AREX – Classification Rules Extracting Algorithm Based on ...

Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec

Informatika v medijih

2.1. Od prazgodovine do jutri –

razvoj informacijske tehnologije skozi čas.

Informatika v medijih prof. dr. Vili Podgorelec 2

Skrivnostna zgodovina

Stonehendge “Računalnik” za izračunavanje astronomskih pojavov?


Spregledano…

Mehanizem z Andikithire

Najden original Pod rentgenom Rekonstrukcija


Shranjevanje in prenašanje informacij Pisava

Papirus, glinaste ploščice, kipu, …

Tehnike kodiranja, tajnopis

Računanje Potreba po pripomočkih se pojavi takoj, ko je človek začel

uporabljati števila (večja kot 3).

Štetje dni, moči vojske, premoženja.

Domiselni začetki


Stari nosilci podatkov

papirus

kipu

glinene ploščice


Računanje Računski pripomočki: prsti, kamenčki, …, abak

Calculus (lat.): kamenček, kasneje račun

Zapisovanje števil (izum ničle, pozicijski zapis)

Razvoj številskih sistemov

Računski pripomočki


Abak je najstarejši računski pripomoček.

Beseda izhaja iz perzijske besede za gladko peščeno površino.

Iznašli so ga verjetno Babilonci okrog 3000 pr.n.št.

Abak - 3000 let pr.n.š.

V osnovi naprava za zapis števil.

Omogoča zapis enega števila.


1617 Napierjeve koščice: množenje, deljenje (John Napier) 1621 Drsno računalo (William Oughtred) 1623 Prvo mehansko računalo (Wilhelm Shickard) 1642 Pascaline: mehansko računalo: +, - (Blaise Pascal) 1673 Mehansko računalo: +, -, *, ÷, (Gottfried W. Leibniz) 1822 Diferenčni stroj (Charles Babbage) 1833 Analitični stroj (Charles Babbage)

– revolucija v razvoju računalništva pomnilnik mlinček za izvajanje računskih operacij luknjane kartice za vhodno-izhodno napravo

Obdobje mehanskih naprav


Obdobje elektromehanskih naprav

Tehnološke osnove Luknjana kartica, rele

Elektromehanske naprave 1884 Stroj za luknjanje in čitanje kartic (Herman Hollerith)

1938 Z1: elektromehanski računalnik (Konrad Zuse)

1941 Z3: prvi splošni programirani računalnik (K. Zuse)

1942 Bell Telephone

1944 Colossus (Uni. Manchester)

1944 Harvard Mark I (IBM, Howard H. Aiken)


Konrad Zuse

Leta 1938 skonstruira računalnik Z1. Z1 je deloval predvsem mehanično, a že s programiranim upravljanjem in uporabo dvojiškega sistema

Z1 je bil zaradi mehanskih prenosov počasen, zato izdela računalnik Z2, ki je že uporabljal releje kot preklopne elemente.

Leta 1941 izdela Z3, ki je vseboval 3600 relejev. V tem času prosi za pomoč nacistično vlado, a je (na srečo) ne dobi.


Howard H. Aiken s sodelavci

Za to obdobje so značilni veliki računalniki, realizirani z releji.

Leta 1939 prične Howard Aiken na Univerzi Harvard s pomočjo strokovnjakov podjetja IBM z izdelavo popolnoma avtomatskega elektromehanskega računalnika - Harvard Mark I.

Izdelovali so ga pet let.

Dolg je bil 15 metrov, visok 2.5 metra.


Obdobje (elektronskih) računalnikov

Tehnološke osnove Elektronka, magnetni pomnilnik

Prvi elektronski računalniki 1946 ENIAC (Univerza v Pensilvaniji): 30m, 18000 elektronk, desetiški

sistem

1949 EDSAC (Univerza Cambridge): von Neumannova arhitektura

1952 EDVAC (Univerza Princeton)

1951 UNIVAC 1 (1954 prve poslovne obdelave)


ENIAC: prvi elektronski računalnik

Prvi povsem elektronski računalnik

18.000 elektronk

Tehtal je 80 ton!

Tisočkrat hitrejši od svojih predhodnikov


Leta 1945 John von Neumann zasnuje pojem shranjenega programa in uporabo dvojiškega sistema. Vpelje tudi zapisovanje programskih ukazov v obliki številčnih kod. Prej so programirali računalnik ročno s povezovanjem posameznih elementov, on pa združi elemente v skupine in pod osrednji nadzor.

Podatki in programski ukazi so tako lahko shranjeni v pomnilnik na enak način.

Osnovna arhitektura računalnikov je še danes (po 60 letih) zasnovana na način, kot ga je predlagal von Neumann !!!

Revolucionaren von Neumann-ov model računalnika


Pet generacij Tehnološka pogojenost, razvoj elektronike

Generacije računalnikov

elektronke (ENIAC, IBM701)

tranzistorji (TRADIC)

integrirana vezja

visoko integrirana vezja - čipi

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

I.

II.

III.

IV.


Prva generacija (1946-1959)

elektronska vezja (elektronke)

magnetni pomnilnik (nekaj KB)

V/I: stikala, luknjane kartice, luknjani trak

majhna zmogljivost

nezanesljivost

ogromna poraba energije

ogromne fizične dimenzije

visoke cene


Druga generacija (1959-1965)

tranzistor (1947 Bell Labs)

pomnilnik: nekaj deset KB

+ magnetni trak, magnetni diski

skok v zmogljivosti

povečana zanesljivost

zmanjšana poraba energije


Tranzistor

Za eno izmed prelomnic v razvoju računalništva lahko štejemo iznajdbo tranzistorja. Leta 1947 so John Bardean, Walter Brattain in William Shockley v Bellovih laboratorijih izumili tranzistor. Izum je bil velik korak naprej k zanesljivejšim, cenejšim in manjšim računalnikom.

Tranzistorji so sčasoma povsem zamenjali elektronke.


TRADIC

Prvi tranzistorski splošno-namenski računalnik (TRADIC - TRansistored Airborne Digital Computer, Bell Laboratories, 1954) z 800 tranzistorji.

Bil je tudi prvi računalnik, ki je uspešno deloval na letalu.


Tretja generacija (1965-1975)

integrirana vezja

pomnilnik: nekaj sto KB, zunanji reda MB

terminali, prva omrežja

izreden skok v zmogljivosti

novi koncepti obdelave podatkov

zanesljivost

zmanjšana poraba energije

padec cen


Integrirana vezja

Leta 1951 Texas Instruments izdela element, ki je vseboval več elektronskih delov na eni germanijevi ploščici – začne se obdobje integriranih vezij.

Bob Noyce (ustanovitelj podjetja Intel) izpopolni izdelavo integriranih vezij; za lažjo izdelavo uporabijo silicij.


nagel razvoj integriranih vezij (VLSI) mikroprocesorji (1971: Intel 4004) več procesorjev pomnilnik: reda 100 MB, zunanji GB, TB nove arhitekture računalnikov

1975 - razvoj miniračunalnikov 1980 - razvoj osebnih računalnikov

izreden skok v zmogljivosti zanesljivost miniaturnost majhna poraba energije

Četrta generacija (1975-)


Leta 1971 Ted Hoff pri Intelu razvije prvi mikroprocesor: Intel 4004 4 bitni procesor, ki je deloval pri hitrosti 108 KHz

Sestavljen iz 2250 tranzistorjev

Podjetij, kot so bila IBM, DEC ... mikroprocesorji niso zanimali, ker so bili “enostavni” in poceni; predvsem se niso kvarili, kar bi pomenilo izgubo vzdrževalnih stroškov.

Intel 4004: prvi mikroprocesor (1971)


Rojstvo osebnih računalnikov lahko postavimo nekje med leto 1971 (mikroprocesor) in leto 1975, ko se pojavi prvi mikroračunalnik ALTAIR. Prvič v zgodovini je bilo mogoče sestaviti računalnik iz procesorja, ki so mu dodali nekaj elektronike.

Rojstvo osebnega računalnika

MITS Altair:

Stal je 350 $, dobilo se ga je po delih.

V njem je tekel procesor Intel 8080 (8-bitni).


Apple II

Računalnik Apple II, ki sta ga predstavila Steve Jobs in Steve Wozniak leta 1977, je pomenil začetek hitre rasti osebnih računalnikov.

Imel je vgrajeno tipkovnico, zaslon in programski jezik Basic v ROM-u.

Temeljil je na procesorju MOS 6502.


IBM PC (1981)

Bill Lowe da svojim raziskovalcem na voljo eno leto, da “izdelajo” IBM PC.

V tako kratkem času niso mogli razviti lastnega mikroračunalnika, zato so izbrali in uporabili obstoječe dele.


Commodore Amiga (1985)

Prvi “multimedijski” osebni računalnik za domačo uporabo (za tiste čase izredne grafične zmogljivosti).

Predstavnik “druge veje” osebnih računalnikov, ki stojijo nasproti IBM PC-ju.

Za razliko od IBM-a so sami izdelali vse sestavne dele, s tem dosegli večjo zmogljivost, a se odrekli podpori drugih izdelovalcev.


Razcvet programske opreme

Z množično prodajo (poceni) osebnih računalnikov se prične zlato obdobje razvoja programske opreme, ki mnogokrat celo narekuje tempo razvoju tehnologije.

Zgled: vzpon Microsofta (1985: Microsoft Windows 1.0).


Peta generacija (od konca 1980-tih, v razvoju)

nadgradnje von Neumannove arhitekture

umetna inteligenca

samoprogramiranje, programiranje z učenjem

nove generacije mikroprocesorjev

optične tehnologije (optični tranzistor, 3D procesor)

govorno komuniciranje z uporabnikom

uporaba mehke (fuzzy) logike, nevronskih mrež

DNK računalniki, molekularni računalniki, nanotehnologija


Kaj obeta prihodnost IT

Informacijska tehnologija danes in jutri


Jutri? Napoved iz leta 1954…


Tehnološki razvoj

Trenutno najbolj zmogljivi računalniki (www.top500.org)

Kljub izjemnim računskim sposobnostim so današnji računalniki konceptualno zelo podobni tistim izpred 50 let !

http://www.top500.org/


Superračunalnik za simulacijo globalnih klimatskih sprememb na Zemlji (napoved meteoroloških katastrof, vpliv tople grede, napovedovanje pojava El Niña, …)

Tehnološki razvoj

640 procesorskih vozlišč, vsako iz 8 vektorskih procesorjev

40 TFLOPS

10 TB osnovnega pomnilnika


Kvantitativna ocena razvoja

Moorov zakon (Intel, 1965): Število elementov, ki jih lahko vgradimo na določeno površino silicija, se podvoji vsakih 18 mesecev (ob enaki ceni!)


Danes in jutri

Nadaljevanje trendov Razvoj IT naprav – večja zmogljivost, manjša poraba

energije, manjša (ali približno enaka) cena, več uporabniških funkcij, …

Združevanje – zlitje več IT naprav v eno samo (HTPC – HomeTheater PC, pametni telefon, …)

Revolucionarni premiki Nove ekonomije. Kdor jih pravilno napove – priložnost za

velik zaslužek


Danes in jutri

Povezovanje, brezžične komunikacije in multimedijski mobilni računalniki

Totalna integracija sistemov

Modularnost, povezljivost in prilagodljivost programov

Vse večji pomen varnosti

Programirljive naprave – pametne naprave

Enostavnost uporabe – prikritost tehnologije


Brezžične komunikacije Novi, hitrejši načini prenosa podatkov po zraku

Prenos različnih vsebin (zvok, slika, podatki, …) Pametni telefoni (računalnik + mobilni telefon)

Oddaljen nadzor nad napravami Inteligentne naprave za vsakdanjo uporabo

Povezava naprav v enotno omrežje Še večji pomen Interneta

Združevanje komunikacijskih standardov (IP telefonija, …)

Problem razosebljanja, asocialnost !

Združevanje komunikacij


Konvergenca naprav

Prenosna “super naprava” Pametni telefon?

Inteligentne domače naprave Hišni strežnik – nadzor

kuhinjskih naprav, gretja, klime, vrat in oken, svetil, …

HTPC - osebni računalnik, predvajalnik glasbe in videa, multimedijski snemalnik

Odvečna funkcionalnost !


Programirljive naprave

Prehod z namenske strojne opreme na programirljive splošne naprave Uporaba mikroprocesorjev v napravah – razvoj

programske opreme za naprave

“Inteligentne” naprave

Delovanje določa program, vstavljen od zunaj (princip računalnika)

Problem varnosti !


Programske in podatkovne storitve

Prehod s programov na storitve Oddaljene aplikacije, storitev na zahtevo

Inteligentni vmesniki, agenti

Omreženje podatkov Shranjevanje osebnih podatkov v internetnih podatkovnih

zbirkah

Digitalni potni listi

Zlorabe podatkov, kraja identitete !


Sprotno mešanje realnega sveta in računalniško ustvarjenih podatkov (slike, zvoka, …) Učenje, treningi, praktično

usposabljanje

Lokacijske informacije, zgodovinski prikazi

Načrtovanje novih rešitev, modeliranje

Nepredstavljive možnosti zabave, igranje, …

Nevarnost izgube stika z resničnostjo !

Nadgrajena resničnost


Prikritost tehnologije

Poenostavljanje uporabniških vmesnikov Naprave po principu “priklopi in poženi”

Čarovniki za opravila

Inteligentne naprave

Tehnologija kot podpora človekovim dejavnostim Večanje tehnoloških sposobnosti enostavnejša uporaba

Ergonomija

Poneumljanje uporabnikov !

AREX – Classification Rules Extracting Algorithm Based on ...

Documents

Transcript of AREX – Classification Rules Extracting Algorithm Based on ...