Les 8: Geschiedenis van computers (tmwl)

• Informatica
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 1

De geschiedenis van computers

1830 tot nu

Leerdoelen

• Je weet wat een computer in de basis doet
• Je kan per computergeneratie een uniek kenmerk benoemen
  
• Je kent de periode die hoort bij een computergeneratie
• Je kan in je eigen woorden uitleggen wat er gebeurde na de invoering van de microprocessorchip
  

Computers werken eigenlijk allemaal hetzelfde

Je stopt er iets in, dan gebeurt er wat en dan komt er iets uit

1. Invoer

2. Bewerking

3. Uitvoer

Bewijs dat het apparaat in het volgende filmpje ook een computer is

Bewijs dat de speeldoos eigenlijk een computer is

de 'nulde generatie' computers

In 1833 ontwierp Charles Babbage een machine die wordt gezien als de grondlegger van de computer, de Difference Engine. Het was een mechanische rekenmachine die kon optellen.

Rond 1880 vond Herman Hollerith de ponskaart uit. Dit was een kaart met gaatjes die door een machine uitgelezen kon worden. Een draaiorgel werkt bijvoorbeeld op deze manier.

de 'nulde generatie' computers

De nulde generatie wordt gezien als voorganger van de 'echte' en wordt daarom de 'nulde generatie' genoemd. 

De eerste generatie computers

De eerste generatie computers is de periode van 1940 tot 1955.

De computers uit deze generatie bestonden uit elektronenbuizen. De elektronenbuizen dienden als schakeleenheden. De elektronenbuizen zagen er ook wel uit als 'lampen'.

De elektronenbuizen werkten als het geheugen van een computer. Deze kon aan of uit staan (binaire stelsel, tellen met 0 en 1).

De eerste generatie computers

De eerste generatie computers waren zo groot als een klaslokaal. Dit kwam doordat één computer tot wel 18.000 elektrodenbuizen kon bevatten.

Een groot probleem van deze generatie computers is dat de elektrodenbuizen regelmatig kapot gingen. Als er een elektrodenbuis stuk was moest de hele computer worden uitgezet om deze te vervangen.

De eerste generatie computers valt in de periode van de Tweede Wereldoorlog. Waarom vond men juist in deze periode een 'echte' computer uit?

De tweede generatie computers

De tweede generatie computers is de periode van 1955-1965.

De elektrobuizen uit de eerste generatie computers werden vervangen door transistoren.

Transistoren hebben verder dezelfde werking als elektrobuizen. Ze kennen alleen een 'aan' en 'uit' stand.

De tweede generatie computers

Transistoren hadden voordelen boven elektrobuizen:

1. Een transistor is veel kleiner

2. Een transistor gebruikt veel minder stroom

3. Een transistor wordt minder warm

4. Een transistor is veel berouwbaarder

Met de komst van transistoren ontstonden de eerste draagbare radio's. Waarom ontstonden deze pas met de komst van transistoren?

De derde generatie computers

De derde generatie computers is de periode van 1965-1975.

Integrated circuit (IC's) werden ontwikkeld. IC's zijn beter bekend onder de naam chip. Het is een dun schijfje van een paar vierkante milimeter met daarop zeer kleine schakelingen van transistoren.

De vierde generatie computers

De vierde generatie computers is de periode vanaf 1975.

De onderdelen van een chip worden nog kleiner. De microprocessorchip is geboren. Naast dat de transistoren op de chip erg klein zijn geworden bevast een microprocessorchip een complete processor (aansturing). De chip zelf kan gezien worden als een computer.

De vierde generatie computers

Gordon Moore, een van de oprichters van chipfabrikant Intel, stelde in 1965 dat het aantal transistors in een geïntegreerde schakeling door de technologische vooruitgang elke twee jaar verdubbelt.

Zijn stelling wordt ook wel de Wet van Moore genoemd.

Moore heeft inmiddels aangegeven dat zijn stelling niet lang houdbaar meer is. We lopen momenteel tegen technologische en fysieke grenzen aan.

De vierde generatie computers

Een van de eerste computers uit 1943 telde tot wel 18.000 elektrobuizen en was zo groot als een klaslokaal.

Een van de eerste microprocessorchips, de Intel 8080 uit 1971, telde 4.500 transistoren en was ongeveer 20mm2 

Vraag:

Hoeveel transistoren telde de microprocessorchip Intel Xeon 5160 uit 2006 met een afmeting van 143mm2?

Hoeveel transistoren telde de microprocessorchip Intel Xeon 5160 uit 2006 met een afmeting van 143mm2?

De vierde generatie computers

Een vergelijking in het aantal het aantal transistoren in een microprocessorchip door de jaren heen:

1974 Intel 8080: 4.500

1989 Intel 80486: 1.000.000

1993 Intel Pentium: 3.100.000

1997 Intel Pentium II: 7.500.000 

1999 Intel Pentium III: 9.500.000

2006 Intel Xeon 5160: 291.000.000

2008 Intel Core i7: 731.000.000

2016 Intel 10-Core i7: 3.200.000.000

Geef een reden waarom computers van de vierde generatie pas interessant werden voor persoonlijk gebruik.

Kenmerk per generatie

• Kenmerk 1e generatie:
  
• --> Elektronenbuizen
  
  
• Kenmerk 2e generatie:
  
• --> Invoering transistoren
  
  
• Kenmerk 3e generatie:
• --> Integrated circuit (IC's) / chips
  
  
• Kenmerk 4e generatie
• --> Microprocessorchip

Vanaf de jaren ´90 grote ontwikkelingen

• Computers worden Personal Computers
• Op het werk krijgt iedereen er mee te maken
• Maar ook thuis
• Het internet verbindt computers en mensen over de hele wereld
• Smartphone is eigenlijk de computer in je broekzak
• Sociale media zijn niet meer weg te denken

Van wanneer tot wanneer liep de derde generatie computers?

1. 1940-1955
2. 1955-1965
3. 1965-1975
4. 1975-1985

Kenmerkend voor een computer van de vierde generatie is

1. IC's
2. Radiobuizen
3. Transistors
4. Microprocessorchips

Twee beweringen:
1: De afkorting IC staat voor integrated circuit en hiermee bedoelen we een chip.
2: De allereerste computers waren veel groter, omdat de chips destijds veen groter waren.

1. 1 en 2 zijn juist
2. 1 is juist, 2 is onjuist
3. 1 is onjuist, 2 is juist
4. 1 en 2 zijn beide onjuist

Opdracht: Vind de computer opnieuw uit

Stel je voor: We zitten met de hele klas op een schip. Het schip komt in een zware storm en zinkt. Gelukkig kon iedereen het schip veilig verlaten. We spoelen aan op een eiland, we hebben helemaal niets meer. Al onze telefoons, tablets en laptops zijn achtergebleven.

Het eiland is voor iedereen onvindbaar. Om contact met de buitenwereld te maken moeten we de computer opnieuw uitvinden. Alle grondstoffen zijn op het eiland aanwezig. 

Bedenk in groepjes hoe je in 5 stappen een werkende computer kunt maken. Nummer de stappen en zet die in de volgende vraag.

De bedoeling van deze vraag is dat leerlingen min of meer abstract een stappenplan maken. 

Dus niet zozeer  hoe het moet gebeuren maar wat

Vind in 5 stappen de computer opnieuw uit. Nummer de stappen en gebruik telkens een nieuw antwoord

Wat vond je van deze les?

Te moeilijk

Moeilijk

Makkelijk

Te makkelijk

Het idee achter deze vraag is dat leerlingen op een min of meer abstracte manier leren hoe de ontwikkelingen van de computer verloopt.

Je kunt het zien als een stappenplan. In de uitleg kun je een analogie maken met de stappen die je neemt om je vakantiebestemming te bepalen.

Wat vond je van deze les?

Heel interessant

Interessant

Een beetje saai

Heel saai