Arvuti ajalugu
Sissejuhatus
Arvuti on arvutamist hõlbustav tehniline vahend. Arvuti eelkäijad olid mitmesugused arvelauad, näiteks Roomas abakus ja Jaapanis soruban. Esimesed mehaanilised arvutid konstrueerisid 17. saj. prantsuse teadlane B. Pascal ja saksa teadlane G. W. Leibniz. 19. saj. lõpus võeti mehaanilised arvutusmasinad – aritmomeetrid – laialdaselt kasutusele. II maailmasõja ajal leiutati elektronarvutid. Esimesi selliseid oli USA-s 1943 - 46 ehitatud ENIAC, mis oli mõeldud suurtükimürskude lennutee arvutamiseks. Edaspidi hakati nendega tegema igasuguseid arvutusi. Elektronarvutis kujutavad arve elektriimpulsside kombinatsioonid. Tehted toimuvad elektroonikalülitustes. Lülitused sisaldasid algul elektronlampe, hiljem on need asendatud pooljuhtseadistega – transistoridega ja integraallülitustega. Viimastes on ühte umbes 5x5 mm suurusesse ränikristalli vormitud tuhandeid takisteid, kondensaatoreid, dioode, transistore ja elektrilisi ühendusi. Protsessoris toimuvad arvutustehted ja muud operatsioonid. Andmeid säilitatakse põhimälus tillukeste magnetsüdamike olekuna või pooljuhtlülitustes olevate elektrilaengutena. Välismälu moodustavad magnetlint-mäluseadmed, milles andmed on jäädvustatud magnetlindile umbes nagu magnetofonis, ning ketasmäluseadmed, kus andmed säilivad magnetkelmega kaetud ketastel. Sisendseadmete kaudu sisestatakse andmeid näiteks mulgustatud kaartidelt ning väljundseadmed esitavad arvutustulemused tabelitena, joonistena või muul viisil. Arvuti talitlust juhib programm, töökiirus on sadu tuhandeid ja isegi kümneid miljoneid tehteid sekundis. Et mikroelektroonika võimaldab valmistada keerukaid elektronlülitusi tillukestena, siis saab ehitada väikesi arvuteid. Miniarvuteid kasutatakse teaduslaboratooriumides, tööstusettevõtteis ning konstrueerimisbüroodes. Klahvarvutid on eriti lihtsad käsitseda, andmed ja arvutuseeskiri sisestatakse neisse klahvistiku abil käsitsi. Taskuarvutid on väga väikesed, ent paljud mudelid võimaldavad teha keerukaid teadusarvutusi. Taskuarvuti põhisõlm on mikroprotsessor – arvutusseade, mille elektronlülitus on vormitud mõne ruutmillimeetri suurusesse pooljuhtkristalli. Selliseid protsessoreid kasutatakse üha rohkem ka tööstus- ja kodumasinais, autodes, teadusaparaatides ja mujal, kus nad võimaldavad näiteks automaatselt juhtida seadme talitlust või registreerida mõõteandmeid. Tänapäeva arvuti ei ole üksnes arvutusseade, temaga säilitatakse, sorditakse ja töödeldakse igasuguseid andmeid, sealhulgas teadus- ja tehnikatekste, konstruktorijooniseid ja muud sellist.
Aastal 1694 täiustas Saksa matemaatik ja filosoof Gottfried Wilhem von Leibniz liitmismasinat, luues masina, mille abil oli võimalik ka korrutada. Nagu liitmismasin töötas ka see masin hammasrataste ja ketastega. Kuigi masin oli valmis ei hakatud seda laialdaselt tootma ega kasutama. Alles aastal 1820 hakkasid levima mehhaanilised arvutusmasinad -- kalkulaatorid. Sellel ajal leiutas prantslane Charles Xavier Thomas de Colmar masina, mis suutis liita, lahutada, korrutada ja jagada. See masin oli laialdaselt kasutusel kuni esimese maailmasõjani.
Tõeliste arvutite leiutaja on inglise matemaatika professor Charles Babbage (1799-1871). Kõik algas sellest, kui ta oli vihane Kuningliku Astronoomia Ühingu peale, sest nende tehtud arvutustes oli palju vigu, ta ütles selle peale "Ma palun jumalat, et need arvutused saaks teha aurujõul!". Nende sõnadega algas arvutite automatiseerimine. Aastal 1812 märkas Babbage et paljud pikad arvutused, eriti need, mida oli vaja mingite matemaatiliste tabelite tegemiseks olid tegelikud sama tegevuse kordamised. Ta arvas, et neid arvutusi oleks võimalik teha ka automaatselt. Aastal 1822 tegi Babbage oma esimese sammu selle probleemi lahendamise suunas, kui ta hakkas valmistama mehhaanilist arvutusmasinat, mille ta nimetas diferentsiaal-mootoriks. Masinale andis energiat aurumasin ja see oli lokomotiivi suurune. Masin suutis teha vajalikud arvutused ja ka vastuse trükkida. Selle tootmist alustas Babbage 1883 aastal Briti valitsuselt saadud rahade abil. Peale kümmet aastat Diferentsiaal-mootoril töötamist hakkas Babbage välja töötama maailma esimest arvutit, mille ta nimetas Analüütiliseks mootoriks. Babbage abiliseks selle arvuti välja töötamisel oli Augusta Ada King, Lovelace’i krahvinna (1815-1842), kes oli ka inglise poeedi Lord Byroni tütar. Ta tundis masina ehitust ja ta valmistas ka masinale instruktsiooniridasid, ehk siis teiste sõnadega programme, mis tegi temast maailma esimese naisprogrammeerija. Aastal 1980 nimetas USE kaitseministeerium ühe programmeerimiskeele tema järgi ADA-ks. Babbage ei suutnud oma masinat kahjuks valmistada, aga tema idee oli sama, mis tänapäeva arvutitel. Masin, mida küll kunagi valmis ei ehitatud koosnes 50000 komponendist, sellele oleks programme sisestatud augustaud kaartide abil ja arvuti mälu oli võimeline endas hoidma 1000 numbrit, mis igaüks oleks võinud olla kuni 50-kohaline.
Aastal 1889 hakkas Herman Hollerith (1860-1929) välja töötama arvutit, et arvutada USA rahvaloenduse tulemusi. Ta kasutas selleks ka Joseph-Marie Jacquardi leiutatud augustatud kaarte ehk siis perfokaarte, mida oli vaja masinale info andmiseks. Eelmise rahvaloenduse (1880) tulemuse arvutamiseks kulus USA rahvastikuametil 10 aastat, uue masinaga kulus tulemuse saamiseks 6 nädalat. Ühele augustatud kaardile mahtus 80 arvu. Augustatud kaardid olid väga tähtis leiutis arvutitele, sest nende abil sai infot säilitada ja ka korduvalt kasutada. Aastal 1896 asutas Hollerith firma, millest tuli pärast mitmeid firmade ühinemisi aastal 1924 firma nimega IBM, mis oli ja on ka tänapäeval üks suurim Arvutite ja muude kontorimasinate tootja maailmas. Augustatud kaarte kasutati arvutites kuni 1960 aastateni.
Aastal 1931 valmistas Vannevar Bush (1890-1974) kalkulaatori diferentsiaal arvutusteks. Masin oli väga kompleksne ja koosnes sadadest hammasratastest. Et vähendada selle masina kogukust hakkasid John V. Atansoff (1903), kes oli Iowa Osariigi Ülikooli professor ja tema abiline Clifford Berry välja töötama täis-elektroonilist arvutit, mis kasutas arvuti vooluringis juba kahendmuutujaid ehk loogikamuutujaid, mille väärtus võis olla kas tõene või mitte-tõene. See lähenemine probleemile pärines 19. sajandi keskelt George Boole’ilt (1815-1864), kes laiendas kahendsüsteemi algebrasse öeldes, et iga matemaatilist tehet võib märkida kas tõese või mitte-tõesena. Kahjuks kaotas nende projekt rahastajad ja nende tööd hakkas varjutama teiste teadlaste samalaadne töö.
Esimese arvuti projekti alustati 1943 aastal. Projekti tulemuseks oli arvuti ENIAC, mille lõid John Mauchly ja J. Presper Eckert. Arvuti võimaldas teha 5000 operatsiooni sekundis ja võttis enda alla terve toa.
Esimene kommertslik arvuti, LEO, loodi Inglismaal 1951. aastal. Sellega sai kiiremini ja ladusamalt tegeleda päevarutiinidega: kookide valmistamise ja laialikandmise andmetega. 1953. aastal lisati arvuti mälu sisse magnetist südamik, mis tegi arvutid senisest veelgi kiiremaks ja töökindlamaks.
1954. aastal edenes arvutimüük juba jõudsalt. IBM 650 tüüpi arvuteid müüdi 450 tükki aastas. Arvutid olid tunduvalt kiiremad ja andmed kergemini kättesaadavamad.
1957. aastal leiutati arvutikeel MATH-MATIC. Ka Bill Gates alustas selle keele uurimisega.
1958. aastal leiutati SAGE arvutivõrk – Poolautomaatne Maakeskkond otsetõlkes. See süsteem liitis ühte võrku USA ja Kanada radarid(lennukid jm. Õhusõidukite jaoks). Samal aastal Jaapanis aga ehitati esimene selle maa elektrooniline arvuti NEAC 1101.
1959. aastal lõi Ameerika Pank arvutiga loetava kirjastiili ERMA - Elektrooniline Lindistamise meetod Raamatupidamises. Seda kasutati magnetilise tindiga trükitud tekstide (numbrite) tuvastamiseks.
1960. aastal disainis AT&T spetsiaalselt telefonid – andmefonid, mis võimaldasid arvutis olevaid andmeid muuta analoog-signaalideks, mida sai siis telefoni liini pidi saata kaugete maade taha.
DEC’s PDP-1 arvutile lõid häkkerid mängu Tähesõdalased, mida kasutati hiljem ka teiste arvutite võimaluste tutvustamisel.
Loodi COBOL – tavaärile suunatud arvutikeel arvutitootjate ja Pentagoni poolt (USA sõjaline org), samuti loodi sellel aastal LISP – John McCarthy poolt.
Imelaste Joe Engelbergeri ja George Devoli poolt loodi 1961. aastal tööstusrobot UNIMATE, et luua TV-le pilte.
1963. aastal loodi keel ASII – Ameerika Standard kood. See on kahendikkoodis. Samamoodi töötab ka tänapäeva arvuti. St see on tema põhikood.
1964. aastal loodi arvutikeel BASIC, Thomas Kurtz ja John Kemeny poolt, kes olid Dortmundi kooli õpilased. Seda keelt õpitakse praegugi koolides ja ülikoolides.
Kohvris asuv modem leiutati 1966. aastal. Kui liinid olid halvad või toimus taustal midagi, siis andmed liikusid tavalist telefoniliinipidi jupphaaval ja katkendlikult, kuid see modem võimaldas andmeid telefoniliinipidi saata olenemata taustahelidest.
AT&T Bell Laboratooriumi programmeerijad Kenneth Thompson ja Dennis Ritchie lõid aastal 1969 operatsioonisüsteemi UNIX, mis võimaldas suuresti ajasäästu ja dokumendihaldust mitme kasutajaga.
Intel 4004 mikroprotsessor leiutati aastal 1971. Seda kasutati Jaapani kalkulaatorites. Intel 4004 mikroprotsessor võimaldas teha 60 000 toimingut sekundis.
Intel 8008 mikroprotsessor leiutati aastal 1972, mis suutis esmakordselt lugeda kõiki klaviatuuri märke: nii suuri kui väikeseid jne.
Esimene hiireväljundiga tööjaam, Xerox Alto, leiutati aastal 1974. Neid ei müüdud kunagi, vaid jagati laiali uurimustööks Ülikoolidesse.
1975. aastal võtsid Bill Gates (Microsofti omanik) ja Paul Allen litsentsi BASICule kui Altairi-Personaalarvuti arvutikeelele. 1975. aastal sündis ka võrk ARPANET. Tavakasutajate ja äri pakettide edasisaatmise vorm.
Ühekaardiline Apple 1 “sündis” aastal 1976 ja 1977. aastal tulid Apple 2 ja Commadore PET. 1978. aastal tulid diskid ja kõvakettad.
Firma Seagate lõi esimese kõvaketta aastal 1980, mille suurus on 5 mega. See oli 5 korda suurem kui tavaline diskett sellel ajal, mis mahtus diskiavasse (draiverisse).
1981 – Leiutati Inteli esimene PC (personaalarvuti), mis kasutas operatsioonisüsteemina Dos´i ja protsessori kiirus oli 4.77 ja Adam Osborne’il valmis esimene kaasaskantav arvuti: see maksis 1795 $ ja arvutiga oli kaasas 1500 $ eest tasuta tarkvara. Arvutil oli väike ekraan, modem ja kaks draiverit.
Mitch Kapor lõi Lotus 1-2-3’e aastal 1982.
1983 tuli Compaq PC.
1984 – Apple Macintosh .
1985 – NSFNET, mis on moodsa Interneti eelkäia. Programmeerimiskeel C++ ja Page Maker – graafika.
1986. aastal kasutas Compaq Deskpro 386 32 bitist mikroprotsessorit ja võimaldas teha 4 miljonit toimingut sekundis.
1987 lõi Intel oma arvutitele väiksemad disketid ja kasutatakse uut operatsioonisüsteemi OS/2
1988 võitis Pixar's "Tin Toy" suure filminduse, Akadeemia auhinna, Oskari, parima animeeritud lühifilmi eest. Hiljem 1995 aastal sai sama kompanii auhinna ka Toy Story eest.
1989 esitles Intel 486 protsessorit, mille sagedus on 33 MHz
1990. aastal avaldas Microsoft Windows 3.0 ka HTML kood ja WWW - ülemaailmne arvutivõrk muutusid juba levinud asjadeks.
Kasutatud kirjandus
http://toksa.kasulikku.net/arvutiabi/arvuti%20ajalugu.html
http://www.zone.ee/pelgukool/ajalugu/ajalugu.htm
Eneke nr. 1