dator
Experimentell modell av analysmotorn Zuse Z3 , 1941 ENIAC , 1946 DEC PDP-7 , 1965 Apple II , 1977 IBM PC , 1981 Bärbar dator ( bärbar dator ) MacBook , 2006 IBM Blue Gene , 2007 Toppmöte , 2018 |
En dator ( engelska ; tyska uttal [ kɔmpjuːtɐ ]) eller räknaren är en anordning som behandlar data som använder programmerbara aritmetiska regler . Följaktligen kan de abstrakta eller föråldrade, synonymt använda termerna datasystem , databehandlingssystem eller elektroniskt databehandlingssystem och elektronisk hjärna också hittas här och där.
Charles Babbage och Ada Lovelace appliceras av designad av Babbage 1837 Abacus Analytical Engine som en pionjär inom modern universell programmerbar dator. Konrad Zuse ( Z3 , 1941 och Z4 , 1945) i Berlin, John Presper Eckert och John William Mauchly ( Eniac , 1946) byggde de första funktionella enheter av denna typ. Vid klassificering en enhet som en universellt programmerbar dator, turingkomplett spelar en viktig roll Roll. Det är uppkallat efter den engelska matematikern Alan Turing , som introducerade den logiska modellen för Turing -maskinen 1936. [1] [2]
De tidiga datorerna kallades också (stora) datorer; deras inmatning och utmatning av data var ursprungligen begränsad till antal. Moderna datorer vet hur man hanterar annan data, till exempel bokstäver och ljud. Dessa data konverteras dock till tal i datorn och bearbetas som sådana, varför en dator fortfarande är en beräkningsmaskin idag.
Med ökad prestanda öppnades nya tillämpningsområden. Idag finns datorer på alla områden i det dagliga livet, mestadels i specialiserade varianter som är skräddarsydda för en viss applikation. Integrerade mikrodatorer ( inbyggt system ) används för att styra vardagliga enheter som tvättmaskiner och videobandspelare eller för att kontrollera mynt i automater; I moderna bilar används de till exempel för att visa kördata och styra olika manövrar själva i " förarassistenter ".
Universella datorer finns i smartphones och spelkonsoler . Personliga datorer (engelska för persondatorer, till skillnad från stordatorer som används av många) används för informationsbehandling i företag och myndigheter såväl som för privatpersoner; Superdatorer används för att simulera komplexa processer, t.ex. B. inom klimatforskning eller för medicinska beräkningar.
Koncepthistoria
dator
Den tyska termen kalkylator härrör från verbet att beräkna . För etymologi se aritmetisk # etymologi .
dator
Den engelska substantiv dator härstammar från engelska verbet att beräkna. Det härleds från det latinska verbet computare , vilket betyder att lägga till.
Den engelska termen dator var ursprungligen en jobbtitel för assistenter som utförde återkommande beräkningar (t.ex. för astronomi , för geodesi eller för ballistik ) för matematikerns räkning och därmed gjort tabeller som t.ex. B. fyllde ett stockbord . Detta yrke utfördes huvudsakligen av kvinnor. [3]
I kyrkans tidiga historia ersattes den judiska kalendern av den julianska kalendern . De resulterande svårigheterna att beräkna påskdatumet varade fram till medeltiden och var föremål för många publikationer, ofta betitlade Computus Ecclesiasticus . Men det finns också andra titlar, t.ex. B. av Sigismund Suevus 1574, som behandlar aritmetiska frågor. Den tidigaste texten där ordet dator används isolerat är från 1613. [4]
Ordet uppträdde först i The New York Times den 2 maj 1892 i en klassad annons i USA Navy med titeln A Computer Wanted , som antog kunskap om algebra , geometri , trigonometri och astronomi. [5]
Ballistiska tabeller beräknades på uppdrag av USA: s armé vid University of Pennsylvania i Philadelphia. Resultatet blev böcker för artilleriet som förutspådde olika projektils banor för olika vapen. De flesta av dessa beräkningar gjordes för hand. Den enda hjälpen var en tabulator som kunde multiplicera och dela. De anställda som beräknade där kallades "datorer" (i betydelsen en mänsklig dator ). [6] [7] Termen användes först 1946 för en teknisk enhet i den elektroniska numeriska integratorn och datorn (ENIAC) som utvecklades där. Begreppet har använts i Tyskland sedan 1962. [Åttonde]
Grunderna
Det finns i princip två typer av konstruktion: En dator är en digital dator om den behandlar digital data (dvs. siffror och texttecken) med digitala enheter; det är en analog dator om den bearbetar analoga data med analoga enhetsenheter (dvs. kontinuerligt körande elektriska uppmätta variabler som spänning eller ström ).
Idag används digitala datorer nästan uteslutande. Dessa följer gemensamma grundläggande principer med vilka deras fria programmering möjliggörs. En digital dator skiljer mellan två grundkomponenter: hårdvaran , som består av datorns elektroniska, fysiskt påtagliga delar, och mjukvaran , som beskriver datorns programmering .
En digital dator består till en början endast av hårdvara. För det första tillhandahåller hårdvaran ett minne där data kan lagras i portioner, som på de numrerade sidorna i en bok, och kan när som helst hämtas för bearbetning eller utmatning. För det andra har hårdvarans aritmetiska enhet grundläggande moduler för fri programmering som alla bearbetningslogik för data kan representeras av: Dessa moduler är i princip beräkningen , jämförelsen och det villkorliga hoppet . Till exempel kan en digital dator lägga till två nummer, jämföra resultatet med ett tredje nummer och sedan fortsätta antingen på den ena eller andra punkten i programmet beroende på resultatet. Inom datavetenskap representeras denna modell teoretiskt av den Turing -maskin som nämndes i början; Turingmaskinen representerar de grundläggande övervägandena för beräkningsbarhet .
Det är dock bara genom programvara som den digitala datorn blir användbar. I princip är varje programvara ett definierat, funktionellt arrangemang av de ovan beskrivna komponentberäkningarna, jämförelserna och villkorshoppet, varigenom komponenterna kan användas så ofta som önskat. Detta arrangemang av byggstenarna, känt som ett program , lagras i form av data i datorns minne. Därifrån kan den läsas upp och bearbetas av hårdvaran. Denna driftsprincip för digitala datorer har inte förändrats mycket sedan dess ursprung i mitten av 1900-talet, även om detaljerna i tekniken har förbättrats avsevärt.
Analoga datorer fungerar på en annan princip. Analoga komponenter ( förstärkare , kondensatorer ) ersätter logisk programmering i dem. Tidigare användes analoga datorer oftare för att simulera kontrollprocesser (se: Styrteknik ), men har nu nästan helt ersatts av digitala datorer . Under en övergångsperiod fanns det också hybriddatorer som kombinerade en analog och en digital dator.
Möjliga användningsområden för datorer är:
- Mediedesign (bild- och ordbehandling)
- Hantering och arkivering av applikationer
- Kontroll av maskiner och processer (skrivare, produktion i industrin med t.ex. robotar, inbäddade system )
- Beräkningar och simuleringar (t.ex. BOINC )
- Medieuppspelning (internet, tv, videor, underhållningsprogram såsom datorspel, pedagogisk programvara)
- Kommunikation ( chatt , e -post , sociala nätverk )
- Mjukvaruutveckling
Hårdvaruarkitektur
Principen som vanligtvis tillämpas idag, som, efter beskrivningen av John von Neumann 1946, kallas Von Neumann -arkitekturen , definierar fem huvudkomponenter för en dator:
- den aritmetiska enheten (i huvudsak den aritmetiska-logiska enheten ( ALU )),
- kontrollenheten ,
- bussenheten ,
- lagringsenheten också
- ingång / utmatningsenhet (er).
I dagens datorer slås ALU och styrenhet vanligtvis samman till en komponent, den så kallade CPU (Central Processing Unit, central processor ).
Minnet är ett antal numrerade, adresserbara "celler"; var och en av dem kan innehålla en enda bit information. Denna information lagras i minnescellen som ett binärt tal , dvs en sekvens av ja / nej -information i betydelsen ettor och nollor.
När det gäller lagringsenheten är ett väsentligt designbeslut för Von Neumann -arkitekturen att programmet och data delar ett minnesområde (data upptar vanligtvis det nedre minnesområdet och programmen det övre minnesområdet). Däremot ger Harvard -arkitekturen data och program sina egna (fysiskt separata) minnesområden. Tillgång till minnesområdena kan realiseras parallellt, vilket leder till hastighetsfördelar. Av denna anledning implementeras ofta digitala signalprocessorer i Harvard -arkitektur. Dessutom kan dataskrivningsoperationer i Harvard -arkitekturen inte skriva över program ( informationssäkerhet ).
I Von Neumann -arkitekturen ansvarar styrenheten för minneshantering i form av läs- och skrivåtkomst.
ALU har till uppgift att kombinera värden från minnesceller. Den tar emot värdena från styrenheten, beräknar dem (lägger till två nummer, till exempel) och returnerar värdet till styrenheten, som sedan kan använda värdet för en jämförelse eller skriva det till en annan minnescell.
Slutligen är inmatnings- / utmatningsenheterna ansvariga för att mata in de första programmen i minnescellerna och visa resultaten av beräkningen för användaren.
Programvaruarkitektur
Von Neumann -arkitekturen är så att säga den lägsta nivån av en funktionsprincip för en dator ovanför de elektrofysiska processerna i konduktorspåren. De första datorerna var faktiskt programmerade på ett sådant sätt att antalet kommandon och vissa minnesceller skrevs in i de enskilda minnescellerna efter varandra, vilket programmet kräver. Programmeringsspråk har utvecklats för att minska denna ansträngning. Dessa genererar automatiskt siffrorna i minnescellerna, som datorn slutligen bearbetar som ett program, från textkommandon som också representerar semantiskt begripligt innehåll för programmeraren (t.ex. GOTO för "ovillkorligt hopp").
Senare kombinerades vissa repetitiva procedurer i så kallade bibliotek för att inte behöva uppfinna hjulet varje gång, t.ex. Exempelvis tolkningen av en nedtryckt tangentbordstangent som bokstaven "A" och därmed som talet "65" (i ASCII -kod). Biblioteken samlades i högre nivåbibliotek, som länkar delfunktioner till komplexa operationer (exempel: visning av bokstaven "A" bestående av 20 individuella svarta och 50 enskilda vita prickar på skärmen efter att användaren har tryckt på "A "nyckel).
I en modern dator fungerar många av dessa programnivåer över eller under varandra. Mer komplexa uppgifter delas upp i deluppgifter som redan har bearbetats av andra programmerare, som i sin tur bygger på förberedande arbete från andra programmerare vars bibliotek de använder. På den lägsta nivån finns dock alltid den så kallade maskinkoden - nummersekvensen som datorn faktiskt styrs med.
Datorsystem
Ett datasystem kallas:
- ett nätverk eller en grupp med flera datorer som styrs individuellt och kan komma åt delad data och enheter;
- helheten av externa och interna komponenter, dvs hårdvara , programvara samt anslutna kringutrustning ;
- ett system av program för styrning och övervakning av datorer. [9]
berättelse
arter
Baserat på hur datorn fungerar
Baserat på storleken
- Smartphone
- Personal Digital Assistant, eller PDA, var föregångarna till smartphones.
- Läsplatta
- Inbyggt system , t.ex. B. i bilen, tv, tvättmaskin etc.
- Enkelkortsdator , t.ex. B. Raspberry Pi , billigaste, mycket liten dator. Används mest som ett inbyggt system.
- Personlig dator eller PC, här förstås som en stationär dator eller arbetsstationsdator .
- Värddator eller server, integrerad i ett datornätverk, vanligtvis utan egen bildskärm, tangentbord etc.
- Tunna klienter är datorer som bara fungerar korrekt tillsammans med en större dator, vanligtvis en server.
- Hemmadator (föråldrad), föregångaren till persondatorn.
- Spelkonsol
- Smart TV
- Netbook , en liten anteckningsbok.
- Laptop eller anteckningsbok
- Minidator (föråldrad)
- Super mini -dator (föråldrad)
- Mikrodator (föråldrad)
- Stordator eller stordator.
- Superdatorer , de snabbaste datorerna i sin tid, behöver platsen på ett gym, energin i en liten stad och är mycket dyra.
Framtida prospekt

Framtida utveckling kommer sannolikt att bestå av möjlig användning av biologiska system ( biodatorer ), ytterligare kopplingar mellan biologisk och teknisk informationsbehandling, optisk signalbehandling och nya fysiska modeller ( kvantdatorer ).
En megatrend är för närvarande (2017) utvecklingen av artificiell intelligens . Här simulerar man processerna i den mänskliga hjärnan och skapar självlärande datorer som inte längre är programmerade som tidigare, utan som tränas med data som liknar en hjärna. Den tidpunkt då artificiell intelligens överträffar mänsklig intelligens kallas teknisk singularitet . Artificiell intelligens används redan idag (2017) i många applikationer, inklusive vardagliga (se Artificiell intelligensapplikationer ). Hans Moravec satte hjärnans datorkraft på 100 teraflops , Raymond Kurzweil på 10 000 teraflops. Superdatorer har redan överskridit denna datorkraft avsevärt. Som jämförelse har ett grafikkort för 800 euro (5/2016) en prestanda på 10 teraflops. [10] Fyra år senare (december 2020) har spelkonsoler redan jämförbara prestanda för cirka 500 euro.
För ytterligare utveckling och trender, av vilka många fortfarande har karaktären av buzzwords eller hypes , se Autonomic Computing (= datorautonomi ), grid computing , cloud computing , pervasive computing , allestädes närvarande computing (= datornärvaro) och bärbar dator .
Den globala webbsökningen efter termen "dator" har minskat stadigt sedan statistiken började 2004. Under de tio åren till 2014 hade antalet träffar sjunkit till en tredjedel. [11]
Tidslinje

Världsomfattande marknadsandelar för datortillverkare
Datortillverkares försäljningssiffror och marknadsandelar enligt information från marknadsundersökningsföretaget Gartner Inc. , baserat på försäljningssiffror för stationära datorer , bärbara datorer , netbooks , men utan surfplattor , till slutkonsumenter: [12] [13] [14]
rang | tillverkare | Land | Försäljningssiffror 2017 | Marknadsandel 2017 | Försäljningssiffror 2011 | Marknadsandel 2011 | Försäljningssiffror 2010 | Marknadsandel 2010 | Försäljningssiffror 2009 | Marknadsandel 2009 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1. | Hewlett-Packard | ![]() | 55 179 000 | 21,0% | 60 554 726 | 17,2% | 62 741 274 | 17,9% | 58 942 530 | 19,1% |
2. | Lenovo | ![]() | 54 669 000 | 20,8% | 45 703 863 | 13,0% | 38.180.444 | 10,9% | 24 735 404 | 8,0% |
3. | Dell | ![]() | 39 793 000 | 15,1% | 42 864 759 | 12,1% | 42.119.272 | 12,0% | 37 353 774 | 12,1% |
4: e | Äpple | ![]() | 18 963 000 | 7,2% | under andra | under andra | under andra | under andra | under andra | under andra |
5. | Som oss | ![]() | 17 952 000 | 6,8% | 20 768 465 | 5,9% | 18 902 723 | 5,4% | under andra | under andra |
6: e | Acer -grupp | ![]() | 17 087 000 | 6,5% | 39 415 381 | 11,2% | 48 758 542 | 13,9% | 39 783 933 | 12,9% |
Toshiba | ![]() | under andra | under andra | under andra | under andra | 19 011 752 | 5,4% | 15.499.805 | 5,0% | |
Andra tillverkare | 59 034 000 | 22,5% | 143 499 792 | 40,6% | 128.862.141 | 34,5% | 132.026.226 | 42,9% | ||
Totalt | 262 676 000 | 100% | 352 806 984 | 100% | 350.900.332 | 100% | 308.341.673 | 100% |
Kända datortillverkare
Nuvarande tillverkare
-
Acer (med Gateway , Packard Bell , eMachines)
-
Äpple
-
ASRock
-
Som oss
-
BenQ
-
Blue chip -dator
-
Compal
-
Cray
-
Dell
-
Fujitsu
-
Gigabyte
-
Hasee
-
HCL
-
HP Inc.
-
IBM
-
Lenovo
-
MDG -datorer
-
Medion
-
MSI
-
NEC Corporation
-
Olivetti
-
Panasonic
-
Positivo
-
Quanta dator
-
Rover -datorer
-
Samsung
-
Sony
-
Toshiba
-
Unisys
-
Vestel
-
ViewSonic
-
Wortmann
Kända före detta datortillverkare
-
Ekollon
-
Amdahl Corporation
-
Amstrad
-
Atari
-
Commodore International
-
Compaq
-
Control Data Corporation
-
Digital Equipment Corporation (DEC)
-
ELWRO
-
Diehl datasystem
-
Dietz datorsystem
-
Escom
-
/
Fujitsu Siemens -datorer
-
Gericom
-
Kaypro
-
Maxdata
-
Mohawk Data Siences Corporation (MDS)
-
Nästa
-
Norsk Data
-
Nixdorf dator
-
Schneider Computer Division
-
Sinclair Research
-
Waibel
-
Zuse KG
-
Robotron
litteratur
- Konrad Zuse : Datorn - mitt livsverk . Springer, Berlin 1993, ISBN 3-540-56292-3 .
- Ron White: Så här fungerar datorer. Ett visuellt angrepp genom datorn och allt som hör till det . Markt + Technik, München 2004, ISBN 3-8272-6714-5 .
Berättelse:
- Edmund Callis Berkeley: Giant Brains or Machines That Think . 7: e upplagan. John Wiley & Sons 1949, New York 1963 (den första populära representationen av EDP, trots titeln, som låter konstig för moderna öron, mycket seriös och välgrundad - relativt lätt att hitta antikvarie och i nästan alla bibliotek).
- BV Bowden (red.): Snabbare än tanke . Pitman, New York 1953 (omtryck 1963, ISBN 0-273-31580-3 ) -en tidig populär representation av EDP, återger teknikens ståndpunkt på ett begripligt och detaljerat sätt; finns bara i antikvariska böcker och på bibliotek
- Michael Friedewald: Datorn som verktyg och medium. Den personliga datorns andliga och tekniska rötter . GNT-Verlag, 2000, ISBN 3-928186-47-7 .
- Simon Head: The New Ruthless Economy. Work and Power in the Digital Age . Oxford UP 2005, ISBN 0-19-517983-8 (der Einsatz des Computers in der Tradition des Taylorismus ).
- Ute Hoffmann: Computerfrauen. Welchen Anteil hatten Frauen an der Computergeschichte und -arbeit? München 1987, ISBN 3-924346-30-5
- Loading History. Computergeschichte(n) aus der Schweiz . Museum für Kommunikation, Bern 2001, ISBN 3-0340-0540-7 , Ausstellungskatalog zu einer Sonderausstellung mit Schweizer Schwerpunkt, aber für sich alleine lesbar
- HNF Heinz Nixdorf Forum Museumsführer . Paderborn 2000, ISBN 3-9805757-2-1 – Museumsführer des nach eigener Darstellung weltgrößten Computermuseums
- Karl Weinhart: Informatik und Automatik. Führer durch die Ausstellungen . Deutsches Museum, München 1990, ISBN 3-924183-14-7 – Katalog zu den permanenten Ausstellungen des Deutschen Museums zum Thema; vor allem als ergänzende Literatur zum Ausstellungsbesuch empfohlen
- HR Wieland: Computergeschichte(n) – nicht nur für Geeks: Von Antikythera zur Cloud . Galileo Computing, 2010, ISBN 978-3-8362-1527-5
- Christian Wurster: Computers. Eine illustrierte Geschichte . Taschen, 2002, ISBN 3-8228-5729-7 (eine vom Text her leider nicht sehr exakte Geschichte der EDV mit einzelnen Fehlern, die aber durch die Gastbeiträge einzelner Persönlichkeiten der Computergeschichte und durch die zahlreichen Fotos ihren Wert hat).
- Anfre Reifenrath: Geschichte der Simulation , Humboldt-Universität, Dissertation, Berlin 2000. Geschichte des Computers von den Anfängen bis zur Gegenwart unter besonderer Berücksichtigung des Themas der Visualisierung und Simulation durch den Computer.
- Claude E. Shannon: A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits . In: Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, Volume 57 . 1938 (Seite 713–723).
Weblinks
- Literatur über Computer im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
- Verzeichnis nahezu aller je gebauten Computertypen
- Liste der 500 leistungsstärksten Computer (englisch)
- The modern history of computing. In: Edward N. Zalta (Hrsg.): Stanford Encyclopedia of Philosophy .
- Computergeschichte.de
- CRE193 Old School Computing Podcast über die Computertechnik der 1970er Jahre vor der Erfindung des Mikrocomputers
- Zeitungsreportage (auf Seite 2): Geschichte von Konrad Zuse und seinem ersten Computer in Berlin-Kreuzberg im Berliner Abendblatt im Oktober 2010
Computermuseen
- Oldenburger Computer-Museum
- 8-Bit-Museum
- Homecomputermuseum.de
- technikum29 : Museum für Rechnertechnik und Computer mit funktionsfähigen Exponaten
- Reich illustriertes und kommentiertes Computermuseum (englisch)
Einzelnachweise
- ↑ Alan Turing : On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem . In: Proceedings of the London Mathematical Society . Band s2-42, Nr. 1 , 1937, S. 230–265 , doi : 10.1112/plms/s2-42.1.230 (englisch, cs.virginia.edu [PDF]).
- ↑ Alan Turing: On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. A Correction . In: Proceedings of the London Mathematical Society . Band s2-43, Nr. 1 , 1938, S. 544–546 , doi : 10.1112/plms/s2-42.1.230 (englisch, dna.caltech.edu [PDF]).
- ↑ Frauen regierten einst die Informatik – dann war Geld im Spiel. Abgerufen am 3. Juli 2021 (österreichisches Deutsch).
- ↑ Das Oxford English Dictionary (Third ed.) von 2008 sagt in dem Artikel zu dem Lemma „computer“: “ 1613 'RB' Yong Mans Gleanings 1, I haue read the truest computer of Times, and the best Arithmetician that euer breathed, and he reduceth thy dayes into a short number. ”
- ↑ Nautical Almanac Office of the United States Naval Observatory
- ↑ Jenna Anderson: 'HER'story of the Tech Industry: When Women Were Computers. In: Westcoast Women in Engineering, Science and Technology Blog. Simon Fraser University, 13. Januar 2017, abgerufen am 18. Mai 2020 (englisch).
- ↑ Roland Schulz: Als Computer weiblich waren. In: Süddeutsche Zeitung. 17. Oktober 2015, abgerufen am 24. Mai 2020 .
- ↑ Computer. In: wissen.de. Abgerufen am 27. Juli 2020 .
- ↑ Computersystem. In: Digitales Wörterbuch der deutschen Sprache .
- ↑ heise.de: Grafikkarte Nvidia GeForce GTX 1080: Monster-Leistung für fast 800 Euro : 8,87 TFlops.
- ↑ Google Trends ( Memento des Originals vom 24. Mai 2014 im Internet Archive ) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. Statistik, zuletzt abgerufen am 23. Mai 2014
- ↑ Gartner Says Worldwide PC Shipments in Fourth Quarter of 2010 Grew 3.1 Percent; Year-End Shipments Increased 13.8 Percent ( Memento vom 22. Januar 2011 im Internet Archive )
- ↑ Gartner Says Worldwide PC Shipments in Fourth Quarter of 2011 Declined 1.4 Percent; Year-End Shipments Increased 0.5 Percent ( Memento vom 16. Februar 2012 im Internet Archive )
- ↑ Gartner Says Worldwide PC Shipments Declined 4.3 Percent in 4Q18 and 1.3 Percent for the Year. Abgerufen am 4. März 2019 (englisch).