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Chapitre 1.5

Histoire

de

L’Informatique

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Summary

• Early history of computing devices

• Commercial developments– First generation systems– Second generation systems– Third generation hardware– Third generation software– Fourth generation systems

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Summary

• Early history of computing devices

• Commercial developments– First generation systems– Second generation systems– Third generation hardware– Third generation software– Fourth generation systems

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©J.Tiberghien - ULB-VUBVersion 2007 4Première partie, chap. 5, page

Chinese Abacus

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Blaise Pascal

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Charles Babbage (1840)

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1890 Census & Herman Hollerith

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1890 Census & Herman Hollerith

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Punched Cards Data Processing1890 - 1960• Herman Hollerith founder of

– Computing, Tabulating and Recording Company> International Business Machines (1924)– Industry leader in electromechanical data handling

• Competition:– Sperry Rand Corporation– Bull

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Early Electronic Data Processing1935-1950

• In Europe : – Alan TURING : COLLOSSUS

• In the USA :– John V. Atanasoff & Clifford Berry– J.Presper Eckert & John W.Mauchly : ENIAC– John Von Neumann : EDVAC

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Alan TURING

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The Enigma

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Alan Turing @ Bletchley Park

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John Atanasoff & Clifford Berry

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The Atanasoff-Berry Computer

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Eckert & Mauchly : ENIAC

• Moore School of Electrical Engineering

• First large scale electronic calculator

• Build between 1943 and 1946

• Complexity : 18 000 radio valves

• Electrical power : 65 000 Watt

• Mean time between failure : 6.5 Hours

• Capabilities : those of a pocket calculator...

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J.Presper ECKERT

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John W. MAUCHLEY

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Eckert, Mauchly & Von Neumann

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©J.Tiberghien - ULB-VUBVersion 2007 20Première partie, chap. 5, page

Eckert, Mauchly & Von Neumann

• John Von Neumann – signs the EDVAC project– publishes paper setting the foundations of

modern computers

• Eckert & Mauchly – get patents on ENIAC design – found a company to build commercial

computers : UNIVAC

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The Honeywell vs. Sperry-Univac

Lawsuit

1968-1973“Eckert and Mauchly” “did not themselves first invent” “the automatic electronic digital computer,” “but instead derived that subject matter” “from one Dr.John Vincent Atanasoff.”

Judge LARSONOctober 19, 1973

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John Vincent Atanasoff

The”legal” inventor of the digital computer

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Summary

• Early history of computing devices

• Commercial developments– First generation systems– Second generation systems– Third generation hardware– Third generation software– Fourth generation systems

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First Generation Systems1948-1958• Control Unit & ALU : Vacuum tubes

• Central memory : inadequate technologies– Mercury delay lines : slow and error prone

– Manchester storage tubes : low capacity

> Capacity : a few kilobytes

> Access time : tens of microseconds

• Software : mainly scientific calculations– Cost of hardware >> cost of programmers

– Programs written in machine language by scientists.

– Main concern : efficient use of small memory

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First generation ALU module

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©J.Tiberghien - ULB-VUBVersion 2007 26Première partie, chap. 5, page

Summary

• Early history of computing devices

• Commercial developments– First generation systems– Second generation systems– Third generation hardware– Third generation software– Fourth generation systems

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©J.Tiberghien - ULB-VUBVersion 2007 27Première partie, chap. 5, page

Bardeen, Bratten & Shockley

Invent the transistor at Bell Labs in 1948 and receive the Nobel Prize for Physics in 1955

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The first Transistor

Revolutionary replacement for electronic vacuum valves

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Ferrite Memory

Fast, low cost technology for central memories

1024 bit(128 bytes)2 S

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Second Generation Systems1955-1965• Control Unit & ALU : Transistors

• Central memory : Ferrite cores• Spectacular improvement of price/performance> Much larger systems become affordable• Software :

– Both scientific and administrative applications

– Programmer productivity becomes important.

> High level programming languages

• Scientific applications : FORTRAN

• Business oriented applications : COBOL

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First Scientific Supercomputer

The IBM 7030 “Stretch”

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Grace Hopper (US Navy)

Promoter of COBOL (Common Business Oriented Language)

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John Backus (IBM)

Designer of FORTRAN (FORMULA TRANSLATOR)

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Summary

• Early history of computing devices

• Commercial developments– First generation systems– Second generation systems– Third generation hardware– Third generation software– Fourth generation systems

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The First Integrated Circuit

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Integrated circuits

Several orders of magnitude improvement of price/performance ratio for electronic equipment

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Third Generation Computers1965-1973• Control Unit & ALU : Integrated Circuits

• Central memory : Ferrite cores• Enormous improvement of price/performance> Very large systems become affordable• Software :

– Multiprogramming to keep systems busy– Second generation software technology appears

inadequate for such large and complex systems.– Operating systems and application programs hard

or even impossible to debug.= THE SOFTWARE CRISIS !!!

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New powerful computers:

The IBM 360 series

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Summary

• Early history of computing devices

• Commercial developments– First generation systems– Second generation systems– Third generation hardware– Third generation software– Fourth generation systems

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The Cost of Software

Design (18%)

Coding (7%)

Debugging(25%)

Maintenance(50%)

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Software Engineering

• Facts:– Software development is usually much more

expensive than the computer to run the software.– 75% of software cost result from testing and

making small changes. • Logical conclusions:

– Except when hardware cost is dominant, Software should be designed to be easily tested and modified rather than to be small or fast.

> Software should be simple and clearly written

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Third Generation Software1970-1990• Structured programming

• New programming languages : – Pascal : initially for teaching structured programming – Ada : derived from Pascal, for reliable software – C : kind of high-level assembly language, initially

intended for systems programming• Extensions to existing languages :

– Structured FORTRAN– Structured COBOL

• New operating system : UNIX– Simple, well structured multiprogramming system– written in C.

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Niklaus Wirth

One of the founders of

Software Engineering,

and designer of new

programming languages

to support and teach

software engineering:

Pascal, Modula, Oberon

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Ken Thomson

With Denis Ritchie

designed UNIX,

to support advanced

text processing at

the patent office of

Bell Labs

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Summary

• Early history of computing devices

• Commercial developments– First generation systems– Second generation systems– Third generation hardware– Third generation software– Fourth generation systems

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VLSI Technology(Very Large Scale

Integration)• Progress in integrated circuits manufacturing

– Number of components doubles every 18 months

– Smaller components result in higher speed

– Price/performance doubles in less than 18 months

• Technology milestones– 1971: the first microprocessor = an entire CPU in one

VLSI circuit.

– 1970: integrated circuit memories become cheaper than ferrite memories.

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The founders of INTEL

Andy Grove

Robert Noyce

Gordon Moore

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VLSI memory chips

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©J.Tiberghien - ULB-VUBVersion 2007 49Première partie, chap. 5, page

Ted Van t’Hoff

Designer of the first microprocessor at INTEL

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The First Microprocessor

Prophetic advertisement published in the November 15, 1971 issue of Electronics

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Fourth Generation Systems1970-now• Control Unit & ALU : Integrated Circuits

• Central memory : Integrated Circuits• Diversified computers:

– Low cost Personal Workstations– Multi-processor supercomputers– Embedded systems

• Networking and distributed processing• Software :

– Graphical User-interfaces– Application oriented programming.– Object oriented design & programming.

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©J.Tiberghien - ULB-VUBVersion 2007 52Première partie, chap. 5, page

Chip - Cards