Datorn – Dagens kommunikationsteknik Instuderingsfrågor
När du har läst det här avsnittet skall du:
- känna till datorns historia
- kunna ange drivkrafter (orsaker) till datorns utveckling.
- kunna datorns delar
- kunna reflektera kring fördelar och nackdelar med modern kommunikationsteknik
- kunna följande ord och begrepp: mjukvara, hårdvara, nätaggregat, inmatningsenheter, utmatningsenheter, moderkort, processor, arbetsminne, hårddisk.
Klicka och lyssna här på motsvarande sidorna i läroboken: Dagens kommunikationsteknik s.13-19
Bildtext: 1642 uppfanns denna räknemaskin av den franske fysikern Pascal, det var en mekanisk räknemaskin och en föregångare till datorn. bilden är tog jag på tekniskamuseet, Stockholm.
Tillbakablick – Historik
De första datorerna var bara räknemaskiner och utförde operationer utifrån inmatat material. 1834 kom föregångaren till datorn men även den var konstruerad av kugghjul.
Datorutvecklingen Kunskapen om elektricitet började slå igenom i samhället i slutet av 1800-talet. Vi fick t ex glödlampor, elektriska motorer och kraftverk. Detta var en första förutsättning för datorn som inte var mekanisk. När elektroniken kom först i slutet av 1940-talet kom de första datorerna. De första datorerna var räknemaskiner och order Computer betyder ”beräknare”.
1930-1940 År 1936 konstruerade den tyske ingenjörsstudenten Konrad Zuse den första elektromekaniska datorn, Z1, samt en rad andra datorer baserade på elektromagnetiska reläer. Apparaterna förstördes 1944 när de allierade bombade Berlin under andra världskriget, och hans verk påverkade därför inte utformningen av senare datorer nämnvärt. Den första elektroniska datorn, ABC-computer från 1941, utvecklades av John Vincent Atanasoff.Den brittiska regeringen lät under stor sekretess bygga Colossus för att avkoda Tysklands enigmakrypterade meddelanden, ett arbete som Alan Turing deltog i. Maskinen var i bruk 1943, men påverkade inte heller den övriga utvecklingen, eftersom den var sekretessbelagd i tre decennier. Källa: Wikii
1946 byggdes den första digitala datorn (ENIAC). Datorn hade radiorör ett glasrör med som gick i sönder och då fick bytas ut den första datorn hade 18000st. Radiorör ersattes av transistorn som uppfanns 1948 och det blev förutsättningen för att göra datorn mindre och snabbare, transistor var tåligare mot stötar, värme och mycket billigare att tillverka i stora serier. Sverige hade ingen egen tillverkning av datorer och en orsak var att man trodde att Sverige bara behövde två tre datorer på 1950-talet.
Utvecklingen av datorn gick ganska långsamt under 1950-talet, snabbare under 60-talet för att nästan explodera under 70-talet. Militärens behov av stora uträkningar nya vapen, atomvapen, och utvecklingen av satelliter för kommunikation och kontrollera andra stater. NASAs rymdprogram och medicinsk forskning bidrog till utvecklingen.
1980-talet är årtiondet datorerna blir mindre, billigare att tillverka och ett behov av datorn hos privata människor började komma och persondatorn var skapad. Datorn på bilden är från mitten av 1980-talet och datorn fick nu plats på ett skrivbord.
Under 1990-talet blev datorn en dela av verktygen i skolan och den fanns på alla arbetsplatser. Spelen började bli så bra att barnen ville ha datorn bara för att spela spel. Filmer börjades spridas på internet och de gick att ladda ner till din dator i slutet på 90-talet. (Nästan när jag började som lärare 2007 så var vi 7st som delade på en dator i arbetslaget men jag hade en egen i slöjdsalen J.)
2010-talet är en ny explosion på gång och det är orsakat av kunskapen om nya material och vidare nanoteknik. Denna nanoteknik har ännu inte nått persondatorn men våra telefoner har större kraft än vad en persondator hade 2010. Den ensam dator är bara en massa elektronik som har olika funktioner och tillsammans med andra datorer i ett nätverk är det en dela av hela internet.
Orsaker till datorns framväxt Orsakerna var flera men det handlade om att kunna göra stora matematiska beräkningar. På 1930-talet hade amerikanska militären konstruerat en räknemaskin som kunde beräkna hur man skulle sikta med kanonerna. Detta utvecklades vidare till att kunna beräkna var bomben från flygplanet skulle träffa. Olika parametrar matades in, vilken höjd, fart, vindriktning, typ av bomb för att man skulle få en bra träffbild istället för att bara vräka ut bomber, bombmattor.
Under 1940-talet och andra världskriget använde Tyskland en uppfinning från IBM, första hålkorts dator, detta för att organisera massutrotningen av människor och numren på fångarna var uppbyggda utifrån hålkorten. Idag har orsaken till bättre datorer framväxt många fler anledningar, både för forskning inom industrin, militär, sjukvård, nöjesindustrin. Även i det vardagliga genom att vi vill ha kontakt med varandra så utvecklas nya system. Förintelsen sköttes med hålkort http://www.idg.se/2.1085/1.225428
Vad är datorer? Datorer är maskiner som utför uppgifter och beräkningar med hjälp av givna instruktioner eller program. De första elektroniska datorerna byggdes redan på 1940-talet och var enorma maskiner som var tvungna att hanteras av ett helt arbetslag. Jämfört med dessa maskiner är dagens datorer fantastiska. De är inte bara många tusen gånger snabbare, de får dessutom plats på skrivbordet, i knät eller t.o.m. i fickan.
Datorer arbetar genom att låta maskin- och programvara arbeta tillsammans. Hårdvaran (maskinvara) syftar på de delar av en dator som du kan se och röra vid, t.ex. datorns hölje och allt som döljer sig under höljet, hårdvaran. Extern maskinvara, t.ex. bildskärmar, tangentbord, möss, skrivare och andra enheter, kallas ofta maskinvaruenheter eller enheter, hårdvara. Mjukvaran (programvara) är de program som talar om för maskinvaran vad den ska göra. Ett ordbehandlingsprogram som du använder för att skriva ett brev är en typ av programvara. Operativsystemet (OS) är en programvara som hanterar datorn och anslutna enheter. Två välkända operativsystem är Windows och Macintosh operativsystem http://windows.microsoft.com/sv-SE/windows-vista/Introduction-to-computers#section_1
Computer History en lång film (25 min på engelska) inte för lektionen utan sammanfattat av läraren, men för den intresserade får ju självfallet se filmen. http://youtu.be/4diPtsUv3sg
Datorns delar Datorn brukar delas in i två delar; mjukvara och hårdvara. Mjukvara är det som du inte kan ta på så som spel och program. Hårdvara är datorns hårda delar som du kan ta på.
Nätaggregat: anpassar strömstyrkan till datorns komponenter. Datorns nätaggregat levererar flera olika spänningsnivåer (12 V, 5 V och 3,3 V). Vid datorköp ges sällan nätaggregatet någon större uppmärksamhet, trots att det spelar stor roll i sammanhanget. Ett nätaggregat påverkar datorsystemets stabilitet och i slutänden även de övriga komponenternas livslängd.
Bildskärm: där visas mjukvarans resultat upp.
Tangentbord, mus: är ex på olika inmatningsenheter, där information matas in i datorn för behandling.
DVD/CD: tillhör inmatningsenheter men för mjukvara av olika slag så som film och program.
Moderkort: är komponenten som sammanlänkar processorn med övriga enheter samt öppnar vägar för kommunikation mellan dem. Alla anslutningar i datorn går till eller från moderkortet på något sätt.
Processorn: är den komponent som utför alla beräkningar och är hjärnan i datorn. Processorn förkortas CPU (Central Processing Unit). http://www.kjell.com/fraga-kjell/hur-funkar-det/dator/processorn-(cpu)/processorns-egenskaper
Arbetsminne: All information som processorn ska ha snabb åtkomst till ligger i arbetsminnet. Informationen som lagras i arbetsminnet töms när datorn stängs av. Arbetsminnet kallas även RAM (Random Access Memory), RWM (Read Write Memory) eller primärminne.
Grafikkortet: omvandlar digitala signaler etter och nollor till analoga synliga bilder, och matar ut bildsignalen till bildskärmen. Ibland används istället en integrerad grafikkrets som sitter antingen i processorn eller på moderkortet.
Ljudkortets: omvandlar den digitala signalen etter och nollor till analog ljudsignal och omvänt. Oftast har ljudkortet även den motsatta funktionen: att omvandla en analog signal från en mikrofon till digital data som datorn kan lagra eller sända vidare. Ibland har ljudkortet även en så kallad linjeingång vilken kan användas för att koppla radion till datorn och spela in låtarna som den tar emot.
Hårddisk: vi tittar inuti och ser hur den fungerar. Är det permanenta minnet för långtidssparning av mjukvaran. Hårddisken uppfanns på 1950-talet av IBM. Hårddisken var mycket utrymmeskrävande och hade en kapacitet på 5 till 20 MB megabigt. Den första hårddisken var ungefär lika stor som en frys och vägde 250 kilo.[1] Idag är HDD av mindre storlek och har mycket stor kapacitet 500GB-1000GB i de datorer du köper. http://www.kjell.com/fraga-kjell/hur-funkar-det/dator/lagringsmedia/harddisken-i-narbild [1] http://sv.wikipedia.org/wiki/H%C3%A5rddisk
Modemets: Uppgift är att omvandla digitala signaler till analoga signaler och tvärtom. Digitala signaler omvandlas till analoga signaler och analoga signaler består av toner. Bäraren av de analoga signalerna kan vara en telefonlinje eller via radiovågor. Modulator Demodulator = MODEM
USB-minnen och minneskortet har förbättrat portabiliteten avsevärt de har inga mekaniska fördröjningar som HHD har. Tidigare fanns endast disketter och CD-skivor. USB-minnet och minneskortet har inneburit en revolution när det gäller enkelheten i att kunna lagra och ta med sig data. Viktigt när du skal köpa ett nytt minne är det viktigt att veta vad du skall använda det till, worddokument, bilder eller film. http://www.kjell.com/fraga-kjell/hur-funkar-det/dator/lagringsmedia/flashminne-%28solid-state%29
(Fakta som följer här är fördjupning av förståelse av utvecklingen) Datalagringsmängd http://www.911turbo.se/pub14b/Download/Datorns%20uppbyggnad.pdf
Hur mycket rymmer ett minneskort till kameran? Frågan kring hur mycket ett minneskort rymmer är ganska svår att besvara. Det beror nämligen helt och hållet på vilken typ av kamera som används samt vilka inställningar och egenskaper den har. Följande översikt visar hur många bilder som får plats på ett minneskort när de är tagna med en vanlig kompaktkamera som komprimerar bilderna.
Hur mycket rymmer 1 GB? 1 Gb rymmer 1024 Mb detta är 1 000 000 Kb. Hur mycket är då detta? Jo, tar vi och skriver en textfylld sida i t ex Word och sparar dokumentet då ser vi att dess storlek blir knappt 30 kB. Detta innebär att du kan spara 1 700 sidor text eller 8 st pärmar med text.
Vad kommer efter HDD? SSD (Solid State Drive) är en modern utmanare till den traditionella hårddisken. Den bygger på teknik som är lik den som används i USB-minnen och är därför helt fri från rörliga delar.
Fördelar med SSD
- Stötkänsligheten minimeras. Det är stor risk att en vanlig hårddisk går sönder om datorn faller i golvet. SSD-disken har varken skrivhuvuden som kan orsaka skada eller magnetiska skivor som kan ta skada.
- Strömförbrukningen minskar eftersom det inte finns några rörliga delar att hålla igång. Av samma skäl minskar även värmeutvecklingen och då minskar slitaget på HDD.
- SSD-diskar är helt tysta för det är inga rörliga delar
- SSD-diskar ger högre prestanda. Idag är SSD-diskarna helt överlägsna hårddiskarna när det kommer till att starta upp program eller hela operativsystemet. Vanliga hårddiskar har en accesstid på ungefär åtta millisekunder medan fördröjningen är nästintill obefintlig på SSD-diskar.
Insidan av en hårddisk bredvid en SSD-disk. Bildkälla: Intels pressarkiv.
Idag tillverkas SSD-diskarna för att vara så lika vanliga hårddiskar som möjligt. Detta för att användarna på ett enkelt sätt ska kunna uppgradera sina datorer. Nackdelen är att tillverkarna får bygga in sina SSD-moduler i stora plastlådor, bara för att de ska få samma format som en vanlig hårddisk. Läs recensioner om aktuell modell före köp.
Fördelar med molnet då? Du har alltid tillgång till dina dokument, bilder, ljud etc genom att du har wifi, 4G eller annan fast uppkoppling till internet. Nackdelen är att du faktiskt inte har full kontroll utan det är faktiskt någon annan även om du har lösenord och är lovad säkerhet, men hur länge finns molnet, vi vet att när solen kommer försvinner molnen med innehållet.
- http://sv.wikipedia.org/wiki/H%C3%A5rddisk
- http://www.911turbo.se/pub14b/Download/Datorns%20uppbyggnad.pdf
Computer History en lång film (25 min på engelska) inte för lektionen utan sammanfattat av läraren, men för den intresserade får ju självfallet se filmen: http://youtu.be/4diPts
Uv3sg