Czym jest komputer?
Komputer to urządzenie elektroniczne, które przetwarza dane zgodnie z instrukcjami dostarczanymi przez programy komputerowe. Komputery mogą być używane do wykonywania szerokiego zakresu zadań, od podstawowych obliczeń po złożone operacje z udziałem sztucznej inteligencji (AI).
Komputer składa się z dwóch głównych części: sprzętu i oprogramowania. Sprzęt odpowiada za wykonywanie zadań, a oprogramowanie dostarcza sprzętowi wskazówek, jakie zadania należy wykonać – i jak je wykonać.
Sprzęt komputerowy, oprogramowanie układowe, urządzenia peryferyjne i oprogramowanie współpracują ze sobą, aby wprowadzać, przetwarzać, przechowywać i wyprowadzać dane.
- Sprzęt odnosi się do fizycznych komponentów komputera.
- Oprogramowanie odnosi się do oprogramowania systemowego i aplikacji programowych, które działają na komputerze i umożliwiają sprzętowi wykonywanie różnych zadań.
- Oprogramowanie układowe to specjalny rodzaj oprogramowania, które jest osadzone w komponentach sprzętowych w celu kontrolowania ich podstawowych funkcji.
- Urządzenia peryferyjne to urządzenia zewnętrzne, które łączą się z komputerem i zapewniają mu dodatkowe funkcjonalności.
Kto wynalazł komputer?
Wynalezienia komputera nie można przypisać jednej osobie. Ewolucja komputerów od wczesnych mechanicznych maszyn liczących do dzisiejszych zaawansowanych systemów cyfrowych wymagała pracy wielu naukowców, inżynierów i matematyków.
- Charles Babbage (1791–1871) jest często nazywany „ojcem komputera”. Przypisuje mu się promowanie koncepcji programowania i idei automatyzacji obliczeń.
- Ada Lovelace (1815–1852) napisała to, co często uważa się za pierwszy algorytm przeznaczony do przetwarzania przez maszynę.
- George Boole (1815–1864) opracował system logiczny, który położył podwaliny pod system binarny używany w programowaniu komputerowym i projektowaniu obwodów cyfrowych.
- Alan Turing (1912–1954) jest uznawany za sformalizowanego pojęcia „algorytmu” i „obliczeń” dzięki wynalezieniu swojej maszyny Turinga. Wniósł również wkład w dziedzinę sztucznej inteligencji i zaproponował metodę określania, czy maszyna jest zdolna do inteligentnego zachowania, które jest nieodróżnialne od zachowania człowieka.
- John Atanasoff i Clifford Berry (1942) zaprojektowali i zbudowali jeden z pierwszych elektronicznych komputerów cyfrowych. Komputer Atanasoffa-Berry’ego (ABC), który został zaprojektowany głównie do rozwiązywania liniowych równań algebraicznych, używał cyfr binarnych i miał zdolność wykonywania równoczesnych operacji równolegle.
- John Mauchly i J. Presper Eckert (1945) zaprojektowali i zbudowali Elektroniczny Numeryczny Integrator i Komputer (ENIAC), jeden z najwcześniejszych elektronicznych komputerów cyfrowych ogólnego przeznaczenia. ENIAC można było przeprogramować w celu rozwiązania szerokiego zakresu problemów numerycznych.
- John von Neumann (1903-1957) zaproponował zasadę przechowywanych programów w 1945 roku. Ta innowacja jest często uważana za równie znaczącą, jak przejście od obliczeń mechanicznych do elektronicznych.
- John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley wynaleźli tranzystor w 1947 roku. Tranzystory, które służą do sterowania i manipulowania sygnałami elektrycznymi, zaczęły zastępować lampy próżniowe w komputerach pod koniec lat 50. XX wieku.
Pomysł Roberta Noyce’a na umieszczenie układu scalonego (IC) na chipie krzemowym w 1959 roku umożliwił masową produkcję układów scalonych i utorował drogę do miniaturyzacji podzespołów komputerowych. - Ted Hoff, Federico Faggin, Stanley Mazor i Masatoshi Shima zaprojektowali pierwszy dostępny komercyjnie mikroprocesor, który został wydany przez firmę Intel w 1971 roku. Zdolność mikroprocesora do wykonywania różnych zadań na jednym chipie pomogła w stworzeniu komputerów osobistych (PC) i inteligentnych urządzeń.
Co potrafi komputer?
Komputer może wykonywać szeroki zakres zadań, w zależności od jego konstrukcji i oprogramowania, na którym działa.
Typowe możliwości obejmują:
- Wykonywanie złożonych obliczeń matematycznych z dużą prędkością
- Tworzenie, śledzenie, przechowywanie i przesyłanie
- Ułatwianie kreatywności, komunikacji, współpracy i nauki online
- Zapewnianie dostępu do World Wide Web (WWW).
- Prowadzenie złożonych symulacji i analiz na potrzeby badań naukowych
- Ułatwianie uczenia maszynowego (ML) i sztucznej inteligencji
- Kontrolowanie i monitorowanie innych systemów komputerowych
- Odtwarzanie strumieniowych multimediów i gier wideo na komputerach
- Zarządzanie cyfrowymi transakcjami finansowymi
- Automatyzacja procesów biznesowych
- Digitalizacja opieki zdrowotnej i wspieranie Internetu Rzeczy Medycznych (IoMT)
Marki komputerów
Kryteria klasyfikacji komputera według marki opierają się na nazwie handlowej, pod którą komputer jest sprzedawany. Nazwy marek są tworzone przez firmę produkującą komputer. Popularne marki komputerów to Apple, Dell, HP, Lenovo, Acer, Samsung i Microsoft.
- Firma Apple jest znana z komputerów Mac, w tym MacBook Air, MacBook Pro, iMac i Mac Pro. Marka ta słynie z koncentracji na czystym, minimalistycznym wzornictwie i intuicyjnym doświadczeniu użytkownika.
- Firma Dell oferuje szeroką gamę komputerów stacjonarnych, laptopów, serwerów i stacji roboczych z systemem Windows. Partnerstwo firmy z firmą Microsoft zapewnia, że komputery Dell są zoptymalizowane pod kątem pakietu aplikacji do zwiększania produktywności i usług w chmurze firmy Microsoft.
- Firma Hewlett-Packard (HP) sprzedaje laptopy i komputery stacjonarne, a także szeroką gamę urządzeń peryferyjnych, w tym drukarki do użytku domowego i biznesowego.
- Firma Lenovo jest jednym z największych na świecie dostawców komputerów PC. Jej seria ThinkPad, pierwotnie opracowana przez firmę IBM, słynie z trwałości, niezawodności i funkcji zorientowanych na biznes. Ich linia IdeaPad, skierowana do rynku konsumenckiego, jest również popularna ze względu na innowacyjne wzornictwo i przystępną cenę.
- Acer jest popularnym wyborem dla konsumentów, którzy szukają niedrogich opcji komputerowych. Firma jest wiodącym producentem Chromebooków i jest znana z wydajnych laptopów do gier i komputerów stacjonarnych.
- Samsung jest znany ze swoich komputerów mobilnych i dysków SSD. Seria Galaxy Book tej firmy została zaprojektowana tak, aby spełniać szeroki zakres potrzeb użytkowników, od codziennych obliczeń po bardziej wymagające zadania obliczeniowe.
- Microsoft jest znany z konsoli do gier Xbox, a także z linii komputerów Surface, która obejmuje laptopy, komputery 2 w 1 i tablety. Pionowa integracja systemu operacyjnego ze sprzętem to strategia, którą Apple z powodzeniem stosuje.
Systemy operacyjne komputerów
Różne typy komputerów używają różnych typów systemów operacyjnych. Każdy typ systemu operacyjnego jest zaprojektowany w celu optymalizacji wydajności i funkcjonalności dla określonych obciążeń i wymagań dotyczących zasobów.
Główne systemy operacyjne komputerów
Microsoft Windows, macOS, Chrome OS i dystrybucje Linuksa, takie jak Ubuntu, to systemy operacyjne dla komputerów stacjonarnych. Te solidne systemy operacyjne są przeznaczone dla komputerów stacjonarnych i laptopów, które są używane do obsługi szerokiej gamy zadań.
Android i iOS to najpopularniejsze systemy operacyjne dla urządzeń mobilnych. (Microsoft miał kiedyś mobilny system operacyjny, ale wycofał go w 2019 r.) Te lekkie systemy operacyjne są przeznaczone dla tabletów i smartfonów, które mają interfejsy dotykowe i wymagają energooszczędności.
Specjalistyczne systemy operacyjne komputerów
Windows Server i Red Hat Enterprise Linux (RHEL) to serwerowe systemy operacyjne. Ten typ systemu operacyjnego jest przeznaczony dla komputerów, które zarządzają zasobami sieciowymi, świadczą usługi innym komputerom w sieci i obsługują zadania wymagające większej ilości zasobów niż komputery stacjonarne lub laptopy.
QNX i VxWorks to przykłady systemów operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS). Ten typ modułowego systemu operacyjnego jest używany w komputerach wbudowanych w maszyny.
Komputery PC i Mac
Na początku ery komputerów osobistych komputery Windows i Macintosh oferowały unikalne wrażenia użytkownika (UX). System operacyjny Macintosh, wprowadzony przez Apple w 1984 r., był jednym z pierwszych systemów operacyjnych, w których użytkownicy mogli wchodzić w interakcję z komputerem za pomocą graficznego interfejsu użytkownika (GUI).
Natomiast pierwsza wersja systemu Microsoft Windows, która została wprowadzona w 1985 r., nakładała graficzny interfejs na oparty na tekście system operacyjny wiersza poleceń o nazwie MS-DOS. Oznaczało to, że wczesni użytkownicy systemu Windows często korzystali zarówno z interfejsu graficznego, jak i interfejsów wiersza poleceń (CLI).
Ze względu na różnice między tymi dwoma systemami operacyjnymi programiści musieli tworzyć unikalne wersje każdej aplikacji programowej dla komputerów Macintosh i Windows.
Aby pomóc konsumentom, wersja systemu Windows została oznaczona jako „PC”, a wersja systemu Macintosh jako „Mac”. Jeśli aplikacja była wieloplatformowa, etykieta głosiła PC/Mac.
W istocie ta strategia marketingowa zrównała znaczenie słowa PC z pojęciem systemu Windows, choć technicznie rzecz biorąc PC odnosi się do dowolnego typu komputera osobistego – nawet tych urządzeń komputerowych, które działają w oparciu o systemy operacyjne Mac i Linux.