Difference Engine

Letztmalig dran rumgefummelt: 14.02.10 12:03:45

	Die Maschine wurde 1837 zum ersten Mal beschrieben, Babbage setzte die Arbeit an dem Entwurf aber bis zum Ende seines Lebens fort. Bedingt durch finanzielle und technische Probleme wurde die Analytical Engine nie gebaut. Es ist mittlerweile allerdings allgemein anerkannt, dass der Entwurf korrekt war und dass das Gerät funktioniert hätte. Vergleichbare Computer für allgemeine Anwendungen wurden erst 100 Jahre später wirklich konstruiert. Babbage begann mit der Konstruktion seiner Differenzmaschine, einer mechanischen Rechenmaschine, die speziell für die Lösung polynomialer Funktionen konzipiert war. Als ihm klar wurde, dass eine viel allgemeinere Bauweise möglich wäre, begann er mit der Arbeit an der Analytical Engine. Diese sollte von einer Dampfmaschine angetrieben werden und wäre über 30 Meter lang und 10 Meter breit gewesen. Die Eingabe (Befehle und Daten) sollte über Lochkarten erfolgen, eine Methode, die in der damaligen Zeit der Steuerung mechanischer Webstühle diente. Für die Ausgabe waren ein Drucker, ein Kurvenplotter und eine Glocke geplant. Die Maschine sollte außerdem Zahlen in Lochkarten oder wahlweise Metallplatten stanzen können. Sie benutzte dezimale Gleitkommaarithmetik und es war Speicher für 1000 Wörter zu 50 Dezimalstellen vorgesehen (Entspricht etwa 20,7kB). Die Recheneinheit („Mühle“ genannt) sollte in der Lage sein, die vier Grundrechenarten durchzuführen. Die vorgesehene Programmiersprache war ähnlich den heute verwendeten Assemblersprachen. Schleifen und bedingte Verzweigungen waren möglich; es handelte sich damit um die erste Turing-vollständige Programmiersprache. Drei verschiedene Arten von Lochkarten wurden benutzt: eine für arithmetische Operationen, eine für numerische Konstanten und eine für Lade- und Speicheroperationen, um Zahlen aus dem Speicher in die Recheneinheit und wieder zurück zu transferieren. Es gab wahrscheinlich drei separate Lochkartenleser für die drei Kartenarten. 1842 schrieb der italienische Mathematiker Federico Luigi Menabrea, der den reisenden Babbage in Italien getroffen hatte, eine Beschreibung der Analytical Engine auf französisch. Ada Lovelace übersetzte sie ins Englische. Nach einer Anfrage von Babbage, warum sie denn nicht eine eigene Abhandlung verfasst hätte, kommentierte sie ihre Übersetzung so ausführlich, dass sie die dreifache Länge des ursprünglichen Artikels einnahm. Weil sie auch einen schriftlichen Plan zur Berechnung von Bernoulli-Zahlen mit der Maschine erstellt hat, wird sie auch „erste Programmiererin“ in der Geschichte genannt.[1] 1878 empfahl ein Komitee der British Association for the Advancement of Science, die Analytical Engine nicht zu bauen. 1910 berichtete Babbages Sohn, Henry P. Babbage, dass ein Teil der Recheneinheit und der Drucker gebaut und dazu benutzt worden wären, eine (fehlerhafte) Liste von Vielfachen von pi auszurechnen. Dies war nur ein kleiner Teil der ganzen Engine, nicht programmierbar und ohne Speicher. Danach geriet die Maschine in Vergessenheit. Die Pläne für ihren Aufbau gelten jedoch als funktionsfähig, und erst um 1960 erreichten Computer die von Babbage geplante Rechengenauigkeit (50 Dezimalstellen sind ca. 166 Bit bzw. 20 Byte). Howard Hathaway Aiken, der 1943–44 die elektrische Rechenmaschine Mark I baute, wurde durch ihren Aufbau beeinflusst. Der erste Turing-vollständige Rechner, der tatsächlich gebaut wurde und funktionierte, war die Zuse Z3 (1941).
	1. Darstellung der Entwicklung der Rechentechnik bis ca. 1970 2. Darstellung der Entwicklung der Zahlen sowie des Rechnens 3. Die Geschichte des Transistors 4. Bedeutende Persönlichkeiten der Informatik 5. Konrad Zuse 6. Silicon Valley 7. Der Personal Computer 8. Verwandte Themen
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	als erstes sollte man wohl einen definierten Anfangspunkt setzen, wann es mit dem was wir Informatik und Computertechnik nennen, bzw. deren Vorläufern eigentlich losging - und hier kann man sich streiten, ob das schon das Zählen in dr Steinzeit oder die Signalübertragung mittels Trommeln und Feuerzeichen
	Fakt bleibt: das ist schon sehr lange her!

1. Versuch der Darstellung der Rechentechnik bis ca. 1970

	Das ist 'n ganz heißes Eisen - zumal hier schon die Informatik mit sich selbst zu tun hat. Denn wenn wir uns die Informatik in ihrer Selbstdefinition anschauen, wird klar, das man die Entwicklung der Hardware nicht als Informatik verstehen darf, obwohl es natürlich Berührungspunkte gibt - und zwar sehr enge. Aber auch andere Wissenschaftsdisziplinen wie die Mathematik, die Physik mit Schwerpunkt Elektrotechnik aber eben auch die Chemie sowie Kryptologie und in neuerer zeit die Rechtswissenschaften haben hier unmittelbare Zuarbeit geleistet, waren Sponsor oder Profiteur dieses Bereiches. Wenn man also von der Historie des Computers, der Rechenmaschinen und der Informatik spricht, so ist das eine Verbindung all dessen.
	eine Ausarbeitung aus dem Jahre 1993 unter Mitarbeit von Schülern des Gymnasiums Flöha stellen wir hier vor (allerdings mit einer Größe von 2,059 MByte)

2. Darstellung der Entwicklung der Zahlen

	Die Erfindung der Zahlen ist neben der Erfindung der Schrift wohl einer der markantesten Meilensteine in der Entwicklung der Hochkultur der Menschheit.
	... und dieses kleine Büchlein wollte man schon anno dunnemals in der Stadtbibliothek zum Aktenvernichter geben, hat sich's dann aber doch noch mal anders überlegt (Gott sei Dank) hier vor (allerdings mit einer Größe von 927 KByte)

3. Die Geschichte des Transistors sowie der Integrierten Schaltkreise

	Der Transistor zählt zweifellos zu den elektronischen Bauelementen, welche der Entwicklung der gesamten Elektrotechnik, aber auch insbesondere der Informationstechnologie einen imensen Schub verliehen haben. Machen wir uns da nichts vor: der Integrierte Schaltkreis wurde nur möglich, weil der Transistor selbst es zulässt, enorm klein gefertigt werden zu können. Das unterscheidet ihn erheblich von der Elektronenröhre. Das machte den Gedanken, mehrere Bauelemente auf dem Substrat gleichzeitig unter zu bringen und miteinander entsprechend zu verschalten, erst möglich. Der Transistor hat wesentlich die Technologien der Integrierten Schaltkreise beeinflusst.
	... vieles zur Entwicklung des Transistors findet man schon mal hier
	die Entwicklung des ersten Transistors ist unmittelbar mit drei Namen verbunden Schockley Bardeen Brattain Robert Noyce - einer der Mitentwickler ist Gründer der Firma Intel - die heute wohl weltweit aus gutem Grunde bekannt ist.

4. Bedeutende Persönlichkeiten der Informatik

	Die Zeitschrift Mikroprozessortechnik hat vor Jahrzehnten den gelungenen Versuch unternommen, das historische Feld der Informatik mit seinen Persönlichkeiten  und Bereichen auszuloten.
	die bearbeiteten Biographien stellen wir hier mit 569 KByte vor ( - die gibt's wegen der Größe von 1,7 MByte als Word-Dokument auch noch mal als ZIP-Archiv)

5. Konrad Zuse

	UND Schaltung in Zuses mechanischer Lösung - Wahnsinn das Teil ;-) OR Schaltung in Zuses mechanischer Lösung - Wahnsinn das Teil ;-) NEGATOR im Grundzustand

6. Das Silicon Valley

7. Der Personal Computer

	mehr dazu gibt's hier
	eine Ausarbeitung aus dem Jahre 1993 unter Mitarbeit von Schülern des Gymnasiums Flöha stellen wir hier vor (allerdings mit einer Größe von 2,059 MByte)

8. Verwandte Themen

	Im Begriff Wide-Aera Network läuft ja nun eigentlich technisch die gesamte Informatik zusammen - können und wollen wir gar nicht alles bedienen - aber einiges haben wir und stellen es als Denkanstoß auf diesen Links zur Verfügung. Schnell ist man natürlich im Innenleben der Netzwerke - nur für ganz harte Burschen geeignet ;-)
	Bereich Rechentechnik und Betriebssyteme Computergeschichte von-Neumann-Architektur Betriebssystem Logo der Parallelrechnersystemee Mikroprozessoren
	Bereich Mikroprozessortechnik ... und so funktioniert ein Computer Prozessoraufbau für Fortgelaufene ;-) CPU-Register für Fortgelaufene ;-) BUS-Systeme Flags Cash-Speichero Befehlspipeling Stack-Operations-Logo
	Bereich Datenübertragung Datenübertragungsverfahren OSI Referenz-Schichtenmodell die RS232-Schnitttstelle Tabelle des UNICODES Kryptologie Digitale Signale Information, Nachricht und Signalbegriff
	Bereich Netzwerke und Sicherheitstechnik Secuirty-Syteme in Netzwerken Server-Management Local Area Network - kurz: LAN Netzwerkdienste Netzwerk-Management OSI Referenz-Layer Netzwer-Topologie Terminalserver
	Anfängerbereich Informatik Computer für Anfänger Computertechnik Mikroprozessor und Peripherie Netzwerke für Anfänger Standardsoftware Betriebssysteme Software-Lifecycle
	Bereich Programmierungstechnik Programme Programmierung Software-Engeneering Datentypen - sind ja auch besond're Typen gewesen ;-) Logo der Struktogramme EVA-Prinzip & Objekt-, Attribut-, Operatiosnbeziehung Modultechnik Intel-Interrupt-Logo
	Bereich Mikroprozessortechnik und Einchipcontroller der LC-80 POLYCOMPUTER Z80-CPU Mnemonic-Code-Notation höhere Programmierwerkzeuge ... und so funktioniert ein Computer   die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste die beliebte numerisch sortierte Schnell-Liste Allgemeine FLAG-Wirkung FLAG-Wirkung auf OP-Code-Gruppen Alphabetisch sortierte Dokumentation FLAG Teile I FLAG Teile 2 Allgemeine Funktionssymbolik Der LC-80 Simulator Microcontroller

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© Frank Rost am 14. Februar 2010 um 19.23 Uhr