# Voorlopers
# Mechanische rekenhulpmiddelen
# Abacus
De abacus werd al gebruikt voor er geschreven getallen bestonden. De eerste abaci zijn rekenborden met losse tellers. Later zijn er ook telramen ontstaan waarbij de tellers verschuifbare kralen zijn. Na de invoering van Arabisch-Indische cijfers werd het ontwerp van de abacus aangepast, zodat die niet enkel met aantallen werkte, maar ook met de positie van de cijfers.
- De Tafel van Salamis is een marmeren rekenbord uit ca. 300 v.Chr. dat in 1846 opgegraven werd op het Griekse eiland Salamis. Dergelijke rekenborden werden door de Babyloniërs en Grieken gebruikt. De Grieken noemden de losse tellers psefoi.
- De Romeinen gebruikten een draagbare variant van de abacus: de handabacus met losse stenen tellers die de Romeinen calculi noemden.
- In het Verenigd Koninkrijk heet de minister van financiën nog altijd Chancellor of the Exchequer. Deze ambtelijke titel verwijst naar de tafel met schaakbordpatroon die vanaf ca. 1100 als rekenbord gebruikt werd.
- De Chinezen gebruiken sinds ca. 1200 de suanpan, die in gewijzigde vorm nog steeds gebruikt wordt. De losse tellers werden hier vervangen door kralen die verschuiven op verticale staven. De Japanners gebruiken sinds ca. 1600 een evolutie van de Chinese abacus, namelijk de soroban.
- In Rusland ontstond in de 17de eeuw een abacus die zeer populair was in de Sovjettijd[1] en nog steeds gebruikt wordt.
# Mechanische rekentoestellen en computers
# Mechanisme van Antikytera
In 1901 werd in een gezonken schip in de buurt van het Griekse eiland Antikythera een mechanisch rekentoestel gevonden uit de tweede tot eerste eeuw v.Chr. Het apparaat bestaat uit bronzen tandwielen waarmee de standen van de (toen) belangrijkste hemellichamen berekend kon worden.
# Rekenliniaal
Rond 1622 vond William Oughtred het rekenliniaal uit, een toestel waarmee wiskundige bewerkingen uitgevoerd kunnen worden. Het maakt gebruik van verschillende schalen die verschuiven tegenover elkaar om het resultaat van de bewerkingen in te schatten op reële getallen kleiner dan 10. Het werkingsprincipe lijkt op dat van een schuifpasser. Het rekenliniaal werd door de elektronische rekenmachine verdrongen, sinds begin jaren 60 de eerste tafelmodellen verschenen.
Rekenliniaal voor berekeningen in verband met elektronica.
William Oughtred
William Oughtred (1574-1660) was een Britse wiskundige die naast uitvinden van het rekenliniaal ook het een aantal wiskundige symbolen introceerde: vermenigvuldigingsteken
# De Engines van Babbage
Tussen 1815 (De Slag bij Waterloo) en 1914 (begin van de Eerste Wereldoorlog) bereikte het Britse Rijk zijn hoogtepunt. Het was het grootste rijk ooit en strekte zich uit over bijna gans de wereldbol. De handel bloeide onder invloed van kolonialisme, de tweede industriële revolutie en militaire overwinningen. Dit zorgde ervoor dat er enorm veel menselijke rekenaars (Eng. computers) aan het werk gezet moesten worden om rekenkundige tabellen op te stellen voor onder meer boekhouding en navigatie. Nadat veel fysieke arbeid door machines vervangen werd was het een logisch gevolg dat men ook geestelijke arbeid door machines zou vervangen worden.
Charles Babbage
Charles Babbage (1791-1871) was een Britse wiskundige en ingenieur die als de vader van de computer beschouwd wordt.
# Difference Engine No. 1
In 1822 publiceerde Babbage, in een paper[2] voor de Royal Astronomical Society (opens new window), de Difference Engine No. 1. Dit was het ontwerp voor een mechanisch rekentoestel waarmee veeltermen berekend konden worden. Met dit toestel zouden, indien het gemaakt wordt, cijfertabellen berekend kunnen worden.
# Analytical Engine
Rond 1833 begint Babbage aan het ontwerp voor de opvolger, de meer veelzijdige Analytical Engine die met ponskaarten geprogrammeerd kon worden. Lovelace beschreef dit mechanisch rekentoestel uitvoerig in 1843. Ze zag in dat het toestel meer kon dan enkel berekeningen uitvoeren. Ze bedacht voor het toestel een algoritme om Bernoulli-getallen te berekenen. Dit toonde aan dat de Analytical Engine niet zomaar een programmeerbaar rekentoestel was, maar een echte computer. Daardoor kunnen Babbage en Lovelace respectievelijk als de vader van de computer en de eerste computerprogrammeur beschouwd worden.
Ada Lovelace
Augusta Ada Byron King, gravin van Lovelace (1815-1852) was een Britse wiskundige en wordt beschouwd als de allereerste computerprogrammeur.
Ze was de dochter van Lord Byron, de beroemde Britse schrijver en dichter uit de Romantiek.
# Difference Engine No. 2
Vanaf 1846 begint Babbage aan het ontwerp van de Difference Engine No. 2, een kleinere en betere versie van de eerste. Waar de Difference Engine No. 1 nog 25.000 onderdelen zou bevatten en 15 ton zou wegen, werd dit nieuw ontwerp gereduceerd tot 4.000 onderdelen en een gewicht van 2,6 ton[3].
Geen enkel van Babbages toestellen werden ooit gebouwd tijdens zijn leven, omdat het te duur was en ook omdat het ontwerp te vaak wijzigde. Pas in 1910 werd een deel van de Analytical Engine gebouwd. Ter ere van Babbages 200ste verjaardag bouwde het Science Museum (opens new window) in Londen een Difference Engine No. 2 in de periode 1985-1991, om aan te tonen dat het ontwerp wel degelijk functioneerde.
# Turing Machine (1936)
Een turingmachine (Eng. Turing machine) is een hypothetische machine die elk computeralgoritme kan uitvoeren. Het bestaat uit een oneindig lint waarop de gegevens opgeslagen zijn en waarop symbolen geschreven kunnen worden. De Turing Machine werkt niet met bits maar met trits:
spatie(Eng. blank space)01
Alan Turing
Alan Mathison Turing (1912-1954) is een Britse wiskundige en informaticus die veel heeft bijgedragen aan de Theoretische Informatica en die tijdens de Tweede Wereldoorlog op Bletchly Park werkte om de codes van de nazi’s te breken.
Breaking the Code (opens new window) (1996) en The Imitation Game (opens new window) (2014) zijn slechts enkele films waarin hij geportretteerd wordt.
# Von Neumann Machine
Von Neumann-architectuur.
John von Neumann
Neumann János Lajos (1903-1957) was een Hongaars-Amerikaans wiskundige en professor aan Princeton. In 1945 vond hij het mergesortalgoritme uit.
# Z1 (1937)
De V1 (Dui. Versuchsmodell 1, Ned. experimenteel model 1) is een binaire mechanische rekenmachine die door Konrad Zuse ontworpen was.
Konrad Zuse
Konrad Zuse (1910-1995) was een Duitse werktuigkundige die beschouwd wordt als de uitvinder van de moderne computer.
# Z3 (1941)
De V3 (Dui. Versuchsmodell 3, Ned. experimenteel model 3) was de eerste werkbare programmeerbare computer.
# Atanasoff-Berry Computer (1942)
De ABC werd ontworpen in 1937, maar pas in 1942 succesvol getest. Deze computer was niet programmeerbaar en ook niet turingvolledig. Sommige patenten van de ABC zouden in de eerste general-purpose computer ENIAC toegepast worden.