Bilgisayar Teknolojileri Kullanımı Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü 1
Ders Hakkında Genel Bilgiler Oda No: ------ Görüşme Saatleri: Pazartesi/15:30-17:00 (Ö.Ö) Salı/15:30-17:00 (İ.Ö) Tavsiye edilen kitaplar: Bilgisayar ve Temel Bilgi Teknolojileri (Yrd.Doç.Dr. Levent ÇELİK v.d) Web sayfası: ------ Ortalama: Ödevler %15 Final %50 Vize %35 2
Ders Müfredatı 1-Bilgisayarın tarihçesi, bilgisayarın temel yapısı ve işleyişi, temel donanım birimleri. 2-Windows,email kullanımı ve internetten bilgi arama 3- Kelime İşlemcisi Uygulamaları (MS Word) 4-Slayt gösterisi ile sunum uygulamaları (MS Powerpoint) 5-Elektronik Tablolama Programı (MS Excel) 6-Veri tabanları, Ekran ve çıktıların düzenlenmesi 7-Algoritma kavramı ve akış şemaları 8-Uygulamalar 3
Bilgisayar (Computer) kelimesi 1646 yılından beri İngilizce de kullanılmaktadır. 1940 yılından önceki sözlüklerde; computer : Hesaplamaları yapan kişi. 4
İnsanlık tarihinde bilinen ilk sayı sayma ve aritmetik işlemler yapma amaçlı olarak üretilen araç M.Ö. 2500-3000 yıllarında ortaya çıkmış olan Abacus(Abaküs) tür 5
İskoç Matematikçi John Napier (1550-1617), matematik alanına iki büyük yenilik getirmiştir. Logaritmayı geliştirmiştir. Çarpma ve bölme işlemleri için bir aygıt tasarlamıştır 6
Napier in kemikleri Napier in kemikleri (Napier s rods veya Napier s bones) adıyla anılan hesaplama aletleri de çerçeve metoduyla çarpma temeline dayanmaktadır ve günümüzdeki modern bilgisayarların en ilkel numunelerinden sayılmaktadır. 7
John Napier den sonra 1621 yılında İngiliz Matematikçi William Oughtred, logaritmik hesaplamalarda kullanılmak üzere ilk Sürgülü Cetveli (Slide Rule) geliştirmiştir. 8
1624 yılında Wilhelm Schickard ilk kez dört işlemi bir arada yapabilen hesap makinesini Almanya daki Heidelberg Üniversitesinde geliştirmiştir. Bu makine tarihteki ilk mekanik hesaplayıcılardandır. 9
1642 yılında Fransız bilim adamı Blaise Pascal, Pascaline adıyla bilinen bir toplama-çıkarma makinesi geliştirmiştir. Toplanacak sayılar telefon ahizesindeki gibi çevrilerek belirleniyordu. Bu işlem araç içerisindeki dişlileri harekete geçiriyor ve sonuçlar bir pencereden izleniyordu. 10
1673 yılında Alman Matematikçi Gottfried von Leibniz, zaman alıcı ve rutin aritmetiksel işlemleri kendisinin yerine yapacak bir makine tasarlamıştır. Leibniz Wheel 11
1822 yılında bir İngiliz matematikçi olan Charles Babbage, Fark Motoru (Difference Engine) adı verilen bir makine geliştirmiştir. Fakat, İngiliz hükümetinden destek almasına rağmen teknik yetersizlikler nedeniyle bu makine çalışır hale getirilememiştir. 1854 yılında İsveçli matbaacı Pehr George Scheutz, Babbage dan esinlenerek yarattığı Fark Makinasını Londra da sergilemiştir. Charles Babbage 1830 larda Analitik Makina olarak adlandırdığı, buhar enerjisiyle çalışacak, dişlilerden, sayaçlardan ve bağlayıcılardan meydana gelecek, delikli kartlar yardımıyla denetlenecek bir makine daha tasarladı. Bu cihaz iki bölümden meydana gelecekti; sayıların ve ara sonuçların depolanacağı bir bellek (memory) işlemleri gerçekleştiren bir işlemci (processor) Mali olumsuzluklar ve tasarındaki bazı aksaklıklar nedeniyle geliştirilememesine rağmen, Analitik Makina ilerisi için önemli bir hareket noktası olmuştur. Özellikle bellek ve işlemci kavramları bundan sonraki gelişmelerde oldukça önemli bir yer tutacaktır. 12
İlk Elektronik Bilgisayarlar-ABC Iowa State University profesörlerinden John V.Atanasoff ve Clifford E.Berry, 1937 ile 1942 yılları arasında Atanasoff-Berry Bilgisayarı (ABC) nı geliştirmişlerdir. ABC, mekanik anahtarlar yerine vakum tüplerinin kullanıldığı ilk bilgisayardır. İlk elektronik bilgisayardır Hesaplama işlemlerinin temeli ikili sayı sistemine dayanmaktadır. John V.Atanasoff Clifford E.Berry 13
ENIAC 1943 yılında John W.Mauchly ve J.Presper Eckert tarafından yönetilen bir grup, ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) için çalışmalara başladılar. ENIAC, Birleşik Devletler ordusunun savaş sırasındaki işlemleri için geliştirilmeye çalışılıyordu. Savaşın bitiminden üç ay sonra, Kasım 1945 de tamamlanabildi. ENIAC, 100 feet (30 m) uzunluğunda, 10 feet (3 m) yüksekliğinde ve 30 ton ağırlığında idi. 18,000 vakum tüpünden oluşmakta ve çalışması için 174,000 W güce ihtiyaç duymaktaydı. ENIAC, 1 saniyede 5,000 toplama işlemini gerçekleştirebiliyordu 6,000 tane anahtarın ayarlanması ve kabloların bağlanması gerekliliği nedeniyle yaklaşık olarak iki günde programlanabiliyordu. 14
UNIVAC ENIAC tan sonra benzer ilkelerle yapılan ilk bilgisayar UNIVAC-1 (Univesal Automatic Computer) olmuştur. ENIAC ın tasarımcıları tarafından yapılan UNIVAC-1, 1951 de tamamlandı ve ABD Sayım Bürosuna satıldı. 1952 ve 1953 te üç, 1954 ve 1955 te yedi, 1956 da onbeş ve 1958 de de bir adet üretildi ve satıldı. Buradan da anlaşılacağı gibi UNIVAC-1 ticari olarak üretilen ilk bilgisayardır. Ayrıca 1954 te General Electric e satılan Univac, iş dünyasına giren ilk bilgisayar olmuştur UNIVAC, 14.5 feet (4.5 m) uzunluk, 7.5 feet (2.3m) yükseklik ve 9 feet (2.7 m) genişliğe sahipti. ENIAC dan daha küçük, ancak daha güçlü idi. Saniyede 7,200 karakter okuyabiliyor ve 2.25 milyon deyimi işleyebiliyordu 12,000 karakter (12k) belleğe (RAM) sahipti. Verilerin depolanabilmesi ve sonradan okunabilmesi için manyetik bantları kullanıyordu. En düşük resmi satış fiyatı yaklaşık 930,000$ idi. 15
IBM 700 SERİSİ 1950 den sonra vakum tüplerinin sık olarak kullanılmaya başlandığı dönemlerdir. Univac ve IBM 700 serisi vakum tüpler kullanılarak yapılan elektronik bilgisayarlardır. Vakum tüplerinin çok enerji harcaması, ısınması bu bilgisayarın sürekli arıza yapmasına sebep oluyordu. Vakum tüplerin boyutlarının da büyük olması başka bir sorundu. Bu yıllarda program yazabilmek için kullanılan bilgisayar donanımının çok iyi bilinmesi gerekiyordu. Program yazmak için makine dili kullanılıyordu. 16
Philco Transac S-200 IBM 1401 1947 yıllarında transistörün kullanılmaya başladığı yıllardır. Transistörler vakum tüplere göre az enerji harcayan, az yer kaplayan, fazla ısınmayan elektronik devre elemanlarıdır. Transistörlerin kullanılmaya başlanması bilgisayar dünyasına değişik bir renk kattı. Philco Transac S-200 IBM 1401, transistör kullanılarak üretilen ilk bilgisayarlardır. 17
IBM 360 1960 dan sonralar entegre devreler üretilmeye başlandı. Entegreler binlerce transistörü içerisinde bulunduran devre elemanları idi. Entegrelerin kullanılması; bilgisayarın boyutlarının küçülmesinin, maliyet azalmasına ve işlem hızının artmasına sebep oldu. Bu yıllarda manyetik diskler üretildi, entegrelerin kullanımı ile merkezi işlem birimleri üretilmeye başladı. IBM 360 entegre devre elemanının kullanıldığı ilk bilgisayarlardandır 18
MİKRO-İŞLEMCİLER Ted Hoff un 1971 yılında ilk genel amaçlı mikroişlemciyi üretmesi ile bilgisayar çağında yeni bir dönem başlamıştır. İlk mikroişlemci olan Intel 4004, üçüncü kuşak bilgisayarlardan daha hızlı, daha küçük ve daha ucuz bilgisayarların yapımını sağlamıştır İlerleyen yıllarda, mikroişlemci üreticilerinin sayısı artmıştır. Intel, Texas, Zilog ve Motorola önde gelen mikroişlemci üreticileridir. Intel 4004 işlemcisi, bir mısır gevreği kadar küçük olmasına rağmen, ENIAC ın işlem kapasitesi ve gücüne sahip olarak piyasada kullanılmıştır. Intel 4004 ün içinde, tek bir yonga üzerinde 2,800 transistör bulunmakta, saniyede 60,000 deyimi işleyebilmekteydi. Intel, 4004 modelinden sonra ilk 8-bit mikroişlemci olan 8008 modelini piyasaya sürmüştür. 19
Macintosh - 1984 Apple tarafından üretilen ilk bilgisayarlardandır. 20
1-Bilgisayarların Temel Bileşenleri Von Neunmann Mimarisi Özel bileşenler ve görünümleri bilgisayardan bilgisayara değişiklik gösterse de, tüm modern bilgisayarlar aynı yapısal özellikleri taşımaktadır. Bu yapı von Neumann Mimarisi olarak adlandırılmaktadır. John von Neumann tarafından 1950lerde öne sürülen bu mimari, bilgisayarların gelişimine farklı bir bakış açısı getirmesi yönünden bir dönüm noktası olmuştur. Bu mimari, bir bilgisayarı oluşturan ana bileşenleri tanımlamaktadır. 21
1-Bilgisayarların Temel Bileşenleri Giriş-İşlem-Çıkış Birimleri Girdi Aygıtları Klavye Mouse Tarayıcılar Işıklı kalemler Doğrudan bilgi aktarım cihazları (Direct Data Entry DDE) Çıktı Aygıtları Yazıcılar Çiziciler Video Aygıtları Ses Aygıtları 22
1-Bilgisayarların Temel Bileşenleri Bellek İşlenecek bilgiler, programlar ve deyimleri depolar. Bellek kavramı hafıza olarak düşünülebilir ve bilgi depolama işleminin gerçekleştiği bilgisayar birimleri için kullanılır. Birincil Bellek: RAM(Rasgele Erişimli Bellek-Random Access Memory) ROM (Sadece Okunabilen Bellek-Read Only Memory) İkincil Bellek: Disket, Sabit Disk, CD, DVD, Manyetik Teyp RAM ROM 23
1-Bilgisayarların Temel Bileşenleri Bilgisayar Kasasının İçindekiler (Dahili Donanımlar) Seri (iletişim için) ve Paralel (yazıcı için) port yuvaları Genişleme yuvalarına takılmış kartlar: ekran kartı, ses kartı, ağ kartı, TV kartı, gibi Güç sağlayıcı (power supply): 110-220V şehir gerilimini, 5-12V a düşürerek, anakarta ve sürücülere aktarır. RAM Yuvaları Anakart Hoparlör CPU (Central Processing Unit) Sabit Disk (Harddisk) CD Sürücü veya Yazıcı ya da DVD Sürücü veya Yazıcı 24
25
Haftanın Sözü 26