A hangárszámítógépektől az okosóráig

Az okoseszközök kora

cover.png
A cikk támogatója a T-Systems.
2016.06.21. 08:29
A számítástechnika az elmúlt száz év alatt hihetetlen fejlődés katalizátora volt a Földön. Olyan csodálatos dolgokat, építményeket, gyógyszereket és olyan pusztító fegyvereket állítottak elő a segítségével, mint még soha. A számítástechnika még saját magára is komoly hatással volt, hiszen az egyre újabb generációs számítógépeket is korábbi társaikon tervezik a mérnökök, így juthattunk el oda, hogy az ötven évvel ezelőtt a földön létező összes számítógép együttes számítási kapacitása eltörpül egy mai okostelefoné mellett, amit a zsebünkben hordunk.

Informatika lapul szinte minden körülöttünk található elektromos eszközben, a kávéfőzőtől a karóráinkig. De még a levegőben is, hiszen a felhőtechnológia segítségével a Balaton közepén hajókázva is hozzáférhetünk a minket éppen érdeklő adatokhoz, fájlokhoz.

Hogyan kezdődött?

 A hangárszámítógépektől az okosórákig

A számítástechnika hőskorában elkészült számítógépeket egy mai átlagember leginkább valami bonyolult szövőszéknek nézné, már csak azért is, mert az első programozható gép egy szövőgép volt. 1820-ban tervezte Joseph Marie Jacqard és kartonpapírokból készült lyukkártya segítségével lehetett „beleprogramozni” a mintákat, amiket aztán az anyagokba szőtt.Ezt követően Charles Babbage konstruált egy differenciálásra is képes gépet 1822-ben, ami gőzzel működött. Ezek a „nulladik generációs” masinák még rengeteg mozgó alkarészt tartalmaztak, működésük fogaskerekeken és egyéb áttételeken alapult. A lyukkártya pedig, mint input-output eszköz nagyon sokáig tartotta magát. Az 1930-40-es években aztán meglódult a fejlődés, mert – ahogy az már lenni szokott, a hadiipar meglátta a lehetőséget a dologban. Az Alan Turing vezetésével megépített Turing-bomba (a „bomba” név egyébként az időzítőkhöz hasonlító ketyegésre utalt, ami a gép működését kísérte) volt ugyanis az az elektromechanikus számítógép, amelynek segítségével a szövetségeseknek sikerült dekódolniuk az Enigma által titkosított üzeneteket.

Még mindig a hadiipar

A következő generáció – ezt szokták elsőnek nevezni – már elektroncsöves gépekből állt. Ezek legendás szakértője volt Neumann János, akinek számítógépei már memóriájukban tárolták a programokat. Az általa alkalmazott elvrendszer – ma Neumann-elv – szerint épülnek fel a mai, modern számítógépek is. 

A Neumann-elv

A számítógépnek öt alapvető funkcionális egységből kell állnia: aritmetikai egység, központi vezérlőegység, memória, bemeneti egység, kimeneti egység. Ami pedig a legfontosabb: a gép működését a tárolt program elvére kell alapozni.

Ezeket a masinákat előállításuk költsége és nem utolsó sorban gigantikus méreteik okán sem használták még polgári területen. A hadsereg számára végeztek velük lőpályaelemzéseket és különböző modern haditechnikai eszközök fejlesztését bízták rájuk.

Az első valóban polgári számítógépet az Egyesült Államok Népességnyilvántartó Hivatala vásárolta meg 1951-ben. Ennek neve UNIVAC (Universal Automatic Computer) volt és már szöveges adatokat is tudott kezelni. A gép 5600 elektroncsövet és 18 000 diódát tartalmazott, 19 tonnát nyomott és egymillió dollárba került.A második generációs számítógépek már tranzisztorokat dolgoztattak elektroncsövek helyett. Ezek gyártása az 50-es évek végétől a hatvanas évek közepéig tartott, ugyanis ekkor megjelent az integrált áramköröket használó, harmadik generáció. Ezek a gépek már képesek voltak egyszerre több szálon is dolgozni és itt jelent meg a grafikus megjelenítés (monitor) is, valamint a közérthetőbb programozási nyelvek, mint például a basic.

Az holdra szállás informatikai háttere

47 évvel ezelőtt az Apollo Program lelke az MIT által tervezett és épített speciális célszámítógép volt, ami 64 kB memóriával és 0.043 MHz-es órajellel rendelkezett. A NASA  azt a programot, ami az űrhajó és az összes eszköz működését, valamint az asztronauták élettani adatainak figyelését végezte, minden idők legösszetettebb szoftverének nevezte. Ez a program 6 MB-os volt.

A negyedig generációs számítógépeket a világ első mikroprocesszor-vezérelt gépétől az IBM CLIP4-tól számítjuk, ami 1974-ben jelent meg. Ebben a legendás, 8080-as, 8 bites processzor dolgozott. 1976-ban pedig megalakul az Apple Computer, és megjelenik az Apple I, majd egy évvel később az Apple II. és innentől meglódulnak az események.

1980-ban kerül piacra az első 100 angol fontnál is olcsóbb személyi számítógép, a Sinclair által gyártott ZX80, 1982-ben pedig a Commodore 64, ami hihetetlen ár/érték arányával hazánkban is népszerűvé teszi végre a személyi számítógépeket. Ezt követi 1984-ben az Apple Macintosh, amiben már beépített grafikus kijelző, merevlemez és egérvezérelt operációs rendszer is található. A 6 MHz-es, órajelű, 128 kB memóriával rendelkező masina számítási kapacitása ugyan még mindig eltörpül egy mai okoskaróra tudásához képest, de innentől kezdve a fejlődés tulajdonképpen ugyanilyen irányban folytatódik tovább az Apple és az IBM kompatibilis számítógépek vetélkedésével.

Az okoseszközök kora

A kétezres évek első évtizedének végére ez a fejlődés elhozta nekünk az okoseszközöket, amik már sokkal többek voltak egyszerű számítógépeknél. Olyan szerkezetek ezek, amelyek az informatikai képességet ötvözik számos szenzorral és ezek együttes „munkája” segítségével komplex problémákra is megoldást tudnak kínálni. A legjellemzőbb példa erre a mindenhol jelen lévő okostelefon, de a Smart tévék, az okos karkötők, okos termosztátok mellett felsorolni is nehéz, hogy az életünk hány területén jelent meg ez a digitális bölcsesség. Ennek a folyamatnak a legnagyobb katalizátora az Internet megjelenése és elterjedése volt – ez szintén megérne egy teljes cikket - amelynek segítségével az addig szeparáltan működő számítástechnikai eszközöket összekapcsolhattuk és így még a legutóbbi, Internet előtti időkben is elképzelhetetlen számítási kapacitást és memóriát kaphattunk.

Tárolókapacitásunk

Az emberiség által használt teljes tárolókapacitást jelenleg 1-1,5 zettabájtra teszik a szakértők. Pontosan kiszámolni nagyon nehéz, a felmérhetetlen „Darknet”, az Internet sötét oldala miatt. A zettabájt egyébként felfogható kifejezésekre átfordítva, egymilliárd terabájt adatot jelent. Ekkora tárhelyet nagyjából 36 ezer évnyi HD videó igényel.

A láthatatlan számítógép

Ma már olyan számítási kapacitást használhatunk, amelyet más, számunkra ismeretlen emberek vettek meg, helyeztek üzembe és működtetnek: ez a felhőtechnológia, ami ott elérhető, ahol éppen szeretnénk. Mivel az emberek szinte mindenhol szeretnék, ezért viszonylag kevés olyan, lakott terület létezik a földön – sőt, igazából szinte semennyi – ahol, ha nagyon akarnánk, ne tudnánk valahogy hozzáférni az adatainkhoz, módosítani őket és egyáltalán, dolgozni velük.

Az, hogy a világ zsugorodik, már közhellyé vált. Máshonnan nézve inkább az ellenkezője igaz: a virtuális világ az, ami folyamatosan növekszik, egyre komolyabb szeleteket kebelezve be a mindennapjainkból. Ezek a szeletek akár már városnyi méretűek is lehetnek, amit a szakértők Smart City (okos város) néven emlegetik. Ez egy összekapcsolt, és összehangolt érzékelő, jelző és egyéb eszközök alkotta rendszert takar, melynek segítségével az emberiség a zsúfolt városokat egyre inkább modern, valóban élhető és a lakóit támogató otthonok halmazává kezdi alakítani. Ez a technológia a kiszámolható tömegközlekedéstől az intuitív energiafogyasztó-használaton keresztül az intelligens klímavezérlésig rengeteg területen felütötte már a fejét, pedig még csak a folyamat legelején járunk.

Annyi mindenesetre érdekes, hogy már most sikerült eljutnunk oda, hogy az Internetet már nem csupán az emberek használják. A dolgok interneteként lefordított IoT (Internet of Things) jelenség ugyanis tökéletesen leírja nevével az új irányt. A körülöttünk található okoseszközök, az általunk hordott viselhető technológia és még számos más kütyü használja már az internetet önműködően és osztja meg adatait velünk, vagy más gépekkel, melyek kielemzik azokat és reagálnak rájuk.

A fejlődés iránya rengeteg olyan sci-fi alapjául szolgált, amely a gépek fellázadását vizionálta, de ne felejtsük el, hogy ennek a fejlődésnek mi eddig még szinte kizárólag a jó oldalával találkoztunk. Ez volt az alapfeltétele például a már említett okos városok kialakulásának is, ez kell ahhoz, hogy egy karkötő észlelje, hogy valami komoly gond történik a szervezetünkben és idejében mentőt hívhassunk és még sorolhatnánk, hogy az élet hány területét tette jobbá az informatika rohamos fejlődése.

A cikket a Brand & Content készítette a T-Systems megbízásából, nem az Index szerkesztősége. Arról, hogy mi is az a támogatói tartalom, itt olvashat részletesebben.