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Vom Kerbholz zum PC

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Wie den aufrechten Gang mussten die Menschen auch das Rechnen erst lernen! Zahlreiche mechanische
und elektrische Erfindungen trugen dazu bei, dass heute mit modernen Computern gearbeitet werden kann.
Daher will ich euch jetzt mal die wichtigsten Erfindungen und Erfinder in Sachen Informatik vorstellen!

 

 

 

 


 

20.000 v. Chr. Das Kerbholz

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Für den frühzeitlichen Menschen ist die früheste Form des Umgangs mit Mengen das Zählen mit den Fingern!
Die früheste Form, ermittelte Mengen zu fixieren, ist das Einkerben in Knochen und später in ein Kerbholz.
Dabei steht zunächst eine Kerbe für ein zu zählendes Objekt, später werden mehrere Kerben zu Zeichen wie V oder X zusammengefasst.
Die Kerbzeichen I, V, X sind Grundlage des späteren römischen Zahlensystems.
 

600 v.Chr. das Rechenbrett

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Das Rechenbrett wurde damals als Hilfsmittel zum Zählen und Addieren verwendet. Es war in den unterschiedlichsten Kulturen und Zeiten verbreitet.
Zu den verschiedenen Formen gehören der Sandabakus der Griechen, der Münzabakus der Etrusker oder das "Rechnen mit Stäbchen" bei den Chinesen und Japanern.
Die in Europa bekannteste Form des Rechenbretts ist der römische Abakus.
Auf dem Rechenbrett werden zur Ermittlung von Mengen nach bestimmten Regeln kleine Steine oder Münzen hinzugefügt, weggenommen oder verschoben.
Die Abbildung zeigt eine Rechentafel aus Salamis, 5. / 4. Jh. v. Chr.
 

100 v. Chr. der Abakus

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Der römische Abakus (griech. abax - die Platte) besteht aus einer kleinen Metallplatte, in der sich neun parallele Schlitze befindet, in denen Knöpfe hin- und her gleiten können.
Die Schlitze repräsentieren Zehnerpotenzen. Durch Bewegen der Knöpfe lassen sich nach bestimmten Regeln leicht Additionen und Subtraktionen ausführen, höhere mathematische Operationen sind dagegen kaum möglich.
Der römische Abakus ist ein Handabakus, eine Art "Taschenrechner".
Spätere Formen des Abakus, abgewandelt auf die indischen Ziffern 1 bis 9, sind noch 1500 Jahre später weltweit in Gebrauch.
Die Erfindungen der ersten mechanischen Rechenmaschinen im 17. Jahrhundert haben ihren Anreiz nicht in der Erleichterung des schriftlichen Rechnens, sondern in der des Rechnens am Abakus bzw. Rechenbrett.
In der Französischen Revolution wurde die Verwendung des Abakus in den Schulen und bei den Behörden Frankreichs verboten.
 

8 Jahrhundert erstes Erscheinen der 0 in Indien

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Das Dezimalsystem wurde im 8. Jahrhundert in Indien entwickelt.
Es gab die Null zum erstenmal in einem Zahlensystem, dadurch wurde das Rechnen erleichtert, da es im Dezimalsystem nur 10 Zahlen gab.
So, jetzt wissen wir auch warum die besten Informatiker aus Indien kommen!
Die Jungs haben die 0 erfunden und das Dezimalsystem entwickelt!
 

1614 John Napier

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1614 wurde der Rechenstab entwickelt, der durch Addition und Subtraktion von Längen arbeitet und wurde im Laufe der Jahre weiterentwickelt.
Rechenstäbe eigneten sich vor allem für Multiplikation und Division.
Der Schotte Lord Napier stellte einige Logarithmensysteme vor und konstruierte selbst Rechenstäbe.
 
 

1620<>1624 Edmund Gunter

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Der englische Astronom und Mathematiker ( oder Theologe ) Edmund Gunter ( 1581-1626 ) scheint der erste gewesen zu sein, der die Vorteile der Logarithmen mit Napiers Idee der Rechenstäbe in Verbindung brachte.
Die Jahresangaben für seine Erfindung des "Logarithmenlineals" schwanken zwischen 1620 und 1624.
Je länger der Rechenschieber, desto größer seine Genauigkeit. Aber natürlich waren der Länge der Handlichkeit wegen Grenzen gesetzt.
So kam die Idee der Rechenwalze und der Rechenscheibe auf. Ihre Rechengenauigkeit entsprach der eines Rechenschiebers von mehreren Metern Länge.
Er arbeitet mit Addition und Subtraktion von Längen unter Ausnutzung der Gesetze des logarithmischen Rechnens, also mit logarithmischen Streckenabschnitten. Diese Gesetze werden mit dem Rechenschieber mechanisch realisiert, das heißt, eine Multiplikation entspricht der Addition solcher Streckenabschnitte, eine Division entspricht einer Subtraktion.
Seit seiner Erfindung im Jahr 1621 hielt sich der Rechenschieber bis in unsere Tage.
 

1623 Wilhelm Schickardt

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Hier begann die Entwicklung von mechanischen Rechenmaschinen!
Sie nutzten Zahnräder mit zehn Zähnen und Übertragungsräder mit nur einem Zahn. Nach einer Umdrehung des Übertragungsrades wurde das Zählrad zur nächsthöheren Stelle weitergedreht.
Eine der bedeutendsten Entwicklungen war die Rechenmaschine von dem Tübinger Professor Wilhelm Schickard (1592-1635).
Diese war in der Lage die 4 Grundrechenarten Additionen, Subtraktionen, Multiplikationen und Divisionen zu bewerkstelligen.
 

1642 Blaise Pascal

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1642 stellte der Franzose Religionsphilosoph, Physiker und Mathematiker Blaise Pascal (1623-1662) eine Rechenmaschine auch (Pascaline) mit Zählrad vor Die achtstellig addieren und subtrahieren konnte.
 

1673 Wilhelm Freiherr von Leibniz

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Der deutsche Philosoph, Rechtsgelehrte, Politiker, Geschichts- und Sprachforscher, Naturwissenschaftler und Mathematiker Freiherr Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716)!
1673 stellte er eine Zählradmaschine vor, die jedoch wesentlich erweitert worden war im Gegensatz zu Pascal´s Maschine und den anderen Vorgängern.
Die Maschine konnte durch fortgesetzte Addition multiplizieren und durch fortgesetzte Subtraktion dividieren.
Für einfache Rechenaufgaben war die Maschinen eine große Erleichterung selbständige Berechnung konnte sie allerdings nicht durchführen.
Dies änderte sich erst mit der Verwendung von programmierbaren Maschinen.
 

1801 Joseph-Maria Jacquard

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Joseph-Maria Jacquard (1752-1834) steuert die Kettfäden von Webstühlen durch eine Serie hintereinandergelegter gelochter Brettchen.
Die Abbildung oben zeigt ein oben umlaufendes Band solcher Brettchen.
Das war wohl der Anfang der Speicherkarten!
 

1890 Hermann Hollerith

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Hollerith klügelte ein System aus, wie man Daten auf Karten durch ausgestanzte Löcher verschlüsseln kann.
Bei der Auswertung der 11. amerikanischen Volkszählung, die im Jahre 1890 stattfand, wurde das System erstmals eingesetzt. Es bewährte sich bei statistischen Auswertungen und war für die Entwicklung des Digitalcomputers von Nutzen.
Er entwickelte einen elektromechanischen Lochkartenleser.
1896 gründet Hollerith die Firma Tabulating Machine, aus der nach mehreren Fusionen 1924 die International Business Machines Corporation (IBM) hervorgeht.
Eine Tochtergesellschaft in Deutschland, die Deutsche Hollerith Maschinen Gesellschaft, wird 1910 gegründet.
Lochkartenmaschinen werden weltweit bis etwa 1970 eingesetzt.
 

1938 Konrad Zuse 

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Der deutsche Ingenieur Konrad Zuse, 1905 geboren im sächsischen Hoyerswerda, beginnt 1935 in Berlin mit der Entwicklung programmgesteuerter Rechenanlagen.
Das erste Ergebnis, die Z1, gebaut in der elterlichen Wohnung, wird 1938 fertiggestellt. Die Z1 besteht aus rein mechanischen Schaltgliedern.
Relais verbaut Zuse erst in der Z2 sowie in der Z3 von 1941! Nach dem Krieg bemüht sich Zuse um die internationale Anerkennung des Patents für die Z3.
Die USA, die die Computertechnik von Anfang an als Waffensystem verstehen und im Laufe des Krieges staatlich vorantreiben, erkennen die Einzelleistung eines deutschen Ingenieurs nicht an.
In den USA gelten die MARK 1 von 1944 und ein Rechner von 1942 (Atanasoff/Berry) als erste elektronische Rechner.
 

1939 Enigma -Datenverschlüsselung

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Unter den Spezialmaschinen, die zur Erleichterung der routinemässigen Chiffrierung und Dechiffrierung erfunden und über Jahre und Jahrzehnte weiterentwickelt wurden, ist die "Enigma" wahrscheinlich weltweit die bekannteste. Mit ihr wurde während des zweiten Weltkriegs der grösste Teil der Funksprüche der deutschen Wehrmacht und Marine vor dem Absenden verschlüsselt und nach dem Empfang wieder entschlüsselt. Man nimmt an, dass während des zweiten Weltkriegs 100 000 bis 200 000 Enigma Maschinen gebaut wurden.

 

1941 erster Computer der Welt

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Konrad Zuse stellt 1941 die erste programmgesteuerte elektrische Rechenmaschine der Welt vor.
Die Z3 arbeitet mit 600 Fernmelderelais im Rechenwerk und 1400 Relais im Speicherwerk.
Es sind 64 Register vorhanden mit je 22 Bit Speicherfähigkeit und 5 Hertz Taktfrequenz.
Das Programm ist in einen Kinofilmstreifen gelocht.
Die Zuse-Rechner Z1, Z2 und Z3 werden 1941 betriebsfähig an die Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt in Berlin ausgeliefert.
Bei Bombenangriffen auf Berlin werden die Anlagen zerstört.
 

1944 Howard Aiken

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Als militärisches Projekt wird in den USA ab 1941 unter Geheimhaltung an der Entwicklung eines Relais-Rechners gearbeitet. Unter anderem ist Howard Aiken (1900-1973) mit der Konstruktion beauftragt.
MARK I entsteht in Zusammenarbeit mit der Firma IBM, es werden z.T. Bauelemente bestehender Lochkartenmaschinen verwendet.
Die IBM-interne Bezeichnung der Anlage lautet ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator). Erst 1946 wird die Entwicklung öffentlich als MARK I vorgestellt. Das Gerät rechnet mit 72 Addierwerken zu je 23 Dezimalstellen.
Es besteht aus 700.000 Einzelteilen, ist 2,5 m hoch und 15 m lang. Die Berechnungen erfolgen nicht im binären Zahlensystem, sondern auf der Basis Zehn. 5 Jahre zuvor hatte Konrad Zuse seinen Rechner Z3 in Deutschland fertiggestellt, der von den USA wie schon erwähnt nicht als erster Computer der Welt anerkannt wird.
MARK I berechnet bis 1956 im Computation Laboratory der Harvard University Tafelwerke mathematischer Funktionen
 

1946 der ENIAC  (Electronic Numerical Integrator and Computer)

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Ähnlich wie der MARK 1 von 1944 ist auch der Rechner ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) ein militärisches Projekt der USA.
Im Unterschied zum MARK 1 arbeitet ENIAC jedoch nicht mit Relais, sondern mit Elektronenröhren in der Recheneinheit.
Ab August 1943 nimmt John W. Mauchly (1907-1980) an der Moore School of Electrical Engeneering der Universität Pensylvania zusammen mit dem Elektroniker John Presper Eckert (1919-1995) die Entwicklung eines Rechners auf.
Ein Jahr später machen sie der US Armee den Vorschlag, diesen als Röhrenrechner zur Berechnung von ballistischen Raketenflugbahnen zu bauen. Das Militär stimme zu.

Die technischen Daten des ENIAC sind:

30 t Gewicht
85 qbm Raumbedarf
160 kW Stromverbrauch(zur Ableitung der entstehenden Wärme ist eine Raumkühlung
erforderlich)
18.000 Elektronenröhren
10.000 Kondensatoren
6.500 Relais und Schalter
1 kBit Arbeitsspeicher.
 

1950 UNIVAC (Universal Automatic Computer)

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John W. Mauchly und J. Presper Eckert, die bereits 1943/46 den Rechner ENIAC entwickelt hatten, bauen ab 1949 den UNIVAC (Universal Automatic Computer).
Der Rechner UNIVAC erlangt große Popularität, als er bei den Wahlen des US-Präsidenten Eisenhower 1951 den Wahlsieger bereits nach Auszählung von 10% der Stimmen vorausberechnet.
UNIVAC ist der erste kommerziell erfolgreiche Computer in den USA. Es werden 50 Anlagen verkauft.
Der UNIVAC arbeitet mit Magnetbandspulen als Speichermedium und rechnet mit Elektronenröhren.(siehe Abbildung)
 

1953 IBM System 701

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Das System 701 ist das erstes (modulare) "Elektronische Datenverarbeitungssystem" von IBM.

Einheiten:
Elektronische Zentraleinheit IBM 701
Elektrostatische Speichereinheit IBM 706
Lochkartenleser IBM 711
Alphabetdrucker IBM 716
Lochkartenstanzer IBM 721
Magnetbandeinheit IBM 726 (erstmals mit Magnetbändern aus Kunststoff)
Magnettrommeleinheit IBM 731.

IBM setzte hiermit den Anfang, für das was wir heute alle zu Hause stehen haben und als PC ansehen. 

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