Wat was er eerst, de kip of het ei? Deze vraag houdt veel wetenschappers al jaren bezig en heeft ertoe geleid dat veel mensen ‘s nachts in slaap zijn gevallen. Soortgelijke ergernissen doen zich ook voor in de context van informatietechnologie. Hedendaagse software, die we allemaal goed kennen van pc’s, tablets, smartphones, slimme horloges en zelfs koelkasten, wordt gemaakt in speciale programma’s, zoals Microsoft Visual Studio, Android Studio, Xcode, enz. Maar toen een computerprogramma werd geschreven, wanneer waren er geen computerprogramma’s?
Bij het zoeken naar een antwoord op deze lastige vraag moeten we vele jaren teruggaan naar de 19e eeuw. Precies op 2 november 1815 werd de beroemde Engelse wiskundige en filosoof George Boole geboren, wiens prestaties hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van wiskundige systemen. De wereld om ons heen is complex en gecompliceerd, en veel dingen gaan onze verbeelding te boven, bijvoorbeeld de oneindigheid van het universum. Booleaans toonde aan dat het niet waar hoeft te zijn, en dat alle informatie, zelfs zeer complexe, kan worden geschreven met twee waarden (0 of 1), wat aanleiding gaf tot Booleaanse algebra en de basis vormde van de huidige informatica.
In hetzelfde jaar werd Ada Lovelace geboren, beschouwd als de moeder van de eerste show. Hij leefde in de tijd dat er een project was genaamd een analytische motor die in staat was om elke reeks bewerkingen en wiskundige berekeningen uit te voeren op basis van de programmering ervan.
Bron: Wikipedia
Hoewel de machine niet volledig was gebouwd, schreef Ada op basis van theorie een algoritme dat op de machine moest worden uitgevoerd, waardoor het het eerste programma en Ada de eerste programmeur in de geschiedenis werd. Dit is echter verre van de software waarmee we vandaag te maken hebben. Het nul-één-systeem, talen op laag en hoog niveau, compilers en een grote verscheidenheid aan andere oplossingen verschenen veel, veel later.
Bron: Wikipedia
Zijn prestaties werden gebruikt bij de ontwikkeling van technologie, die geleidelijk leidde tot de creatie van computers zoals we die nu kennen. Met de ontwikkeling van de samenleving en algemeen begrepen technologie, nam ook de hoeveelheid gegevens toe die moest worden verwerkt. Het was een tijdrovend proces, dus ze waren constant op zoek naar manieren om het te verbeteren. De problemen begonnen te intensiveren met het uitbreken van de Eerste en Tweede Wereldoorlog, en dus met de ontwikkeling van algemeen begrepen vuurwapens, artillerie en motorvoertuigen (auto’s, tanks, vliegtuigen) en schepen, omdat de berekening van de exacte baan van de raket was geen probleem. eenvoudige taak, en de berekeningen verschilden afhankelijk van het wapenmodel.
De kunst van het oorlogvoeren is ook een van de gebieden waar elk stukje informatie zijn gewicht in goud waard is en kan beslissen over het lot van een veldslag of zelfs een oorlog. Als gevolg hiervan zijn er door de eeuwen heen vele manieren ontwikkeld om gegevens te versleutelen zodat ze niet kunnen worden gelezen wanneer ze in verkeerde handen vallen, dat wil zeggen in de gelederen van de vijand. Tijdens de Tweede Wereldoorlog droegen Duitse soldaten informatie over met behulp van teletypes, die elk waren versleuteld met een coderingsmachine. Meer specifiek, met de Lorenz-machine, waarvan de constructie leek op de beroemde Enigma, maar verschilde in het werkingsprincipe.
Noodzaak zou de moeder van de uitvinding zijn. In dit geval was het nodig om Duitse militaire berichten te lezen, wat bijdroeg aan de ontwikkeling van de eerste programmeerbare computer op elektriciteit. Op 14 april 1943 werd in het Britse cryptografische centrum Bletchley Park (80 km ten noorden van Londen) een machine gemaakt genaamd Colossus, die was ontworpen om de codes van de Lorenz Machine te kraken, wat een aanzienlijk voordeel was voor de geallieerden.
De tweede computer in de moderne redenering wordt beschouwd als de Atanasoff-Berry Computer (ABC), die 300 elektronenbuizen gebruikte om te werken. De derde plaats op het podium wordt ingenomen door ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), ontwikkeld in 1945 door wetenschappers van de Moore School of Electrical Engineering van de University of Pennsylvania. Het was een enorm apparaat. ENIAC bestond uit 42 kasten met een oppervlakte van 167 m2, elk meer dan 2,4 meter hoog. Het hele ding woog ongeveer 27 ton en verbruikte 150 kW aan stroom, wat leidde tot geruchten dat elke keer dat de machine werd ingeschakeld, de lichten in Philadelphia zouden dimmen. Deze monsterlijke machine bood een kloksnelheid van 0,1 MHz en had een staf van gekwalificeerde mensen nodig om hem te bedienen.
De computers van tegenwoordig zijn opgebouwd uit vele componenten, waaronder de CPU, de processor. Moderne circuits gebruiken miljarden transistors (Intel Core i7-6700K heeft er 1,75 miljard van) die een van de twee toestanden kunnen aannemen die worden weergegeven door de waarden 0 en 1.
Hoewel moderne computers latere instructies en berekeningen uitvoeren zonder tussenkomst van de gebruiker, vereisten vroege computers volledig handmatige invoer van daaropvolgende opdrachten en informatie. In het geval van de EINAC-computer waren er ongeveer 1.500 relais en 6.000 handmatige schakelaars die als transistors fungeerden. Elk relais kan een van de volgende twee toestanden aannemen:
- er vloeit geen stroom door het relais er vloeit geen stroom door het relais
Het is te vergelijken met een waterkraan. Afhankelijk van de positie van de kraan kan het water wel of niet opraken. Hetzelfde geldt voor lichtschakelaars in huis. Wanneer we de lichten aandoen, maken we eenvoudig contact met het circuit, zodat er stroom kan vloeien. Door het licht uit te doen, stopt de stroom. Aan elk van deze toestanden wordt een waarde van 0 of 1 toegekend. Aanvankelijk werden deze waarden ingevoerd door draden en tuimelschakelaars terug op te wikkelen, wat een zeer arbeidsintensief proces was.
(1:14-2:35)
De verkorting van de tijd die nodig is om de instructies in te voeren, werd mogelijk gemaakt door de instructies op een fysieke drager op te slaan, wat gebeurde met ponskaarten. Het waren rechthoekige banden met kolommen met getallen. Elk element kwam overeen met een enkel stukje informatie en had de waarden 0 of 1 (afhankelijk van of er een gat in het element zat of niet). Het kan gezegd worden dat het een zeer verre voorouder is van de momenteel bekende harde schijven, SSD’s en Flash-geheugen.
Foto: Pete Birkinshaw
De opmars van computers leidde tot steeds meer mogelijkheden, en het invoegen na de instructie werd gaandeweg steeds inefficiënter.
Daarom werd het Symbolic Optimal Assembly Program ontwikkeld, dat in 1949 verscheen en een geleidelijke overgang mogelijk maakte van complexe machinecode (nullen en enen) naar een eenvoudiger, door mensen leesbare reeks opdrachten, bijvoorbeeld ADD (opdracht: toevoegen) of SUB (opdracht : aftrekken). De monteur moest ze vertalen naar een set begrijpelijke instructies voor de machine. Hierdoor kon de computer automatisch opstarten, hoewel het nu wordt afgekort als ‘boot’, wat vervolgens een reeks opdrachten zou kunnen uitvoeren die in assembler zijn geschreven. Meestal worden deze opgeslagen op ponsbanden of magneetbanden. Vanwege de lage aard van assembler moesten programma’s worden geschreven voor een specifieke set computercomponenten, dus een programma dat op de ene machine draaide, hoefde niet op een andere te draaien. Natuurlijk was het proces van het schrijven van programma’s voor een specifieke machine volledig handmatig.
(3:35 – tot het einde)
Tegelijkertijd werd in 1948 de eerste computer gemaakt met een programma dat in een elektronisch geheugen was opgeslagen. Na verloop van tijd werden assemblers en elektronisch geheugen dat code kon opslaan (in plaats van het op ponsband te schrijven) geavanceerd genoeg om een programma op een specifiek adres te vinden en uit te voeren, waardoor de ontwikkeling van compilers (programma’s die code vertalen die in een machinecode is geschreven, taal) en talen op hoog niveau. Met het verstrijken van de tijd en de voortschrijdende ontwikkeling van computers verschenen de eerste systemen op basis van een tekstgebruikersinterface, waaronder DOS, de overgrootvader van een van de meest populaire systemen ter wereld, dat ongetwijfeld Windows is (het besturingssysteem is ook een reeks programma’s die moeten worden uitgevoerd, waarvoor het, althans in het geval van Windows, overeenkomt met het BIOS dat de MBR (Master Boot Record) leest die de locatie van de systeempartitie bevat), waarmee u specifieke opdrachten kunt invoeren .
