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15.02.2010
Folge 207

Eine kleine Zeitreise durch die Computerei

von Heinz Schmitz

Haben Sie einen neuen Rechner? Mit dem neuesten, schnellsten und tollsten Prozessor? Die neueste Netzwerktechnologie integriert? Alles neue Erfindungen?

Alles weit gefehlt. Die Geschichte unserer modernen Rechner beginnt vor 178 Jahren. Da wurden die theoretischen Grundlagen für das was wir heute Computer nennen gelegt. Eigentlich fing alles schon viel früher an.

Aber beginnen wir die Geschichtsreise durch die Rechnertechnik im 17. Jahrhundert.

Sobald der Mensch entdeckte, wie man mit Zahlen rechnet, war er eigentlich schon zu faul, das per Hand und Kopf zu tun. Viel Energie investierten die Mathematiker und Konstrukteure in die Entwicklung von Denkhilfsmitteln. Hier ein kleine, unvollständige und vollkommen subjektive Aufstellung von Daten und Ereignissen in der langen Geschichte der Computerei.

1614 John Napier entdeckt die Logarithmen

1622 William Oughtred konstruierte den Rechenschieber.

1642 die erste Addiermaschine, der französische Mathematiker Blaise Pascal
Wegen des hohen Preises, blieb der kommerzielle Erfolg versagt.

1693 stellt der deutsche Mathematiker Gottfried Wilhelm Leibnitz seine Rechenmaschine vor. Sie wiederholte Subtraktionen und Additionen automatisch.

1712 die erste Dampfmaschine  funktionstüchtig war.

1800 Alessandro Guiseppe Volta entdeckte Batterie. Vverschiedene Metalle in leitenden Lösungen geben eine elektrische Spannung ab
Ein von einer Dampfmaschine betriebener Walkman wäre nie ein echter Markthit geworden.

1801 der Franzose Joseph-Marie Jacquard: der Jacquardwebstuhl mit Lochkarte. Damit konnten Muster für die Stoffe programmiert werden. Die Lochkarte erwies als so flexibel, das sie für Computer bis in den 80-er Jahre als Ein-Ausgabe Medium und sogar als Datenspeicher benutzt wurden.

1822 der englische Mathematiker Charles Barbagge schwebte eine Maschine vor, die von Lochkarten gesteuert werden sollte, wie die Jaquard benutzte. Auf ihnen sollten Informationen gespeichert werden, um sie für spätere Operationen wieder verwenden zu können. Ein Zwischenspeicher, wie man in heutiger Terminologie sagt. Außerdem sollten die Ergebnisse auf diesen Lochkarten ausgegeben werden. Die Realisierung mit mechanischen Mitteln wäre zu diesem Zeitpunkt - jedenfalls theoretisch - möglich gewesen, aber bis zu seinem Lebensende 1871 gelang es Barbagge nicht, auch nur Teile seines Konzeptes zu realisieren
Nach seinen Theorien arbeiten noch heute alle Computer.

1827 das Ohmsche Gesetz. Man sollte glauben, das so elementare Lehrsätze älter sind als die Theorie der Computer aber erst 1827 konnte der deutsche Physiker Georg Simon Ohm den Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand formulieren.

1844 der amerikanische Künstler Samuel Finley Morse machte seinen Telegraphen funktionstüchtig mit dem Nachrichten in dem, nach ihm benannten Morsealphabet, über weite Strecken ohne Zeitverzögerung übermittelt werden konnten.

1847 die formale Logik von dem englischen Mathematiker Georg Boole definiert. Ohne seinen Vergleichsoperationen, der Booleschen Logik,  gäbe es keine Programmiersprachen, denn jeder Computer muss neben den Grundrechenarten auch Vergleiche beherrschen.

1880 Hermann Hollerith macht sich daran, unter Verwendung der Lochkarten von Jacquard und den Theorien von Barbagge, einen elektromechanischen Rechner zu bauen, der in der Lage war die Daten die auf den Lochkarten nach verschiedenen Kriterien auszuwerten.
Er arbeitete in der technischen Abteilung der amerikanischen Volkszählungsbehörde und war der Ansicht, man müsse einen schnelleren Weg finden, die Unmengen von Daten auszuwerten. Da es noch keine Drucker gab, mussten die Angestellten die Ergebnisse notieren, die auf Skalen angezeigt wurden. Diese ersten funktionsfähigen Rechner wurden nach ihrem Erbauer Hollerithmaschinen genannt.
Er gründete schließlich eine Firma, aus der sich die International Business Machines Corporation, besser bekannt als IBM entwickelte, der heute größte Computerkonzern der Welt.

1885 der Transformator wird von William Stanley erfunden

1905 Albert Einsteins spezielle Relativitätstheorie
1916 Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie publizierte.

1906 von Lee de Forest erfunden Radioröhre, der Triode, war es ihm möglich elektronische Schaltungen aufzubauen, die komplexer waren, als alles was mit Relais zu realisieren war.

1939 der amerikanische Elektroingenieur Vannevar Bush baute mit einer Kombination aus beiden Röhren und Relais eine Maschine, die Differentialgleichungen lösen konnte und so wohl den Namen Computer verdient hatte.

1941 war es dem deutschen Bauingenieur Konrad Zuse vorbehalten, die erste Programmiersprache „Plankalkül“ zu definieren. Zu diesem Zeitpunkt hatte er auch schon seinen dritten Rechner, den Z3 in Arbeit. Er hatte keine festverdrahteten Logik mehr, wie seine Vorläufer, sondern mittels eines Programms konnte die Maschine an die jeweilige Aufgabe angepasst werden.

1945 der in Ungarn geborene John von Neumann liefer sein „First Draft of a Report on the EDVAC". Eine Beschreibung der sequentiellen Abläufe in Computern, wie Programme und Daten gespeichert werden und wie Massenspeicher, zu damaligen Zeit Lochstreifen, genutzt werden konnten. Diese Abläufe findet man in den heutigen Computern, in kaum abgewandelter Form, vor. Deswegen nennt man in Fachkreisen konventionelle Computer, in denen die Operationen sequentiell abgearbeitet werden, auch von Neumann Maschinen.

1946 stellten die amerikanischen Ingenieure John Presper Eckert und John William Mauchley den „Electronic Numerical Integrator and Computer“ vor, der unter seiner Abkürzung ENIAC besser bekannt ist. Der 30 Tonnen schwere Kasten kam erstmals ganz ohne mechanische Bauteile aus. Alle Funktionen wurden in Radioröhren realisiert. Der ENIAC war der erste elektronische Digitalrechner.

1948 John Bardeen, William Bradford Shockley und Walter Houser Brattain, Physiker in den Bell Laboratorien, entdeckten den Transistor. Bestimmte Materialien, vor allem Germanium und Silizium, können durch Verunreinigungen mit Bor oder Schwefel dazu gebracht werden, sich wie ein elektronisches Ventil zu verhalten.
Auf diesen physikalischen Grundsätzen arbeiten alle elektronischen Schaltungen. Sei es in Stereoanlagen, Walkman oder Handy oder auch die neuesten und modernsten Chips in den Computern.

1956 wurde am MIT der erste Universalcomputer  TX-O entwickelt, auf dem auch die ersten Computerspiele das Licht der Welt erblickten: 3-D Tick-Tack-Toe und Maze. Als Ausgabeeinheit diente den Forschern eine Fernsehröhre.

1958 Jack Kilby, Entwickler bei Texas Instruments, hatte die bahnbrechende Idee, mehrere Transistoren auf einem Stück Silizium unterzubringen. Der integrierte Schaltkreis (IC) war geboren.

1960 Der Ingenieur Ken Olsen gründete Digital Equipment (DEC), heute eine Compaq – HP Tochter, und stellte die PDP-1, den ersten Minicomputer vor. Auf ihm wurde auch das erste interaktive Bildschirmspiel programmiert: eine Mondlandung.

1961 wurde von Fairchild das erste IC, eine einfache Logikschaltung, kommerziell produziert.

Die ersten kommerziellen Transistorrechner waren die der IBM Serie 7000. Sie wurden vor allem an Forschungsinstitute verkauft. Diese Großrechner waren teuer für viele Institute und Firmen einfach zu teuer.

1964 IBM stellt das System/360 vor

1964 Seymor Cray entwickelte bei Control Data Corp. (CDC) den ersten Supercomputer. Die CDC 6600 war 10-mal schneller als die Serie /360 Rechner von IBM. Der Trick, den Cray verwendete waren sogenannte Vorrechner, die alle Daten für den Zentraleinheit mundgerecht aufbereiteten.

1968 der erste sogenannte Embeded Computer der für eine spezielle Aufgabe optimiert war: die Steuerung der Mondfähre.
Für das Apollo Mondflugprogramm mussten Computer her, die nicht ganze Säle einnahmen und kilowattweise Energie verbrauchten. Es war der „Apollo Guidance Computer“.

1968 Radio Corporation of America (RCA) unter der Leitung von George H. Heilmeier stellt das LCD vor.
Schon 1904 veröffentlichte Otto Lehmann sein Hauptwerk Flüssige Kristalle. Im Jahre 1911 beschrieb Charles Mauguin die Struktur und die Eigenschaften von Flüssigkristallen. 1936 patentierte die American Marconi|Marconi Wireless Telegraph Company die erste praktische Anwendung der Technologie, das Flüssigkristall-Lichtventil. 1962 erschien die erste wichtige englischsprachige Publikation über Molekulare Struktur und Eigenschaften von Flüssigkristallen (Original: Molecular Structure and Properties of Liquid Crystals) von George William Gray.

1969 Allan Shugart stellt die 8 Zoll Floppy Disk vor.

1970 DEC stellt die PDP-11 vor. Der Prozessrechner in der Industrie

1970 Gyricon: Nick Sheridon entwickelt am Palo Alto Research Center der Firma Xerox elektronisches Papier. Es bestand aus kleinen, statisch geladenen Kügelchen. Diese waren zweifarbig: auf der einen Seite schwarz, auf der anderen weiß. Der Textinhalt des Papiers ließ sich durch ein anliegendes elektrisches Feld verändern. Dadurch wurden die Kügelchen nach oben oder unten gedreht, so dass entweder die schwarze oder weiße Seite sichtbar war.

1971 der Mikroprozessor. Federico Faggin und Ted Hoff  von Intel entwickelte den 4004 für einen japanischen Rechnerhersteller.
Die realisierte Idee war allerdings so flexibel, dass mit den Nachfolgetypen 8008 und vor allem 8080 die Grundlage für die Personal Computer gelegt wurden.

1971 Texas Instruments stellt den ersten Taschenrechner vor. Er beherrschte die vier Grundrechenarten und konnte, dank ICs und LED Anzeige wirklich überallhin mitgenommen werden.

1972 wurde der HP-35, der erste technisch-wissenschaftliche Taschenrechner vorgestellt. Er hatte interne Speicher und konnte neben den Grundrechenarten auch Quadrieren, die Wurzel ziehen, logarithmische und trigonometrische Funktionen. Zwar kostete er noch einige Tausend Mark, aber er war das Anfang vom Ende des Rechenschiebers.

1973 erfand Robert Metcalfe im Xerox Palo Alto Research Center (PARC) das Ethernet, die Grundlage für heutige Firmennetze.

1974 wurde im Xerox PARC der Alto entwickelt.
Eine Workstation die Tastatur und Maus zur Eingabe benutzte und eine grafische Benutzeroberfläche mit Icons zu Erleichterung der Bedienung hatte. Man sagt, dass Steve Jobs bei einem Besuch so beeindruckt von der Funktionalität war, dass die Apple Produkte Lisa und Macintosh davon inspiriert wurden.

1975 für die Militärs wurde das ARPA-Net konzipiert, die Grundlage für das Internet.

1975 der Altair 8800 war der erste Personal Computer.
Er basierte auf einem Intel 8080 Mikroprozessor und hatte 256 Byte Speicher, der auf 65 KByte aufgerüstet werden konnte.
Der Hersteller MITS lizenzierte eine spezielle Version der damals an den Hochschulen bekannten Programmiersprache BASIC (Beginners All Schematic Instruction Code) von zwei Studenten, Paul Allen und Bill Gates. Damit war die Grundlage für Microsoft gelegt.

1976 Die beiden Studenten Steve Wozniak und Steve Jobs stellten 1976 den Apple I vor. Sie nahmen einen Motorola 6502 Prozessor. Er wurde zunächst ohne Gehäuse und Tastatur an begeisterte Bastler verkauft. Er konnte immerhin schon an ein Fernsehgerät angeschlossen werden um die Resultate anzuzeigen. Es wurden nur 200 Apple 1 verkauft.

1977 der Apple II der erste richtige Homecomputer von Apple.
Für die nächsten Jahre war der Apple II der Standardrechner für Bastler und Tüftler. Die im gleichen Jahr vorgestellten Commodore PET und TANDY TRS-80 konnten nie an den Erfolg des Apple herankommen. Sie basierten, wie der Altair auf Intel 8080 Prozessoren. Alle Rechner hatten eines gemeinsam, als Programmiersprache verwendeten sie BASIC von Microsoft.

1979 dank Visicalc hielten die Kleinrechner Einzug in die Firmen.
Visicalc, eine Tabellenkalkulationsprogramm, das auf dem Apple II lief und die stupide Kalkulationsarbeit in den Büros erleichterte. Es wurde von Daniel Bricklin und Robert Frankston in Havard entwickelt. Sie verkauften mehr als 100.000 Kopien ihrer Software im einem Jahr.

1981 IBM stellt seinen Personal-Computer (PC) vor.
Er basierte auf dem Intel 16-Bit Prozessor 8088, verfügt über 16 KByte Speicher, der bis 640 KByte aufgerüstet werden konnte, hatte eine Floppy Disk und einen Bildschirm.
Da man mit dem damaligen Marktführer Digital Research, der mit seinem Betriebssystem CP/M  den Markt der 8-Bit CPU’s beherrschte nicht zurecht kam, fragte man die Firma nach einer Lösung, von der man Basic lizenzieren wollte. Microsoft Chef Bill Gates ließen sich nicht lange bitten. Da man selber kein Produkt hatte und die Zeit knapp war, kaufte  Microsoft von einer kleinen Softwarefirma in Seattle für 50.000 Dollar QDOS (Quick and Dirty Operating System) und lizenzierte es als PC-DOS an IBM.

1982 stellte der holländische Philips Konzern die CD vor.

1983 die Apple Lisa kam auf den Markt
Sie hatte alle die Eigenschaften des Alto. Allerdings war sie zu teuer um wirtschaftlich erfolgreich zu sein. Zu anderen lief im Hause Apple eine Konkurrenzentwicklung,

1984 der Macintosh wird vorgestellt. Mit ihm setzte sich die grafische Benutzeroberfläche am breiten Markt durch.

1984 Windows 1 von Microsoft
Die ersten beiden Versionen waren allerdings noch recht unelegant und erst mit der
Version 3, die 1990 auf den Markt kam, wurde daraus eine echte Konkurrenz für die Applerechner.

1993 Intel stellt die Pentium Prozessorfamilie vor.

1995 DVD wird standardisiert. Anfangs „Digital Video Disc“, Alternative wurde „Digital Versatile Disc“ (versatile = vielseitig)
Der aktuelle offizielle Standpunkt des DVD-Forums ist, dass DVD einfach drei Buchstaben ohne exakt festgelegte Bedeutung sind.

1997 e-Ink: Joseph Jacobson entwickelt elektronisches Papier auf Basis von MIT-Arbeiten.
Elektrisch geladene weiße Teilchen schwimmen in gefärbtem Öl. In früheren Versionen kontrollierte der Stromfluss, ob die weißen Partikel an der Oberseite der Mikrokapsel (also für den Betrachter sichtbar) waren oder ob sie unten blieben, sodass der Betrachter an diesem Punkt die dunklere Farbe des Öls sah. Das war im Grunde eine Wiederaufnahme der auf Elektrophorese basierenden Bildschirmtechnologie (EPD, electrophoretic display device). Die Verwendung von Mikrokapseln erlaubte allerdings, flexibles Plastik anstelle von Glas als Trägermaterial zu verwenden.

2001 Apple stellt die iPod vor. Das Design der Geräte stammt von Jonathan Ive. Inzwischen sind Arbeiten des Engländers Kane Kramer (* 1956) bekannt geworden, der bereits 1979 Skizzen für ein vergleichbares Gerät anfertigte.

2003 Web 2.0: Der Begriff Web 2.0 wurde im Dezember 2003 in der US-Ausgabe „Fast Forward 2010 – The Fate of IT“ des CIO Magazin, einem Fachmagazin für IT-Manager, in dem Artikel „2004 – The Year of Web Services“ von Eric Knorr, Chefredakteur des IDG Magazins InfoWorld, erstmals gegenüber einer breiten Öffentlichkeit erwähnt.

2009 Microsoft stellt Windows 7 vor.

2009 Amazon bringt den Kindle auf den Markt

2010 Apple stellt das iPad vor.

Hier, an einem Punkt, der so beliebig ist wie der Einstieg, endet diese kleine Geschichte der Computertechnik. Sie erhebt keinen Anspruch darauf vollständig zu sein oder alle Entwicklungen abzudecken. In den letzten Jahren wurde dann, was bis dahin an Technologie und Technik erfunden worden war weiterentwickelt. Der Wettlauf schneller, kleiner, billiger tobt in seiner schärfsten Form. Wenn nicht überraschend neue Erfindungen neue Denkansätze bringen, werden wir dieses Wettrennen noch einige Jahre beobachten können.


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