000 מהמיקרו - מעבד הראשון של אינטל , 4004.
16.
17. 1998-1999 אינטל מציגה את הסלרון . סלרון הוא מעבד פנטיום 2 בלי זיכרון מטמון משני , מה שעושה אותו זול אבל גם נחות מאוד בביצועים ולכן הוא מיועד לקצה התחתון , למערכות זולות . אלא שאינטל חודרת כאן עמוק לתוך הטריטוריה של AMD , שה - K6 שלה די שלט בקצה התחתון של השוק . הסלרון אכן מצליח ותופס נתח שוק גדול אך אינטל תשלם על זה כאשר AMD " תחזיר לה " ותחדור לקצה העליון ( high end ) עם מעבדי דורון ( Duron ) ואתלון ( Athlon ) שלה אינטל מכריזה על מעבד חדש , פנטיום 3. לפנטיום 3 תכונה מעוררת מחלוקת – לכל שבב יש מספר זהות ייחודי שניתן לקבלו דרך האינטרנט . הפגיעה הבוטה בפרטיות מעוררת גל גדול של מחאות . כוונתה של אינטל הייתה לאפשר למשל להצביע בבחירות דרך האינטרנט ולבצע רכישות מקוונות בלי לתת את מספר כרטיס האשראי – כל הדברים האלה דורשים זיהוי ודאי של מבצע הפעולה . עקב ההתנגדות החזקה מחליטה אינטל לשלוח את הפנטיום 3 כאשר הקוד המזהה ( PSN או Processor Serial Number ) לא מופעל ולתת למשתמש להחליט אם להשתמש בו או לא . בשבב הפנטיום 4 הם כבר יורדים מהעניין בסוף 2000 מתחילה אינטל לשווק את פנטיום 4, ללא ה - PSN מעורר מחלוקת ובמהירות של 1.4/1.5 Ghz . מהירות פס הנתונים מזנקת ל - 400 Mhz ( פי 3 ממחשב פנטיום 3).
19. שלהם באוניברסיטה של מנצ'סטר באנגליה משלימים ביוני את ה – Manchester Mark I , זאת המכונה הראשונה בה התוכניות באמת מאוחסנות בזיכרון ( בניגוד ל SSEC שיכל לטעון רק מספר הוראות בודדות לזיכרון ) ולכן לדעת רבים זהו בעצם המחשב הראשון . המחשב נבנה באבטיפוס שנועד לבחון את הטכנולוגיה שהמציא ויליאמס : זיכרון על מסך ( CRT ) . 0 ו - 1 יוצגו ע " י שני מטענים שונים על המסך וקרניים שהוקרנו על השפופרת קראו וכתבו לזיכרון . הטכנולוגיה הייתה זולה משום שויליאמס עשה שימוש במסכים שכבר היו קיימים . הזיכרון כלל 32 מלים של 32 סיביות כל אחת , כאשר שני מסכים נוספים החזיקו צוברים .3 סיביות מתוך המילה ייצגו קוד פעולה ( היו 7 פעולות ) כאשר המילה ייצגה הוראה . כדי לקרוא את הפלט פשוט צריך היה להסתכל על המסך הזרחני ולראות את מצב הזיכרון . באשר לקלט , בהתחלה הוכנס קלט בינארי על מקלדת . יותר מאוחר הצטרף טיורינג לצוות והכניס לשימוש צורה פרימיטיבית של שפת אסמבלי .
20.
21. 1948 מקס ניומן ( Max Newman ) , פרדי ויליאמס ( Freddie C. Williams ) והצוות שלהם באוניברסיטה של מנצ'סטר באנגליה משלימים ביוני את ה – Manchester Mark I , זאת המכונה הראשונה בה התוכניות באמת מאוחסנות בזיכרון ( בניגוד ל SSEC שיכל לטעון רק מספר הוראות בודדות לזיכרון ) ולכן לדעת רבים זהו בעצם המחשב הראשון . המחשב נבנה באבטיפוס שנועד לבחון את הטכנולוגיה שהמציא ויליאמס : זיכרון על מסך ( CRT ) . 0 ו - 1 יוצגו ע " י שני מטענים שונים על המסך וקרניים שהוקרנו על השפופרת קראו וכתבו לזיכרון . הטכנולוגיה הייתה זולה משום שויליאמס עשה שימוש במסכים שכבר היו קיימים . הזיכרון כלל 32 מלים של 32 סיביות כל אחת , כאשר שני מסכים נוספים החזיקו צוברים .3 סיביות מתוך המילה ייצגו קוד פעולה ( היו 7 פעולות ) כאשר המילה ייצגה הוראה . כדי לקרוא את הפלט פשוט צריך היה להסתכל על המסך הזרחני ולראות את מצב הזיכרון . באשר לקלט , בהתחלה הוכנס קלט בינארי על מקלדת . יותר מאוחר הצטרף טיורינג לצוות והכניס לשימוש צורה פרימיטיבית של
22. המחשב החדש של אוניברסיטת מנצ'סטר , אטלס , מדיח את IBM 7030 והוא כעת המחשב המהיר בעולם . לשם השוואה , מהירות השעון היא פי 2400 מה - Manchester Mark I . חידוש אחד של המחשב הוא שימוש בזיכרון וירטואלי ( כלומר שימוש באמצעי זיכרון משני כדי לדמות זיכרון עיקרי גדול יותר משקיים בפועל ). יש יחידה אריתמטית נפרדת לפעולות נקודה צפה ( מספרים ממשיים ) והיא מבצעת 200,000 פעולות חשבון על מספרים אלה בשנייה .
23.
24. IBM 1401 יוצא לשוק ב - 1959. זהו מחשב חשוב מאוד בתחילת שנות השישים בעיקר משום שזהו המחשב הראשון מבין מחשבי הדור השני ( כולו טרנזיסטורים ) שמחירו מאפשר מכירה המונית לעסקים ולא רק לחברות ענק . ה - 1401 זכה לכינוי " מודל T של המחשבים , תוך התייחסות למכונית הפורד המפורסמת ", משום שהביא את המחשוב להמונים ( המונים זה עדיין בשלב זה עסקים בגודל משמעותי – בנקים וחברות ברחבי העולם ) ממש כפי שהביא פורד את המכונית להמונים כ - 40 שנה קודם לכן . הכינוי התאים במיוחד שכן כמו המכונית גם המחשב בא רק במספר דגמים בסיסיים וכולם היו בצבע אפור . הדגם הבסיסי ביותר היה בעל זיכרון של 4096 תווים והדגמים היקרים יותר הגיעו גם לפי 4 מזה . היחידה האריתמטית לא השתמשה במחברים בינאריים אלא בלוחות דצימליים ( כמו במחשבונים הישנים ), מה שגרר ביקורת אך התאים לתפיסה של IBM , שרצתה ללכת נגד הכיוון של מחשבי על יקרים וליצר מחשבים שווים לכל נפש ( באופן יחסי , כמובן ). במקבי ל ל -1401 המיועד לשוק העסקי יוצא לשוק מודל נוסף , IBM 1620 עבור השוק המדעי . ה - 1620 דומה ל - 1401 והיה פופולרי באותה תקופה בקרב אוניברסיטאות קטנות . מנקודת מבט ישראלית , ה - 1401 היה המחשב הראשון הנפוץ בארץ ( בעיקר בין הבנקים בשנות ה - 60 המוקדמות ) ולשם כך סיפקה IBM ישראל קידוד של עברית . מכיוון שהמחשב ידע להכיר רק 64 תווים , החליפה העברית את האנגלית , אלא שלעברית 27 אותיות ( עם הסופיות ) ולאנגלית 26 ולכן קודדה האות א ' בתחילה במקום התו & ואחר כך במקום @ ( בגלל שלתו & ייחסו מספר תוכניות מחשב נפוצות חשיבות מיוחדת ).