Počítač

Počítač je v informatice elektronické zařízení, které zpracovává data pomocí předem vytvořeného programu. Současný počítač se skládá z hardware, které představuje fyzické části počítače (procesor, klávesnice, monitor atd.) a ze software (operační systém a programy). Počítač je ovládán uživatelem, který poskytuje počítači data ke zpracování prostřednictvím jeho vstupních zařízení a počítač výsledky prezentuje pomocí výstupních zařízení. V současnosti jsou počítače využívány téměř ve všech oborech lidské činnosti.

Historie

Je obtížné najít v historii první počítač, protože význam slova se v průběhu času měnil. Původně slovo počítač (anglicky computer) označovalo člověka, který prováděl výpočty. Změna významu slova ve smyslu označení hardware nastala v době projektu Manhattan (příprava 1. atomové bomby).

Za prvního předchůdce počítače lze považovat mechanické počitadlo (tzv. abakus), které se používalo již v Babylonii od poloviny třetího tisíciletí př. n. l.. Za vynálezce dnešních počítačů je považován Charles Babbage, který v 19. století vymyslel základní principy fungování stroje pro řešení složitých výpočtů. Za prvního přímého předchůdce současných počítačů lze považovat elektronkový ENIAC.

Charakteristika počítače

Pod pojmem počítač si mnoho lidí představí buď notebook nebo PC, tedy osobní počítač. Ve skutečnosti je tento pojem daleko širší. Počítače řídí činnosti nejrůznějších zařízení a nacházejí se všude kolem nás – v automobilech, mobilních telefonech, automatických pračkách, mikrovlnných troubách, průmyslových robotech, letadlech, autech, digitálních fotoaparátech, CD a DVD přehrávačích, záchodových splachovadlech, klikách od dveří (tedy, zámcích na karty), v dětských hračkách, …

Princip činnosti počítače

Princip činnosti počítače může být dvojí:

  • analogový počítač – zpracovává analogová data
  • číslicový počítač – zpracovává digitální data

Analogové počítače bývají úzce specializované obvykle na jednu úlohu nebo pouze na jednu třídu úloh. Oproti tomu číslicové počítače lze snadno zkonstruovat coby univerzální (ne všechny číslicové počítače ovšem zcela univerzální jsou). Podle Church-Turingovy teze je jakýkoliv číslicový počítač s určitými minimálními schopnostmi schopný provést v principu totéž jako libovolný jiný počítač. Vzhledem k této univerzalitě jsou dnes převážně používány i konstruovány číslicové počítače, protože jsou dnes již rychlejší a přesnější, než analogové počítače zpracovávající analogové úlohy.

Koncepce konstrukce počítače

Existují dvě základní koncepce konstrukce počítače:

  • John von Neumannovo schéma počítače – používá jednu elektronickou paměť pro program i pro data
  • Harvardská architektura – používá oddělenou paměť pro data a pro program

Současné počítače nejsou konstruovány důsledně ani podle jednoho z těchto dvou základních schémat. Univerzální osobní počítače obsahují jen jednu paměť, do které se umisťují programy i zpracovávaná data, avšak procesor umožňuje paměť obsahující program označit jen pro čtení a naopak část paměti, která obsahuje data označit tak, že nelze vykonávat strojové instrukce, které jsou v ní uloženy. Harvardské schéma s oddělenou pamětí pro program a data se často používá u jednočipových počítačů a dalších malých vestavěných systémů (PDA, mobilní telefony a podobně) a především u signálových procesorů (DSP) u nichž dovoluje dosáhnout velké rychlosti zpracování dat.

Součásti počítače

Počítače se skládají ze dvou základních druhů komponent:

software – programové vybavení počítače, tedy řada instrukcí, které jsou počítačem postupně provedeny
hardware – technické vybavení počítače, tedy fyzické části (slangově železo)

Software

Software zahrnuje nejen operační systém, pomocné programy a aplikační software, ale i programy, které jsou uloženy v počítači napevno (například v BIOSu nebo v některých vstupně-výstupních zařízeních). Software je nezbytné pro provoz počítače a řeší konkrétní úlohy ve spolupráci s uživatelem. Program vzniká při programování jako zápis algoritmu v nějakém programovacím jazyku. Spuštěný program označujeme jako proces.

Hardware

Běžný počítač se skládá z těchto součástí:
počítačová skříň – skříň z plechu (nebo jiných materiálů), může být též součástí monitoru (iMac)
základní deska – obsahuje většinu elektronických častí počítače
procesor – vykonává instrukce, ze kterých jsou složeny programy
operační paměť – za běhu počítače uchovává programy a data (viz elektronická paměť)
sběrnice – propojuje vstupně-výstupní zařízení s procesorem, umožňuje připojení rozšiřujících karet
grafická karta – umožňuje vytvořit v paměti obraz, který zobrazí na monitoru
zvuková karta – vytváří signál, který se v reproduktoru mění na zvuk
síťová karta – zprostředkovává připojení k počítačové síti
a další rozšiřující zařízení
pevný disk – uchovává programy i data i po vypnutí počítače
elektrický zdroj – mění síťový střídavý proud na stejnosměrný proud o nižším napětí
monitor – zobrazuje informace uživateli, je připojen ke grafické kartě
počítačová klávesnice – zprostředkovává alfanumerický vstup od uživatele
počítačová myš – umožňuje pohybovat kurzorem myši a vyvolávat události stiskem tlačítka
a další vstupně-výstupní zařízení (počítačová tiskárna, scanner, …)

Budoucnost počítačů

Počítače již dnes zasahují téměř do všech lidských činností i do běžného života. Předpokládá se, že jejich vliv se bude nadále zvyšovat a budou lidem poskytovat komfortnější služby. Počítače jsou v současné době propojovány pomocí počítačových sítí a využívají celosvětovou síť Internet. Počítačové sítě umožňují sdílení zdrojů (soubory, tiskárny), ale i vzájemnou komunikaci, která je dnes jedním z hlavních moderních komunikačních nástrojů informační společnosti.Odkazy na predaj notebookov a PC techniky: notebooky.be esat.sk