Računar

**Računar**, **kompjuter** ili **računalo** složeni je uređaj koji služi za izvršavanje matematičkih operacija ili kontrolnih operacija koje se mogu izraziti u numeričkom ili logičkom obliku. Računari su sastavljeni od komponenata koje obavljaju jednostavnije, jasno određene funkcije. Kompleksna interakcija tih komponenata rezultira sposobnošću računara da obrađuje informacije.

## Historija 
### Prije 20. vijeka 
mini|Ishango kost - Mogući matematički alat iz neolita datira iz prahistorijske Afrike.
Uređaji koji pomažu u računanju prisutni su hiljadama godina i većinom su koristili bijekciju s prstima. Kasnije se pojavljuju razna pomagala za brojanje na Bliskom istoku (Plodni polumjesec) u obliku raznih računaljki koje su vjerovatno pomagale u brojanju stoke ili žitarica.
[lijevo|mini|Kineski suanpan. Broj na ovom [Abakus (računaljka)|abakusu je 6.302.715.408.]]
Abakus se u početku koristio za aritmetičke zadatke. Rimski abakus razvijen je iz uređaja koji su korišteni u Babilonu 2400. p.n.e. Od tada, izumljeni su mnogi drugi oblici registarskih ploča.
[mini|150x150piksel|[Mehanizam iz Antikitere datiran u 150-100 godinu p.n.e. iz antičke Grčke. Rani analogni računski uređaj.]]
Smatra se da je Mehanizam iz Antikitere najraniji mehanički analogni "računar". Dizajniran je za izračunavanje astronomskih položaja. Ovako složeni uređaji neće se ponovo skoro hiljadu godina kasnije.

Mnoga mehanička pomagala za proračun i mjerenje izgrađena su za astronomsku i navigacijsku upotrebu. Planisfera je bila nebeska karta koju je izumio Ebu Rahim el-Biruni u ranom 11. vijeku. Astrolab je izumljen u helenističkom svijetu u 1. ili 2. vijeku prije nove ere. Kombinacija planisfere i dioptre, astrolaba je bila efektivan analogni računar sposoban da razradi nekoliko različitih vrsta problema u sferičnoj astronomiji. Astrolabu koji je imao mehanički računarski kalendar  i zupčanike, izumio je Abi Bakr iz Isfahana, Perzija 1235. godine. Ebu Rahim el-Biruni je oko 1000. godine izmislio prvi mehanički usmjeren lunisolarni kalendarski astrolab, što je predstavljalo ranu mehaničku mašinu sposobnu da procesira informaciju.

Proporcionalni kompas, računski instrument koji se koristio za rješavanje problema u proporciji, trigonometriji, množenju i dijeljenju i za različite funkcije, poput kvadrata i korijena, razvijen je u kasnom 16. vijeku i pronašao je primjenu u oružju, geodetici i plovidbi.

Planimetar je bio ručni instrument za izračunavanje površine zatvorenih oblika.

Logaritmar izumljen je oko 1620-1630, ubrzo nakon objavljivanja koncepta logaritma. To je analogni ručno upravljani računar za obavljanje množenja i dijeljenja. Kasnije je unaprijeđivan pa su dodate vage koje su pružale recipročne, kvadratne i četvrtaste korijene, kao i transcendentalne funkcije kao što su logaritmi i eksponencije, kružna i hiperbolička trigonometrija i druge funkcije. I dalje se koristi za brzo izvršavanje rutinskih izračuna.

1770-ih, Pierre Jaquet-Droz, švicarski urar, napravio je mehaničku lutku (automat) koja je mogla pisati držeći olovku. Mijenjanjem broja i redoslijeda njegovih unutrašnjih točkića mogla su se proizvesti različita slova, a samim tim i različite poruke. Lutka se nalazi u Muzeju umjetnosti i historije u Neuchâtelu, Švicarska i dalje radi.

Mašina za predviđanje plime i oseke koju je 1872. godine izmislio Sir William Thomson bila je od velike koristi za plovidbu u plitkim vodama.

Diferencijalni analizator, mehanički analogni računar dizajniran za rješavanje diferencijalnih jednadžbi integracijom, koristio je mehanizme kotača i diska za izvođenje integracije. Godine 1876. lord Kelvin već je raspravljao o mogućoj konstrukciji takvih kalkulatora, ali nije uspio. Pojačivač zakretnog momenta bio je napredak koji je omogućio ovim mašinama da rade. Počev od 1920-ih, Vannevar Bush i drugi su razvili mehaničke diferencijalne analizatore.

### Prvi računski uređaj 
[mini|Dio [Diferencijalna mašina|diferencijalne mašine Charles Babbage-a]]
Charles Babbage, engleski inženjer mehanike i polimat, načinio je koncept programabilnog računara. Smatra se "ocem računara" jer je izumio prvi mehanički računar početkom 19. vijeka. Nakon rada na revolucionarnoj diferencijalnoj mašini, koja je pomagala u navigacijskim proračunima, 1833. shvatio je da je moguć dizajn koji će imati opću namjenu, a to je bila analitička mašina. Unos programa i podataka trebao je biti dostavljen mašini putem bušenih kartica. Za izlaz, mašina bi imala pisač, ploter i zvono. Mašina će također moći bušiti brojeve na karticama koje će kasnije čitati. Analitička mašina je uključivala aritmetičku logičku jedinicu, upravljanje tokom u obliku kondicionalnog grananja i petlji, te integrisanu memoriju, što je prvi dizajn za računar opće namjene koji bi se mogao opisati kao Turing potpun.

Mašina bila ispred svog vremena. Svi dijelovi za njegovu mašinu morali su biti izrađeni ručno. Na kraju je projekt raspušten odlukom britanske vlade. Neuspjeh Babbagea da dovrši analitičku mašinu uglavnom se može pripisati političkim i finansijskim poteškoćama, kao i njegovoj želji da razvije sve sofisticiraniji računar. Njegov sin, Henry Babbage, dovršio je 1888. pojednostavljenu verziju računarske jedinice analitičke mašine. Uspješno je demonstrirao njegovu upotrebu u računarskim tablicama 1906. godine.

### Analogni računari 
[lijevo|mini|Dizajn treće mašine za predviđanje plime i oseke, [William Thomson|Sir William Thomson, 1879–81]]
Tokom prve polovine 20. vijeka, mnoge su naučne računarske potrebe su zadovoljila znatno uznapredovani analogni računari. Međutim, oni nisu bili programibilni i općenito nedostajala im je svestranost i tačnost modernih digitalnih računala. Prvi moderni analogni računar bio je stroj za predviđanje plime, koji je izumio Sir William Thomson 1872. godine.

Vrhunac analognih računara je dostignut diferencijalnim analizatorom, kojeg su 1927. napravili H. L. Hazen i Vannevar Bush na MIT-u. Mašinu su usavršili uz pomoć mehaničkih integratora Jamesa Thomsona i pojačivača zakretnog momenta koje je izumio HW Nieman. Desetak ovih uređaja izgrađeno je prije nego što je njihova zastarjelost postala očita. 1950-tih se pojavljuju prva digitalni računari koja će označiti kraj većini analognih računarskih mašina.

### Digitalni računari 
#### Elektromehanički 
Do 1938. Ratna mornarica Sjedinjenih Država razvila je elektromehanički analogni računar dovoljno mali da se može koristiti u podmornici. *Torpedo Data Computer* je pomoću trigonometrije riješio problem ispaljivanja torpeda na pokretnu metu. Tokom Drugog svjetskog rata slični uređaji razvijeni su i u ostalim zemljama.
[lijevo|mini|Replika [Konrad Zuse|Zuse Z3, prvi potpuno automatizirani digitalni (elektromehanički) računar.]]
Rani digitalni računari su bili elektromehanički; električni prekidači pokretali su mehaničke releje da bi izvršili proračun. Bili su prilično spori, ali brzo su počeli da se pojavljuju mnogo brži potpuno električni računari, prvobitno napravljeni od vakuumskih cijevi. Z2, kojeg je stvorio njemački inženjer Konrad Zuse 1939. godine, bio je jedan od najranijih primjera elektromehaničkog relejnog računara.

1941. Zuse napravio Z3, prvi elektromehanički programabilni, potpuno automatski digitalni računar. Z3 je izgrađen sa 2000 releja, implementirao je 22 bitne riječi na taktnoj frekvenciji od oko 5–10 Hz. Programski kod se unosio na bušenim filmovima dok su podaci mogli sadržavati 64 riječi ili biti utipkani direktno sa tastature.  Umjesto decimalnog sistema koji je teško primjenjiv (koji se koristio u ranijem dizajnu Charlesa Babbage-a), korištenje binarnog sistema značilo je da su Zuseove mašine bile puno jednostavnije za napraviti. Z3 je bio Turing potpun.

#### Vakuumske cijevi i digitalni elektronički sklopovi 
Elementi sa elektroničkim krugovima ubrzo su zamijenili svoje mehaničke i elektromehaničke ekvivalente, a istovremeno digitalni proračun zamijenio je analogni. Inženjer Tommy Flowers je 1930-ih počeo je istraživati moguće korištenje elektronike za telefonsku centralu. Eksperimentalna oprema koju je izgradio 1934. godine puštena je u rad pet godina kasnije, pretvarajući dio mreže telefonske centrale u elektronički sistem za obradu podataka, koristeći hiljade vakuumskih cijevi. U SAD, John Vincent Atanasoff i Clifford E. Berry sa Državnog univerziteta Iowa razvili su i testirali Atanasoff-Berry Computer (ABC) 1942. Ovaj dizajn je također bio potpuno elektronički i koristio je oko 300 vakuumskih cijevi.

Tokom Drugog svjetskog rata, Britanci u parku Bletchley postigli su brojne uspjehe u razbijanju šifriranih njemačkih vojnih komunikacija. Kako bi probili sofisticiraniji njemački stroj *Lorenz SZ 40/42*, koji se koristio za jako bitnu komunikaciju, Max Newman i kolege su zadužili Flowers-a da napravi Colossus. Nakon funkcionalnog testa u decembru 1943, otpremljen je u Bletchley Park, gdje je dostavljen 18. januara 1944. a svoju prvu poruku presreo je 5. februara. Colossus je bio prvi svjetski elektronski digitalni programibilni računar. Koristio je velik broj vakuumskih cijevi. Imao je unos pomoću papirne trake i mogao je biti konfigurisan za izvođenje različitih logičkih operacija sa svojim podacima, ali nije bio Turing potpun.[mini|[ENIAC je bio prvi elektronički Turing potpun uređaj i vršio je balističke proračune.|alt=]]
ENIAC je bio prvi elektronički programibilni računar izgrađen u SAD-u. Iako je ENIAC bio sličan Colossusu, bio je mnogo brži, fleksibilniji i bio je Turing potpun. Programeri ENIAC-a bile su žene, njih šest, često zajednički poznatih kao "djevojke ENIAC-a".

Mogao je sabrati ili oduzeti 5000 puta u sekundi, hiljadu puta brže od bilo koje druge mašine. Također je imao module za množenje, dijeljenje i uvrštavanje korijena. Izgrađen pod rukovodstvom John Mauchlya i J. Presper Eckerta na Univerzitetu u Pensilvaniji, razvoj i izgradnja ENIAC-a trajali su od 1943. do pune operacije krajem 1945. godine. Mašina je bila ogromna, teška 30 tona, koristila je 200 kilovata električne snage i sadržavala je preko 18.000 vakuumskih cijevi, 1.500 releja i stotine hiljada otpornika, kondenzatora i induktora.

### Savremeni računari 
#### Koncept modernog računara 
Princip savremenog računara predložio je Alan Turing u svom seminarskom radu iz 1936. godine. On je predložio jednostavan uređaj koji je nazvao "Univerzalna računska mašina" i koji danas znamo kao univerzalna Turingova mašina. Dokazao je da je takva mašina sposobna izračunati sve što se da izračunati izvršavajući upute (program) pohranjene na traci, omogućujući tako da se stroj može programirati. Glavni koncept Turingovog dizajna je pohranjeni program, gdje su sva uputstva za računanje pohranjena u memoriji. Turingove mašine do danas su glavni predmet proučavanja u teoriji računanja.

#### Pohranjeni programi 
Rane računarske mašine imale su fiksne programe. Promjena njegove funkcije zahtijevala je ponovno ožičavanje i restrukturiranje mašine. Iako se prema standardima svog vremena računar smatrao "malim i primitivnim", to je bila prva radna mašina koja je sadržavala sve elemente neophodne za moderno elektroničko računalo. Čim se ovaj projekat pokazao uspješnim, vrlo brzo je napravljen prvi upotrebljivi računar Manchester Mark 1. Grace Hopper je prva je osoba koja je razvila kompajler za programski jezik.

Mark 1 je zauzvrat brzo postao prototip za Ferranti Mark 1, prvi komercijalno dostupan računar opće namjene.

#### Tranzistori 
Koncept unipolarnih tranzistora prvi je predložio je Julius Edgar Lilienfeld 1925. godine. John Bardeen i Walter Brattain, dok su radili pod William Shockley-em u Bell Labsu, izgradili su prvi radeći tranzistor. Od 1955. pa nadalje, tranzistori su zamijenili vakuumske cijevi u računarima, što je rezultiralo "drugom generacijom" računara. U usporedbi s vakuumskim cijevima, tranzistori imaju brojne prednosti: manji su i manji su potrošači od vakuumskih cijevi.

Na Unverzitetu u Manchesteru, tim pod vodstvom Tom Kilburn-a dizajnirao je i izgradio mašinu koristeći tranzistore umjesto vakuumskih cijevi. Prvi tranzistorski računar postao je operativan 1953, a druga verzija je završena u aprilu 1955. godine. Međutim, mašina je koristila nešto malo vakuumskih cijevi, tako da nije bio potpuni tranzistorski računar. Prvi potpuno tranzistorski računar je Harwell CADET iz 1955.
[desno|mini|[MOSFET, prikazuje vrata (G), kućište (B), izvor (S) i odvod (D) terminale. Kapija je odvojena od tijela izolacijskim slojem (roza).]]
Metal-oksidni-poluvodič tranzistor sa efektom polja (MOSFET), poznat i kao MOS tranzistor, su izmislili Mohamed M. Atalla i Dawon Kahng u Bell Labsu, 1959. To je bio prvi zaista kompaktni tranzistor koji je mogao biti minijaturisan i masovno proizveden za široku upotrebu. S velikom nadogradivošću, i mnogo nižom potrošnjom energije i većom gustoćom od bipolarnih spojnih tranzistora, MOSFET je omogućio izgradnju integrisanih kola visoke gustoće. MOSFET je kasnije doveo do revolucije mikroračunara, i postao pokretačka snaga računarske revolucije. Taj se tranzistor najviše koristi u računarima, i osnovni je dio digitalne elektronike.

#### Integralna kola 
Sljedeći veliki napredak u računarskoj snazi došao je s pojavom integralnih kola (IC). Ideju o integralnom kolu prvi je zamislio radarski naučnik, Geoffrey WA Dummer. On je predstavio prvi javni opis integralnog kola 7. maja 1952.

Prva funkcionalna integralna kola izumili su Jack Kilby iz kompanije Texas Instruments i Robert Noyce iz kompanije Fairchild Semiconductor. Kilby je zabilježio svoje početne ideje o integriranom krugu u julu 1958, uspješno demonstrirajući prvi radni integrirani primjer 12. septembra 1958.

Razvoj MOS integralnog kola doveo je do pronalaska mikroprocesora, i najavio je ekspanziju u komercijalnoj i ličnoj upotrebi računara. Prvi mikroprocesor s jednim čipom bio je Intel 4004, kojeg je dizajnirao Federico Faggin sa svojom MOS tehnologijom sa silikonskim vratima, zajedno s Ted Hoffom, Masatoshi Shimaom i Stanley Mazorom u Intelu. Početkom 1970-ih, MOS IC tehnologija omogućila je integraciju više od 10.000 tranzistora na jednom čipu. Mogu imati, ali ne nužno, integrisanu RAM i fleš memoriju. Od izuma ENIAC mašine 1945. godine, računari su otišli jako daleko. Moderni sistemi na čipu su veličine novčića, a istovremeno su hiljade puta moćniji od ENIAC-a, s milijardama tranzistora i trošeći samo nekoliko vati snage.

### Mobilni računari 
Prvi mobilni računari bili su teški, a IBM 5100 od 22 kilograma je rani primjer. Kasniji prenosivi prenosnici poput Osborne 1 i Compaq Portable bili su znatno lakši. Prvi laptopi, kao što je Grid Compass, imali su bateriju i uz kontinuiranu minijaturizaciju računskih resursa i napretka u trajanju baterija, prenosni računari su postali popularniji 2000-ih. Isti razvoj omogućio je proizvođačima da integrišu računarske resurse u mobilne telefone do ranih 2000-ih.

Ovi pametni telefoni i tableti rade na različitim operativnim sistemima i 2010-ih postali su dominantni računski uređaj na tržištu. Pokreće ih sistem na čipu, koji su kompletni računari na mikročipu veličine novčića. Admiral Grace Hopper, američki informatičar i programer prvog kompajlera, prvi je upotrijebio riječ "bug" () nakon što je pronađen mrtvi moljac koji je spržio relej na računaru Harvard Mark II u septembru 1947.

#### Operativni sistem 
Da bi računar radio, barem jedan program mora biti neprestano u funkciji. Pod normalnim uslovima, taj program je operativni sistem. On odlučuje koji će program u datom trenutku biti izvršavan, koliko i kojih resursa će mu biti dodijeljeno (memorija, I/O). On također obezbjeđuje apstraktni omotač oko hardvera i programima dozvoljava pristup preko servisa kao što su kodovi koji omogućavaju programerima pisanje programa bez potrebe za poznavanjem intimnih detalja o svim priključenim uređajima.

Većina operativnih sistema koji imaju te apstraktne omotače također imaju i standardiziran korisnički interfejs. Najzastupljeniji operativni sistemi su Windows, slobodni Linux i Apple-ov Mac OS.

## Profesije i organizacije 
Kako se upotreba računara raširila širom društva, sve je veći broj poslova koje uključuju računala.

Potreba da računari dobro rade zajedno i da mogu razmijeniti informacije sa sobom donijela je potrebu mnogih organizacija.

## Umrežavanje i Internet 
[mini|Vizualizacija dijela [Rutiranje|rutiranja na Internetu|alt=]]
Računari se koriste za koordiniranje informacija između više lokacija od 1950-ih. SAGE sistem američke vojske bio je prvi opsežni primjer takvog sistema, koji je doveo do velikog broja komercijalnih sistema posebne namjene, poput Sabrea. 1970-ih računarski inženjeri u istraživačkim institucijama širom Sjedinjenih Država počeli su povezivati svoje računare pomoću telekomunikacijske tehnologije. Projekt je finansirao ARPA (danas DARPA), a računarska mreža koju su napravili zvala se ARPANET.

Vremenom se mreža proširila izvan akademskih i vojnih institucija i postala je poznata kao Internet. U početku je bio dostupan prvenstveno ljudima koji rade u visokotehnološkim okruženjima, ali tokom 1990-ih širenje aplikacija poput e-pošte i World Wide Web-a, u kombinaciji s razvojem jeftinih, brzih mrežnih tehnologija poput Etherneta i ADSL-a, umrežavanje računara je postalo sveprisutno.

## Budućnost 
Trenutno se aktivno radi na novim vrstama tehnologije koje bi mogle rezultirati novom vrstom računara kao što su optički računari, DNK računari, neuronski računari i kvantni računari. Većina računara su univerzalna i mogu izračunati bilo koju računsku funkciju, a ograničena su samo njihovim memorijskim kapacitetom i radnom brzinom. Međutim, različiti dizajni računara mogu dati različite performanse za određene probleme; na primjer, kvantni računari mogu vrlo brzo probiti neke moderne algoritme šifriranja (Shorov algoritam)

Od svih apstraktnih mašina, kvantni računar ima najviše potencijala da revolucionira računarstvo.

### Umjetna inteligencija 
Računar će riješiti probleme na tačno onaj način na koji je programiran, bez obzira na efikasnost, alternativna rješenja, moguće prečice ili moguće greške u kodu. Računarski programi koji uče i prilagođavaju se su dio novog polja umjetne inteligencije i mašinskog učenja. Proizvodi koji se baziraju na umjetnoj inteligenciji uglavnom spadaju u dvije glavne kategorije: sistemi koji se baziraju na pravilima i sistemi za prepoznavanje uzorka. Primjeri sistema koji se baziraju na uzorcima uključuju prepoznavanje glasa, prepoznavanje fontova, prevođenje i online marketing.

## Također pogledajte 
* Informatika
* Računarstvo
* Računarski hardver
* Računarski softver
* Historija računarstva
* Sigurnost računara
* Računarska grafika
* Internet
* Operativni sistem
* SCADA
* CER računari
* Interakcija čovjek računar
* 400.perlbench
* Benchmark
* CFP2006
* CINT2006
* FLOPS
* MIPS
* SPEC
* SPEC CPU2006

## Reference 
## Vanjski linkovi 
*https://archive.org/details/unset0000unse_w3q2

Kategorija:Računarstvo
Kategorija:Hardver