Počítač

Počítač je stroj určený pro obsluhující data podle seznamu instrukcí známých jako program.

A Lego RCX počítač. RCX je příklad vloženého počítače zvyklého na kontrolní mechanismy. To je úplně programovatelné.

Počítače jsou extrémně všestranné. Ve skutečnosti, oni jsou univerzálie informace-stroje zpracování. Podle kostela – Turing teze, počítač s jistou minimální prahovou schopností je v principu schopném provádění úkolů některý jiný počítač, od těch osobního digitálního asistenta superpočítače, jak dlouho jak čas a kapacita paměti nejsou uvažování. Proto, stejný designy počítače mohou být přizpůsobené k úlohám sahat od zpracovacích společnostních výplatních listin ke kontrolnímu bezobslužnému spaceflights. Kvůli technologickému povýšení, moderní elektronické počítače jsou exponenciálně schopnější než ti předcházejících generací (jev částečně popsaný Moorovým zákonem).

Počítače přijmou četné fyzické formy. Brzy elektronické počítače byly velikost rozlehlé místnosti a taková obrovská počítačová zařízení ještě existují pro specializované vědecké počítání — superpočítače — a pro požadavky transakčního zpracování velkých společností, obecně volaly sálové počítače. Menší počítače pro individuální použití, volané osobní počítače a jejich ekvivalent přenosky, přenosný počítač, být všudypřítomné informace-zpracování a nástroje komunikace a být možná co nejvíce non-experti myslí na jako “počítač”. Nicméně, nejvíce obyčejná forma počítače v použití dnes je vložený počítač, malé počítače řídily další zařízení. Vložené počítače řídí stroje od bojového letounu k digitálním fotoaparátům.

Historie práce na počítači

ENIAC — milník v historii práce na počítači

Původně, termín “počítač” odkazoval se na osobu, která vykonávala numerické výpočty, často s pomocí mechanického vypočítavého zařízení. Příklady těchto brzy vypočítavých zařízení, první předchůdcové počítače, zahrnoval počítadlo a Antikythera mechanismus, starověké řecké zařízení pro počítání pohyby planet, datovat se od o 87 př.n.l..^[1] Konec středověku viděl reinvigoration evropské matematiky a inženýrství, a Wilhelm Schickard je 1623 zařízení bylo první množství evropských inženýrů budovat mechanickou kalkulačku.^[2] Počítadlo bylo známé jako bytí časný počítač, jak to bylo jako kalkulačka v minulosti. V 1801, Joseph Marie Jacquard udělal zlepšení k existování designy tkalcovského stavu, které používaly sérii děrných papírových kart jako program plést složité vzory. Výsledný Jacquard tkalcovský stav není považován za pravdivý počítač, ale to byl důležitý krok ve vývoji moderních digitálních počítačů. Charles Babbage byl první conceptualize a navrhnout plně programovatelný počítač jak brzy jak 1820, ale kvůli kombinaci limitů technologie času, omezené finance a neschopnosti odmítat se vrtat v jeho designu, zařízení bylo vlastně nikdy postaveno v jeho celém životě. Množství technologií, které by později ukázaly se užitečné v práci na počítači, takový jak děrný štítek a elektronka se objevili koncem 19. století a velkoplošného automatizovaného zpracování dat používat děrné štítky byl vykonáván tím, že tabeluje stroje navržené Hermannem Hollerith.

Během první půle 20. století, mnoho vědeckých počítačových potřeb bylo potkáno zvýšeně důmyslný, specialita-účelové analogové počítače, který používal nařídit mechanický nebo elektrický model problému jako východisko pro výpočet. Tito stali se zvýšeně vzácní po vývoji programovatelného digitálního počítače.

Posloupnost pevně silnější a flexibilní výpočetní prostředky byly postaveny ve třicátých létech a čtyřicátých létech, postupně přidávat klíčové rysy moderních počítačů, takový jako použití digitální elektroniky (velmi vynalezl Claude Shannon v 1937)^[3] a více flexibilní programmability. Definovat jeden bod podél této cesty jak “první digitální elektronický počítač” je mimořádně těžký. Význačné výkony zahrnují Atanasoff-Berry počítač (1937), specialita-stroj účelu, který používal ventil-řízený (elektronka) počítání, dvojková čísla, a regenerační paměť; Britové tajemství počítač kolosu (1944), který limitoval programmability ale demonstroval to používání zařízení tisíce ventilů mohly být dělány spolehlivý a reprogrammed elektronicky; Harvard Mark já, rozsáhlý electromechanical počítač s omezeným programmability (1944); desetina-založený Američan ENIAC (1946) — který byl první obecný účel elektronický počítač, ale původně nepružná architektura, která znamenala reprogramming to nezbytně vyžadovala, aby to byl rewired; a Konrad Zuse je Z stroje, s electromechanical Z3 (1941) být první obráběcí stroj představovat automatickou binární aritmetiku a proveditelné programmability.

Tým, který vyvinul ENIAC, rozpoznávat jeho nedostatky, přišel s daleko flexibilnější a elegantní design, který stal se známý jako architektura Vona Neumanna (nebo “architektura vloženého programu”). Tato architektura vloženého programu stála se základem pro doslova všechny moderní počítače. Množství projektů se vyvíjet počítače založené na architektuře vloženého programu zahájily v střední k pozdní-čtyřicátá léta; první tito byli dokončeni v Británii. První být nahoru a běh byl Small-Scale experimentální stroj, ale EDSAC byl možná první verze praktické zkoušky, která byla vyvinuta.

Apple II, časný osobní počítač

Ventil (trubka) řízené počítačové designy byly v použití skrz padesátá léta, ale byl nakonec nahrazený tranzistorem-založené počítače, který byl menší, rychleji, levnější, a hodně spolehlivější, tak dovolit jim být komerčně vytvořený, v 60-tých letech. Sedmdesátými léty, přijetí technologie integrovaného obvodu umožnilo počítačům být produkován u minima dost ceny dovolit jednotlivcům vlastnit osobní počítač. V časných osmdesátých létech, s úvodem Apple “myšového” ukazatele a WYSIWYG hledí, počítač přijal formu, kterou my známe dnes.

Jak počítače pracují: architektura vloženého programu

Zatímco technologie používané v počítačích se měnily dramaticky protože první elektronický, univerzální počítače čtyřicátých lét, nejvíce ještě používat architekturu vloženého programu (někdy nazýval von Neumann architekturou). Design dělal univerzální počítač praktická realita.

Architektura popisuje počítač se čtyřmi hlavními sekcemi: aritmetika a logická jednotka (ALU), řídit circuitry, paměť a vstup a výstupní zařízení (všeobecně nazval já/O). Tyto části jsou spojeny svazky drátů (volal “autobusy” když stejný svazek podporuje víc než jednu datovou cestu) a být obvykle řízen časovačem nebo hodinami (ačkoli jiné události mohly řídit circuitry kontroly).

Pojmově, paměť počítače může být viděna jako seznam buňek. Každá buňka má počítal “adresu” a moci uložit malé, fixované množství informací. Tyto informace mohou jeden být instrukce, říkat počítači co dělat, nebo data, informace který počítač má zpracovat používání instrukce, které byly se umístily v paměti. V principu, nějaká buňka může být zvyklá na obchod jeden poučení nebo data.

ALU je v mnoha smyslech srdce počítače. To je schopné předvádění dvě třídy základních operací. První je aritmetické operace; pro příklad, připočítání nebo odečtení dvou čísel spolu. Soubor aritmetických operací může být velmi omezený; opravdu, některé designy dělají ne přímo podporovat násobení a operace divize (místo toho, uživatelé podporují násobení a rozdělení přes programy, které vykonávají rozmanitá sčítání, odčítání a jiné manipulace číslice). Druhá třída ALU operací zahrne srovnání operace: daný dvě čísla, určovat jestliže oni jsou se rovnat, nebo jestliže ne rovnat se kterému je větší.

Já/O systémy jsou prostředky který počítač dostane informaci od vnějšího světa a zpráv jeho výsledky zpátky do toho světa. Na typickém osobním počítači, vstupní zařízení zahrnují objekty jako klávesnice a myš a výstupní zařízení zahrnují monitory počítače, tiskárny a jako, ale jak bude být projednán později obrovská paleta zařízení může být propojená na počítač a sloužit jako já/O zařízení.

Kontrolní systém sváže toto všichni spolu. Jeho práce má číst poučení a data z paměti nebo já/O zařízení, dekódovat instrukce, poskytovat ALU se správnými vstupy podle instrukcí, “prozradit to” ALU jaká operace hrát na těch vstupech, a poslat výsledky zpátky do paměti nebo k já/O zařízení. Jedna klíčová součást kontrolního systému je pult, který drží dráhu co adresa instrukce proudu je; typicky, toto je incremented vždy, když poučení je vykonáno, ledaže instrukce sám ukáže, že příští instrukce by měla být na nějakém jiném místě (dovolit počítači opakovaně vykonat stejná poučení).

Od osmdesátých lét ALU a kontrolní jednotka (všeobecně volal centrální procesorovou jednotku nebo procesor) mít typicky been umístil na jediném integrovaném obvodu volal mikroprocesor.

Působení takový počítač je v principu docela přímý. Typicky, na každém cyklu hodin, počítač zaběhne pro poučení a data z jeho paměti. Instrukce jsou vykonány, výsledky jsou uloženy a příští poučení je doneseno. Tato procedura opakuje dokud ne zastavení poučení je narazeno.

Soubor instrukcí interpretovaných kontrolní jednotkou, a provedený ALU, být omezený v čísle, přesně definovaný, a velmi jednoduché operace. Široce, oni odpovídají jednomu nebo více čtyř kategorií: 1) dojemná data z jednoho umístění k jinému (příklad by mohl být instrukce, která “prozradí to” CPU k “kopírovat obsah paměťového místa 5 a podat kopii v buňce 10”; 2) vykonávat aritmetiku a logické procesy na datech (například, “přidat obsah buňky 7 k obsahu buňky 13 a podat výsledek v buňce 20” 3) testovat stav dat (“jestliže obsah buňky 999 být 0, příští poučení je u buňky 30”) 4) změnění pořadí operací (předchozí příklad mění sled operací ale instrukce takový jak “příští poučení je u buňky 100” být také standardní).

Instrukce, jako data, být reprezentován uvnitř počítače jako binární kód — základ dva systém počítání. Například, kód jednoho druhu “kopírovací” operace v Intel x86 řada mikroprocesorů je 10110000 ^[4]. Zvláštní instrukční sada že specifický počítač podpírá je známý jako programovací jazyk toho počítače. Používání už-populární programovací jazyk dělá to hodně snadnější k provozovanému existujícímu softwaru na novém stroji; následně, v trhách kde komerční softwarová dostupnost je důležití dodavatelé se soustředili do jednoho nebo velmi malé množství zřetelných programovacích jazyků.

Větší počítače, takový jako některé minipočítače, střediskové počítače, servery, se lišit od modelu nahoře v jednom významném aspektu; spíše než jeden procesor oni často mají množství jich. Superpočítače často mají velmi neobvyklé architektury významně různý od základní skladoval-architektura programu, někdy představovat tisíce procesorů ale takové designy inklinují být užitečný jen pro specializované úlohy.

Digitální obvody

Pojmový design nahoře mohl být uskutečněn používat paletu různých technologií. Jak předtím zmínil se o, počítač vloženého programu mohl být navržený úplně mechanických komponent jako Babbage . Nicméně, digitální obvody připustí Boolean logika a aritmetický používat binární číslice být uskutečněn používat směny — nezbytně, elektricky kontrolované přepínače. Shannonova slavná teze se ukázala jak směny mohly být uspořádány k formě jednotky volaly logická hradla, splnění jednoduchý Boolean operace. Jiní brzy vyřešili to elektronky — elektronická zařízení, mohl být používán místo toho. Elektronky byly původně použité jako zesilovač signálu pro rádio a ostatní žádosti, ale byl použit v digitální elektronice jako velmi rychlý přepínač; když elektřina je poskytována k jednomu z pinů, proud může protékat mezitím jiný dva.

Přes uspořádání logických hradel, jeden může stavět digitální obvody vykonat více komplexní úkoly, například, zmije, který splní v elektronice stejný metoda — v terminologii počítače, algoritmus — přičíst dvě čísla spolu že děti jsou učeny — přidat jeden sloupec v době, a nést co zbude. Nakonec, přes spojující se obvody spolu, dokončit ALU a kontrolní systém může být stavěn. Toto přece vyžaduje značné množství komponent. CSIRAC, jeden nejdříve skladoval-počítače programu, je pravděpodobně blízký k nejmenší prakticky užitečný design. To mělo 2,000 ventilů, někteří který byl “dvojí komponenty”^[5], tak toto reprezentovalo někde mezitím 2 a 4,000 logických komponent.

Elektronky měly hrozné limitace pro konstrukci velkých množství brán. Oni byli drazí, nespolehlivý (zvláště když použitý v takových velkých množstvích), začal s množstvím prostoru, a používal množství elektrické energie, a, zatímco neuvěřitelně rychle se vyrovnal mechanickému přepínači, měl meze k rychlosti u kterého oni mohli operovat. Proto, šedesátými léty oni byli nahrazení tranzistorem, novým zařízením, které provádělo stejný úkol jak metrem ale byli hodně menší, rychlejší operování, spolehlivý, použitý hodně méně síly, a byl daleko levnější.

Integrované obvody být východisko pro moderní digitální počítačový hardware.

V šedesátých létech a sedmdesátých létech, tranzistor sám byl postupně nahrazený integrovaným obvodem, který umístil rozmanité tranzistory (a ostatní součásti) a dráty spojovat je na jednom, pevném kuse křemíku. Sedmdesátými léty, celý ALU a kontrolní jednotka, kombinace stát se známý jako procesor, byli umístěni na jeden “čip” volal mikroprocesor. Přes minulost integrovaného obvodu, množství komponent, které mohou být se umístilo na jednom stal se enormně. První IC je obsahován nemnoho desítek komponent; jak 2006, Intel Core duo procesor obsahuje 151 miliónů tranzistorů ^[6].

Trubky, tranzistory a tranzistory na integrovaných obvodech mohou být používáni jako “ukládací” komponenta skladoval-architektura programu, používat design obvodu známý jak obrátit, a opravdu obrátí být užitý na malá množství velmi vysokorychlostní ukládání. Nicméně, nemnoho designů počítače používalo obrátí pro velikost jejich potřeb ukládání. Místo toho, nejdříve počítače ukládaly údaje v trubkách Williamse — nezbytně, projektovat některé tečky na televizní obrazovce a číst je znovu, nebo rtuťová zpožďovací vedení kde data byla uložena jako zdravé pulsy cestovat pomalu (vyrovnal se stroji sám) podél dlouhých trubek naplněných rtutí. Tito poněkud nemotorné ale efektivní metody byly nakonec nahrazené magnetickými pamětovýma zařízeními, taková jak magnetická feritová paměť, kde elektrické proudy byly používány představit trvalý (ale slabý) magnetické pole v nějakém železném materiálu, který mohl pak být čten získávat data. Nakonec, hlt byl představen. Jednotka hlta druh integrovaného obvodu obsahuje obrovské břehy elektronické součástky nazvaný capacitor který může uložit elektrický náboj pro časové období. Úroveň poplatku v capacitor mohl být připravený uchovávat informaci, a pak uměřený číst informace když požadovaný.

I/O zařízení

Já/O (krátký pro vstup/výstup) je obecný termín pro zařízení, která pošlou informace počítačů od vnějšího světa a ten návrat výsledky výpočtů. Tyto výsledky mohou jeden být viděn přímo u uživatele, nebo oni mohou být posláni k dalšímu stroji, jehož kontrola byla přidělena do počítače: V robotu, například, kontrolní počítačové větší výstupní zařízení je robot sám.

První generace počítačů byla vybavená docela omezeným rozsahem vstupních zařízení. Čtenář děrného štítku, nebo něco podobný, byl používán zadat poučení a data do paměti počítače a nějakého druhu tiskárny, obvykle upravený teletype, byl používán k zaznamenávají výsledky. Za ta léta, jiná zařízení byla sčítal. Pro osobní počítač, pro příklad, klávesnice a myši jsou primární cesty lidi přímo vložit informace do počítače; a monitory jsou primární cesta ve kterých informacích z počítače je představována zpátky do uživatele, ačkoli tiskárny, reproduktory a sluchátka jsou obyčejní také. Tam je obrovská paleta jiných zařízení pro trvání jiné druhy vstupu. Jeden příklad je digitální fotoaparát, který může být zvyklý na vstupní vizuální informace. Jsou tam dva prominentní třídy já/O zařízení. První třída je to druhotných paměťových zařízení, takové jak tvrdé disky, CD-ROMy, unášení pojistným klínem a jako, který reprezentovat poměrně pomalu, ale vysoce-kapacitní zařízení, kde informace mohou být uloženy pro pozdnější získávání; druhá třída je to zařízení zvyklých na přístupové počítačové sítě. Schopnost přenést data mezi počítači otevřela obrovský rozsah schopností pro počítač. Globální Internet dovolí milióny počítačů k informacím převodu všech typů mezi každým jiný.

Programy

Počítačové programy jsou prostě seznamy instrukcí pro počítač vykonat. Tito mohou sahat od právě nemnoho instrukcí, které provádějí jednoduchý úkol, k mnohem komplexnějšímu seznamu instrukcí, který může také zahrnovat stoly dat. Mnoho počítačových programů obsahuje milióny instrukcí, a mnoho z těch instrukce jsou vykonány opakovaně. Typické moderní PC (v roku 2005) moci vykonat asi 3 miliardy instrukcí za sekundu. Počítače nenabudou jejich neobyčejných schopností přes schopnost vykonat komplexní poučení. Poněkud, oni dělají milióny jednoduchých instrukcí uspořádaných lidmi známými jako programátoři.

V praxi, lidi normálně nepíší instrukce pro počítače přímo ve strojovém jazyce. Takové programování je neuvěřitelně nudné a velmi chyba-prone, dělat programátory velmi neproduktivní. Místo toho, programátoři popíšou požadované děje v “vysokém úrovňovém” programovacím jazyce, který je pak přeložený do strojového jazyka automaticky na zvláštním počítači programuje (tlumočníky a kompilátory). Některé programovací jazyky mapují velmi blízko ke strojovému jazyku, takový jako Assembly jazyk (jazyky nízké hladiny); u druhého konce, jazyky jako Prolog jsou založené na abstraktních principech daleko vzdálený od detailů stroje je skutečná operace (jazyky vysoké úrovně). Jazyk volený pro zvláštní úlohu závisí na povaze úlohy, dovednost zapadla programátorů, dostupnost nástroje a, často, požadavky zákazníků (například, projekty pro americkou armádu byly často požadované být v Ada programovacím jazyce).

Software je alternativa termín pro počítačové programy; to je více zahrnující fráze a zahrnuje celý doplňkový materiál doprovázet program potřeboval dělat užitečné úkoly. Například, videohra obsahuje ne jediný program sám, ale také data reprezentovat obrazy, zvuky a jiný materiál potřeboval vytvořit virtuální prostředí hry. Aplikace počítače je kus počítačového softwaru poskytovaného k mnoha uživatelům počítače, často v prostředí prodeje. Stereotypní moderní příklad aplikace je možná kancelářská souprava, soubor vzájemně spojených programů pro úlohy vykonávání obyčejné funkce.

Jít od extrémně jednoduchých schopností jediného programovacího jazyka instrukce k myriad schopnosti prostředků aplikačních programů tolik počítačových programů je extrémně velké a komplexní. Typický příklad je Windows XP, vytvořený od hrubě 40 miliónů řad počítačového kódu v C + + programovací jazyk;^[7] tam je mnoho projektů ještě většího rozsahu, postavený velkými skupinami programátorů. Vedení této obrovské složitosti je klíč k vypracování takových projektů možný; programovat jazyky a programovací praxe, umožnit úloze být rozdělen do menších a menších subtasks dokud ne oni přijdou uvnitř schopností jediného programátora v rozumné době.

Přesto, proces vyvíjejícího softwaru zůstane pomalu, nepředvídatelný, a chyba-prone; kázeň softwarového inženýrství se pokusila, s nějakým dílčím úspěchem, dělat proces rychlejší a produktivnější a zlepšovat kvalitu konečného produktu.

Knihovny a operační systémy

Brzy po vývoji počítače, to bylo objevil, že jisté úlohy byly vyžadovány v mnoha různých programech; časný příklad počítal některé ty standardní matematické funkce. Pro účely efektivity, standardní verze těchto byly sbírány v knihovnách a vyrobený dostupný všem kdo vyžadoval je. Obzvláště obyčejný úlohový soubor příbuzný zacházení odvážné detaily “mluvení” k různý já/O zařízení tak knihovny pro tyto byli rychle rozvinutí.

Šedesátými léty, s počítači v širokém průmyslovém použití pro mnoho účelů, to stalo se obyčejné pro je být užitý na mnoho různých prací uvnitř organizace. Brzy, zvláštní software automatizovat sepisování a provádění tito mnoho prací stalo se dostupné. Kombinace řízení “hardware” a práce sepisování stali se známí jako “operační systém”; klasický příklad tohoto druhu časného obsluhování systému byl OS/360 IBM.^[8]

Příští důležitý vývoj v operačních systémech timesharing — názor, že rozmanití uživatelé mohli používat stroj “současně” tím, že drží všechny jejich programů v paměti, vykonávat každý program uživatele pro krátký čas aby poskytoval iluzi, že každý uživatel měl jejich vlastní počítač. Takový vývoj vyžadoval operační systém poskytovat každého programy uživatele s “virtuálním strojem” takový že jeden program uživatele nemohl se střetávat s jiným (náhodou nebo design). Rozsah zařízení že operační systémy musely zvládat to také expandoval; nějaký pozoruhodný byl pevné disky; myšlenka na jednotlivce “defiluje” a hierarchická struktura “adresářů” (nyní často volal složky) velmi zjednodušil použití těchto zařízení pro trvalé ukládání. Bezpečnostní řízení přístupu, poskytnout počítači přístup uživatelů jediný k souborům, adresářům a programům oni měli povolení k použití, byl také obyčejný.

Snad poslední hlavní dodatek k operačnímu systému byl nástroje opatřit programům standardizované grafické uživatelské rozhraní. Zatímco tam je nemnoho technických důvodů proč Gui musí být poutaný ke zbytku operačního systému, to dovolí prodavače operačního systému povzbudit celý software pro jejich operační systém mít podobné vypadání a úřadující rozhraní.

U těchto “jádro” funguje, operační systémy jsou obvykle dopraveny s řadou jiných nástrojů, někteří který může mít malou souvislost s těmito originálními jádrovými funkcemi ale se nalézali užitečný dost zákazníků pro poskytovatele zahrnovat je. Například, Appleův Macintosh OS X lodě s digitálním videem aplikace editora.

Operační systémy pro menší počítače nemohou poskytovat všechny těchto funkcí. Operační systémy pro časné mikropočítače s omezenou pamětí a schopnost zpracování dělali ne, a vložené počítače typicky mají specializované operační systémy nebo žádný operační systém vůbec, s jejich zakázkovými aplikačními programy provádění úkolů, které by mohlo jinak být delegovalo k operačnímu systému.

Aplikace počítače

Počítač-kontrolované roboty jsou nyní obyčejné v průmyslové výrobě.

Počítač-tvořil užívání metafor (CGI) je centrální součást filmu vizuální efekt. Zvíře slané vody v Propast (1989) označil přijetí CGI v průmyslu vizuálního efektu.

Furby: mnoho moderních, masově vyráběných hraček by nebylo možné bez low-cost vložené počítače.

První digitální počítače, s jejich velkou velikostí a cenou, hlavně vykonával vědecké výpočty, často podporovat vojenské cíle. ENIAC byl původně navržený spočítat balistiku-palba předloží pro artilérii, ale to bylo také používáno spočítat neutron průřezové hustoty k nápovědě v návrhu vodíkové bomby,^[9][10] významně zrychlovat jeho vývoj. (Mnoho z nejsilnějších dostupných superpočítačů dnes být také užitý na simulace nukleárních zbraní.) CSIR Mk já, první Australan skladoval-počítač programu, byl mezi mnoho jiných úloh užitých na ohodnocení vzorů dešťové srážky pro spádovou oblast schématu zasněžených hor, velký hydroelektrický generační projekt^[11] Jiní byli používáni v dešifrování, například první programovatelný (ačkoli ne general-purpose) digitální elektronický počítač, kolos, vestavěný 1943 během 2. světové války. Přes toto časné ohnisko vědeckých a vojenských inženýrských aplikací, počítače byly rychle použité v ostatních oblastech.

Od začátku, počítače vloženého programu byly aplikovány na problémy obchodu. Leo, vložený program-počítač postavený J. Lyons a Co. ve Spojeném království, byl operační a být užitý na řízení zásob a jiné účely 3 roky před IBM stavěly jejich první reklamu skladoval-počítač programu. Neustálá snížení ceny a velikost počítačů viděli je adoptoval někdy-menší organizace. Navíc, s vynálezem mikroprocesoru v 70-tých letech, to stalo se možné produkovat levné počítače. V 80-tých letech, osobní počítače staly se populární pro mnoho úloh, včetně účetnictví, psaní a tiskových dokumentů, vypočítávat předpovědi a jiné opakované matematické úlohy zahrnovat spreadsheety.

Jak počítače staly se méně drahé, oni byli použití značně v tvůrčím umění také. Zdravý, ještě obrazy a video jsou nyní stále vytvořený (přes syntezátory, počítačovou grafiku a animaci počítače), a blízko-všeobecně editoval na počítači. Oni také byli použití pro zábavu, s videohrou stávat se obrovským průmyslem.

Počítače byly zvyklé na kontrolní mechanismy od té doby, co oni stali se malí a levní dost dělat tak; opravdu, hlavní podnět pro technologii integrovaného obvodu stavěl počítač malý dost k průvodci mise Apolla^[12][13] dva prvních hlavních žádostí o vložené počítače. Dnes, to je téměř rarer najít hnané mechanické zařízení ne kontrolovaný na počítači než najít jednoho to je přinejmenším částečně tak. Snad nejslavnější počítač-kontrolovaná mechanická zařízení jsou roboty, stroje s více-nebo-méně vzhledu člověka a nějaké podmnožiny jejich schopností. Výrobní automaty se staly samozřejmostí v hromadné výrobě ale univerzálním člověkem-jako roboty nedosáhli slibu jejich smyšlených protipólů a zůstat jeden hračky nebo výzkumné projekty.

Robotika, opravdu, je fyzický výraz pole umělé inteligence, disciplína jehož přesné hranice jsou chmýřovité, ale k některým míra zahrne pokoušet se dát počítačům schopnosti to oni současně neposednou, ale lidé dělají. Za ta léta, metody byly rozvinuté dovolit počítačům dělat věci předtím považované za exkluzivní doménu lidí — například, “čtecí” písmo, hrát šach, nebo vykonávat symbolickou integraci. Nicméně, pokrok na vytvářet počítač, který vystavuje “obecná” inteligence srovnatelná s člověkem byla extrémně pomalu.

Síťování a internet

Počítače byly zvyklé na informace osy v rozmanitých umístěních od padesátých lét, s americkou armádou je moudrý systém první rozsáhlý příklad takový systém, který vedl k množství speciality-účelové obchodní systémy mají rád Sabre.

V 70-tých letech, inženýři počítače u institucí výzkumu v celých USA začali spojit jejich počítače spolu používat sdělovací techniku. Toto úsilí bylo financováno ARPA, a počítačová síť že to produkovalo byl nazýván ARPANET. Technologie, které dělaly Arpanet možný se rozšířil a se vyvinul. Včas, síť šířila se za akademikem a vojenskými institucemi a stala se známá jako internet. Vznik síťování zahrnoval obnovu přírody a hranice počítače. Ve výrazu Johna Gagea a radosti účtu (slunce Microsystems), “síť je počítač”. Počítačové operační systémy a aplikace byli upraveni zahrnovat schopnost definovat a zpřístupňovat zdroje ostatních počítačů na síti, taková jak okrajová zařízení, uchovával informaci, a jako, jako rozšíření prostředků počítače jednotlivce. Zpočátku tato zařízení byla dostupná primárně k pracování osob ve špičkově technologických prostředích, ale v 90-tých letech šíření aplikací jako e-mail a internetové sítě, kombinoval s vývojem levného, rychlého síťování technologie mají rád Ethernet a ADSL viděl síťování počítače stát se všudypřítomný téměř všude. Ve skutečnosti, množství počítačů, které jsou propojené roste neobyčejně. Velmi velký podíl osobních počítačů pravidelně se připojit na internet komunikovat a přijímat informace.^[14] “Bezdrátový” síťování, často využívat sítě mobilního telefonu, mínil síťování stane se zvýšeně všudypřítomné dokonce v mobilních počítačových prostředích.

Alternativní počítačové modely

Přes masivní zisky v rychlosti a kapacitě přes historii digitálního počítače, tam být mnoho úloh pro které počítače proudu je indequate. Pro některé těchto úloh, konvenční počítače jsou fundamentally nedostatečný, protože čas zaujatý objevit řešení stane se velmi rychle, zatímco velikost problému být řešen expanduje. Proto, tam byl výzkumný zájem na některých modelech počítače, které používají biologické děje nebo zvláštnostech kvantové fyziky, se pustit do těchto druhů problémů. Například, DNA práce na počítači je navrhována k užívacím biologickým dějům vyřešit jisté problémy. Protože exponenciálního rozdělení buňek, DNA počítačový systém mohl potenciálně pustit se do problému v pozoruhodně paralelní módě. Nicméně, takový systém je omezen maximálním praktickým množstvím DNA to může být se ovládal.

Kvantové počítače, jak jméno obsahuje, využít neobvyklého světa kvantové fyziky. Jestliže praktický kvantový počítač je vždy postaven, tam být omezené množství problémů pro kterého kvantový počítač je fundamentally rychleji než standardní počítač. Nicméně, tyto problémy, se vztahovat k kryptografii a, unsurprisingly, simulace kvantové fyziky, být značného praktického zájmu.

Tyto alternativní modely pro výpočet zůstanou výzkumnými projekty v nynější době a vůlí pravděpodobně najít použití jediný pro ty problémy kde tradiční počítače jsou nedostatečné.

Profese práce na počítači a disciplíny

V rozvinutém světě, doslova každá profese používá počítače. Nicméně, jistý profesionál a akademické disciplíny vypracovali to se specializovat v technikách k pojmu, programu a počítačích použití. Terminologie pro různé profesionální kázně je ještě poněkud tekutina a nová pole objeví se z času na čas: nicméně, některá ta hlavní seskupení jsou takto:

• Inženýrství počítače je odvětví elektrotechniky, která zaostří oba na hardwaru a designu softwaru, a vzájemné ovlivňování mezi dva.
• Počítačová věda je akademické studium procesů příbuzných počítání, takový jako vyvíjející se účinné algoritmy provádět specifické úkoly. To se pustí do otázek jak k zda problémy mohou být řešeny vůbec pracovat s počítačem, jak efektivně oni mohou být řešeni, a jak budovat účinné programy počítat řešení. Obrovské množství specialit se vyvíjelo uvnitř počítačové vědy vyšetřovat různé třídy problémů.
• Softwarové inženýrství se soustředí na metodologie a zvyky dovolit vývoj vysokých kvalitních softwarových systémů, zatímco minimalizuje, a spolehlivě odhadovat, náklady a časové osy.
• Informační systémy se soustředí na použití a rozmístění počítačových systémů v širší organizační (obvykle obchod) kontext.
• Mnoho pole se rozvíjela u křižovatky počítačů s jinými profesemi; jeden z mnoha příkladů je odborníci v geografických informačních systémech, které aplikují počítačovou techniku k problémům řídících geografických informací.

Tam jsou dvě hlavní profesionální společnosti oddané počítačům, sdružení pro výpočetní techniku a IEEE počítačová společnost.

Poznámky a odkazy