computerens historie

Omkring 1945 fandtes der en basal indsigt i, hvad det er muligt at beregne, og begrebet algoritme var veldefineret. Den engelske matematiker Alan M. Turing havde allerede i 1936 undersøgt muligheden for en ideelt programmérbar regnemaskine, Turingmaskinen, der kunne bringes til at udføre en algoritme.

Det var også fastslået, at man med to symboler, en binær repræsentation, kan udtrykke alt, hvad der kan udtrykkes matematisk. Endvidere var det bl.a. ud fra den amerikanske ingeniør og matematiker Claude Elwood Shannons arbejder klart, at elektriske kredsløb kan bringes til at udføre algoritmer, såfremt det sker i et binært system. De teoretiske forudsætninger for udvikling af computeren var således til stede.

Den digitale løsning blev dog alligevel anset af nogen for et sidespor, da den rejste en række særdeles vanskelige tekniske problemer.

Omkring 1945 var der kun radiorør (også kaldet elektronrør eller vakuumrør) til rådighed, hvis man ville bygge en elektronisk computer. Der skulle bruges mange radiorør til én computer, og de havde en forholdsvis kort levetid.

Skulle der fx bruges 10.000 radiorør, der havde en gennemsnitlig levetid på 1000 timers brug, ville det svare til en fejl omtrent hvert sjette minut. Og blot ét defekt radiorør kunne få hele maskinen til at fejle.

Det ville også være meget vanskeligt at udvikle et arbejdslager eller en egentlig hukommelse, da dette enten ville kræve et uhyre antal radiorør, med de problemer det ville give, eller en helt ny teknologi.

Et alternativ til radiorør var relæer af den type, der blev anvendt i telefoncentraler. Ulemperne ved relæer var dels deres størrelse og dels deres i denne sammenhæng lave hastighed. Med enten radiorør eller relæer var de teknologiske forudsætninger for en computer dog til stede.

Under 2. Verdenskrig forestod ingeniørerne J. Presper Eckert og John M. Mauchley konstruktionen af den første faktisk fungerende elektroniske regnemaskine, ENIAC, ved universitetet i Pennsylvania. De programmerede den ved at trække ledninger, dvs. som en slags stor telefoncentral. Den var lynhurtig og kunne udføre flere tusinde additioner i sekundet.

Men programmeringen af en opgave, der kunne udføres på få sekunder, kunne tage flere uger. Dette gav stødet til det centrale princip i opbygningen af computere, nemlig idéen om, at maskinen skulle indeholde selve programmet i elektronisk form, dvs. samme form som data, således at arbejdet med at udvikle programmer og selve driften kunne adskilles. Maskiner med denne opbygning kaldes von Neumann-computere efter den ungarsk-amerikanske matematiker John von Neumann.

Samtidig med udviklingen af ENIAC udvikledes andre typer elektroniske eller elektromekaniske regnemaskiner. Ved Harvard University, USA, skabtes en stor elektromekanisk regnemaskine baseret på relæer.

I Tyskland havde Konrad Zuse allerede før 2. Verdenskrig fremført idéer om programmérbare regnemaskiner. Han fik gennem sin militærtjeneste mulighed for at bygge maskinerne, Z2 og Z3 til at foretage specifikke beregninger, men en generel udvikling af computere blev set som ”strategisk uvigtig” af regeringen.

I England udvikledes under medvirken af Alan M. Turing en række specielle maskiner, der ikke udførte beregninger i traditionel forstand, men som blev brugt til automatisk kodebrydning, hvilket også er databehandling. Disse maskiner, der blev kaldt Colossus, viste, at idéerne om beregnelighed, algoritmer og automatisk realisering af disse havde et meget generelt potentiale og ikke kun behøvede at dreje sig om talknusning.

I årene 1945-1949 udvikledes den nuværende opbygning af computeren. Computeren Manchester Baby var den første von Neumann-computer styret af et lagret program, men den var kun et forsknings- og demonstrationssystem hos universitet i Manchester.

EDSAC var den første praktiske anvendelse af den teknologi, og den kørte første gang i 1949 ved University of Cambridge.

Snart efter var der udviklet lignende maskiner i USA. Disse var eksperimentelle maskiner, der først og fremmest blev anvendt til at gennemføre store, ellers uoverskuelige videnskabelige beregninger. I 1951 kom de første egentlig kommercielt tilgængelige maskiner, UNIVAC 1 og Ferranti Mark 1, på markedet.

Univac var udviklet af Eckert og Mauchley, skaberne af ENIAC, mens Ferranti Mark 1 var udviklet af Freddie Williams og Tom Kilburn, der havde stået bag Manchester Baby.

Snart efter gik firmaet IBM ind i udviklingen af computere, og IBM introducerede i 1952 sin første maskine. Det første kommercielt tilgængelige, moderne computersystem baseret på integrerede kredsløb og ferritkernelager var IBM's System 360, som blev lanceret i 1964, og som fra Model 195 i 1969 brugte integrerede kredsløb.

Dette system dannede grundlag for både IBMs dominerende position på computermarkedet og for introduktionen af computere i virksomheder og organisationer. IBM tilbød nemlig et helt system af maskiner og tilbehør fra inddata til uddata, der sikrede en bred og pålidelig funktionalitet.

Samtidig var Danmark langt fremme. I slutningen af 1950'erne udvikledes danske DASK, der var baseret på radiorør. Gennem en årrække blev der i Regnecentralens regi lavet tilføjelser til DASK. I 1968 kom dele af den på Teknisk Museum, Helsingør.

De personlige computere, pc’er, blev udbredt i 1980’erne og 1990’erne og flyttede computerkraften væk fra de centraliserede mainframes og ud til de enkelte brugere. Det medførte udvikling af mere og mere avancerede operativsystemer fra DOS til Windows, og standardsoftware som Microsofts kontorpakke og Adobes grafiske programmer.

Fra starten i 1980’erne blev der udviklet to typer af personlige computere. Den ene var IBMs pc, som var baseret på åbne standarder og en platform, der blev anvendt af mange producenter. Den anden var Apples egne computere, der kulminerede med Macintosh fra 1984. Det var lukkede systemer med en tæt integration mellem hardware og software.

Med internettets udvikling fra 1990’erne blev computerens rolle ændret fra primært at være et arbejdsredskab til tekst- og databehandling til at være en central brik i moderne kommunikation. Det skete først i form af e-mail og chattjenester og senere med online handel, sociale medier og avancerede online platforme.

Udviklingen af internettet gjorde det også interessant at indbygge computere i små enheder uden skærm og tastatur, som kunne sende data eller fjernstyres over internettet; eksempelvis sensorer til måling af vejrdata, og smart home-enheder til fjernstyring af lys og varme.

Tilsvarende bliver mange større løsninger i løbet af 2000’erne flyttet til cloud computing, hvor computerkraften lejes af store it-selskaber som Microsoft og Amazon, der driver gigantiske datacentre. Det gør det hurtigere at sætte en ny løsning i drift, fordi det ikke er nødvendigt at købe og installere hardware først, og det gør det lettere at skrue op og ned for kapaciteten.

I starten af 2000’erne havde forskellige mobiltelefonproducenter arbejdet med udviklingen af en smartphone, der integrerede flere af den traditionelle computers muligheder i en telefon. Det var dog først med lanceringen af Apples iPhone i 2007, at smartphones fik sit gennembrud.

Smartphones har løbende fået mere og mere funktionalitet, og mange af de opgaver, der før skulle løses ved en pc, kan udføres på smartphones. Dermed er computeren blevet et personligt redskab, som altid er tilgængeligt.

Komplette computersystemer optræder nu i en lang række apparater, som tidligere var udviklet med konventionel elektronik; fx er fjernsyn, køleskabe og vaskemaskiner baseret på computerteknologi. Også i industriel kontrol bliver det meste i dag klaret med computerteknologi, fx bilers motor- og bremsestyring.

Udviklingen af computeren inddeles ofte i generationer.

• De tidlige, eksperimentelle maskiner fra 1945-55, som var baseret på radiorør, kaldes første generation.
• Anden generation er computere fra 1955-65 baseret på transistorer.
• Tredje generation blev skabt med IBM's system 360 og de første minicomputere.
• Endelig omtales de helt store maskiner med mere end 100.000 transistorer pr. kreds som fjerde generation. Det er maskiner bygget fra 1975 og frem.

Dette generationsbegrebet handler om enkeltstående maskiner, og da udviklingen siden starten af 1980'erne sker i forbindelse med sammenkobling af computere i netværk, er denne tankegang blevet mindre interessant.

Mere og mere elektronik bliver baseret på digital teknologi og dermed på programmer, der enten er rigtig software eller implementeret i hardware. Dermed er programmer blevet en helt afgørende faktor inden for flere og flere teknologiområder.

Viden om og evnen til at producere sådanne programmer er således en nøgleteknologi i de mest avancerede samfund i begyndelsen af 2000-tallet.

• computer
• pc