STRUKE:

računalo

ilustracija
RAČUNALO, diferencijski stroj C. Babbagea, 1822.
ilustracija1ilustracija2ilustracija3ilustracija4

računalo, naprava za obavljanje računskih operacija; od druge polovice XX. stoljeća pod tim se pojmom podrazumijeva elektroničko računalo (digitalno računalo), kadšto zvano i kompjutor. Prva pomagala pri brojenju i računanju sežu do samih početaka civilizacije. Ljudi su se pritom isprva pomagali prstima na rukama (lat. digitus: prst) i kamenčićima (lat. calculus: oblutak, kamičak). Potom su se pojavila računala s kuglicama nanizanima u žljebovima ploča ili na nizu žica. Najpoznatiji je oblik takva računala abak, koji se i danas upotrebljava u pojedinim zemljama Azije. Konstruiranjem prvih naprava za računanje bavili su se znameniti matematičari. Tako je B. Pascal, kako bi pomogao svojemu ocu, poreznomu činovniku, 1642. konstruirao mehanički računski stroj (→ kalkulator), sastavljen od međusobno povezanih zupčanika. G. W. Leibnitz je 1672. osmislio napredniji stroj za obavljanje osnovnih aritmetičkih operacija i izračunavanje drugoga korijena. Nešto poslije značajan je doprinos razvoju računala došao iz tekstilne industrije, kada je J. M. Jacquard 1804–05. konstruirao tkalački stan upravljan nizom bušenih kartica; rasporedom rupica na karticama određivao se slijed operacija, što je predstavljalo svojevrstan program (→ programiranje). Poslije su bušene kartice postale osnovni medij za pohranjivanje programa i podataka, a upotrebljavale su se još jedno i pol stoljeće. Tako je, upoznavši Jacquarda, ideju bušenih kartica preuzeo Ch. Babbage, koji je radio na konstrukciji računala kojima je namjeravao olakšati izradbu tablica za astronomska izračunavanja; njih su u to doba izrađivali matematičari (računari), a bile su vrlo nepouzdane. Babbage je konstruirao tri naprave: diferencijski stroj, tj. kalkulator sa zupčanicima za obavljanje osnovnih operacija zbrajanja i oduzimanja; pisač za ispisivanje rezultata računanja; analitički stroj, tj. pravo računalo s programom na nizu bušenih kartica. Zbog tadašnjega stanja tehnologije Babbage nije uspio dovršiti zamišljene strojeve, ali je 1991. uspješno proradila replika diferencijskoga stroja izrađena po njegovim nacrtima. Gotovo stoljeće nakon Babbagea razvila se elektrotehnika, koja je omogućila da mehaničke zupčanike, poluge i ručice zamijene električne komponente. Za izgradnju računala u to doba prikladni su bili elektromagnetski releji, poslije i elektronske cijevi. Američki statističar Herman Hollerith (1860–1929) konstruirao je električne naprave za čitanje i sortiranje bušenih kartica (tabulatore), koje su 1890. bile upotrijebljene pri obračunu poreza. U Europi je K. Zuse izgradio 1938. prvo relejno računalo s binarnim prikazom brojeva. Na Babbageovim je idejama izgrađeno i računalo Harvard Mark I, započeto 1942., koje je imalo 765 000 dijelova, masu 4,5 tona i izvodilo tri zbrajanja ili oduzimanja u sekundi; množenje je trajalo 6 s, dijeljenje 15 s, izračunavanje logaritma 1 min. Smatra se da je prvo cjelovito računalo s elektronskim cijevima bilo ENIAC (akronim od engl. Electronic Numerical Integrator and Computer), izgrađeno 1943., a uz male preinake radilo je do 1955. Računalo je obavljalo 5000 operacija u sekundi, imalo 18 000 elektronskih cijevi, zauzimalo je 90 m³ prostora, a za pogon je trebalo snagu od 160 kW; bilo je vrlo nepouzdano i kvarilo se svakih nekoliko sati. U izvornoj se izvedbi ENIAC programirao ožičavanjem, a promjena programa zahtijevala je dugotrajni rad na premještanju žica. Tek je poslije bila dodana mogućnost pohranjivanja programa. Načela izgradnje računala kakva danas prevladavaju prvi je opisao J. von Neumann, pa se osnovni dijelovi i arhitektura današnjih elektroničkih računala zasnivaju na von Neumannovu modelu.

Zbog porasta komunikacijskih potreba koje su teško mogle biti zadovoljene telefonskim i telegrafskim centralama s elektromagnetskim relejima i elektronskim cijevima, potkraj II. svjetskog rata pojavila se potreba za odgovarajućom zamjenom u obliku poluvodičkoga preklopnog elementa. Tako su 1947. J. Bardeen, Walter H. Brattain (1902–87) i Wiliam B. Shockley (1910–89) načinili prvi točkasti tranzistor, a 1950. i prvi spojni tranzistor. Tranzistori su ubrzo našli primjenu u računalima, i zamijenili elektronske cijevi. Nakon toga slijedio je razvoj integriranih sklopova, koji je doveo do pojave mikroprocesora, a konačno i do informatičke revolucije. Osim mikroprocesora, današnja se elektronička računala u osnovi sastoje od spremnika (→ memorija) i ulazno-izlaznih naprava (→ monitor; pisač; tipkovnica). Dodatkom modema ili mrežne kartice ona postaju i naprave za komuniciranje, pa više ne služe samo za izračunavanja i druge oblike obradbe podataka, nego su postala dijelovima svjetski raširenih informacijskih mreža (→ internet), a time i osnova suvremenoga komuniciranja. Računala su i sastavne komponente mnogih mjernih i upravljačkih naprava te sustava vođenja i upravljanja tehničkim postrojenjima. Iako sve te funkcije prividno nisu izravno povezane s računanjem, rad se računala u biti ostvaruje provođenjem primitivnih matematičkih operacija nad bitovima kodiranih podataka, pa je i naziv tih naprava i dalje opravdan. Današnji najbrži procesori mogu obraditi više od 100 milijardi aritmetičkih operacija s brojevima s pomičnim zarezom u sekundi (FLOPS, akronim od engl. Floating Point Operations Per Second). Veća računalna snaga dobiva se povezivanjem više procesora u višeprocesorske sustave ili umrežavanjem računala u tzv. grozdove. Tako je npr. najbrži grozd u 2011. Fujitsu K computer mogao s ukupno 88 128 procesora izvesti oko 10 000 000 milijardi FLOPS-a (10 petaFLOPS-a). Daljnje povećanje računalne snage postiže se povezivanjem grozdova u tzv. splet računala. Poznat je, primjerice, projekt traganja za izvanzemaljskom inteligencijom SETI (akronim od engl. Search for Extraterrestial Intelligence), koji je obuhvatio oko 5 milijuna sudionika i njihovih osobnih računala. Danas u svijetu postoji nekoliko projekata koji sustavno rade na umrežavanju grozdova za potporu znanstvenih izračuna. (→ informacijska i komunikacijska tehnologija)

računalo. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 14.12.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=51394>.