Tehnocultura TVS 005 – Calculatoarele


Calculatoarele, episod difuzat la TVS Brașov, în data de 20 ianuarie 2015, orele 20:30.

Ce sunt calculatoarele? De unde a apărut termenul de “computer”? Cum au evoluat calculatoarele de-a lungul timpului? Care este diferența dintre un calculator analog și unul digital?

Vom afla despre generațiile de calculatoare și modul în care aceste masini excepționale au evoluat. Citește mai multe pe tehnocultura.ro: http://tehnocultura.ro

Ambition, the movie, credits: ESA/Platige Image.

Dacă nu ai timp de văzut filmul, poți urmări varianta de podcast aici sau pe iTunes.

Pentru idei, corecturi, sugestii, reclamații îți stau la dispoziție în zona de comentarii sau pe canalul YouTube al TehnoCultura.
============= TRANSCRIPT =============
Sunt Manuel Cheța, de la Tehnocultura.ro și te invit să afli mai multe despre calculatoare. Vei vedea că au o istorie impresionantă. Tot ceea ce pot face azi computerele se bazează pe capacitatea acestora de a face calcule de miliarde de ori mai repede decât orice om.

Ca de exemplu, calculele necesare pentru a stabili structura 3D a unei molecule cu mii de atomi, precum este lisozima din componența albușului de ou, au durat mai bine de 5 ani prin 1960. Calculatorul face același lucru azi în 5 minute. Pentru aflarea structurii insulinei Dorothy Crowfoot Hodgkin a petrecut mai bine de 30 de ani calculând, lucru pe care computerele îl pot face cât timp îți bei cafeaua.

img-pc-01 (Medium)
( sursa: http://jh290.cgsociety.org/art/molecule-lightwave-3d-molecular-photoshop-lysozyme-protein-structure-carbon-nitrogen-oxygen-ball-model-557342 )

Extra:
http://tehnocultura.ro/2014/10/03/cum-afli-structura-3d-a-moleculelor-un-veac-de-cristalografie-cu-raze-x/
http://en.wikipedia.org/wiki/Lysozyme

Și ce facem noi cu așa calculatoare? Jucăm Zuma, Angry Birds ori Tetris sau Sarpele. E relaxant, de fapt.

Totuși, cred că deja știi faptul că telefoanele mobile de azi sunt de mii de ori mai puternice decât calculatorul de la bordul Apollo 11, misiunea care i-a dus pe astronauți pe Lună și înapoi. La fel, aceleași telefoane mobile sunt de zeci de ori mai rapide decât computerele ce existau în casele oamenilor prin 2003. Știu asta pentru că mă uitam cu jind la calculatoare ce aveau procesor de 700 Mhz în 2003 și mă durea inima că eu aveam un AMD la 300 de Mhz.

img-pc-02-Smartphones (Medium)
( sursa: http://www.tekimobile.com/melhores-smartphones-mil-reais/ )

Rămâi alături de mine ca să afli cum s-a ajuns la crearea unor asemenea mașini excepționale numite calculatoare.

2. Calculatorul sau computerul

Cuvântul ‘computer’ a fost folosit pentru prima dată de către scriitorul englez Richard Braithwait în 1613 în cartea sa ‘The yong mans gleaning’ . ‘Termenul însemna ‘a face calcule’. Pe la finele secolului al XIX lea și începutul secolului XX încă existau birouri întregi de computere, dar pe la vremea respectivă computerele erau femei ce făceau calcule încontinuu 8 ore pe zi.

De fapt, primul programator a fost Ada Lovelace sau Augusta Ada Byron, care a creat un algoritm în 1842 ce putea fi folosit pe calculatorul mecanic inventat de Charles Babbage. Acel calculator, plin de roți dințate, purta numele de ‘motor diferențial’. Drept curiozitate, află că limbajul de programare ADA este numit astfel în onoarea Adei Lovelace.

Ada Lovelace

img-pc-03-Ada_Lovelace_portrait (Medium)
(sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/Ada_Lovelace#First_computer_program )

Extra:
– Charles Babbage – http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage
– calculator mecanic – http://en.wikipedia.org/wiki/Mechanical_computer
– Ada Lovelace – http://en.wikipedia.org/wiki/Ada_Lovelace
– motor analitic – http://en.wikipedia.org/wiki/Analytical_Engine
– human computer – http://en.wikipedia.org/wiki/Human_computer
– primii programatori – http://knowledgenuts.com/2014/09/12/the-first-computer-programmers-were-women/

Să revenim la calculatoare. Mândrele noastre calculatoare au cunoscut 5 mari generații:
– generația 0: calculatoare mecanice / electromecanice, din 3000 îen [3000ien – 1842;1842 B- 1941 Zuse Z3]
– generația 1: calculatoare cu tuburi vidate, din 1942 [1942 ABC – 1952 LEO I -1955 IBM 702]
– generația 2: calculatoare cu tranzistori, din 1955 [1955 CADET – 1960 IBM 7090 ]
– generația 3: calculatoare cu circuitele integrate, din 1965 [1965 PDP-8 – 1970 IBM System/370 ]
– generația 4: calculatoare cu microprocesoare, din 1971 [ 1971 Intel 4004 – 2014 Intel Broadwell ]

Extra:
– http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_System/370
– history of computers timeline
http://www.computerhope.com/history/196080.htm

Calculatorul lui Babagge, calculator de generație 0, a fost un pas esențial în ceea ce avea să devină calculatorul modern la peste 100 de ani distanță, dar nu a fost prima încercare a omului de a crea calculatoare.

Motorul diferențial al lui Babbage

img-pc-4-Babbage_Difference_Engine_(the_power-supply_end) (Medium)
(sursa http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Babbage_Difference_Engine_(the_power-supply_end).jpg )

Calculatorul are rolul de a prelua de la om sarcina de a calcula și poate face acest lucru de mii de ori mai repede decât orice om.

Printre cele cele mai vechi instrumente de calcul se numără abacul, folosit pentru rezolvarea problemelor de aritmetica. Abacul era un instrument folosit global acum ceva mii de ani până de curând. Japonezii aveau soroban, un abac ce făcea calcule în baza 10, chinezii făceau calcule în baza 16 iar mayașii au creat propriul abac ce făcea calcule în baza 20.

Abac japonez – soroban
img-pc-5-maxresdefault (Medium)
( sursa https://www.youtube.com/watch?v=bEvwSlA88fU )

Abac chinezesc

img-pc-6-Chinese-abacus (Medium)
(sursa http://www.inspectorinsight.com/risk/beware-the-ides-of-march/ )

În viața de zi cu zi noi folosim baza 10, cu cifre de la 0 la 9, iar computerele de azi folosesc baza 2, adică doar cifrele 0 și 1.

Extra:
dar încă sunt triburi ca Nunggubuyu, din Australia, ce folosesc baza 5 sau cele nigeriene ce folosesc baza 12.

Tot prin perioada în care se folosea abacul grecii au inventat, prin anul 150 ien astrolabul, folosit pentru a calcula poziția stelelor și planetelor și poziția utilizatorului pe glob.

Exemplu Astrolab Jean Fusoris – Paris, 1400 en
img-pc-7-Jean_Fusoris_planispheric_astrolabe_in_Putnam_Gallery,_2009-11-24 (Medium)
(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/Astrolabe )
Se presupune că, tot prin aceeași perioadă, Arhimede a creat un precursor al calculatoarelor analoage numit dispozitivul antikythera, după insula unde a fost descoperit. Un calculator analog are rolul de a prelua date de intrare într-o formă continuă și de a le transforma într-un model al problemei de rezolvat. Trebuie aleasă o scară de lucru și stabilite exact relațiile dintre componente, cum avea să fie mai târziu și cazul riglei de calcul.

Antikythera era un aparat cu 33 de roți dințate menit să prezică pozițiile stelelor și eclipsele. După pierderea acestuia în zona insulei Antikythera au trecut mai bine de 1400 de ani până s-a ajuns crearea ceasurilor astronomice în secolul al XIV-lea.

Antikythera – reconstruit
img-pc-8-0146_-_Archaeological_Museum,_Athens_-_Reconstruction_of_the_Antikythera_mechanism_-_Photo_by_Giovanni_D (Medium)
img-pc-9-0145_-_Archaeological_Museum,_Athens_-_Reconstruction_of_the_Antikythera_mechanism_-_Photo_by_Giovanni_D (Medium)

img-pc-10-0148_-_Archaeological_Museum,_Athens_-_Reconstruction_of_the_Antikythera_mechanism_-_Photo_by_Giovanni_D (Medium)
( sursa – http://commons.wikimedia.org/wiki/File:0148_-_Archaeological_Museum,_Athens_-_Reconstruction_of_the_Antikythera_mechanism_-_Photo_by_Giovanni_D.jpg )

Abia prin secolul al XVII-lea calculatoarele au cunoscut o renaștere odată cu crearea riglei de calcul. Rgila de calcul e un alt calculator analog inventat prin 1620 – 1630 de către Edmund Gunter din Oxford.

Rigla de calcul ajuta la rezolvarea problemelor cu logaritmi și apoi la înmulțiri și la împărțiri. Modele actualizate sunt folosite chiar și azi de către inginerii de aviație, însă asemenea rigle nu pot rezolva probleme de adunare sau scădere.

Model de rigla de rigla de calcul – Charvoz 1969

img-pc-11-js-803 (Medium)
(sursa http://www.marksmath.com/slide-rules/ )

Extra:
– baza 10 altele – http://en.wikipedia.org/wiki/Decimal#Other_bases
– video cum folosesti abacul – https://www.youtube.com/watch?v=CvsnftXXKdw
– antykythera – http://en.wikipedia.org/wiki/Antikythera_mechanism
video antikythera https://www.youtube.com/watch?v=4eUibFQKJqI
video antikythera computer vechi https://www.youtube.com/watch?v=e3gGnf5SqGY
– astrolabe – http://en.wikipedia.org/wiki/Astrolabe#History

Extra:
Odată cu inventarea calculului diferențial și integral de către Leibniz și Newton după 1650, era clar că aveam nevoie de un aparat care să preia calculele. Leibniz este cel ce a pus bazele sistemului binar și a Roții lui Leibniz, un tub metalic ce avea atașate canale cu care punea în mișcare o roată dințată ce ajuta la calcule.

Tot prin perioada respectivă Calculatorul lui Pascal făcea furori. Calculatorul numit Pascaline a fost inventat prin 1642 de către Blaise Pascal la vârsta de numai 19 ani. El era folosit pentru a calcula taxele ce trebuiau colectate de tatăl acestuia în localitatea Rouen, Franța. Înmulțirile și diviziunile puteau fi făcute mult mai ușor.

Calculatorul lui Pascal, Pascaline 1642

img-pc-12-Chapter_1-26 (Medium)
(sursa http://ds.haverford.edu/bitbybit/bit-by-bit-contents/chapter-one/1-7-pascal-and-the-pascaline/ )

Extra:
– Leibniz – http://en.wikipedia.org/wiki/Gottfried_Wilhelm_Leibniz
– leibniz wheel – http://en.wikipedia.org/wiki/Leibniz_wheel
– calc lui Pascal http://en.wikipedia.org/wiki/Pascal%27s_calculator- http://en.wikipedia.org/wiki/Pascal%27s_calculator#Precursors
– calc mecanic – http://en.wikipedia.org/wiki/Mechanical_calculator
– blaise pascal -http://en.wikipedia.org/wiki/Blaise_Pascal

Un calculator mecanic este un calculator ce se folosește de piese mecanice precum roți dințate, tuburi, rigle, manete, arcuri și butoane pentru a prelua informația de intrare și pentru a o afișa. Timp de 200 de ani Calculatorul lui Pascal sau Pascaline, cum i se mai zicea, a fost rege.

Prin anul 1820 aritmometrul lui Thomas de Colmar era primul calculator mecanic care putea fi folosit pe birou mult timp și a fost primul care a devenit un succes comercial. S-au comercializat mai bine de 5500 de calculatoare între 1840 – 1890. Calculatorul lui Pascal, prin comparație a avut numai 40 de cumpărători.

Artimometrul putea face adunare, scădere, multiplicare și divizune cu usurință și a fost printre primele calculatoare mecanice care puteau face multiplicare continuă. Acesta putea calcula rădăcina pătrată a unui număr de 16 cifre în mai puțin de 1 minut iar înmulțiri a două numere de câte 8 cifre în numai câteva secunde.

Aritmometrul lui Colmar, 1870
img-pc-13-p1060924 (Medium)

( sursa http://umabusinessarchives.wordpress.com/2014/03/11/do-you-know-what-an-arithmometer-is-for-check-out-the-national-mutual-life-association-of-australasia-objects-collection-available-soon/ )

Computerele umane aveau de-acum un rival, însă abia în secolul XX oamenii au fost înlocuiți complet de mașini de calcul.

Aritmometrul a fost întrecut doar de motorul diferențial al lui Charles Babbage care putea calcula ecuații polinomiale extrem de complicate.

Charles Babbage este considerat părintele calculatorului modern pentru că motorul diferențial:
– putea primi instructțiuni sub forma unor cartonașe cu găuri
– avea metode de a primi informații și de a le afișa
– avea o unitate de control care putea face operații logice
– și o memorie separată.

Cu alte cuvinte motorul diferențial al lui Charles Babbage era exact ceea ce sunt computerele de azi, dar în formă mecanică, grea de câteva tone și care ocupa o cameră întreagă. Calculele se făceau automat, mașina fiind pusă în mișcare de către puterea aburului ori de o manivelă.

Calculatorul lui Babbage, 1842
img-pc-4-Babbage_Difference_Engine_(the_power-supply_end) (Medium)
(sursa http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Babbage_Difference_Engine_(the_power-supply_end).jpg )
De ce zicem că motorul diferențial este un calculator în sensul modern? Un calculator modern trebuie să facă patru lucruri:
– calcule aritmetice: +,-,*, /
– să utilizeze condiții
– să poată face lucrurile în mod repetat
– să aibă o parte de memorie

Allan Turing, fondatorul științei calculatoarelor și cel care a ajutat la descifrarea codului Enigma al armatei naziste, este cel care a stabilit principiile unui asemenea calculator. Babbage este cel care a creat un calculator de genul cu mult înainte de nașterea lui Turing. În plus acel calculator putea printa rezultatele.

Allan Turing, fondatorul științei calculatoarelor
1912 – 1954

img-pc-14-Alan-Turing-29-March-1951-picture-credit-NPL-Archive-Science-Museum (Medium)
(sursa http://blog.sciencemuseum.org.uk/insight/category/alan-turing/ )

Extra:
– Charles Babbage – http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage
– video motorul diferential al lui Babbage https://www.youtube.com/watch?v=jiRgdaknJCg
– http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage#Computing_pioneer
– Alan Turing – http://en.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing

Ada Lovelace a creat primele intrucțiuni pentru motorul diferențial în 1842, fiind primul om ce a programat un calculator. Din păcate motorul diferențial și mai târziu motorul analitic al lui Babbage au fost uitate în negura timpului din cauza lipsei de fonduri.

Motorul analitic al lui Babbage a fost gândit pentru a rezolva probleme pe baza intrucțiunilor date de utilizator, un concept de bază în ceea ce însemnaă un calculator modern.
Până la conceptul motorului analitic, calculatoarele mecanice puteau face doar operațiile pentru care fuseseră construite.

Cu această ocazie Babbage a fost cel care s-a gândit să separe software de hardware în conceptul motorului analitic. Mașina respectivă devenea, astfel, un calculator cu uz general. Cum tehnologia aceasta era mult înaintea vremii ei, ideea unui computer cu uz general a murit odată cu Babbage și a fost reînviată abia după 100 de ani.

Motorul analitic al lui Babbage, 1860

img-pc-15-Chapter_2-60 (Medium)
(sursa http://ds.haverford.edu/bitbybit/bit-by-bit-contents/chapter-two/2-7-the-analytical-engine/ )

Extra:
Video despre motorul analitic al lui Babbage 7 min https://www.youtube.com/watch?v=QVxbNZWLP60

Extra:
Pe la finele secolului al XIX-lea se puteau calcula și transformări Fourier, tipuri de calcule în care o funcție putea fi aproximată cu ajutorul unor sume ce implicau și calcularea funcțiilor sinus sau cosinus. Cu alte cuvinte, puteai folosi roți dințate și arcuri pentru a calcula funcții complexe.

Așa aparat era analizorul harmonic al lui Albert Michelson:
img-pc-16-harmonic-analyzer (Medium)

(sursa http://www.engineerguy.com/fourier/ )

Babbage și Albert Mitchelson erau cu mult înaintea vremii lor.

Situații în care tehnologii erau înaintea vremurilor lor au putut fi văzute și recent când, prin 2001, Microsoft a prezentat prima tabletă cromecială, dar oamenii nu au vrut să audă de ea. Abia prin 2010 tabletele au devenit un interes major când Apple a lansat iPAD.

Extra:
Istoria tehnologiei este plină de asemenea situații, alte exemple fiind Qube, sistemul de vot prin intermediul televizorului, inventat în 1970 și care nu a fost aplicat niciodată sau videofonul celor de la Amstrad care a prins la publicul larg numai după 2010.

Să nu uităm aici de mașina de salvare a mesajelor telefonice, inventată în 1934, dar ținută secretă de cei de la Bell Labs pentru 60 de ani de teama că invenția proprie avea să le distrugă hegemonia în domeniul comunicațiilor în SUA.

Extra:
– tehn inaintea vremii lor – http://tehnocultura.ro/2011/06/21/tehnologii-inaintea-vremii-lor/
– videophone Amstrad – http://www.amstrad.com/products/emailers/e3.html
– MS tablet – http://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Tablet_PC
– ipad http://www.apple.com/pr/library/2010/01/27Apple-Launches-iPad.html
– bell labs answering machine – http://io9.com/5691604/how-ma-bell-shelved-the-future-for-60-years

Dacă invențiile acestea erau susținute și prindeau la publicul larg la data la care au fost prezentate, atunci lumea în care trăim ar fi fost fundamental diferită. Să nu îmi aduc aminte de taxiurile electrice Bersey. Acele autoturisme funcționau pe baza unor baterii rudimentare în Londra anilor 1890.

Extra:
– taxiuri electrice Londra – http://tehnocultura.ro/2014/08/08/automobile-electrice-in-1897-fa-cunostinta-cu-taxiurile-electrice-bersey-din-londra/

Revenind la calculatoare, calculatoarele mecanice au prins un avânt foarte mare odată cu folosirea lor pentru casele de marcat și pentru efectuarea calculelor științifice deosebit de complicate.

În primul caz vorbim de calculatoarele folosite la casele de marcat de la începutul anilor 1900. Acele case de marcat erau simple calculatoare aritmetice inventate de James Ritty in 1879, dar care s-au vândut într-un număr de peste 200 000 până în anul 1900. Prin comparație, numărul celorlalte tipuri de calculatoare vândute între 1800 – 1900 nu depășea 4700 de aritmometre.

Case marcat James Ritty
img-pc-17-img_1497 (Medium)
(sursa http://reboundfurnitureanddecor.com/2012/03/24/cash-and-carry/ )

În al doilea caz vorbim de o minune inginerească modernă: calculatorul mecanic Curta, inventat de Curt Herzstark in 1938 și intrat în uz în 1948. Calculatorul Curta era de mărimea unei râșnițe de piper, dar făcea calcule cu precizie extrem de mare. Puteai face înmulțirea a două numere de câte 9 cifre fiecare iar raspunsul îl primeai numai după câteva rotiri de manetă.

Calculator mecanic Curta

img-pc-18-Curta01 (Medium)

Extra:
– mec calc – http://en.wikipedia.org/wiki/Mechanical_calculator
– curta http://en.wikipedia.org/wiki/Curta
– video Curta la lucru https://www.youtube.com/watch?v=gef695xRNm0&list=UU1oaPQnGkMFoOt1GgKZB_8Q

Extra:
Era calculatoarelor mecanice de birou s-a terminat în anii 1970, când calculatoarele electronice au preluat controlul. Până în 1970 calculatoare mecanice de birou ca Walther WSR160, în Europa Centrală, și calculatoarele Marchant, în SUA, erau destul de des folosite.

Extra:
– calculator mecanic Felix in lucru – https://www.youtube.com/watch?v=uhhjIgunyFQ

Marchant, de exemplu, putea face un număr maxim de 1300 de operații pe minut dacă țineai mult timp degetul apăsat pe tasta +. Pentru a ajunge la asemenea capacitate de calcul aceste modele aveau câteva sute de roți dințate ce ajutau la calculul și memorarea valorilor ce trebuiau adunare la fiecare pas.

De la simple roți dințate cu manete, calculatoarele mecanice evoluaseră în secolul XX la calculatoare cu taste și care foloseau motoare electrice pentru punerea lor în mișcare. În plus, unele modele, precum era Olivetti Divisumma 24, din anul 1964, putea printa rezultatul pe hârtie.

Un loc special în acestă clasificare îl au calculatoarele mecanice analoage folosite de către Marina SUA, calculatoare mecanice folosite cu succes în al Doilea Război Mondial. Cu ajutorul roților dintațe, a riglelor și a bratelor metalice se puteau calcula direcția și înclinația tunurilor în funcție de direcția de deplasare a navei, de încărcătura explozivă și de greutatea obuzului.

Extra:
– video Marina SUA si calc mec – https://www.youtube.com/watch?v=s1i-dnAH9Y4

Locul calculatoarelor mecanice a fost preluat de calculatoarele analoage electronice. De data aceasta arcurile, roțile dințate, tijele erau înlocurite cu condensatori, transformatoare și rezistori. Din punct de vedere al funcționalitații ambele făceau același lucru

Extra:
– el analog comp http://en.wikipedia.org/wiki/Analog_computer#Electronic_analog_computers

Calculatoarele analoage electronice sunt mai ușor de construit, mai sigure și mai ușor de modificat. Plus, puteau ocupa un spațiu mult mai mic. În plus, datorită faptului că circuitele electronice pot opera la frecvențe mult mai mari decât sistemele mecanice, se pot face mult mai multe operații pe secundă.

Extra:
AKAT-1 al inginerului polonez Jacek Karpiński era un asemenea calculator analog electronic folosit în 1959
AKAT-1

img-pc-19-AKAT-1 (Medium)

Extra: – http://en.wikipedia.org/wiki/Jacek_Karpi%C5%84ski

Calculatoarele analoage electronice aveau un panou frontal plin de mufe de intrare în care se prindeau conectori. Modul în care acești conectori erau puși pe panou reprezentau datele de intrare ale problemei. Apoi niște potențiometre pregăteau scara de lucru. Rezultatul era oferit prin mufe de ieșire și becuri.

Extra – Dat fiind că asemenea calculatoare electronice aveau limitări legate de semnalul analog de intrare, respectiv limitări ce țin de magnitudinea curentului continuu sau alternativ, de frecvență și de fază ele au fost înlocuite la scurt timp.

Ce trebuie subliniat este faptul că, în aceeași perioadă, 1930 – 1960 existau concomitent, calculatoare mecanice simple, de genul caselor de marcat sau riglelor cu șină, calculatoare mecanice de birou cu printer și calculatoare electronice.

Primii pași către un calculator digital electronic precum cel de azi s-au făcut din timpul celui de-Al Doilea Război Mondial. Calculatoarele mecanice, cu toate că deveniseră extrem ce complexe și puteau face chiar și mii de operații pe minut, nu puteau face față noilor tehnologii.

Unul dintre primii care a încercat să construiască un calculator digital modern a fost germanul Konrad Zuse, care, în 1939, a construit un calculator electromecanic ce folosea comutatori pentru a pune în mișcare componentele mecanice. Modelul se numea Z2.

Zuse Z2:
img-pc-20-Munich 247 (Medium)
(sursa http://www.humanismus.com/_/Konrad_Zuse.html )

Același inginer a creat Z3 în 1941 și era primul calculator electromecanic digital, complet automatizat și care putea fi programat. Acesta avea 2000 de relee și o frecvență de 5-10Hz. Încă suntem la generația 0 a calculatoarelor.

Zuse Z3:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Z3_Deutsches_Museum.JPG

Primul calculator digital complet electronic, ce folosea tuburi vidate pentru a face operații, a fost inventat în 1942 și se numea ABC sau Computerul Atanasoff–Berry . Folosirea tuburilor vidate în calculatoare a dat naștere generației 1 de calculatoare.

Tub vidat – trioda termionica , De forest Audion, 1906
img-pc-21-1-Triode_tube_1906 (Medium)
(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube )
ABC, 1942
img-pc-21-maxresdefault (Medium)
( sursa https://www.youtube.com/watch?v=nk7fOKt2VRA )

Extra:
– abc – http://en.wikipedia.org/wiki/Atanasoff%E2%80%93Berry_Computer

În 1943 exista deja primul calculator electronic care putea fi programat. Se numea Colossus MKI și a fost folosit pentru spargerea codului Enigma, cod folosit pentru transmiterea criptată a mesajelor între trupele nazite. Colossus a fost creat de către inginerul britanic Tommy Flowers.

MKI avea 1600 de tuburi vidate și conectori drept unitate centrală de prelucrare a datelor sau creier, nu avea memorie RAM și putea stoca informație doar pe role de hârtie iar rezultatele le printa pe hârtie.

Datele erau introduse în calculator cu ajutorul unor întrerupătoare, a unor mufe sau cu ajutorul cititorului fotosensibil.

Colossus
img-pc-22-computer-colossus-computer-pictures-code-breaking-computers (Medium)
(sursa http://www.slideshare.net/h4lo341/me-37505938 )

Extra:
– Colossus – http://en.wikipedia.org/wiki/Colossus_computer
– Tommy Flowers – http://en.wikipedia.org/wiki/Tommy_Flowers

În SUA calculatorul ENIAC, pus în funcțiune în 1945, făcea 5000 de operații pe secundă și era construit pe modelul lui Colossus. Aparatul cântărea 30 de tone, avea 18 000 de tuburi vidate și sute de mii de alte piese mai mici. Programarea pe acest calculator se făcea prin rotirea butoanelor și prin cabluri conectoare.

Extra:
ENIAC – http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC

ENIAC
img-pc-23-fsDLj (Medium)
(sursa http://galleryhip.com/eniac-computer.html )

Un pas important s-a făcut odată cu inventarea Small-Scale Experimental Machine în 1948, primul calculator care nu avea nevoie de programare cu ajutorul cablurilor de conectare. Programele și instrucțiunile erau memorate în calculator și nu mai era nevoie de ore sau zile pentru a muta fire de colo-colo.

Calculatorul acesta a fost creat la Universitatea Victoria din Manchester de către Frederic C. Williams, Tom Kilburn și Geoff Tootill și era primul calculator creat după concepția lui Alan Turing, calculator ce trebuia să conțină programele în interiorul acestuia.

Extra -Pe baza SSEM a apărut primul calculator electronic folosit comercial pentru munca de birou: LEO I. LEO I a fost folosit de către compania britanică de catering J. Lyons & Company, companie care a creat reclame pentru a populariza conceptul de calculator de birou.

Extra: SSEM – http://en.wikipedia.org/wiki/Manchester_Small-Scale_Experimental_Machine
LEO I – http://en.wikipedia.org/wiki/LEO_(computer)

SSEM
img-pc-24-SSEM_Manchester_museum (Medium)

Următorul pas mare a fost făcut în 1947 odată cu inventarea tranzistorilor de către fizicienii americani John Bardeen, Walter Brattain, și William Shockley. Tranzistorii sunt piese mult mai mici decât tuburile vidate și îndeplineau rolul de a amplifica semnalele electrice și de a fi folosiți pe post de întrerupători. Generația 2 a calculatoarelor începuse.

Primul tranzistor al celor de la Bell Labs
img-pc-25-1-transistor1 (Medium)
(sursa http://www.beatriceco.com/bti/porticus/bell/belllabs_transistor.html )

Extra:
– tranzistor http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor
– img http://en.wikipedia.org/wiki/File:Transistorer_(croped).jpg

Din 1955 tranzistorii au înlocuit tuburile vidate folosite încă din 1907 la diverse aplicații, printre care și la calculatoare. Tuburile vidate purtau nume ciudate precum triodă termionică și au ajutat la amplificarea semnalelor radio și la telefonia pe distanță lungă, printre altele. Era lor era încheiată acum.

Genetația 2 a calculatoarelor putea începe. Primul calculator ce a folosit numai tranzistori a fost CADET, creat în Harwell, Marea Britanie, de către Cooke-Yarborough. Acesta era angajat la Organizația pentru Cercetările Energiei Atomice sau AERE. Anul era 1955.

Extra:
– primul comp tranz – http://en.wikipedia.org/wiki/Harwell_CADET
– ted cooke yarborough – http://en.wikipedia.org/wiki/Ted_Cooke-Yarborough
– trei mari comp gen http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/generations.html
– cele 5 comp gen – http://www.webopedia.com/DidYouKnow/Hardware_Software/FiveGenerations.asp

CADET
img-pc-25-Harwell-dekatron-witch-computer-under-resotoration-2010-03-13 (Medium)

(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/Harwell_computer )

La nici patru ani distanță, în 1959, Jack Kilby de la Texas Instruments și Robert Noyce de la Fairchild Semiconductor au creat primul circuit integrat. Un circuit integrat presupunea micșorarea componentelor precum tranzistori, rezistori, conectori în așa fel încât să fie încorporate într-o plăcuță de silicon numită chip.

Extra:
– ic – http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit#Invention
– ic prin fotolitografie – https://www.youtube.com/watch?v=1bxf9QRVesQ
Circuit integrat

img-pc-26-Microchips (Medium)

(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit )

Printre calculatoarele care foloseau circuite integrate după 1959 a fost PDP-8 al firmei Digital Equipment Corporation care a lansat calculatorul în 1965. A avut succes enorm pentru vremea respectivă, vânzând peste 50 000 de unități.

Printre cei mai mari clienți de calculatoare care foloseau circuite integrate erau Forțele Aeriene a SUA și NASA care avea nevoie de calculatoare ușoare pentru programul Apollo.

Cheltuielile militare aduceau peste 37% din venitul de 312 milioande de dolari proveniți din vânzările de circuite integrate. Astfel, prețul a scăzut de la 50 de dolari bucata in 1962 la 2.33 dolari în 1968.

Acum suntem în timpul generației 4 de calculatoare unde microprocesorul este rege. De la câteva zeci de tranzistori în circuitele integrate ale anilor 60 s-a ajuns azi la câteva miliarde. La început un tranzistor avea 1-2 centimetri iar acum cei 1.4 miliarde de tranzistori ating limita inferioară de 14 nm în cadrul procesoarelor Intel, clasa Broadwell.

Primul microprocesor Intel 4004, 2300 de tranzistori, 1971
img-pc-27-1364103 (Medium)
(sursa http://pichost.me/1364103/ )

Intel i7 Haswell, 1.4 miliarde tranzistori, 2014
img-pc-28-DT_Haswell_i7_FB (Medium)
(sursa http://www.anandtech.com/show/7003/the-haswell-review-intel-core-i74770k-i54560k-tested/4 )

Cu alte cuvinte un tranzistor din calculatoarele de azi este de mii de ori mai subțire decât firul de păr. Imaginează-ți ce ar fi însemnat să ai câteva miliarde de tuburi vidate la un loc pe câți tranzistori sunt azi în procesoare.

Considerând că tuburile vidate folosite la calculatoarele vechi aveau dimensiuni de aproximativ 5x2x2 cm, 1,3 miliarde de asemenea tuburi ar ocupa 26 000 de metri cubi, fără a lua în considerare panourile de susținere, firele, încâlzirea, alimentarea cu energie electrică.

Corespondentul lui Intel Broadwell de azi, procesor ce ocupă doar 4 centrimetri pătrați, ar fi un procesor cu tuburi vidate ce ar ocupa 30 de metri lățime, 3 metri înălțime și 290 de metri lungime. Ai putea acoperi liniștit Gara Brașov sau o parte bună dintr-un cartier cu așa procesor enorm.

Luând în calcul performanța procesoarelor de azi cât de mare ar fi azi un calculator mecanic de tipul motorului diferențial al lui Babbage? Cât orașul Brașov. Dar unul care ar folosi tranzistori ca la începuturi? Cât un bloc.

Revenind la microprocesoare, primul microprocesor viabil din punct de vedere economic a fost Intel 4004 în care un tranzistor avea mărimea de 10 micrometri, cât grosimea firului de păr. Intel 4004 a fost lansat în 1971.

Extra:
– size of vaccum tube http://homepage.cs.uri.edu/faculty/wolfe/book/Readings/Reading03.htm
– marime fir de par – http://en.wikipedia.org/wiki/10_micrometres
– microprocesor – http://en.wikipedia.org/wiki/Microprocessor
– Intel 4004 – http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_4004

În sfârșit ne apropiem de era noastră. Pe la începuturi calculatoarele cu microprocesoare erau folosite de către companii mari sau agenții de stat ale SUA. Erau folosite în mainframes și în minicomputere și costau sute de mii de dolari sau chair milioane de dolari.

În timp, și oamenii de rând doreau calculatoare astfel că primul calculator personal a apărut în 1975 și se numea Altair 8800. Folosea procesorul Intel 4004 și era creat de către Ed Roberts. Procesorul rula 2 GHz, de mii de ori mai încep ca cel de azi.

Altair 8800 era doar in kit de calculator, nu un calculator complet.

Văzând potențialul, firma Apple a creat computerul Apple II în 1977, primul calculator personal cu succes la mase. La scurt timp, în 1981, IBM a lansat IBM-PC și a acaparat 50% din piața de computere. În 1982 a apărut Compaq pe piață.

Rivalitatea dintre marile companii de computere a ajutat Microsoft pe termen lung. Cum majoritatea calculatoarelor foloseau doar linie de comandă, Macintosh si Windows, după 1985, au stabilit standarde noi folosind interfețe grafice cu ferestre și folosirea mausului.

Extra:- part I
http://tehnocultura.ro/2014/10/21/istoria-calculatorului-personal-de-la-altair-8800-primul-pc-pana-la-lansarea-ibm-pc-part-1/

Dar era o problemă: oamenii de rând nu își permiteau asemenea calculatoare. A urmat era calculatoarelor personale.

Primul om care a creat un calculator personal viabil economic a fost Ed Roberts care a creat un kit pentru un calculator numit Altair 8800 în 1975. Acesta folosea noul microprocesor Intel 8080 care rula la 2MHz. Prin comparație, un calculator obișnuit are procesoare care rulează la cel puțin 2GHz, de o mie de ori mai rapid, și face mai multe operații per ciclu.

Extra:
Ed Roberts- http://en.wikipedia.org/wiki/Ed_Roberts_(computer_engineer)
Altair 8800 – http://en.wikipedia.org/wiki/Altair_8800
Intel 8080 – http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8080

Altair 8800 era un kit pentru calculator, nici măcar nu era un calculator complet. În plus, nu exista un software care să ruleze pe acest calculator. Pe de altă parte Microsoft avea limbajul de programare BASIC, dar nu avea un dispozitiv fizic pe care să îl ruleze.

Bill Gates și Paul Allen au creat primul lor produs software numit Altair Basic, în 1975, un program folosit pentru interpretarea comenzilor date de limbajul de programare BASIC. Prin 2001-2003 am avut ocazia să mă joc pe un calculator vechi ce avea QBasic, succesor al BASIC, instalat și puteai face liniștit animații sau rezolva diferite probleme. Turbo Pascal este un limbaj de programare care încă se învață prin licee și seamănă foarte mult cu QBasic.

Altair 8800 a trezit interesul multor entuziaști și a avut mai bine de 5000 de vânzări în 1975, dar încă era departe de ceea ce avem noi azi. Nu avea tastatură și nici mouse. În plus nu avea un ecran pe care să citești informațiile.

Extra:
– hist of pc – https://www.youtube.com/watch?v=gBz8OFdAeQk
– trascripts
http://www.pbs.org/nerds/part1.html

Prin 1976 își făcea simțită prezența Apple Computer sau Apple I, creat de către Steve Wozniak, mintea tehnică din spatele produsului și Steve Jobs, vizionarul. Apple I a fost vândut în număr de 200, dar era compus doar dintr-o placă de bază și încă îi lipseau tastatura, monitorul și carcasa. Apple I primea comenzi de la tastatură spre deosebire de Altair 8800, care avea nevoie de manevrarea butoanelor pentru a primi instrucțiuni.

Văzând interesul în Apple I Steve Job s-a gândit la crearea unui calculator care are toate componentele la un loc și, astfel, Apple II a fost prezentat public în 1977. Steve Jobs avea 21 de ani pe atunci.

Ceea ce a făcut din Apple II un succes enorm a fost programul Visicalc, program care putea fi folosit pentru o mulțime de calcule la birouri, deschizând astfel drumul către marea masă a oamenilor. Prin 1980 apăruseră deja multe companii care vindeau computere într-o piață de 1 miliard de dolari în care Apple deținea 50%.

Nedorind să rămână în urmă, IBM, companie care construise numai computere mainframe, a decis să intre în piața computeterelor personale. Apple avea acum un competitor serios în IBM, supranumit și ‘Big Blue’.

Bill Lowe este cel ce a condus echipa ce a adus pe piață IBM PC în 1981. IBM PC era construit pe o arhitectură deschisă, compus din componente care nu erau create de IBM, însă îi lipsea un sistem de operare.

Extra part II
http://tehnocultura.ro/2014/10/22/istoria-calculatorului-personal-de-la-hegemonia-ibm-pc-pana-la-imperiul-microsoft-part-2/

Sistemul de operare a fost create de către Paul Allen și Bill Gates. Mariajul Microsoft cu IBM a fost foarte lucrativ pentru Microsoft care a avut, astfel, acces la clienții IBM. Până la parteneriatul cu IBM cei de la Microsoft creaseră doar limbaje de calculator, nu și sisteme de operare.

Gary Kildall, creatorul primului sistem de operare numit CP/M (1974) i-a refuzat pe cei de la IBM, astfel că Microsoft s-a văzut în situația de a învăța cum să creeze sisteme de operare. L-au angajat pe Tim Patterson, programator care a creat pentru ei sistemul de operare QDOS, numit apoi PC-DOS 1.0.

Pentru a avea succes insă IBM avea nevoie de un program asemenea Visicalc și au folosit Lotus 123 pentru aceasta. IBM PC a fost un succes.

IBM avea 50% din piață în 1982 iar termenul de PC era sinonim cu IBM PC. Compaq a început contraatacul în 1982 și au creat o versiune portabilă a IBM PC. 47 000 de unități s-au vândut în primul an și la finele lui 1983 se vânduseră 2 milioane de bucăți.

În 1985 se vedea deja că prețurile scad cu 30%/an din cauza zecilor de companii care creau acum pc-uri. Toate acele companii își luau acum sistemul de operare de la Bill Gates (DOS și BASIC).

Prin 1985 IBM a lansat propriul sistem de operare OS/2 iar Microsoft a început munca la sistemul de operare Windows. Win 1 s-a lansat în noiembrie 1985 și folosea GUI, după ce fusese folosit cu succes de către Macintosh.

Win a fost un succes tocmai pentru că a folosit GUI, graphical user interface, lucru ce accelera munca pe computere si făcea accesibile computerele tuturor oamenilor.

Pimii ce au venit cu conceptul de GUI au fost cei de la Xerox, prin 1975, și se foloseau de maus pentru a interacționa cu informația prezentată pe ecran. Apple a văzut utilitatea unui GUI și l-a implementat în calculatorul Lisa, în 1983, dar proiectul Lisa a eșuat. Macintosh, lansat în 1984, nu a fost tocmai un succes, pentru că lipseau aplicațiile. După ce Jobs a fost data afară de la Apple, firma vindea 1 milion de unități în 1987.

Win 3, lansat in 1990, a cunoscut succesul tocmai pentru folosirea GUI. Prin 1996 Apple și IBM nu aveau un succes prea mare. Doar Microsoft se bucura de o adopție tot mai amre a Windows.

Extra:
– win 1 – http://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Windows
win 1 – 1985, win 2 – 1987, win 3 – 1990, win 95 – 1995, win 98 – 1998, win xp – 2001, Vista – 2007, Win 7 – 2009, Win 8 – 2012, Win 8.1 – 2013, Win 10 – 2014
– Apple I http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_Apple_Inc._products
– Steve Wozniak – http://en.wikipedia.org/wiki/Steve_Wozniak
– Steve Jobs – http://en.wikipedia.org/wiki/Steve_Jobs
– hist of pc 2 – https://www.youtube.com/watch?v=bPFgWl6IWzw
http://www.pbs.org/nerds/part2.html
http://www.pbs.org/nerds/part3.html
– also comp history http://www.computerhope.com/history/194060.htm

Extra:
– http://scripting.com/davenet/1994/10/18/billgatesvstheinternet.html
– http://scripting.com/davenet/1994/10/20/itsagreatcomputersteve.html

3. Calculatorul azi

În zilele noastre există câte un calculator în fiecare telefon și în multe autoturisme moderne. Ba chiar și ceasurile de mână au devenit smartwatch, adică ceasuri inteligente care numără câți pași faci.

Un calculator de birou de azi are un monitor, tastatura, maus si unitate centrala. Unitatea centrala poate avea numai procesor, 4 GB de memorie RAM, 1TB de stocare pe HDD. Mai mult de atât nu ai nevoie.

Procesoarele de tipul Intel i3 sau AMD APU înlocuiesc cu ușurință plăcile video astfel că asemenea calculatoare pot fi cumpărate la prețuri de până la 1500 de lei, fără monitor. Cu aceste calculatoare de birou poți naviga ușor pe internet, poți vedea filme și juca jocuri relativ simple.

In 2014 s-a ajuns la crearea unor procesoare în care tranzistorii au numai 14 nm sau 14 miliardimi de metru, pe cum este linia Broadwell de la Intel. Dat fiind că un atom de siliciu are numai 0,2 nm în diametru îți poți da seama că tranzistorii dintr-un procesor Broadwell ocupă spațiul a numai 70 de atomi. Ce înseamnă asta? Un tranzistor de azi este de 720 de ori mai mic decât un grosimea unui fir de păr, grosime care este de 10 micrometri.

Asemenea performanță era imposibil de creat acum 5 ani de zile sau imposibil de imaginat în 1985, când tranzistorul de la Intel 80386 avea 1000 nm, adică era de 5000 de ori mai mare decât un tranzisor de azi.

Pe viitor vom atinge limitele fizice până la care se poate coborâ cu micșorarea dimensiunii tranzistorilor, dar nu te teme, în mod sigur tehnologia și știința vor lucra împreună pentru a trece de această barieră.

Extra:
http://www.intel.com/content/www/us/en/silicon-innovations/intel-14nm-technology.html
http://www.extremetech.com/computing/193200-intels-14nm-broadwell-chip-reverse-engineered-reveals-impressive-finfets-13-layer-design
http://www.extremetech.com/computing/97469-is-14nm-the-end-of-the-road-for-silicon-lithography
http://en.wikipedia.org/wiki/10_micrometres

4. Viitorul

Ce vom face când vom ajunge la limita de jos cu micșorarea tranzistorilor? O situație ar fi să creem procesoare care ocupă mai mult spațiu pe placa de bază sau mai multe procesoare pe aceeași placă de bază.

Există o serie de tehnologii experimentale gata să înfrunte viitorul, primele dintre ele fiind quantum computing și light computing. În prima situație este vorba de folosirea mecanicii cuantice pentru a crea calculatoare foarte performante. Astfel ne folosim de superpoziția electronilor în atomi. În calculatoarele cuantice biții sunt înlocuiți de quantum bits sau qbiți.

În calculatoarele clasice 1 bit poate conține fie cifra 0, fie cifra 1, dar un qubit poate avea ambele valori în același timp. Cei doi biți oferă două numere, dar doi qubiți vor conține 4 numere.

Extra:
http://tehnocultura.ro/2013/07/27/cum-functioneaza-un-computer-cuantic-si-ce-sunt-qubitii/

Cantitatea de informație conținută n qubiți va fi egală cu 2^n biți.

Exemplu de calculator cuantic numit D-Wave:
img-pc-29-LW4A1956 (Medium)

(sursa http://www.wired.com/2013/06/d-wave-quantum-computer-usc/ )

În a doua situație se dorește folosirea luminii pentru a face calcule. Tranzistorii de azi ar putea fi înlocuiți de tranzistori optici, însă aceștia ar fi mai mari ca dimensiune și ar consuma mai multă energie electrică.

Un alt punct de luat în calcul este folosirea tranzistorilor din grafenă care ar putea opera la frecvențe de mii de ori mai mari ca cele de azi, adică la THz, mii de miliarde de operații pe secundă. Grafena este un material format dintr-un singur strat de carbon, strat ce are proprietatea că rezistă mai bine la căldură decât straturile de siliciu și ocupă mai puțin spațiu.

Exemplu tranzistor grafenă:
img-pc-30-nature09405-f1.2 (Medium)
( sursa http://www.nature.com/nature/journal/v467/n7313/full/nature09405.html )

Extra:
http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_computing
http://www.extremetech.com/computing/97469-is-14nm-the-end-of-the-road-for-silicon-lithography
http://www.extremetech.com/computing/84228-first-ever-commercial-quantum-computer-now-available-for-10-million
http://www.extremetech.com/extreme/24854-23760-revision

Ne putem aștepta ca în 10-20 de ani calculatorul din telefonul nostru să fie de mii de ori mai performant decât ceea ce avem noi azi în casă. Nevoia de putere de calcul crește pe zi ce trece iar tehnologia trebuie să o satisfacă. Cel mai bine este că vom vedea aceste schimbări în timpul vieții noastre.

*** Intrebare

Îți mulțumesc că ai fost alături de mine în scurta călătorie prin lumea calculatoarelor. Înainte de a încheia această primă parte, vreau să răspund la întrebarea lui Marcu, din Craiova, care spune așa: “Care este culoarea cerului pe planeta Marte?”

Ei bine, culoarea cerului pe planeta Marte este aceeași ca și la noi: albastră. Acest lucru se întâmplă din două motive:
– lumina venită de la Soare conține mai mulți fotoni abaștri decât fotonii din restul spectrului vizibil și
– lumina albastră venită de la Soare este reflectată peste tot în atmosferă în procesul numit dispersie Rayleigh. Dat fiind că atomii gazelor din atmosferele tuturor planetelor din Sistemul nostru Solar sunt mici, vei avea același cer albastru pe oricare dintre planete.

Motivul pentru care nu vezi asta des pe Marte este pentru că există foarte mult praf în atmosfera marțiană, dar există și zile cu cer albastru.

Mulțumesc de întrebare.

În fiecare săptămână voi răspunde și la o întrebare aleatorie despre orice legat de știință și tehnologie, așa că nu uita să lași întrebarea ta pe:
– tehnocultura.ro
– YouTube : youtube.com/tehnocultura
– Facebook : facebook.com/tehnocultura
sau prin email la manuel@tehnocultura.ro

Rămâi cu mine să stăm de vorbă cu invitatul nostru în interviul ce urmează. Vom primi sfaturi despre configurații de calculatoare în funcție de nevoile fiecăruia.

Fii o sumă de atomi curioși.
***

Stiri

1. OneWheel – skateboard-ul cu o singură roată

https://www.youtube.com/watch?v=XPKa-diadq0&feature=em-uploademail
http://www.engadget.com/2014/11/03/onewheel-handson/
http://rideonewheel.com/

img-s1-1-1W2_1242-webslider (Medium)
( sursa http://rideonewheel.com/ )

Bine te-am regăsit la secțiunea de știri. Ia să vedem ce putem afla azi.

OneWheel este un skateboard cu o singură roată și cu un motor. Datorită accelerometrelor și a giroscoapelor din placă, acest vehicul își menține echilibrul singur. Tot ce trebuie să faci este să te înclini în direcția în care vrei și vehiculul te duce oriunde.

Inventat de către Kyle Doerksen OneWheel a fost prezentat la CES 2014, conferință de tehnologie ce are loc în fiecare an în Las Vegas, SUA. Prototipul era construit din părți ce pot fi cumpărate din magazine, dar modelul final are senzori mai buni, programele sunt actualizate și are leduri roșii/albe pentru spate-față.

Cei de la Endgadget, revista online de tehnologie din SUA, au testat aparatul și spun că se poate controla foarte ușor. Cu o înclinare în față accelerezi și cu înclinare pe spate încetinești. Asta este totul ce trebuie să știi legat de controlul OneWheel:
img-s1-2- (Medium)
(sursa OneWheel Instagram – http://instagram.com/p/u_Mn6tHIPJ/ )

OneWheel folosește un motor de 500 de Watti, are un acumulator de litiu-fier-fosfat care se încarcă în 2 ore, atinge viteza maximă de 18 kmph și are o autonomie de 6-8 km. Aparatul cântărește numai 13 kg și poate încăpea liniștit în lift sau în portbagajul autoturismului.

Monociclul automat costă 1400 de dolari, la care se adaugă 300 de dolari transportul către România. Primele aparate de acest gen vor fi trimise clienților de la începutul lui 2015.

2 – Pinguini robotici ajută cercetătorii din Antarctica

https://www.youtube.com/watch?v=6bEylzIFnOE&feature=em-uploademail
http://www.bbc.com/news/science-environment-29904994
http://www.iphc.cnrs.fr/-Yvon-Le-Maho-.html
http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.3173.html

În știrea numărul 2 aflăm că pinguinii robotici ajută cercetătorii din Antarctica.

BBC, televiziunea britanică, a anunțat la începutul lui noiembrie faptul că cercetătorii au folosit un pinguin robotic pentru a analiza comportamentul pinguinilor regali din Antarctica. De fapt, pinguinul robotic nu era nimic altceva decât un robot cu patru roți, teleghidat, și care era acoperit de un costum de pinguin ca în imaginea de mai jos. Este cel din mijloc.

img-s2-1-fake-penguin (Medium)
(sursa BBC News )

Pinguinul fals are camere în loc de ochi și încă o cameră în zona pieptului. Liderul experimentului, dr. Yvon Le Maho, de la Centrul Național de Cercetări Șiințifice din Strasbourg, Franța, și-a publicat rezultatele în Nature Method și spune că micșorarea interacțiunii dintre oameni și animale este un punct central al studiului acelor animale.

Conform lui Yvon Le Maho, atunci când punguinii robotici sau rovere îmbrăcate în pinguini, cum le mai numesc cercetătorii, se apropie de animale, acesta sunt mai relaxate. Nivelul de stres este analizat cu ajutorul senzorilor de la bordul roverului și cu ajutorul camerei video.

Dacă un pinguin este speriat, inima acestuia va bate mai repede iar comportamentul va fi unul defensiv. Roverul trece peste aceste obstacole și nu deranjează coloniile de pinguini.

În imaginea următoare se poate vedea un prototip al acestui pinguin fals. Pinguinii nu s-au speriat de el iar modelul mai nou acunde roțile sub costumul de pinguin.

img-s2-3-lemaho-s1 (Medium)
(sursa imagine http://vince-crane.livejournal.com/ )

Îmi place ingeniozitatea cercetătorilor și sper să mai văd asemenea intruși robotici în cât mai multe cercetări în natură.

Iată cum arată pinguinul robotic între puii de pinguini. O imagine care face cât o mie de cuvinte:
img-s2-3-mtipingivn (Medium)
(sursa http://shangmag.com/)

3. Sonda spațială Rosetta a trimis un lander pe cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

http://phys.org/news/2014-11-rosetta-greatest-space-mission-lifetime.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_content=ctgr-item&utm_campaign=daily-nwletter
http://tehnocultura.ro/2014/10/24/ambition-un-extraodinar-film-de-promovare-a-misiunii-rosetta-a-esa/
http://en.wikipedia.org/wiki/67P/Churyumov%E2%80%93Gerasimenko
http://www.livecometdata.com/comets/67p-churyumov-gerasimenko/

http://tehnocultura.ro/2014/11/14/pas-important-in-istoria-omenirii-esa-a-acometizat-un-lander-pe-67pchuryumov-gherasimenko/

Și acum, ultima știre a ediției. ESA sau Agenția Spațială Europeană a reușit să trimită un robot pe cometa 67P/Churyumov-Gherasimenko.

Rosetta, un proiect al ESA, este una dintre cele mai interesante misiuni spațiale ale omenirii din ultimele decenii. De ce? Pentru că în data de 12 noiembrie, la ora 10:35 dimineața sonda a trimis un robot să acometizeze, adică să aterizeze pe o cometă. Cometa în cauză se numește 67P/Churyumov-Gherasimenko, decoperită încă din 1969, și este un munte de rocă și gheață, cu un volum de peste 22 de kilometri cubi și greutate de 100 de miliarde de tone:

img-s3-1-Comet_67P_on_19_September_2014_NavCam_mosaic (Medium)
(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/67P/Churyumov%E2%80%93Gerasimenko )

Cometa se află acum la 314 milioane de kilometri de Pământ și la 284 de milioane de kilometri de Soare, puțin mai încolo de orbita planetei Marte:

img-s3-2-2014-11-08_1856 (Medium)
(sursa http://www.livecometdata.com/comets/67p-churyumov-gerasimenko/ )

În data de 12 noiembrie a avut loc acometizarea landerului Philae, robotul de la bordul sondei spațiale Rosetta. Philae are rolul de a analiza compoziția rocilor din care este compusă cometa și va trebui să verifice existența unor molecule organice.

Încă din 2013 s-a confirmat existența unor molecule organice în centrele unor galaxii, astfel că cercetătorii de la ESA vor să afle dacă și ce fel de molecule organice se pot găsi pe cometă.

Dacă se găsesc molecule organice precum cele care sunt la baza animoacizilor, atunci acest lucru va fi un motiv în plus să considerăm că viața pe planeta noastră a apărut cu ajutorul cometelor.

Deși o asemenea ipoteză încă este disputată, landerul Philae va ajuta la strângerea multor informații. Este pentru prima dată când omenirea a trimis o sondă pe urmele unei comete și pentru prima dată când un robot ne va trimite poze de pe o cometă.

Iată cum arată landerul Philae:
img-s3-4-Philae_over_a_comet_(crop) (Medium)
(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/Philae_(spacecraft) )

Din păcate Philae nu a avut cea mai fericită acometizare și a ajuns într-o zonă cu umbră. Cercetătorii ESA caută soluții pentru activarea landerului.

Te invit să vezi filmul de promovare Ambition al misiunii Rosetta, film realizat de către Platige Image și ESA. De asemenea filme de promovare are nevoie știința:

Felicitări ESA pentru misiunea extraodinară Rosetta și pentru filmul Ambition.

Îți mulțumesc că ai fost alături de mine și în acest episod și te invit să trimiți sugestii, comentarii sau întrebări pe:
– tehnocultura.ro
– YouTube : youtube.com/tehnocultura
– Facebook : facebook.com/tehnocultura
sau prin email la manuel@tehnocultura.ro.

Ne vedem data viitoare.

Fii o sumă de atomi curioși!

No comments yet... Be the first to leave a reply!

Leave a Reply