Na informaΦnφ technologie jsme si zvykli a dφvßme se na n∞ jako na samoz°ejmou souΦßst ka₧dodennφho ₧ivota, i kdy₧ se vyvφjejφ tak rychle a p°ekotn∞ jako dosud ₧ßdn² jin² obor lidskΘ Φinnosti. Prßv∞ proto stojφ za to zamyslet se, jak jsme k souΦasnΘmu stavu doÜli a kam asi m∙₧eme v budoucnosti dojφt. ZaΦneme proto mal²m ohlΘdnutφm. Dnes se podφvßme p°edevÜφm na v²voj hardwaru.
PO╚═TA╚ POH┴N╠N▌ P┴ROU
Snaha usnadnit si mechanickou prßci p°i poΦφtßnφ je starß jako poΦφtßnφ samo; u₧ ve starov∞ku se setkßvßme s astrolßby, rafinovan²mi mechanick²mi za°φzenφmi, kterß urΦovala polohu hv∞zd, fßze m∞sφce atd. Prvnφ kalkulaΦku pr² navrhl Jan Kepler r. 1619 za svΘho pobytu v Linci. Zpravidla se vÜak v literatu°e uvßdφ a₧ stroj Blaise Pascala z r. 1641, kter² m∞l slou₧it k usnadn∞nφ prßce finanΦnφch ·°ednφk∙ v ·°adu jeho otce. DalÜφm, kdo se pokusil o vylepÜenφ, byl znßm² n∞meck² matematik Gottfried W. Leibniz na p°elomu 17. a 18. stoletφ.
NicmΘn∞ prvnφm za°φzenφm, kterΘ lze oznaΦit jako poΦφtaΦ, byl Difference Engine, stroj navr₧en² AngliΦanem Charlesem Babbagem ve 20. letech 19. stoletφ. Tento stroj m∞l poΦφtat a tisknout tabulky polynom∙; v r. 1822 sestrojil Babbage jeho zjednoduÜen² funkΦnφ prototyp a zφskal finanΦnφ podporu - dnes bychom °ekli grant - britskΘ admirality na stavbu plnΘ verze.
V souΦasnosti nßm m∙₧e p°ipadat podivnΘ, ₧e se o n∞co takovΘho zajφmalo nßmo°nictvo, d∙vod je vÜak ve skuteΦnosti prost²: p°i nßmo°nφ navigaci se tehdy pou₧φvaly tabulky udßvajφcφ polohy hv∞zd na obloze v zßvislosti na zem∞pisnΘ Üφ°ce a na Φase. Tyto tabulky se poΦφtaly ruΦn∞, a proto obsahovaly obrovskΘ mno₧stvφ chyb, kterΘ mohly zp∙sobit - a takΘ zp∙sobovaly - ztroskotßnφ lodφ. P°i prßci na Difference Engine dosp∞l Babbage r. 1837 k myÜlence univerzßlnφho ΦφslicovΘho poΦφtaΦe, kter² nazval Analytical Engine. Ten m∞l obsahovat vstupnφ a v²stupnφ za°φzenφ (vyu₧φvajφcφ d∞rnΘ Ütφtky) a operaΦnφ jednotku °φzenou programem zapsan²m na d∞rn²ch Ütφtcφch. CelΘ za°φzenφ m∞lo b²t mechanickΘ, pohßn∞nΘ parnφm strojem. Charles Babbage projekt Analytical Engine nikdy nedokonΦil. Jednak proto, ₧e plßny neustßle m∞nil a vylepÜoval, jednak proto, ₧e narazil na technologickß omezenφ svΘ doby - praskajφcφ ozubenß kola atd. DokonΦit projekty zapoΦatΘ Babbagem se poda°ilo a₧ r. 1853 ÜvΘdskΘmu prßvnφkovi Georgu Scheutzovi a jeho synovi.
S Babbagem ·zce spolupracovala Ada Augusta Byronovß z Lovelance, vnuΦka lorda Byrona a matematiΦka vychovanß de Morganem, kterß b²vß obΦas oznaΦovßna za v∙bec prvnφ programßtorku. Z jejφch poznßmek vypl²vß, ₧e p°i prßci na Analytical Engine si Babbage uv∞domil v²znam podmφn∞nΘho skoku, kter² umo₧≥uje rozv∞tvit programovan² algoritmus a vytvo°it cyklus, a ₧e ho jeho poΦφtaΦ podporoval.
DRUH┴ SV╠TOV┴ V┴LKA
Prvnφ elektrickΘ za°φzenφ, kterΘ lze pova₧ovat za p°edch∙dce dneÜnφch poΦφtaΦ∙, sestrojil v roce 1935 v N∞mecku, v berlφnskΘm byt∞ sv²ch rodiΦ∙, student Konrad Zuse; v roce 1936 si ho dal patentovat a oznaΦil ho Z1. V pr∙b∞hu vßlky pak sestrojil dalÜφ verze, oznaΦenΘ Z2 (1939) a Z3 (1941). Nßsledujφcφ model Z4 vyvezl do èv²carska a tam na n∞m pracoval a₧ do r. 1955. Poznamenejme, ₧e model Z1 m∞l mechanickou, nikoli elektrickou pam∞¥. Mezi instrukcemi Zuseov²ch poΦφtaΦ∙ chyb∞l podmφn∞n² skok; Zuse z°ejm∞ neznal Babbageovy prßce.
Nezßvisle na n∞m sestrojil podobnΘ za°φzenφ v r. 1939 v USA prof. John Atanasoff a pou₧il je pro °eÜenφ systΘmu diferencißlnφch rovnic v jistΘ ·loze z teoretickΘ fyziky.
T∞sn∞ p°ed druhou sv∞tovou vßlkou sestrojil v Polsku Marian Rejewski tzv. bombu, relΘovΘ za°φzenφ, kterΘ slou₧ilo k luÜt∞nφ n∞meck²ch zprßv Üifrovan²ch pomocφ za°φzenφ Enigma. Tato za°φzenφ se v pr∙b∞hu vßlky pou₧φvala takΘ v Britßnii. (Nßzev bomba byl nejspφÜ odvozen od toho, ₧e za°φzenφ tikalo jako Φasovanß bomba.) Za teoretick² zßklad dneÜnφch poΦφtaΦ∙ se zpravidla poklßdajφ prßce anglickΘho matematika Alana Turinga z 30. let. MatematickΘ ve°ejnosti se v nich p°edstavil tzv. Turing∙v stroj, abstraktnφ za°φzenφ, kterΘ zpracovßvß ·daje zadanΘ na vstupnφ pßsce a v²sledky vypisuje na v²stupnφ pßsku. Na zßklad∞ t∞chto teoriφ pak byl za vßlky postaven Colossus, kter² slou₧il k luÜt∞nφ nejtajn∞jÜφ n∞meckΘ Üifry Lorenz, pou₧φvanΘ pouze nejvyÜÜφm velenφm. Z°ejm∞ Ülo o prvnφ skuteΦn² poΦφtaΦ; za°φzenφ samotnΘ vÜak bylo po vßlce kv∙li utajenφ zniΦeno a plßny spßleny, tak₧e informace o n∞m se na ve°ejnosti objevily a₧ v nedßvnΘ dob∞. (╚lov∞ku se nechce v∞°it, ₧e by n∞kdo takov² rozkaz poslechl. Z°ejm∞ postrßdßm toho sprßvnΘho vojenskΘho ducha.)
VON NEUMANNOVY PO╚═TA╚E
Colossus i ENIAC, postaven² r. 1946 na univerzit∞ v Pensylvßnii, se programovaly "zvenku", zpravidla propojovßnφm funkΦnφch blok∙. OvÜem u₧ v r. 1944 p°iÜel americk² matematik John von Neumann s myÜlenkou, ₧e instrukce, kterΘ °φdφ chod poΦφtaΦe, jsou takΘ data, a proto by m∞ly b²t ulo₧eny v pam∞ti. (V literatu°e najdeme i datum 1946.) Prvnφm poΦφtaΦem von Neumannova typu, tedy poΦφtaΦem °φzen²m programem ulo₧en²m v operaΦnφ pam∞ti, byl EDSAC postaven² v r. 1949 v Cambridgi ve stßt∞ Massachusetts. Jednφm z prvnφch program∙, kterΘ na n∞m b∞₧ely, byl v²poΦet Ludolfova Φφsla ? na cca 2000 mφst.
Na principu poΦφtaΦ∙ se od tΘ doby nic nezm∞nilo. Velmi v²razn∞ se vÜak zm∞nilo technologickΘ zßzemφ, kterΘ spoluurΦuje mo₧nosti poΦφtaΦ∙.
BURÄOAZN═ PAV╠DA
U nßs - a v celΘm v²chodnφm bloku - zp∙sobila v²raznΘ zdr₧enφ Stalinova doktrφna, podle nφ₧ byla kybernetika - jak se tehdy v∞da o °φzenφ a poΦφtaΦφch naz²vala - bur₧oaznφ pav∞da. Tento nßzor oficißlnφch mφst p°etrvßval i po Stalinov∞ smrti nejen celß 50. lΘta, ale i na poΦßtku 60. let. P°irozen²m d∙sledkem bylo, ₧e v∞dci museli zßjem o tyto oblasti r∙zn²m zp∙sobem maskovat. Pon∞kud legraΦnφ nap°φklad je, ₧e Akademie v∞d ╚R mß dodnes ┌stav teorie informace a automatizace, proto₧e daleko p°irozen∞jÜφ nßzev Kybernetick² ·stav byl jeÜt∞ v r. 1959 politicky naprosto nevhodn².
P°esto - a p°es znaΦn² odpor mnoh²ch mocn²ch i ve v∞deck²ch kruzφch - byl r. 1957 v ╚eskoslovensku postaven prof. Antonφnem Svobodou a jeho spolupracovnφky prvnφ poΦφtaΦ, a to ve V²zkumnΘm ·stavu matematick²ch stroj∙, kter² v tΘ dob∞ pat°il ╚SAV. Nesl nßzev SAPO (samoΦinn² poΦφtaΦ) a v zahraniΦnφ literatu°e je uvßd∞n jako prvnφ poΦφtaΦ, kter² m∞l vestav∞nΘ mechanismy pro oÜet°ovßnφ chyb - nap°. samoopravnΘ k≤dy. D∙vodem byla znaΦnß nespolehlivost elektromagnetick²ch relΘ, z nich₧ byl postaven.
SamoopravnΘ k≤dy byly pou₧ity i ve druhΘm ΦeskoslovenskΘm poΦφtaΦi, oznaΦenΘm EPOS (elektronkov² poΦφtacφ stroj, 1963). I tento poΦφtaΦ stav∞l prof. Svoboda, p°ed jeho dokonΦenφm vÜak byl neustßl²mi p°ekß₧kami z oficißlnφch mφst donucen emigrovat.
Teprve pak se k nßm zaΦaly dovß₧et sov∞tskΘ poΦφtaΦe Ural a pozd∞ji Minsk; vzhledem k tomu, odkud pochßzely, si proti nim nikdo nedovolil nic namφtat. ╚eskoslovensko tφm ovÜem ztratilo mo₧nost stßt se poΦφtaΦovou velmocφ.
Poznamenejme, ₧e myÜlenka stroje odolnΘho proti vlastnφm chybßm byla pou₧ita o deset let pozd∞ji u poΦφtaΦ∙, kterΘ slou₧ily v projektu Apollo, jeho₧ cφlem bylo p°istßnφ Φlov∞ka na M∞sφci.
DALè═ V▌VOJ
DneÜnφ poΦφtaΦe jsou, stejn∞ jako p°ed 50 lety, stroje von Neumannova typu. Princip se tedy nezm∞nil, podstatn∞ se ovÜem m∞nilo provedenφ poΦφtaΦ∙ a jejich v²konnost. PovßleΦnΘ poΦφtaΦe byly postaveny z elektronek; nap°φklad ENIAC jich m∞l tΘm∞° 20 000. Jejich spot°eba energie odpovφdala nßrok∙m v∞tÜφ vesnice; ony tisφce elektronek vy₧adovaly takΘ velice ·ΦinnΘ chlazenφ a jeho selhßnφ mohlo snadno zp∙sobit po₧ßr (tak skonΦil, pokud vφm, i poΦφtaΦ EPOS). Elektronky byly brzy nahrazeny tranzistory, je₧ byly objeveny v r. 1947 W. Brattainem a J. Bardeenem. To umo₧nilo zmenÜit jak prostorovΘ, tak energetickΘ nßroky poΦφtaΦ∙ a p°itom zv²Üit jejich v²kon. DalÜφm krokem bylo pou₧itφ integrovan²ch obvod∙ (kterΘ vynalezli Kilby a Noyce, 1958). Ty se ve v²poΦetnφ technice zaΦaly uplat≥ovat od poloviny 60. let. V roce 1965 vyslovil Gordon E. Moore, pozd∞jÜφ spoluzakladatel firmy Intel, tvrzenφ, kterΘ je dnes znßmo jako Moor∙v zßkon a kterΘ °φkß, ₧e poΦet tranzistor∙, kterΘ lze umφstit na jeden Φip integrovanΘho obvodu, se p°ibli₧n∞ za rok zdvojnßsobφ a ₧e tento trend bude pokraΦovat. Pozd∞ji se ukßzalo, ₧e v²voj je o n∞co pomalejÜφ - ke zdvojnßsobenφ je t°eba cca 18 m∞sφc∙ -, nicmΘn∞ Moor∙v zßkon platφ dodnes.
V roce 1971 uvedla firma Intel prvnφ mikroprocesor, Φty°bitov² Φip s oznaΦenφm 4004, kter² obsahoval 2300 tranzistor∙. V roce 1972 nßsledoval osmibitov² mikroprocesor 8008 a pak 8080. Bez nadsßzky lze tvrdit, ₧e tyto dva mikroprocesory spustily zm∞ny ve sv∞t∞ v²poΦetnφ techniky, nebo¥ umo₧nily postavit mikropoΦφtaΦ (znφ to neobvykle, ale tento termφn se opravdu pou₧φval) a tak zp°φstupnit v²poΦetnφ techniku obyΦejn²m lidem. I kdy₧ dnes nßm poΦφtaΦe Spektrum od firmy Sinclair a dalÜφ p°ipadajφ jako hraΦky, a ve skuteΦnosti niΦφm jin²m ani nebyly, jejich obrovskou zßsluhou vÜak je, ₧e vychovaly °adu budoucφch programßtor∙ a p°ipravily p∙du pro nßstup osobnφch poΦφtaΦ∙.
Nßsledujφcφ obvody firmy Intel, poΦφnaje mikroprocesorem 8086, se staly zßkladem osobnφch poΦφtaΦ∙ (PC). A prßv∞ osobnφ poΦφtaΦe zahßjily p°echod minipoΦφtaΦ∙ od hraΦek k pou₧iteln²m pracovnφm nßstroj∙m a zm∞nily chßpßnφ poΦφtaΦ∙. DalÜφ mikroprocesory, a₧ po Pentium nebo Itanium, stejn∞ jako mikroprocesory firem Motorola a jin²ch, jsou ji₧ jen logick²m pokraΦovßnφm tohoto v²voje.
D∙sledkem byl prudk² pokles cen (o vφce ne₧ 5 °ßd∙ v pr∙b∞hu 50 let), doprovßzen² snφ₧enφm velikosti a spot°eby energie a stejn∞ obrovsk²m nßr∙stem v²konnosti poΦφtaΦ∙. Pokles cen m∞l za nßsledek v²raznΘ rozÜφ°enφ trhu s poΦφtaΦi, a tedy takΘ s programy - a to zp∞tn∞ urychlilo v²voj nejen hardwaru, ale i programovacφch jazyk∙ a dalÜφch nßstroj∙.
U₧ v 70. letech se objevily prvnφ poΦφtaΦovΘ sφt∞ - nejprve pro ·Φely armßdy a univerzit. V pr∙b∞hu 80. let vznikla v zßpadnφm sv∞t∞ sφ¥, oznaΦovanß dnes jako internet. Po pßdu komunistickΘho re₧imu se k nφ p°ipojily i zem∞ b²valΘho v²chodnφho bloku, tak₧e se z internetu stala celosv∞tovß sφ¥. A₧ do roku 1992 Ülo o neziskovou zßle₧itost; teprve pak zaΦala b²t vyu₧φvßna i ke komerΦnφm ·Φel∙m.
Miroslav Virius
P°φÜt∞: Hardware je t°eba o₧ivit softwarem. Proto se p°φÜt∞ podφvßme na programovßnφ a programovacφ jazyky.
