Dators

Dažādu laikmetu datori

Dators (angļu: dat(a) (process)or — ‘datu apstrādātājs’)^[1] ir iekārta, kas uzkrāj un apstrādā datus pēc iepriekš definētas procedūras. Datori ir konstruēti no komponentēm, kas veic vienkāršas, iepriekš noteiktas darbības. Šo komponenšu savstarpējā saziņa ļauj datoram veikt informācijas apstrādes procesus. Pareizi sakonfigurēts (ieprogrammēts) dators spēj risināt noteiktas problēmas, kā arī būt lielākas sistēmas sastāvdaļa. Pareizi sakonfigurētam datoram padodot ievaddatus, programma tos apstrādā, un dators spēj atrisināt problēmu vai prognozēt kādas sistēmas uzvedību u.tml.

Hronoloģija

• 500. gads p.m.ē. Ķīnā parādījās mūsdienīgāks abaka variants ar skaitāmajiem kauliņiem uz auklas.
• 1492. gadā Leonardo da Vinči kādā savā dienasgrāmatā uzzīmēja skici savai skaitāmajai mašīnai ar desmit zobu zobratiem. Lai arī ierīce pēc šiem rasējumiem tika izveidota tikai 20. gadsimtā, tā izrādījās darboties spējīga.
• 1623. gadā Vilhelms Šikards, Tjūbigenas Universitātes profesors, izveidoja ierīci uz zobratu pamata, tā tiek saukta par skaitošo pulksteni. Vai ši ierīce tika izveidota profesora dzīves laikā, nav zināms, bet 1960. gadā tā tika izveidota un izrādījās darboties spējīga.
• 1630. gadā Ričards Delaimens izveidoja apaļu logaritmisko lineālu.
• 1642. gadā Blēzs Paskāls izveidoja pirmo reālo un zināmo mehānisko skaitļotāju. Ierīce saskaitīja un atņēma. Paskāls izveidoja vairāk kā desmit šādas ierīces, bet saglabājušas ir tikai 8.
• 1673. gadā vācu filozofs un matemātiķis Gotfrīds Vilhelms Leibnics izveidoja mehānisku kalkulatoru, kurš varēja izpildīt visas četras darbības.
• 1723. gadā vācu matemātiķis un astronoms Kristians Ludvigs Herstens uz Leibica darbu pamata izveidoja aritmētisko mašīnu. Mašīna spēja ievērot darbību secību un tai bija paredzēta iespēja pārbaudīt ievadītos datus.
• 1786. gadā vācu inženieris Johans Millers izvirzīja ideju par specializētu kalkulatoru logaritmu tabulēšanai ar dažādām metodēm.
• 1801. gadā Žozefs Marija Žakkards uzbūvēja ierīci, kura darbojās ar perfokartēm.
• 1820. gadā francūzis Toms de Kalmārs sāka pirmo aritmometru rūpniecisko ražošanu.
• 1822. gadā angļu matemātiķis Čārlzs Bebidžs izplānoja, bet neuzbūvēja specializētu aritmometru matemātisko tabulu veidošanai.
• 1837. gadā Čārlzs Bebidžs izplānoja, bet neuzbūvēja pirmo mehānisko datoru, kuru nosauca par analītisko mašīnu.
• 1855. gadā brāļi Edvards un Georgs Šutci (George & Edvard Scheutz) uzbūvēja pirmo ierīci pēc Bebidža idejas.
• No 1884. līdz 1887. gadam Hermanis Holerīts izstrādāja elektrisko skaitļojošo mašīnu, kuru izmantoja ASV no 1890. līdz 1900. gadam.
• 1927. gadā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā (MIT) tika izgatavots analogais dators, kas varēja atrisināt vienkāršus vienādojumus.
• 1938. gadā vācu inženieris Konrāds Cūze uzbūvēja pilnīgi mehānisku programējamu mašīnu Z1. Tas bija izmēģinājuma modelis, un nekad tā arī netika izmantots praktiskā darbā. Tās atjaunotā versija glabājas Berlīnes Tehniskajā muzejā. Tajā pašā gadā Cūze sāka veidot Z2.
• 1941. gadā Konrāds Cūze izveidoja skaitļotāju Z3, kuram piemita visas mūsdienu datora īpašības.
• 1942. gadā Aiovas štata universitātē (Iowa State University) Džons Atanasofs (John Atanasoff) un viņa aspirants Klifords Berijs (Clifford Berry) izveidoja (precīzāk, izstrādāja un sāka montēt) pirmo ASV elektronisko skaitļojamo mašīnu (Atanasoff-Berry Computer — ABC). Kaut arī šī mašīna tā arī netika pabeigta, tomēr tā atstāja lielu iespaidu uz Džonu Mokliju, kurš pēc vairākiem gadiem izveidoja ENIAC.
• 1943. gada beigās tika izstrādāta speciālā skaitļojamā mašīna Colloss, kura bija paredzēta nacistiskās Vācijas ziņojumu atšifrēšanai.
• 1944. gadā palaista pirmā ASV skaitļojamā mašīna MARK.
• 1945. gadā Pensilvānijas Universitātē palaists pirmais elektroniskais vispārējas nozīmes pārprogrammējams dators ENIAC.
• 1949. gadā M. Vilkss Lielbritānijā, Kembridžas Universitātē uzbūvēja elektronisko datoru EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer), kas bija pirmais dators ar atmiņā glabājamu programmu (šis princips ir ikviena mūsdienu datora uzbūves pamatā).
• 1951. gadā S. Ļebedevs Ukrainas PSR ZA Elektrotehnikas institūtā uzbūvēja pirmo elektronisko datoru PSRS MESM.
• 1951. — ASV firmā Remington Rand uzbūvēts dators UNIVAC-1. Tas bija pirmais sērijveida komerciālais dators pasaulē. Pavisam tika izgatavoti 40 eksemplāri.
• 1951. gadā Lielbritānijā, Mančestrā firma Ferranti izlaida pirmo angļu komerciālo datoru MARK-1. Bija pārdoti 8 eksemplāri.
• 1952. gadā PSRS ZA Precīzās mehānikas un skaitļošanas tehnikas institūtā S. Ļebedeva vadībā tika uzbūvēts sava laika ātrākais dators Eiropā BESM-1.
• 1959. gadā E. Āriņa vadībā tika dibināts Latvijas Valsts universitātes Skaitļošanas centrs.
• 1960. gadā Latvijas ZA Fizikas institūta skaitļošanas tehnikas laboratorijā tika iedarbināta J. Daubes vadībā būvētā datora LM-3 pirmā kārta.
• 1960. gadā ASV firma DEC izlaida pirmo minidatoru - uz tranzistoriem būvēto PDP-1.
• 1971. — ASC firmā Intel izgatavots pirmais mikroprocesors Intel 4004.
• 1975. — ASV sāka izlaist pirmo mikrodatoru Altair 8800. Tā kā datoram nebija nekādas programmatūras, Bills Geitss un P. Allens uzrakstīja BASIC interpretatoru, tādējādi radot pamatus firmai Microsoft.
• 1976. — Stīvs Džobss un Stīvs Vozņaks ASV izgatavoja pirmo personālo datoru Apple-1.
• 1981. gadā ASV firmā IBM izlaists pirmais šis firmas personālais dators IBM PC.
• 1993. gadā Latvijā sāka izdot pirmo žurnālu par datoriem "Datortehnika".

Datoru klasifikācija

Pēc lietojuma

• Klēpjdators
• Lieldators
• Mikrodators
• Minidators
• Personālais dators (PC jeb galddators)
• Planšetdators
• Plaukstdators
• Multimediju dators
• Valkājamais dators
• Darbstacija
• Serveris
• Terminālis

Pēc izmantotās tehnoloģijas

Datoru priekšteči bija pilnībā mehāniskas ierīces, kas bija paredzētas, piemēram, dažu aritmētisku operāciju veikšanai. 1930. gados telekomunikāciju industrijā parādījās releji, bet 1940. gados jau tika uzbūvēti pirmie tīri elektroniskie datori, izmantojot radiolampas. 1950. un 1960. gados tās tika aizstātas ar tranzistoriem, bet 1960. gadu beigās un 1970. gadu sākumā parādījās pirmās mikroshēmas.

Šobrīd zinātnieki mēģina radīt optiskos datorus, kas elektrības vietā izmantotu gaismas signālus. Tiek pētītas iespējas izmantot datorikā bioloģiskās DNS. Radikāls solis datoru attīstībā būtu kvantu datoru izveide.

Kā datori strādā

Kaut arī datoros lietotās tehnoloģijas ir radikāli mainījušās kopš pirmo datoru parādīšanās 1940. gados, praktiski visi mūsdienās lietotie datori ir balstīti uz fon Neimana arhitektūru.

Operētājsistēma

Lai dators varētu veikt kādu darbību, tā atmiņā visu laiku ir jābūt ielādētai kādai programmai. Parasti (tipiskos datoros) šāda programma ir operētājsistēma. Operētājsistēma nosaka, kuras programmas darbināt, kad un kādus resursus (piemēram, atmiņu) tām piešķirt. Operētājsistēma arī nodrošina aparatūras abstrakcijas slāni, kas nodrošina iespēju vienā datorā veidotas programmas darbināt uz citiem datoriem.

Operētājsistēmu piemēri:

• Microsoft Windows (visbiežāk sastopamākā)
• macOS
• Linux
• ChromeOS

Mūsdienu datoru komponentes

• Pamatplate
• Operatīvā atmiņa
• Iekšējais disks (cietais disks vai pusvadītāju disks (SSD))
• Centrālais procesors (CPU)
• Grafikas procesors (GPU)
• Barošanas bloks vai baterija
• Dzesētāji
• Diskdziņi (lielākajā daļā datoru)
• Paplašinājuma kartes (ne visos datoros)

Atsauces

Skatīt arī

• Datoru attīstības hronoloģija (grafiskā veidā)

Ārējās saites

• LU Skaitļošanas tehnikas un informātikas muzejs