RECHENMASCHINEN

Der Abakus ist ältester Vorläufer einer digitalen Rechenmaschine (5000 – 3000 vor Christus).



Später als analoges Rechenhilfsmittel 1622: der Rechenstab
Multiplikation und Division sind nun möglich.


1614 erfand John Napier Logarithmentafeln.
Mit diesen Zahlenwerten konnte Multiplikation auf Addition und Division auf Subtraktion zurückgeführt werden.
Einfach zwei Lineale nebeneinander: So konnte man Strecken ablesen, die mit Zahlen versehen waren.
Dann kam der Rechenstab mit verschiebbarer Zunge.

Rechenmaschinen im 17. Jh.:

1623: Wilhelm Schickhardt erfand einen Ziffernrechner für 4 Grundrechenarten, den „Vierspeziesrechner“.
Dieser wurde vor der Fertigstellung zerstört.

1642 erfand Blaise Pascal den „Zweispeziesrechner“ für Addition und Subtraktion.



Dieser funktioniert mit Hilfe von Zahnradtechnik.

1832 entwarf Charles Babbage den Universalrechner „Analytical Engine“.
Er besteht aus 4 Baugruppen: dem Rechenwerk (Darstellung von Dezimalstellen), Speicher (tausend 50-stellige Zahlen; bestand aus 50000 Ziffernrädern), Eingabewerk für Zahlen und Verarbeitungsvorschriften auf Grundlage Lochkartenleser, Druckwerk für Ergebnisausgabe.
Entspricht Aufbau eines modernen Computers: Rechenwerk, Datenspeicher, Steuereinheit, Ein- und Ausgabegerät.
Konrad Zuse entwickelte den ersten Computer im heutigen Sinn. Er führte ständig wiederholende Berechnungen bei Arbeit durch.

1934: Entwurf für eine Rechenmaschine.
1938: Prototyp V1 = „Versuchsmodell 1“ -> später Z1 -> Anwendungsgebiet war das Rechnen.
1941 kam dann der erste voll funktionsfähige, ferngesteuerte und frei programmierbare Computer Z3.



Zuse verbaute 2200 Telefonrelais.
64 Speicherplätze für 22-stellige Dualzahlen;
konnte 4 Grundrechenarten.
Programm (Rechenvorschrift) aus Löchern eines 35 mm Filmnegativs gelesen
-> Lochkartensystem. Daten über Zahlentastatur; Ergebnis über Lämpchen

1944 wurde erster Computer in USA fertig gestellt: Harvard Mark I. Er war 15 m lang, 2,5m hoch, 5 t,
hatte 750.000 Einzelteile und 80km Leitungsstränge.
Vergleichbare Fähigkeiten mit heutigen Mitteln finden wir auf wenigen Quadratmillimetern.
Daten wurden mit Lochstreifen-Karte eingegeben (Zahlen). Durch Lochkartenstanzer wieder ausgegeben.
Geschwindigkeiten: Addition: 0,3 s, Multiplikation: 6s, Division: 11s.
Alle Programme wurden von außen eingeben -> kein interner Speicher.
Programme musste man mit Kabel umstecken.
1946: der ENIAC -> bestand aus 180.000 Vakuumröhren
-> funktionierte mit elektrischen Impulsen. Bestand somit nicht mehr aus mechanischen Speicherelementen.

Dieser war 1000x schneller als Mark I.



War 3 m hoch und hatte 300 m² Grundfläche.
Von US-Militär finanziert, für Berechnungen ballistischer Waffen.

Für Berechnungen an Wasserstoffbombe war Überarbeitung notwendig -> EDVAC -> ohne Kabel umstecken, nur mit Lochkarten eingelesen.

1951 wurde der Whirlwind erfunden. Das war der erste Computer mit graphischer Ausgabeeinheit.
1951 kam erster kommerzieller Computer auf den Markt.



Der UNIVAC funktionierte mit Vakuumröhren -> keine mechanischen Relais mehr. Funktionierte schon mit Magnetbändern. In Grundausstattung kostete er 500.000 USD, für Hochgeschwindigkeitsdrucker 185.000 USD. 1956 bringt IBM erste Festplatte auf den Markt.

1 Jahr später entwickelt IBM FORTRAN eine Programmiersprache, die auf mathematischen Formeln basiert.
Sie wird schnell zur dominierenden Programmiersprache aller mathematisch-technischen Anwendungen.
Bis Anfang der 60er Jahre hatten verschiedene Hersteller jeder eigenen Computerstandard, eigenes Format und Art der Übertragung
-> keine Kommunikation zwischen den Computern -> keine plattformübergreifenden Programme.
ASCII („American Standard Code for Information Interchange“) wurde 1963 entwickelt. Alle Groß- und Kleinbuchstaben, Zahlen, Steuer- und Sonderzeichen bekamen festen numerischen Wert v. 0-127
-> Kompatibilität. Der PDP 1 war Meilenstein in Computerentwicklung.
Vakuumröhren wurden nicht mehr verbaut. Zum ersten mal wurden Transistoren verwendet, wie heute immer noch.

Für Berechnungen an Wasserstoffbombe war eine Überarbeitung notwendig
-> EDVAC -> ohne Kabel umstecken, nur mit Lochkarten eingelesen.

1971 schien Computerentwicklung an ihren Grenzen. Da gelingt Intel der erste Mikroprozessor: Eine elektrische Schaltung auf einem einzigen Baustein.
Der 4004 von Intel 4Bit 108 KHz bestehend aus 2300 Transistoren.
1974 erscheint der Nachfolger 8080, erster Computer für Privatgebrauch, bestehend aus 6000 Transistoren: 2MHz, 8Bit. So ein Computerbausatz kostet 400 USD. Paul Allen u. Bill Gates schreiben BASIC
-> leicht erlernbar -> eigene kleine Programme können geschrieben werden. Zahlreiche Computer finden den Weg in die Wohnungen.
Im selben Jahr wird die Floppydisk erfunden. Ungefähr zur selben Zeit erscheint erstes kommerzielles Computerspiel „Pong“.
Zuerst nur in Spielhallen. Für damalige Verhältnisse war das super Grafik und Ton. Eingabegerät: Joystick.

Erster Personal Computer erschien 1977: der Apple II. Hatte gute Ton- und Farbgrafik. Hatte offene Architektur, man konnte Einsteckkarten von anderen Firmen einbauen. Erreichte in den ersten Jahren die Vorreiterrolle. Ursache dafür war ein Programm: die Tabellenkalkulation VisiCalc, die erste brauchbare Büroanwendung
-> Vorteil zu Großrechnern. Kurze Zeit später gibt es dann auch die ersten Schreibprogramme.

1980: die erste Festplatte in unseren heutigen Abmaßen für 14.000 DM von Seagate, 10 Jahre später war das Standard. 1981 erschien, mit Verspätung, von IBM der erste PC
-> holte sich aber schnell die meisten Marktanteile. Mit dem MS-DOS Betriebssystem (von Microsoft);
dies war eher Rückschritt zu einfachem BASIC, weil es schwieriger war.

1974 war ein ganz wichtiger Schritt zum heutigen Computer:
Der Rastergrafikbildschirm wurde entwickelt. Somit wurde die Pixelgrafik erfunden. So konnte man Bildschirmpunkte einzeln ansprechen und mit verschiedenen Farbwerten ausstatten.
Auf Röhrenmonitor war nun Computergrafik mit fotoähnlicher Qualität möglich.
Das Drag & Drop wurde geboren. Es war ein Versuch, die Realität auf Bildschirmen darzustellen.

Der Macintosh von 1984 lief mit dem Betriebsystem Mac OS. Das war ein Betriebsystem mit Arbeitsoberfläche ohne Befehlseingabe: auch für Laien verständlich.
Man konnte schnell damit arbeiten, ohne Besuch von Seminaren oder mit Hilfe von Fachbüchern. Weil es so intuitiv war, war es kinderleicht zu bedienen.

Später folgte ein steiler Anstieg der Rechen- und Speicherkapazität:
Einführung des CD-ROM-Laufwerk, vom 1983 entwickelten CD-Player abgeleitet.

Mittlerweile gibt es auch das DVD-Laufwerk, das BluRay-Laufwerk bzw. entsprechende Brenner.

TV, Radio, Telefonieren, Video ansehen, Videobearbeitung, Spielen, Internet usw. sind heutzutage möglich.
Der Computer ist zur Multimediazentrale geworden.