2. HISTORIE VÝPOČETNÍ TECHNIKY Historie počítačů Historie počítacích strojů (nelze je ještě nazývat počítači) začala před 2. svět. válkou. Dostatek sil a peněz však přinesla až válka. Skupina vědců v Los Alamos (USA) si chtěla usnadnit práci při výpočtu balistické dráhy, rozpadu a účinku jaderné bomby apod. Prvním výpočetním strojem byl jimi zkonstruovaný ENIAK.(Electronic Numerical Integrator And Calculator) Skládal se z elektronek, které bylo nutno chladit dvěma tryskovými motory. Prvním sériově vyráběným počítacím strojem byl UNIVAC 1. Tyto stroje se neovládaly klávesnicí, ale zadáváním binární soustavy pomocí dvou tlačítek nebo děrných štítků (později pásek), běžně děrovaných ručně. Na trhu od roku 1951. Objevem tranzistoru začala na přelomu 50. a 60. let začala nová generace počítačů. Vývoj dále pokračoval vynálezem integrovaného obvodu (systému tranzistorů) a mikroprocesoru (systému integrovaných obvodů). Přelom 70-80let byl ve znamení vývoje velkých sálových počítačů, které na zakázku zpracovávaly obrovské množství dat. Vznikaly velké klimatizované sály a obrovská výpočetní střediska.požadavky se ale hromadily a výp. centra nebyla schopna v přijatelném čase uspokojovat své klienty. Normální lidi se k sálovým počít. vůbec nedostali. Sloužili pouze armádě a velkým koncernům. Prvním výrobcem počítačů dnešního typu byla dodnes si přední místo udržující firma Hewlett - Packard. Začal se používat obrazovkový terminál (textový nebo grafický) a klávesnice, která obsahovala zprvu jen číslice. Postupně se začly využívat polovodičové součástky. První mikroprocesor byl vyroben v roce 1971. Polovodičové obvody umožnily zkonstruovat počítač takové velikosti, aby se dal snadno umístit na stůl a tím zpřístupnil práci běžným uživatelům. Vznikají první osobní počítače Personal Computer- PC. V následujících letech vývoj výp. tech. a konstrukce počítačů roste: 1983 představuje IBM model IBM PC/XT 1984 stejnojmenná firma představuje PC/AT V následujících letech se výrobci předstihují v rychlosti procesorů, velikostí diskových kapacit.do čela se dostala firma Microsoft (majitel Bill Gates), která je výrobcem nejběžněji používaného operačního systému MS-DOS. Roku 1989 vyvinul Microsoft nástavbu operačního sytému - Windows, které zjednodušuje práci s počítačem (user friendly). Počítače se postupně zmenšovaly a dostávaly kufříkový tvar: Portable,Laptop,Notebook V současné době jsou používány procesory PENTIUM 4. ZÁKLADNÍ ČÁSTI POČÍTAČE Procesor =hl. část počítače, srdce, mozek PC -zpracovává a řídí přenos dat -pracuje na základě instrukcí -je určen taktovací frekfencí =počet operací, které provede za jednu sekundu(udává se v Mhz)
Paměti vnitřní Harrdisk = pevný disk =zařízení, na kterém jsou uložena všechna data a programy s nimiž PC pracuje -pro záznam se používá kombinovaná hlava -nachází se uvnitř počítače, je tvořen tzv. cylindry -důležitá je přístupová doba = doba, za kterou HDD dodá požadovanou informaci, standard je 10 milisekund -připojuje se přes řadič disků -průměr dnešního HDD je 10 GB,ale i více Operační paměti 2 druhy 1) ROM = určena jen pro čtení firemních inf. BIOS nemůžeme do ní zasahovat -funguje i v době, kdy je PC vypnutý, inf. se nesmazávají 2) RAM = paměť s přímým přístupem -ukládají se zpracovaná data, část operačního systému a jiné informace -po vypnutí PC se operační paměť vymaže -průměrná kapacita dnešních oper. pam. se pohybuje mezi RAM Časovač Sběrnice =svazek vodičů, kterými proudí infce, řídící signály nebo adresy mezi jednotlivými komponenty počítače -jsou součástí základové desky Typy sběrnic: 1)datové - probíhají v nich data 2)adresové - probíhají v nich instrukce o provedení úkonů 5. PERIFÉRIE Monitor(=výstupní zařízení) -skládá se z obrazovky a grafické karty -hodnotíme ho z hlediska různých parametrů 1) podle velikostí uhlopříčky (uvedena v palcích) od 14 do 21, nejpouživanější asi 17 2) podle obrazové frekvence (=kolik obrazovek je monitor schopen zobrazit za jednu sekundu) 3) podle rozlišení (=určuje počet bodů na šířku krát počet bodů na výšku, ze kterých je složen obraz) 4) podle záření 5) podle počtu bodů na palec(=jedná se o rozteč bodů, ze kterých se skládá obraz) -z hlediska barev na barevné a monochromatické (=svítí jedním světlem) Klávesnice (=nejdůlež. vstupní zařízení) -prostřednictvím jí probíhá komunikace s počítačem
-skládá se z: 1) alfanumerické části (=obsahuje znaky abecedy a číslice) 2) numerické v pravé části 3) skupiny kurzorových kláves (Insert, Home, Delete,..) 4) řada funkčních kláves F1 F12 v horní části klávesnice 5) speciální klávesy (Ctrl, Alt,Shift) Tiskárny (=výstupní zařízení) -tiskne text i obrázky, grafy na papír, ale i fólie apod. -pojí se přes paralerní port Typy: 1) mechanická = přenáší barvu z barvící pásky na papír mechanicky jako psací stroje -jsou velmi hlučné -dělíme je na jehličkové(bodové)a soubor typových znaků (jsou rychlejší než jehl.) Jehličková - Má tiskovou hlavu, což je soustava 9 nebo 24 jehel, které přes barevnou pásku tlučou do papíru. Tisk je nekvalitní, avšak dosela rychlý a především levný 2) Inkoustová - Přechod mezi jehličkovou a laserovou. v tiskové hlavě jsou umístěny trysky, které vyplivují inkoust. Tisk je téměř stejně kvalitní jako u laserových tiskáren, je však pomalejší, nehlučná -vytištěný papír má menší odolnost rozpití nebo rozmazání tisku 3) Laserová - Nejkvalitnější, nerychlejší, ale nejdražší Myš (=vstupní zařízení) -slouží ke komunikaci s počítačem -symbol šipky na obrazovce kopiruje pohyb ruky s myší na podložce -pojí se přes sériový port, přenos může být proveden buď kabelem nebo opticky, pomocí infračervených paprsků Trackball Světelné pero =slouží k označování objektů, ke kreslení na obrazovku Paměti vnější (disketa, CD-ROM,DVD-AUDIO,DVD-VIDEO) Disketa =paměťové záznamové medium -slouží pro čtení a zápis -rozdíl mezi disketou a pevným diskem je ve větší přístupové době a nesrovnatelně menší kapacitou -ke čtení a zápisu se používá kombinovaná hlava -diskety mají 2 záznamové plochy, po výrobci se musejí formátovat (formátováním se vytváří nultá stopa) -zařízení ke čtení dat se nazývá flopy disc -používájí se 3,5
CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory) =mechanika CD-ROM umožňuje číst datové kompaktní disky i hudební kompaktní disky -CD má průměr 12 cm -není to magnetický ale optický záznam -záznam informací se odvíjí od prostředka -záznam i čtení se provádí pomocí laserového světla -čtení se provádí vyhodnocením odraženého světla -kapacita CD je 640 MB -připojuje se přes řadič disků Skener (=vstupní zařízení) -umožňuje snímat z předlohy texty, obrazy, fotografie 3 základní typy? 1) ruční -snímanou plochu je třeba přejet rukou - nižší kvalita -umožňuje snímat pouze malou šíří obrázku 2) stolní 3) bubnový pro profesionální využití v grafických studiích -kvalitu sc. uvádějí parametry : rozlišovací schopnost a barevná hloubka Souřadnicový zapisovač = Plotr -pracuje na odlišném principu než tiskárny -základní jednotkou je pero uchycené ve speciálním rameně, pohybuje se po osách x, y -používá se pro velké formáty 2 druhy:vyřezávací, kreslící Zvuková karta -patří mezi multimedia -umožňuje přejímat, zpracovávat a přehrávat jakýkoliv audiový záznam (zvukový signál) -obsahuje i malý zesilovač (2 až 4 Watty) Modem =slouží pro komunikaci jednoho poč.s druhým nejčastěji prostřednictvím telefonní linky -modem převádí infce z počítače do takové podoby, aby byly schopné cestovat po telef. vedení a na druhé straně je dokáže opět demodulovat do srozumitelných dat Síťová karta -umožňuje připojení počítače do sítě (obvykle v jedné budově) 6. ZÁKLADNÍ TYPY SOFTWARE Operační systémy
- základní program nezbytný pro běh počítače - OS jsou určeny pro jednotlivé počítače (MS-DOS, OS/2) nebo pro sítě (Novell, Unix a jeho varianty =prostředník mezi HW a SW a dalšími programy a uživateli -jsou to programy, které obsluhují základní rutiny počítače a bez nichž by žádný další program nemohl na PC fungovat -oper. syst. lze členit na základě nejrůznějších kriterií(např. je-li OS schopen pracovat pouze s jedním, anebo více uživateli) Diskové manažery =nadstavba OS -zjednodušuje oproti OS zadávání běžných operací (kopírování, mazání atd.) (Manažer 602, Norton Comander, PC Tools, Xtree Gold) Textové editory -jeden z nejrozšířenějšího softwaru (Text 602, pro Windows: AmiPro, MS Word, Word Perfect) -nahrazují psací stroje -možnost využití typu písma,nastavení, velikostí Editory HTML Databázové systémy =zpracovávají velké soubory dat -zabývají se strukturovanými daty -zpracovávají a zpřístupňují data -poskytují informační služby (dbase IV, FoxBase, FoxPro, pro Windows: Paradox, MS Acces, Winbase, FoxPro for Windows) Tabulkové kalkulátory - program pro tabulky, počítání, grafy apod. (Lotus I. II. III., Quatro Pro, Calc 602, pro Windows: Excel zápis se provádí do jednotlivých buněk, výhodou je využití vzorců a matem. operací) Grafické programy - umožňují zpracovávat, kreslit a vůbec vše s obrazy a obrázky (Autodesk Animator, pro Windows: Corel Draw, Ilustrator, Photoshop, Ps styler) dělí se na: 1) bitmapové rozložení (např. Paintbrush) -obrázek je rozdělen na čtverečky 2) vektorové (např. Corel, Calisto) -přesné, ve formě matem.zápisu
Ostatní (integrovaný software, účetnictví, DTP, CAD, GUI, OCR, multimédia) Integrovaný software - soubor všech nebo většiny dosud zmíněných typů (pro Macintosh: Claris Works, pro Windows: MS Works, Lotus Works) DTP, desktop publishing - elektronická sazba na počítači (Ventura, pro Macintosh: Quark) CAD - počítačové inženýrství, technické výkresy, projekt 2)POČÍTAČOVÉ SÍTĚ A KOMUNIKACE Terminálové sítě Počítačové sítě Na základě armádních požadavků byla v USA založena společnost snažící se o propojení počítačů. Informace musí být rychle přístupné - sdílení programů a dat. Sítě také slouží ke sdílení periferních zařízení (laser. tiskárna, CD-ROM, pevný disk). Prapředchůdcem sítě bylo spojení dvou počítačů systémem LAPLINK, tedy kabelem sloužícím běžně k připojení tiskárny. Počítačová síť= spojení 2 a více PC prostřednictvím kabelu, telefonní linky, optického vlákna (nebo jiným zp.) tak, aby byly schopny vzájemné komunikace rozdělujeme 2 typy: 1) LAN = lokální počit. síť, omezena jedním územím, pracuje pro jednu organizaci, budovu -využívá sdílených dat = tytéž infce může sdílet několik uživatelů zapojených v síti 2) MAN = (Metropolitan Area Network) sítě městské 3) WAN = globální poč. síť, spojení je uzlové na velké vzdálenosti, bývá tvořena spojením několika LANsítí -ke komunikaci využívá modem, převádí signál počítače na 0,1 hodnoty, je přenosný po telef. linkách 3 typy přenosu infcí: 1) elektronická pošta 2) konference 3) přenos souboru Principy propojení 1. peer to peer (stejnoúrovňové) - všechny počítače v síti mají stejné postavení. Tento systém je pomalý a nepřehledný. 2. klient - server (hierarchické) - v čele sítě stojí výkonný počítač - server, který celou síť spravuje. Server je nutný u pracovních stanic (t.j. běžných počítačů) bez pevných disků. Harddisk je pak umístěn jen v serveru.
Ochrana dat Každá síť má svého správce, všichni musí být o záležitosti poučeni. Při přihlašování stanice se zadává jméno a tajné heslo. Systém řady hesel se lze dostat do různých vrstev utajených informací. Repeater - zesilovač; elektrické impulsy nízkého napětí, které přenášejí informace, časem zeslábnou - mohlo by dojít k chybám. Proto se do kabelů montují tzv. repeatry, které vyrovnávají nepravosti. Převaděče - v síti bývá obvykle řada převaděčů, které transformují data do jiných formátů. Evropské sítě CESNET - Česká akademická síť EUROPANET - Evropská síť EBONE - Rakousko SANET - Slovenská akademická síť 2) ZÁKLADNÍ SLUŽBY SÍTÍ Elektronická pošta Elektronická pošta dává možnost přímých kontaktů mezi uživateli (časté jsou žádosti o Meziknihovní výpůjční službu - MVS pomocí E-Mailu). Na rozdíl od klasické pošty je přenos zprávy neobyčejně rychlý. Není třeba adresáta zastihnout, jako o telefonu, ten si ji přečte, až zasedne k počítači. Se zprávou (dopisem) se dají dělat rozličné operace - vytisknout, uložit, editovat. Pomocí funkce REPLAY lze odeslat odpověď bez vypisování adresy. Tentýž text lze posílat na více adres, získaný dopis přesměrovat na jinou adresu. Posílat lze soubory libovolného typu (text, obraz, zvuk, program...) Struktura adresy jméno uživatele (tzv User ID) @ doménová část (soubor identifikačních znaků) příklad - novák@fpf.slu.cz adresa dr. Riegera - Rieger@risc.upal.cz Někdy je User ID nahrazena nebo kombinována číslem. V USA existují v doménové části i kódy pro určení druhu organizace (edu - školství; com - obchod; gov - vláda; mil - armáda). Dvě poslední písmena vždy vyznačují kód státu. Pomocí programu NETFIND lze nalézt téměř libovolného člena E-Mailu kdekoliv na světě. Při hledání přesné adresy se lze obrátit na správce sítě (Post master), tím že se mu pošle dopis pro někoho jiného. Správce sítě je povinen ho adresátovi předat, ať už počítačovou sítí, nebo ve vytištěné formě. Elektronická konference Skupina lidí, která má zájem, se domluví a založí adresu diskusního klubu. Všichni účastníci, kteří se na adresu klubu přihlásí, mají možnost získat všechny dopisy na
tuto adresu došlé. Struktura adresy je: název klubu (LISTSERW) @ doménová číst. Do přihlašovacího dopisu stačí napsat SUBSCRIBE jméno - příjmení. Adresa zpět oznámí připojení do klubu. Na odhlášení se užívá UNSUBSCRIBE jméno - příjmení. Telnet =síťová aplikace, možno se přihlásit pomocí internetu na PC FTP =file transfer server - systém přenášení souborů, který je velmi vhodný pro přenos rozsáhlých dokumentů (obraz, zvuk). Používá se zpravidla v denní čas mimo pracovní dobu, protože v té době jsou sítě méně vytíženy. Opět jej lze spustit na libovolném počítači v Síti Internet. Služby 1. generace: gopher, hytelnet Gopher Jedná se o soustavu vrstvených adresářů. Je velmi vhodný pro vyhledávání faktů a dat. Obsahuje celý systém všerůzně zaměřených databází. Systém lze spustit na jakémkoli počítači zapojeném do sítě Internet a pracovat v něm. Typy souborů v systému Gopher: <txt>, <doc> - textový soubor <bin> - binární s. <prg> - programový <tel> - přihlášení na vzdálený počítač <? > - menu nabízející výběr tématu Nejbližší Gopher je na VŠB-TU v Ostravě, dále v Olomouci (gopher.risc.upol.cz), významný je na Karlově univerzitě (gopher.cuni.cz) a na VŠ v Liberci (gopher.vslib.cz). Hytelnet =hypertextový systém, který na rozdíl od Gopheru nevytváří soubory, ale informační hypertextové uzly (obdobně jako Encyklopedie na CD-ROM). WWW =World Wide Wed (WWW nebo též 3W) - ve světě dnes nejširší a nejužívanější. Pracuje v prostředí Windows, mezi ovládací programy patří např. Mosaic (nainstalován ve škole na PC). Mimo textů umožňuje prohlížení obrazů, animací i zvuků Homepage - Titulní stránka jakéhokoliv systému, nebo uživatele, zpravidla obsahující logo a další základní údaje. Existuje např. logo Slezské univerzity. Adresa WWW vypadá takto: http://www.springer.de http://www. je společná část a springer.de je individuální adresa Do hlavního (root) serveru v ČR zní adresa: http://www.cesnet.cz do Liberce: http://public.vslib.cz na elektronické vydání časopisu Mladý svět: http://cech.cesnet/locals/ms na databázi o Rolling Stones: http://www.stones.com
Multimediální možnosti Vyhledávací služby Internetu FINGER - vypíše všechny účastníky připojené na určitý uzel. Bez parametr vypíše náš uzel, s parametrem - adresou uzlu vypíše tamější uzel (např. finger risc.upol.cz - uzel Olomoucké univerzity) NETFIND - vhodný pro zjištění adresy, známe-li o adresátovi jen zlomek informací. Netfindové uzly jsou umístěny po celém světě, nejbližší je v Liberci (vslib.cz) 1. generace: předmětová hesla Veronica - pracuje v určitém okruhu gopherových systémů. Umožňuje vyhledávat data podle zadaného klíčového slova v celé oblasti (např. Washington, JV Asie) Jughead Prostředí www (Yahoo, Lycos, Alta Vista) Metavyhledávače (Metacrawler, All in one,..)
INTERNETOVÉ ADRESY Virtuální knihovny http://www.w3.org/hypertext/datasources/bysubject/overview.html (Švýcarsko) http://www.einet.net/galaxy.html (Galaxy) http://www.yahoo.com/ (Yahoo) Informace o konferencích http://gopher.cesnet.cz/html/cesnet/cesnet-resource.html (v CR) gopher://services.more.net WAIS na WWW http://wais.com/newhomepages/wais-dbs.html Zdroje na Intru http://www.uwm.edu/mirror/inet.services.html http://www.rpi.edu/internet/guides/decemj/icmc/toc1.html ftp://ftp.vslib.cz/pub/news.answers/internet-services/list http://www.w3.org/hypertext/datasources/byacces.html Vyhledávání zdrojů http://netlink.wlu.edu:1020 (Netlink) gopher://netlink.wlu.edu:1020/1 (Neltink) http://cuiwww.unige.ch/meta-index.html (W3) http://www_is.cs.utwente.nl:8080/cgi-bin/local/nph-susia.pl (External info) http://pubweb.nexor.co.uk/public/cusi/cusi.html (CUSI) http://www.cs.colorado.edu/home/mcbryan/wwww.html (WWW Worm) http://webcrawler.cs.washington.edu/cgi-bin/webquery (Web Crawler) http://lycos.cs.cmu.edu/cgi-bin/pursuit/ (Lycos) http://harvest.cs.colorado.edu/ Michiganský Clearinghouse (databáze) gopher://una.hh.lib.umich.edu:70/11/inetdirs MHz