TEORETICKÝ PREHĽAD PROBLEMATIKY
Z histórie PC
Ľudia si odjakživa uľahčovali svoju prácu technickými pomôckami. Pri počítaní si okrem prstov pomáhali ABAKUSOM, predchodcom počítadla, ktorý vznikol asi pred 5000 rokmi. Bola to drevená alebo hlinená doštička, v ktorej boli vyryté jarčeky a v nich sa posúvali kamienky. Tie sa po latinsky volajú calculus (kalkulus), odtiaľ meno pre kalkulačku. Abakus sa dodnes používa v Japonsku a Číne.
Už v 30. rokoch 19. storočia vznikajú prvé plány na zostavenie strojov, založené na princípoch, ktoré sa dnes využívajú v moderných počítačoch. Pre technické možnosti 19. storočia však bol ich mechanizmus veľmi príliš komplikovaný, takže prechod od teórie k praxi sa musel odložiť o celé storočie, až do vynálezu elektroniky, osobitne tranzistorov a integrovaných obvodov. Prvý počítací stroj vytvoril v roku 1642 francúzsky matematik a filozof Blaise Pascal (1623 – 1662). Bol to mechanický počítací stroj, ktorý vedel sčítať a odčítať šesťciferné čísla. Pascalove zásluhy o rozvoj výpočtovej techniky boli ocenené pomenovaním jedného programovacieho jazyka jeho menom. Za prvý počítač môžeme pokladať návrh Charlesa Babbagea v roku 1833. Bol to prvý stroj, v ktorom mali byť výpočtové operácie vykonávané podľa vopred vytvoreného programu. Tento stroj mal už pamäť a dáta a programy sa zavádzali pomocou papierových kariet (podobné karty sa používali ako pamäťový prostriedok na riadenie tkáčskych strojov). Tento počítací stroj je známy pod názvom „analytický stroj“ (Analytical Engine). Nepodarilo sa ho však dokončiť, pretože stav jemnej mechaniky nebol v tej dobe na dostatočnej úrovni. Preto Babbageho stroj predbehol svoju dobu a upadol do zabudnutia.
V roku 1946 bol skonštruovaný a uvedený do činnosti prvý samočinný počítač ENIAC (Electornic Numeral Integrator And Computer), ktorý bol vyvinutý na Pensylvánskej Univerzite v USA. Bolo to mamutie zariadenie, ktoré potrebovalo priestranné haly s účinným chladením. Stroj nebol vybavený nijakým programom a užívateľ si ho musel sám programovať prepínaním veľkého množstva spínačov.
Ďalším vývojom techniky boli postupne počítače predchádzajúcich generácií nahradené výkonnejšími počítačmi, ktoré ako základný stavebný prvok používali integrované obvody – čipy. Revolúciu osobných počítačov spustil Altair 8800, výrobok vytvorila a vyrobila spoločnosť MILS so sídlom v Novom Mexiku. V 1975 sa predával v kufríkovom vyhotovení a stal 395 dolárov. Dosiaľ posledným významným prvkom, ktorý určuje kvalitu počítača, je mikroprocesor. 80. a 90. roky 20. storočia priniesli revolúciu v oblasti počítačov. Dramaticky sa zvyšoval ich výkon a rýchlosť operácií, naproti tomu sa ich rozmery a cena ustavične zmenšovali.
Kancelárske písacie stroje začali nahradzovať stolné počítače. Začali sa objavovať v kanceláriách, domácnostiach i školách. Noví užívatelia mali k dispozícií nové programy. Výkonné databázy organizáciám umožnili, aby uchovávali a spracúvali obrovské množstvo informácií. Navyše sa počítače spojili do siete, čo umožnilo, aby sa účastníci podelili o dáta i softvér spôsobom v minulosti nevídaným. V dnešnej dobe sa už počítač stáva neodmysliteľnou súčasťou spoločnosti.
Osobný počítač
Podľa J. Skalka a I. Jakaba (2000, s. 11) sa dnešný počítač skladá:
• z procesora
• pamäti (+ ďalších interných súčiastok)
• disku
• monitora
• klávesnice
• myši
Prvú základnú schému počítača však navrhol matematik John von Neumann.
Obrázok 1a: Von Neumannova schéma počítača
Počítač sa teda skladá zo vstupných jednotiek, výstupných jednotiek a jadra. Za vstupné jednotky považujeme tie, ktorými informácie do počítača vstupujú - klávesnica, myš atď. Pomocou výstupných jednotiek sa dozvieme výsledok, sú to monitor, tlačiareň atď. Jadro počítača tvorí procesor a vnútorná pamäť počítača (RAM).
Skrinka obsahuje základnú dosku (motherboard). Na nej sa nachádza „srdce“ celého počítača – mikroprocesor. Táto jednotka organizuje činnosť počítača, kvalitu a rozhoduje o rýchlosti, s akou počítač pracuje. K najdôležitejším častiam patrí aj pamäť a zbernica. V základnej jednotke nájdeme aj pevný disk (harddisk), ktorý trvalo zachováva informácie a programy. Nachádza sa tu aj disketová mechanika, do ktorej sa vsúva disketa, slúžiaca na zapamätávanie ďalších údajov, avšak v obmedzenom množstve (1,4 MB).Výsuvný mechanizmus patrí jednotke CD ROM/CD RW alebo DVD – RW pre použitie CD diskov. Stlačením jedného z dvoch tlačidiel nachádzajúcich sa na vonkajšom obale skrinky zapneme počítač. Druhé tlačidlo je RESET, jeho stlačením sa vykoná „studený“ štart počítača. Druhou veľmi dôležitou pamäťou v počítači je RAM pamäť. Na rozdiel od pevného disku, ktorý si svoje informácie zapamätáva (pokiaľ ich sami nezmažeme), RAM „zabudne“ svoj obsah, keď sa počítač vypne. Kapacita, čiže veľkosť pamäti sa udáva v bytoch (B), magabytoch (MB) a gigabytoch (GB). Kvalitu počítača určujú schopnosti dosky, kapacita RAM a rýchlosť procesora. Okrem nich sú však nevyhnutné ďalšie „doplnky“, ktoré sa starajú o komunikáciu systému s okolitým svetom. Zasúvajú sa do základnej dosky v podobe kariet:
- grafická (video karta) – po spracovaní obrazovej informácie zobrazuje všetko na monitor,
- zvuková – spracováva zvuk, stará sa o výstup na reproduktory, prijíma signál z mikrofónu,
- fax modemová – nahrádza modem, prijíma faxy,
- sieťová – dovoľuje komunikáciu s inými počítačmi v lokálnej sieti,
- TV-karta – (príjem signálu),
- FM-karta (rádio) a ďalšie (J.Skalka, I. Jakab, 2000, s. 24).
Klávesnica je zariadenie na ovládanie počítača a vstup informácií.
Monitor nazývaný obrazovka, či zobrazovacia jednotka, sa radí ku štandardným výstupom počítača. Na obrazovke sa vždy nachádza jedno miesto, ktoré sa nazýva kurzor a miesto na obrazovke, kde sa nachádza, sa nazýva pozícia kurzora.
Myš je zariadenie pre rýchle a pohodlné ovládanie počítača za pomoci príkazov zobrazených na obrazovke v tzv. oknách a ikonách. Krátkym stlačením jedného z „uší“ myši (kliknutím) zvolíme určitý príkaz a počítač ho splní. Kliknutím na druhé ucho jeho činnosť zastavíme.
K počítaču je možné pripojiť rôzne vstupné a výstupné zariadenia:
tlačiareň (výstup informácií na papier, prípadne fóliu), snímač obrazu, digitálny fotoaparát, reproduktory, mikrofón, modem (slúži na spojenie počítača do počítačovej siete a využívanie všetkých jej služieb – vyhľadávanie, poskytovanie, výmenu rôznorodých informácií, komunikáciu a pod.), scanner (počítačové spracovanie tlačených dokumentov – prevedie dokumenty v tlačenej podobe do počítačovej podoby, v ktorej sa už počítačom dajú ďalej spracovať), videoprojektor (poskytuje možnosť premietania obrazu z počítača na stenu alebo plátno, čo sa dá využiť napr. pri výučbe, pri prezentácií a pod.) atď.
V súčasnosti sa osobné počítače od seba líšia svojou veľkosťou, dizajnom a možnosťou prenosu na rôzne miesta. Počítače triedy PC môžu mať niekoľko prevedení (krytov). Základné skupiny krytov:
• Desktop – štandardná zostava umiestňuje sa na stôl pod monitor,
• Slim – Podobná ako Desktop, ale tenšia
• Mini Tower – mini veža, môžeme ju umiestniť pod stôl
• Tower – veža, vhodná pre použitie ako server
Delenie počítačov z hľadiska veľkosti:
- Desktop, štandardná zostava
- Laptopy, tzv. osobné počítače na kolená, sú vo veľkosti kufríka
- Notebook, počítače vo veľkosti knihy
- Palmtopy, osobné počítače do dlane vo veľkosti zápisníka
Obsahujú všetky komponenty ako stolový počítač, no líšia sa svojim technickým prevedením.
