A számolást segítő eszközök története gyakorlatilag egyidős az emberiség történetével. Az ősember a számoláshoz eleinte az ujjait, később köveket, fonaldarabokat használt, az eredményt a barlang falába, csontba vagy falapokba vésve rögzítette.
A nagyobb számértékek megjelenésével kialakult az átváltásos rendszerű számábrázolás, a tízes, tizenkettes, majd a hatvanas számrendszer. Az egyik első eszköz, amely lehetővé tette az egyszerűbb műveletvégzést, az abakusz volt. Az abakuszt némileg módosítva a XVI. századig a legfontosabb számolást segítő eszközként használták, egyetemen tanították a vele való szorzás és osztás műveletsorát.
Az abakusz, más néven soroban mai európai formája a golyós számolótábla.

A számolás történetében a tényleges áttörést a logaritmus megjelenése jelentette. John Napier (1550-1617) leírta a logaritmusfüggvényt, a szorzás összeadásra való visszavezetésének módszerét és eszközét. A tíz számjegynek 1-1 pálca felelt meg, és a rajtuk lévő rovások azok többszöröseit jelölték. Ez az eszköz Napier-pálcák néven vált elterjedtté, utóda a logarléc.
A XVII. században a hajózási és csillagászati térképek készítése, és az ehhez szükséges számítások elvégzése hosszadalmas és idegőrlő munkát jelentett. A németországi Herrenbergben született Wilhelm Schickard thübingeni csillagász professzor 1623-ban egy egymáshoz illeszkedő fogaskerekekkel működő számológépet tervezett. Ezen – a mai fordulatszámlálókhoz hasonló elvű gépen – elvégezhető volt mind a négy alapművelet, amely megkönnyítette a sok számolást igénylő műveletek elvégzését.

Mechanikus gépek

Az első „szériában gyártott” számológépet 1642-1644 között Blaise Pascal (1623-1662) készítette el, összesen hét példányban. A kor technikai szintjének megfelelően óraalkatrészekbol építette meg a szerkezetet. A gép újdonsága, alapötlete az automatikus átvitelképzés megoldása volt. A számológéppel csak az összeadást és a kivonást lehetett elvégezni, a nem lineáris műveleteket – a szorzást és az osztást – nem. Így ez visszalépést jelentett Schickard készülékéhez képest.

Pascal számológépét Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716) fejlesztette tovább. Ez a gép volt az első, amely közvetlenül végezte el az osztást és a szorzást, valamint kiegészítő művelet nélkül a kivonást. Az általa megépített összeadó-szorzó gép a szorzást visszavezette az összeadásra. 1833-ban Charles Babbage (1791-1871) belekezdett fő műve, az analitikus gép elkészítésébe.
A lyukkártya alkalmazásának amerikai úttörője Herman Hollerith (1860-1929) volt, aki egy adatrendező gépet dolgozott ki, melyet népszámláláshoz használt. Minden adathoz egy lyukat, így minden polgárhoz egy lyukkombinációt rendelt.

Elektromechanikus gépek

A németországi számítógépgyártás meghatározó egyénisége volt Konrad Zuse (1910-1995) mérnök, aki kezdetben jelfogós gépek építésével foglalkozott. Németországban a háború előtt a fegyverek előállítása kapcsán jelentősen megnőtt a számítási igény. 1939-ben készült el Zuse első nagy sikerű, jelfogókkal működő, mechanikus rendszerű számítógépe, a Z1. Ez az első gép, mely már a bináris számrendszerre épült. Külön helyezkedett el benne a tár és az aritmetikai egység, az utasítások bevitelére mikronyelvet alkalmazott. Ezt követte a Z2, mely igazolta a Zuse programvezérlési elgondolásainak helyességét. A Z2 továbbfejlesztésének eredményeképpen megszületett a Z3.
Az 1900-as években a számítógépek fejlődésének meghatározó személyei közé sorolandó Wallace John Eckert (1902-1971), valamint Howard Hathaway Aiken (1900-1973). Aiken kutatása a számítógépekben alkalmazott aritmetikai elemek számának jelentős növelésén keresztül a lyukkártyás gépek hatékonyságának növelésére irányult. Aiken és az IBM 1939-ben megállapodást kötött a közös fejlesztő munkára, amelynek eredményeképpen 1944-ben elkészült az elektromechanikus elven működő Mark-I.
A gépet egy papírszalagra sorosan felvitt utasítássorral lehetett vezérelni. A készülék kb. százszor volt gyorsabb, mint egy jó kézi számolókészülék, megállás nélkül dolgozott, egy nap alatt hat hónapi munkát végzett el.
A Bessel-függvények értékeit számították ki vele táblázatos formában, de más területen – mint például közönséges és parciális differenciálegyenletek megoldására – nem alkalmazták.

Elektronikus gépek

A háború alatt a haditechnika fejlődésével felmerült az igény a számítások precizitásának növelésére. Több gépet is kifejlesztettek, de ezek egyike sem bírta felvenni a versenyt a náluk kb. 500-szor gyorsabb ENIAC-kel (Electronic Numerical Integrator and Computer). A gép 30 egységből állt, minden egység egy meghatározott funkciót végzett el. A főleg aritmetikai műveletek végrehajtására tervezett egységek között 20 úgynevezett akkumulátor volt az összeadáshoz és a kivonáshoz, továbbá egy szorzó, egy osztó és egy négyzetgyökvonó egység is. A számokat egy IBM kártyaolvasóval összekapcsolt ún. konstans átviteli egység-gel lehetett bevinni. Az eredményeket egy IBM kártyalyukasztóval kártyára lyukasztva adta ki.

Neumann-elvek

A mai értelemben vett számítógépek működési elveit a haditechnikában megszerzett tapasztalatok felhasználásával Neumann János (1903-1957), magyar származású tudós dolgozta ki. 1945. június 24-re készült el az a kivonat – First Draft of a Report on the EDVAC (Az EDVAC-jelentés első vázlata) címmel -, amely teljes elemzését adta az EDVAC tervezett szerkezetének. Tartalmazta a számítógép javasolt felépítését, a részegységek megépítéséhez szükséges logikai áramköröket és a gép kódját. A legtöbb számítógépet napjainkban is a jelentésben megfogalmazott elvek alapján készítik el. Fő tételeit ma Neumann-elvekként ismerjük.

Alapelvek

A számítógép olyan matematikai problémák megoldására szolgál, amelyekre az ember önállóan is képes lenne. A cél a műveletek végrehajtási idejének meggyorsítása. Ennek érdekében minden feladatot összeadások sorozatára kell egyszerűsíteni, ezután következhet a számolás mechanizálása.

Soros muködésű, teljesen elektronikus, automatikus gép

Neumann János rámutatott a mechanikus eszközök lassúságára és megbízhatatlanságára, helyettük kizárólag elektronikus megoldások használatát javasolta.
A gép a műveleteket nagy sebességgel, egyenként hajtja végre, melynek során a numerikusan megadott adatokból – az utasításoknak megfelelően – emberi beavatkozás nélkül kell működnie, és az eredményt rögzítenie.

Kettes számrendszer használata

A kettes számrendszer használatának alapja az a tapasztalat, hogy az elektronikus működést könnyebb hatékony, kétállapotú eszközökkel megvalósítani. Ehhez elegendő egy olyan rendszer használata, mely két értékkel (igen/nem) dolgozik.
A tízes számrendszert a kettessel felváltva az aritmetikai műveletek egyszerűsödnek, nő a sebesség, csökken a tárolási igény, így az alkatrészek száma is, megoldandó feladat marad viszont a folyamatos átváltás.

Megfeleljen az univerzális Turing-gépnek

Az univerzális gép elvi alapja A. M. Turing (1912-1954) elméleti munkásságának eredménye, aki bebizonyította, hogyha egy gép el tud végezni néhány alapműveletet, akkor bármilyen számításra képes. Ez az aritmetikai egység beiktatásával érhető el, amelynek az összes számítási és logikai művelet végrehajtása a feladata.
A műveleti sebesség fokozása érdekében került alkalmazásra a központi vezérlőegység, amely meghatározza a program soron következő utasítását, szabályozza a műveletek sorrendjét, és ennek megfelelően vezérli a többi egység működését. Turing kutatása megteremtette a programozható számítógép matematikai modelljét és a digitális számítások elméleti alapját.

Belső program- és adattárolás, a tárolt program elve

A legfontosabb újítás a belső program- és adattárolás elve, melynek segítségével a műveletek automatikusan következnek egymás után, lassú emberi beavatkozás nélkül. A külső tárolás és szakaszos betöltés helyett az adatok és a programok egy helyen, a belső memóriában kerülnek tárolásra. Innen veszi a központi egység a végrehajtandó utasításokat és az azokhoz szükséges adatokat, valamint ide helyezi vissza az eredményt is, így a műveletvégzés sebessége nagyságrendekkel nőhet.

Külső rögzítőközeg alkalmazása

A számítógépnek a bemeneti (input) és kimeneti (output) egységeken keresztül befelé és kifelé irányuló kapcsolatot kell fenntartani a – lehetoleg – elektronikus vagy mágneses tárolóeszközökkel. A bemeno egység a külso tárolóeszközrol beolvassa a memóriába a szükséges adatokat, majd a muveletvégzések után a kimeno egység átviszi az eredményeket egy leolvasható tárolóközegre.
Neumann idejében a programtárolás és végrehajtás mechanikus úton – például lyukkártyák vagy tárcsák segítségével – történt. Az elektronikus programtárolás és végrehajtás, valamint a kettes számrendszer használatának bevezetése áttörést jelentett mind a sebesség, mind pedig a felhasználási lehetoségek tekintetében.

Az elektronikus gépek fejlődésének állomásai

A Neumann-elvek alapján készült el az EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Calculator). Az EDVAC volt az első olyan elektronikus digitális számítógép, amely megfelelt a belső programtárolási koncepciónak. Az EDVAC-ot – az ENIAC-hez hasonlóan – a Moore School of Electrical Engineering munkatársai tervezték. A két gép közötti legfontosabb eltérés, hogy az EDVAC elkészítésekor már a tárolt program elvét alkalmazták.
Az 1950-es évekre az EDVAC mintájára elkészítették az UNIVAC-ot (Universal Automatic Computer).
1956-ra az USA-ban egyre több intézet és még több iparvállalat fejlesztett ki elektroncsöves számítógépeket. Ekkorra már az IBM sem elégedett meg a lyukkártyás egységek és nyomtatók gyártásával, hanem belefogott számítógépesítési programjába, ami legalább 50 évre biztosította vezeto szerepét. Megindult a számítógépek sorozatgyártása.

IBM PC: 1981. augusztus 12-én mutatták be, 256 KB memóriával, az Intel cég 8088-as mikroprocesszorával és a Microsoft cég DOS operációs rendszerével. Nem volt benne merevlemez.
IBM XT: 1983-ban került piacra, 640 KB memóriával, az Intel 8086-os processzorával és 10 MB-os merevlemezzel.
IBM AT 286: 1984-ben jelent meg, az Intel 80286-os processzorával. Memóriája 1 MB-os, de 16 MB-ig bővíthető volt. Ettől kezdve minden újabb IBM számítógép AT-nek számít, és a processzor sorszámában el szokták hagyni a „80” előtagot.
Ettől kezdve a piacon számos konkurens gyártó – például az AMD, a Cyrix, a Texas Instruments és a Centaur – által készített klónprocesszorokra épülő számítógép jelent meg, komoly versenyt teremtve a számítógéppiacon.
A 386-os generációt lényegesen fejlettebb processzorarchitektúra és nagyobb órajelsebesség jellemzi. Másik fontos tulajdonsága, hogy a 386-os számítógépek egyes típusaiba a matematikai műveletek elvégzését gyorsító társprocesszort is beépítettek.
A 486-os generáció belső működése és felépítése jelentős optimalizáláson esett át, a 386-os processzorokhoz képest jóval magasabb órajelen működtek, valamint matematikai segédprocesszoruk is továbbfejlesztésre került. Újdonságként megjelent az úgynevezett belso gyorsító tár (cache), amely a processzor belső műveletvégzésének meggyorsítására szolgáló, viszonylag kis méretű, de nagyon nagy sebességű memória.
A 486-os típusú processzorok után a processzorok fejlődési üteme tovább gyorsult. A gyártók innentől kezdve egyedi márkanevekkel védik új generációs processzoraikat. A legjelentősebb processzorgyártó, az Intel processzorait Pentium márkanév alatt dobja piacra. Ennek legismertebb változatai a Pentium, Pentium Pro, illetve a Pentium II, III, IV.
Egyes változatokkal párhuzamosan Celeron márkanév alatt olcsóbb, kisebb teljesítményű, otthoni felhasználásra szánt processzorokat is gyártanak.
Az Intel mellett az AMD is a piac meghatározó szereplőjévé notte ki magát. Az AMD napjainkban K6, K7, Athlon és Athlon XP márkanevű processzoraival teremt a Pentiumoknak erős konkurenciát. E gyártó olcsó kategóriás processzorai Duron néven kerülnek forgalomba.
Ma Magyarországon a személyi számítógépek nagy részét Intel és AMD processzorok működtetik.
Az előbbiekben ismertetett valamennyi processzort az összetett utasítás-végrehajtási eljárásuk alapján CISC (Complex Instruction Set Computer) processzoroknak nevezzük.
A számítógépek másik csoportja a csökkentett utasításkészletű RISC (Reduced Instruction Set Computer) processzorokkal működik. Ezek rendkívül nagy sebességű processzorok, melyeket több gyártó is felhasznál gépeiben. Például RISC-ek működtetik a SUN vagy Silicon Graphics számítógépeket, illetve az Apple által fejlesztett Macintosh személyi számítógépeket is.
Ezeket a gépeket speciális, nagy számításigényű feladatok megoldására használják, például filmtrükkök előállítására vagy televíziós vágóstúdiók vezérlésére. A SUN gépek egyes típusai a világ legerősebb hálózati kiszolgáló gépei közé tartoznak. A RISC processzorok legnagyobb gyártója a SUN és a Motorola.

Számítógépgenerációk

A digitális számítógépeket a bennük alkalmazott logikai (kapcsoló) áramkörök fizikai működési elve és integráltsági foka (technológiai fejlettsége) szerint is osztályozhatjuk. Ilyen értelemben különböző számítógép-generációkról beszélhetünk. A továbbiakban a számítógépek fejlődésének főbb állomásait mutatjuk be.

Első generáció

Az ötvenes években a Neumann-elveket felhasználva kezdték építeni az első generációs számítógépeket. Az első elektronikus digitális számítógép az ENIAC. Itt kell megemlítenünk az EDVAC és UNIVAC gépeket is.
Tulajdonságaik:

• muködésük nagy energiafelvételu elektroncsöveken alapult,
• terem méretuek voltak,
• gyakori volt a meghibásodásuk,
• muveleti sebességük alacsony, néhány ezer elemi muvelet volt másodpercenként,
• üzemeltetésük, programozásuk mérnöki ismereteket igényelt.

Második generáció

A tranzisztor feltalálása az ötvenes évek elején lehetové tette a második generációs számítógépek kifejlesztését.
Tulajdonságaik:

• az elektroncsöveket jóval kisebb méretu és energiaigényu tranzisztorokkal helyettesítették,
• helyigényük szekrény méreture zsugorodott,
• üzembiztonságuk ugrásszeruen megnott,
• kialakultak a programozási nyelvek, melyek segítségével a számítógép felépítésének részletes ismerete nélkül is lehetoség nyílt programok készítésére,
• tárolókapacitásuk és muveleti sebességük jelentosen megnott.

Harmadik generáció

Az ötvenes évek végén a technika fejlodésével lehetové vált a tranzisztorok sokaságát egy lapon tömöríteni, így megszületett az integrált áramkör, más néven IC (Integrated Circuit). A hetvenes évek számítógépei már az IC-k felhasználásával készültek.
Tulajdonságaik:

• jelentosen csökkent az alkatrészek mérete és száma, így a gépek nagysága már csak asztal méretu volt,
• megjelentek az operációs rendszerek,
• a programnyelvek használata általánossá vált,
• megjelentek a magas szintu programnyelvek (FORTRAN, COBOL),
• muveleti sebességük megközelítette az egymillió elemi muveletet másodpercenként,
• csökkeno áruk miatt egyre elterjedtebbé váltak, megindult a sorozatgyártás.

Negyedik generáció

A hetvenes évek elején az integrált áramkörök továbbfejlesztésével megszületett a mikrochip és a mikroprocesszor, melyet elsoként az Intel cég mutatott be 1971-ben. Ez tette lehetové a negyedik generációs személyi számítógépek létrehozását. Ebbe a csoportba tartoznak a ma használatos számítógépek is.
Tulajdonságaik:

• asztali és hordozható változatban is léteznek,
• hatalmas mennyiségu adat tárolására képesek,
• muveleti sebességük másodpercenként több milliárd is lehet,
• alacsony áruk miatt szinte bárki számára elérhetoek,
• megjelentek a negyedik generációs programnyelvek (ADA, PASCAL).

Ötödik generáció

Az ötödik generációs számítógépek létrehozására irányuló fejlesztési kísérletek a nyolcvanas évek elején Japánban kezdodtek meg.
Tulajdonságaik:

• a mesterséges intelligencia megjelenése,
• felhasználó-orientált kommunikáció.

Míg egy mai számítógép használatakor a felhasználó feladata „megértetni” a végrehajtandó muveletsort, addig az ötödik generációs számítógépek hagyományos emberi kommunikáció révén fogják megérteni és végrehajtani a feladatokat. Ezen gépek muködési elve úgynevezett neurális hálók használatával valósítható meg, amely a hagyományos rendszerek gyökeres ellentéte.
Az ötödik generációs számítógépek fejlesztése még kezdeti stádiumban van, ezért piacon való megjelenésükre a közeljövoben nem számíthatunk.
A következo táblázatban a számítógép-generációk legfontosabb tulajdonságait foglaltuk össze:

Számítógép

Számítógépnek nevezzük azokat az elektronikus és elektromechanikus gépeket, amelyek program által vezérelve adatok befogadására, tárolására, visszakeresésére, feldolgozására és az eredmény közlésére alkalmasak.

Adat és program

Az adat az információáramlás egysége, tények, fogalmak, jelenségek mértékegység nélküli, jelentésüktol elvonatkoztatott formája.
Programnak nevezzük azt a véges számú lépésbol álló utasítássorozatot, amely a számítógép muködését a kívánt feladat megvalósításának megfeleloen vezérli.

Hardver

A hardver a számítógép elektronikus és mechanikus eszközeinek összessége. Ebbe a fogalomkörbe beletartoznak a különféle kiegészíto eszközök és tartozékok is.

Szoftver

A szoftver a számítógépet muködteto programok és a számítógépen futtatható programok összessége. Ide tartoznak még a számítógépen tárolt adatok és a kapcsolódó dokumentációk is.

Kompatibilitás

A hardver vagy szoftver szóval kapcsolatosan gyakran felmerül a kompatibilitás fogalma. Például két számítógép akkor hardverkompatibilis, ha azonos funkciókat ellátó részegységeik egymás között kicserélhetok; abban az esetben szoftverkompatibilis, ha az egyik számítógépen futó program minden módosítás nélkül futtatható a másik számítógépen is. Két szoftver akkor kompatibilis, ha az egyik szoftverrel készített adatokat a másik szoftver is kezelni tudja.
Amennyiben csak hardveres kompatibilitásról beszélünk, az kizárólag a hardvereszközök, a szoftveres kompatibilitás pedig kizárólag a szoftverek – programok és adatok – cserélhetoségét, átvihetoségét jelenti.

Az adattárolás mértékegységei

A számítógép világában éppoly fontos szerep jut a mértékegységeknek, mint hétköznapi életünkben. A számítógépen leggyakrabban az adatok mennyiségét és tárolásukhoz rendelkezésünkre álló szabad kapacitás nagyságát mérjük. Az alábbiakban az adattárolás mértékegységeivel ismerkedünk meg.

Bit

A betáplált adatok a leheto legkisebb egységekre lebontva kerülnek tárolásra a számítógépben. Ez a legkisebb adategység a bit (Binary Digit). A bitnek két állapota lehetséges: a ki- és a bekapcsolt állapot. A tárolt adat típusától függoen a kikapcsolt állapotot értelmezhetjük nulla (0) vagy hamis, a bekapcsolt állapotot egyes (1) vagy igaz értékként. A számítógép minden adatot egyesek és nullák sorozataként ábrázolva tárol.

Bájt

Belátható, hogy a felhasználók számára nehézkes volna az adatokat egyesek és nullák formájában betáplálni a számítógépbe. Valójában egy átlagos felhasználó a bitekkel soha nem találkozik közvetlenül. A számítógépes adattárolás legkisebb önállóan is értelmezheto egysége a bájt (Byte). A bájt egy 8 bitbol álló bináris vektor, ami a memóriában egy 0 és 255 közötti számértéket képvisel. Ez összesen 256 különbözo érték. Azért ennyi, mert a bájtot alkotó 8 bit éppen 256-féle variációban kapcsolható ki és be. A különféle variációk értékét a 2 vagy a 256 hatványainak segítségével lehet kiszámítani.

Nagy mennyiségű adatok mérése

A számítógéppel végzett munkánk során több bájtból álló adathalmazokkal találkozhatunk. Ezért az adatmennyiségek mérésének megkönnyítéséhez a mértékváltásnál megismert elotagokat, az ún. prefixumokat használjuk. A mértékegységek váltószámait az alábbi táblázatban foglaltuk össze.

Adatmennyiségek a gyakorlatban

Az alábbiakban a könnyebb összehasonlíthatóság kedvéért a köznapi életbol vett néhány példán keresztül szemléltetjük az adatok mennyiségét.
*A fájlméret nagyban függ az alkalmazott tömörítési eljárástól és minoségi beállítástól.
A fenti táblázatból láthatjuk, hogy például egy szövegszerkesztoben megírt A4 oldal hosszúságú levél mérete mindössze néhány kilobájt lesz. Azonban ha levelünkbe egy kis képet szúrunk be, már ez is radikálisan megnövelheti az adatmennyiséget.

A számrendszerekről általában

A számítógép működése alapvetően a kettes számrendszerre épül. A kettes számrendszerben történő számábrázolás nehézsége miatt gyakran alkalmazzák a tizenhatos számrendszerbeli számábrázolást is. Ismerkedjünk meg a különböző számrendszerekben történő számolás módjával!
A számrendszerek a valós számok ábrázolására szolgáló jelek és alkalmazásukra vonatkozó szabályok összessége.
Minden számjegypozícióhoz egy helyiértéket rendelünk, és a valós szám értékét az egyes helyiértékek és a hozzájuk tartozó értékek szorzatainak összege adja.
A mennyiségeket a számrendszer alapjának hatványaival írjuk fel, ahol a számrendszer alapja bármely 1-nél nagyobb egész szám lehet.

Kettes (bináris) számrendszer

A kettes vagy más néven bináris számrendszerbeli számok a 0 és az 1 számjegyekből állnak. A számjegyek helyiértékeit az alábbi táblázatban foglaltuk össze.

Átváltás decimális számrendszerbol bináris számrendszerbe

A számítógépen leggyakrabban nyolc számjegyből álló bináris számokkal találkozhatunk. A nyolc számjegyen ábrázolható legnagyobb érték a 255=(128+64+32+16+8+4+2+1).
A tízes (decimális) számrendszerbeli számokat kettővel való maradékos osztással tudjuk a legegyszerűbben bináris számrendszerbeli számmá alakítani.
Az átalakítandó számot osszuk el kettővel. Minden osztásnál jegyezzük fel a maradékot. Folytassuk az egészrésszel való osztást, amíg nullát nem kapunk.
Lássunk erre egy példát! Az átváltandó szám: 81.

Az így kapott maradékokat lentrol felfelé olvasva kapjuk meg a bináris számot: 1010001.

Átváltás bináris számrendszerből decimális számrendszerbe

A bináris számrendszerbeli számokat úgy válthatjuk át decimális számrendszerbe, hogy a bináris szám egyes számjegyeit megszorozzuk a hozzájuk tartozó helyiértékekkel, majd az így kapott értékeket összeadjuk.
Például az 10001011 bináris szám decimális értékét az alábbi módon számíthatjuk ki:

Tizenhatos (hexadecimális) számrendszer

A tizenhatos vagy más néven hexadecimális számrendszerbeli számok 0 és 15 közötti helyiértékeket tartalmazhatnak, melyek a következok: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
Az egyes betűk a következő értékeket szimbolizálják:
A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15
A számjegyek helyiértékeit az alábbi táblázatban foglaltuk össze.

Átváltás decimális számrendszerből hexadecimális számrendszerbe

A decimális számrendszerbeli számokat tizenhattal való maradékos osztással tudjuk hexadecimális számrendszerbeli számmá alakítani.
Az átalakítandó számot osszuk el tizenhattal. Minden osztásnál jegyezzük fel a maradékot. Folytassuk az egészrésszel való osztást, amíg nullát nem kapunk. Figyeljünk arra, hogy 10-től felfelé az értékeket betűkkel jelöljük!
Lássunk erre egy példát! Az átalakítandó szám: 1015.

Az így kapott maradékokat lentről felfelé olvasva kapjuk meg a hexadecimális számot: 3F7.

Átváltás hexadecimális számrendszerből decimális számrendszerbe

A hexadecimális számrendszerbeli számokat úgy válthatjuk át decimális számrendszerbe, hogy a hexadecimális szám egyes számjegyeit megszorozzuk a hozzájuk tartozó helyiértékekkel, majd az így kapott értékeket összeadjuk.
Például az A5 hexadecimális szám decimális értékét az alábbi módon számíthatjuk ki:

Átváltás bináris számrendszerből hexadecimális számrendszerbe

Bináris számrendszerből hexadecimális számrendszerbe történő átváltáskor a bináris szám számjegyeit osszuk a szám utolsó számjegyétől kezdve négyes csoportokra. Ha az első csoportban négynél kevesebb számjegy szerepel, az első számjegy elé annyi nullát írjunk, hogy négy számjegyet kapjunk. Számítsuk ki az egyes csoportok értékeit, majd az így kapott számokat váltsuk át hexadecimális számjegyekké és olvassuk össze.
Lássunk egy példát! Az átváltandó szám az 10111111001.

A táblázat utolsó sorát balról jobbra összeolvasva az eredmény tehát: 5F9.

Átváltás hexadecimális számrendszerből bináris számrendszerbe

A hexadecimális számrendszerbeli számok bináris számrendszerbeli számmá történő átalakításához első lépésként váltsuk át a hexadecimális számjegyeket decimális számokká. Az így kapott értékeket váltsuk át bináris számokká, majd az eredményt olvassuk össze.
Lássunk egy példát! Az átváltandó szám a 7BA.

A táblázat utolsó sorát balról jobbra összeolvasva az eredmény tehát: 11110111010.

Logikai műveletek

A bináris számrendszerben felírt számokkal különböző műveleteket is végezhetünk. A számrendszer egy-egy számjegye megfelel egy-egy logikai kijelentésnek (0-hamis, 1-igaz), így elsősorban logikai műveletek végzésére alkalmas. Minden logikai művelet operandusokból (a,b,c,…,z) és logikai operátorokból (NOT, AND, OR, XOR, IMP, EQ) áll. A logikai műveletek legegyszerubb megjelenítési módja az igazságtáblázat.
A műveleteket két csoportra bonthatjuk, az egy változóval, illetve a több változóval végezhető műveletekre. Egy logikai kifejezésnek kétféle logikai értéke lehet: ha igaz 1, ha hamis 0.
Egy változóval végezhető logikai művelet a NEM (NOT), amely az állítások logikai értékét fordítja meg.
A NOT logikai művelet igazságtáblázata:

Több változóval végezheto muvelet a logikai ÉS (AND) művelet, amely logikai értéke csak abban az esetben IGAZ, ha minden, a műveletben részt vevő kifejezés logikai értéke IGAZ, minden más esetben HAMIS logikai értéket ad.
Az AND logikai művelet igazságtáblázata:

A több változóval végezhető logikai műveletek közé tartozik a logikai VAGY (OR) művelet is. Logikai értéke IGAZ, ha a műveletben részt vevő kifejezések logikai értékének bármelyike IGAZ. A művelet logikai értéke csak akkor lesz HAMIS, ha a műveletben részt vevő kifejezések logikai értékének mindegyike HAMIS.
Az OR logikai művelet igazságtáblázata:

A logikai VAGY művelet mellett fontos szerepet kap a logikai KIZÁRÓ VAGY (XOR) művelet is. Logikai értéke akkor ad IGAZ eredményt, ha a műveletben részt vevő kifejezések logikai értékei különbözőek. Abban az esetben, ha a műveletben részt vevő kifejezések logikai értékei megegyeznek, HAMIS logikai értéket kapunk eredményül.
A XOR logikai művelet igazságtáblázata:

További több változón végezhető logikai művelet az IMPLIKÁCIÓ (IMP), a „ha a, akkor b” művelete. Az implikáció olyan művelet, mely logikai értéke pontosan akkor HAMIS, ha a műveletben részt vevő bemeneti kifejezés logikai értékének IGAZ voltából következik, hogy a műveletben részt vevő kifejezés kimeneti logikai értéke HAMIS. Az összes többi esetben a logikai értéke IGAZ.
Az IMP logikai művelet igazságtáblázata:

Végül az EKVIVALENCIA (EQ) művelete olyan logikai művelet, amely logikai értéke pontosan akkor IGAZ, ha a műveletben részt vevo két kifejezés logikai értéke azonos.
Az EQ logikai művelet igazságtáblázata:

Bevezetés

Az internetet nem technokrata gondolkodásmód hozta létre, hanem nagyon is emberi célkitűzés eredménye. A tömegkommunikációban az emberek kizárólag passzív résztvevői az eseményeknek, a telefon pedig csak egy-egy személy között közvetít információt. Ezzel szemben a digitális kommunikáció már több ember aktív kapcsolattartását teszi lehetővé.
Az elektronikus médiát először katonai szervezetek, majd tudósok és diákok használták, de rövid idő alatt a társadalom szinte minden rétege számára elérhetővé vált.
Az internet legfőbb erénye, hogy az embereket közelebb hozza egymáshoz, mivel átlépi az országhatárokat és eltünteti a távolságokat. Az interneten éppúgy írhatunk levelet az Egyesült Államok elnökének, mint a szomszéd épületben dolgozó kollégánknak.
A továbbiakban az információs társadalommal kapcsolatos ismereteket mutatjuk be. A tananyag az ECDL vizsga követelményein túl a következő témaköröket tárgyalja: FTP, GOPHER, Kliensprogramok, Speciális elemek a weblapokon, Szövegformátum beállítása, Üzenetszabályok, Netikett, Usenet hírcsoportok, Levelezési listák.

Szerverek, munkaállomások

Egy klasszikus hálózat legalább egy központi számítógépből, azaz szerverből, és a hozzá kapcsolódó munkaállomásokból áll.
A szerver funkciója a hálózaton lévő számítógépek kiszolgálása. Ez magába foglalhatja az adatok központi tárolását egyéni vagy közös felhasználás céljából, továbbá különféle szolgáltatások nyújtását a hálózati felhasználók számára.
A számítógépes hálózatra csatlakoztatott minden számítógépet – a szerverek kivételével – munkaállomásnak nevezünk. A munkaállomás lehet a hagyományos értelemben vett személyi számítógép vagy az úgynevezett terminál.
Amikor egy személyi számítógéppel csatlakozunk a hálózatra, a hálózati kiszolgálót jobbára csak adattárolás céljából használjuk. A programok futtatása és az adatok feldolgozása a saját gépünk feladata.
A terminál általában olyan – képernyőből és billentyűzetből álló – eszköz, amely lehetővé teszi, hogy a számítógép-hálózat központi számítógépével kommunikáljunk. Egy terminál alapesetben nem rendelkezik saját háttértárral, esetleg saját CPU-val sem.
Mivel a terminál nem rendelkezik a szükséges erőforrásokkal, hálózati kiszolgáló hiányában önálló munkavégzésre alkalmatlan.
A felhasználó a terminált csak utasításainak továbbítására és az eredmények megjelenítésére használja, a programok futtatása és az adatok feldolgozása ténylegesen a szerveren történik.
Napjaink számítógép-hálózatain gyakran találkozhatunk olyan esettel is, amikor a felhasználó egy terminálemulációs program segítségével egy hagyományos személyi számítógépet használ terminálként.

Hálózatok méretei

A hálózatokat kiterjedésük alapján a következő csoportokba soroljuk:
Helyi hálózatok, más néven LAN (Local Area Network)
Városi hálózatok, vagy MAN (Metropolitan Area Network)
Kiterjedt hálózatok, vagy WAN (Wide Area Network)

Helyi hálózatok

A helyi hálózatok (LAN) általában egy iroda vagy épület falain belül helyezkednek el, esetleg néhány egymáshoz közeli épületet kötnek össze.
A helyi hálózatok segítségével gyors és megbízható kapcsolatot teremthetünk a számítógépek között. Legelterjedtebb változatai az úgynevezett Ethernet, illetve Token-Ring típusú hálózatok.

Városi hálózatok

A városi hálózatok (MAN) általában egy település határain belül működnek. Ilyen például a kábeltévés hálózat, vagy egy helyi közlekedési vállalat információs rendszere is.

Kiterjedt hálózatok

A kiterjedt hálózatok (WAN) túlnyúlnak egy település határain, egy országra, egy kontinensre, vagy akár az egész világra kiterjedhetnek. Az egyik legismertebb ilyen hálózat az internet.

Hálózati topológia

A számítógépek fizikai összekötésének rendszerét hálózati topológiának nevezzük. LAN hálózatok kiépítésekor többféle kábelezési mód közül választhatunk. A két legelterjedtebb a sín- és a csillagtopológia.
Síntopológia esetén a számítógépek összekötése sorosan, egyetlen kábel segítségével történik. A rendszer a karácsonyfaizzókhoz hasonlóan működik, kábelszakadáskor az egész hálózat működésképtelenné válik.

A csillagtopológiás hálózatban minden számítógép külön kábellel csatlakozik a kiszolgáló géphez. Ez a hálózati rendszer a síntopológiánál jóval üzembiztosabb, bár drágább megoldás. Egy esetleges kábelszakadás csak egyetlen gép leállását vonja maga után.

A gyurutopológia a síntopológiához hasonló módon működik, de a kábel megszakítás nélküli körbe van kötve.

A fatopológia nem más, mint a csillag- és a síntopológiák kombinációja. A szerver általában több közvetítő számítógéppel áll közvetlen kapcsolatban, a kliensek pedig ezekhez a közvetítő gépekhez kapcsolódnak. Így a kliensek a közvetítő gépeken keresztül kommunikálnak a szerverrel és egymással. A fatopológia jellegzetessége, hogy minden számítógép egy, és csakis egy útvonalon érhető el.
A fatopológiájú hálózat bármely pontján bekövetkezett hálózati hiba az érintett hálózatrészhez kapcsolódó alhálózatokat is megbéníthatja.

Egy hálózaton belül a számítógépek különféle módokon kapcsolódhatnak egymáshoz. Alapvetően két kapcsolattípust különböztetünk meg: pont-pont kapcsolatú és üzenetszórásos hálózatot.
A pont–pont (point to point) kapcsolatú hálózatban egy számítógép egy másikkal közvetlen összeköttetésben áll. Ilyen kapcsolat a csillag, a gyűrű és a fa kiépítésű hálózat.
Az üzenetszórásos (broadcast) hálózatban valamennyi számítógép egyetlen adatátviteli csatornára kapcsolódik. Ilyenkor az információ minden számítógéphez egyformán eljut.

Hálózati modellek

A hálózati modelleket a hardver- és szoftverelemek együttesen határozzák meg. A három legjelentosebb modell a kliens–szerver, a host–terminal valamint a peer to peer modell.

Kliens-szerver modell

A kliens–szerver (ügyfél–kiszolgáló) modell két számítógépes program közötti kapcsolatot ír le, ahol az egyik program valamilyen szolgáltatást kér a másiktól, amely eleget tesz a kérésnek. A szolgáltatást kérő programot kliensnek nevezzük, azt a programot pedig, amelyik a szolgáltatást nyújtja szervernek. A kliens-szerver kapcsolat szerepe főként hálózati környezetben jelentős, ahol a programok egymástól fizikailag is távol, különböző számítógépeken futnak.
Ha egy böngészot tekintünk kliens programnak, amely szolgáltatásokat kér egy másik számítógépen futó webszervertől, az interneten kliens-szerver kapcsolatról beszélünk.

Host-terminal modell

A host–terminal (vendéglátó–terminál) modell két, általában telefonvonalon keresztül összeköttetésben lévő számítógép közötti kapcsolatot ír le. Azt a számítógépet, amely az elérhető adatokat tárolja hostnak, míg az információt lekérő gépet távoli terminálnak nevezzük.

Peer to peer modell

A peer to peer modell lényege, hogy a hálózatot egyenrangú gépek alkotják. Mindenki szerver és munkaállomás egyszerre, az egyes perifériák minden felhasználó számára hozzáférhetőek, az adatok több helyen tárolhatóak. Ilyen hálózatot alakíthatunk ki például a Windows XP Home Edition operációs rendszerrel telepített számítógépekből.

Hálózati protokoll

A protokoll a hálózati kommunikációt leíró szabályok rendszere. Protokollokat használnak a hálózatokban egymással kommunikáló számítógépek és programok is. A legelterjedtebb hálózati protokoll, melyet kiterjedt hálózatok esetében használhatunk a TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Az Átviteli ellenőrző protokoll/internet protokoll az internet szabványosított, leggyakrabban használt kommunikációs protokolljainak az összessége. Az internetalkalmazási protokollok közé soroljuk még az SMTP és POP3 levelezési protokollokat, csakúgy, mint az FTP adatlehívásra, valamint a HTTP webböngészésre használt protokollokat.
További protokollok az IPX/SPX (elsősorban Novelles környezetben használják) és a NetBEUI (általában kisméretű, Windowsos hálózatok esetében alkalmazzák). Két számítógép közötti adatcsere csak azonos protokollok használata esetén valósítható meg.

Bevezetés a HTML leíró nyelvbe

Hogyan kezdjünk hozzá egy HTML kód elkészítéséhez? Milyen programokat érdemes használnunk és mit kell tudnunk, mielőtt hozzákezdenénk egy honlap elkészítéséhez?
Kezdetben a HTML fejlesztők fő célja az volt hogy egy olyan leíró nyelvet hozzanak létre, amelyet minden böngésző képes megjeleníteni. Ekkor a tartalom bevitele és egyszerű megjelenítése volt a lényeg. Az egyes részek a különböző böngészőkben azonban más-más módon jelenetek meg, így egyre inkább kezdtek kialakulni a formázó utasítások is. Az oldalak készítői szerették volna a kezükben tartani az irányítást a megjelenéssel kapcsolatban is.
HTML kód bármilyen szövegszerkesztő program segítségével készíthető. Egyedüli feltétel hogy képes legyen „csak szöveg” formátumban menteni.
Napjainkban már nagyon sok program jelent meg, amivel pár perces munka egy mutatós oldal elkészítése. Ezek a programok nem vagy csak kis mértékben engedélyezik a kódban történő módosításokat. Azért sem javaslom ezeknek a programoknak a használatát, mert általában egy sablon alapján készülnek az oldalak, így természetes, hogy azok sablonosak lesznek, még ha lehetőség is van kisebb beállításokra.
Talán a legjobb megoldás egy olyan program használata, amelyben megtalálhatók a HTML elemek beillesztésének lehetősége is. Így tulajdonképpen mi készítjük a forráskódot, de jelentősen felgyorsítja a munkát, hogy könnyedén beilleszthetünk új elemeket, vagy pillanatok alatt értéket adhatunk az egyes paramétereknek.
A HTML nyelvben az utasításokat a következõ formában használjuk „<” és „>” között. <UTASÍTÁS> Lezáró tag estén egy „/” jel kerül az utasítás elé: </UTASÍTÁS> . Nem minden elemnek van lezáró tagja, sőt van, ahol tilos is kitenni. A XHTML esetében viszont minden elemet kötelező lezárni.
Az utasítások paraméterezése a következõ módon zajlik. <UTASÍTÁS PARAMÉTER=”érték”>Szöveg</UTASÍTÁS>. Az utasítás után, de még a lezáró „>” karakter elõtt adunk értéket az egyes paramétereknek.
Az egyes utasítások egymásba is ágyazhatóak.
<strong>Ma<i>HTML</i>kódot írok.</strong>
Eredmény:
Ma HTML kódot írok.

Tipp:
– Több szóköz használata esetén is csak egy jelenik meg. Nem számít, hány szóközt írunk egymás mellé, a böngésző egy szóköznek fogja azt értelmezni, és úgy is jeleníti meg.
– Kis és nagy betűk használata az utasításokban nem változtat a végeredményen. A következõ utasítások ugyanazt a hatást érik el.
<UTASÍTÁS>, <UTAsítáS>, <utasítás>
Az XHTML esetén kötelező a csak kisbetűs alak használata.
– A kód készítésében érdemes megjegyzéseket elhelyezni bizonyos sorokba, hogy később is átlássuk a korábban kemény munkával elkészített kódot.
<!– Ez egy megjegyzés, ami nem jelenik meg a böngészõben. –>
A egyes dokumentumokra azok URL-jével hivatkozhatunk.
Egy URL (Uniform Resource Locator) általában három fõ részbõl épül fel.
1. Protocol – Az objektum elérési módja
2. Hostname – Az objektumot tartalmazó számítógép neve
3. Pathname – Az objektum elérési útja az elõbb leírt számítógépen belül
URL elérési módok:
file://
Egy dokumentum a kliens számítógépén. Általában kapcsolat nélküli munka esetén találkozunk vele, amikor egy a számítógépünkön található dokumentumot tekintünk meg.
ftp://
File Transfer Protocol – A fájl átviteli protokoll rövidítése. Segítségével az erre lehetőséget adó számítógépekről tölthetünk le adatokat, általában bináris formában.
http://
A böngészők számára nyújt lehetőséget az általuk megjeleníthető dokumentumok szerverről történő letöltésére.
Néhány példa helyes URL-ekre:
file:///C|/MUNKA/PROBA.HTML
ftp://ftp.szerver.hu/public/proba.zip
http://www.szerver.hu
http://www.alapceg.hu/minta/bemutat.html#kezdet
Amennyiben nem egy fájlt, hanem valamilyen más objektumot írunk le.
telnet://szerver.hu
Ezzel a megoldással egy távoli számítógépre jelentkezhetünk be. Fontos hogy legyen hozzáférésünk (felhasználó név és jelszó) az adott szerverhez.
mailto:konrad@szervernev.hu
Ezzel a megoldással általában levélküldési lehetőséget szeretnénk biztosítani. A böngésző egy beépített vagy egy külső levelező programot indít el.

HTML adattípusok

URL – Ez az adattípus értelemszerűen egy URL-t (címet) jelent.
Szöveges adat – Név: Betűvel kell kezdődnie, ezután pedig tetszőleges számú karakter állhat.
Szöveg: Tetszőleges szöveget tartalmazhat, beleértve a speciális karakterkódokat is.
Szín – Kétféle módon adhatunk meg színeket.
1. Hexadecimális módon. Például #FF00FF
2. Előre definiált név segítségével. Például: blue
Számadatok – Ezek a számadatok általában valamilyen méretet jelölnek.
Abszolút: Képpontokban adjuk meg. Például „100”
Relatív: A felhasználható terület egy részét szeretnénk kihasználni. Ezt százalékos adatban adhatjuk meg. Például „50%”
Nyelvkódok – Egy emberi nyelvre utaló kódot tartalmaznak ezek a paraméterek.
hu – magyar
de – német
en – angol
fr – francia
en-US – amerikai angol
Egyszerű karakterek – Egyes paramétereknek csupán egyszerű karakterekre van szükségük, amelyek lehetnek szimpla betűk, de ugyanúgy írhatunk ide speciális kódot is.
Dátumok és Idõk – Ezzel az értéktípussal időpontot adhatunk meg.
YYYY-MM-DDThh:mm:ssTZD
YYYY – év (négy számjegy)
MM –hónap (01-től 12-ig)
DD – nap (01-től 31-ig)
hh – óra (00-tól 23-ig)
mm – perc (00-tól 59-ig)
ss – másodperc (00-tól 59-ig)
TZD – időzóna jelző
Amennyiben az időpont nem áll rendelkezésünkre pontosan akkor a perc, másodperc, stb. helyére 00-t kell írni.
Keret–nevek – A következő keretneveken kívül minden keretnévnek betûvel kell kezdődnie.
_blank – egy új névtelen ablakba kell betöltődnie
_self – az aktuális dokumentumot tartalmazó keretbe kell betöltődnie
_parent – az aktuális dokumentumot tartalmazó keret szülőkeretébe kell betöltődnie
_top – minden keretet felülírva az eredeti ablakba kell betöltődnie
Médium – leírók – Az aktuális elem milyen médiához készült.
screen – számítógép képernyő
tty – fix karakterkészlettel rendelkező, grafikus képességekkel nem rendelkező eszközök
tv – televízió jellegű berendezések
projection – kivetítő készülékek
handheld – kézi számítógépek
print – nyomtatott oldalak
braille – Braille –írást megjelenítő készülék
aural – felolvasó egységek, beszédszintetizátorok
all – minden eszköz
Hivatkozás–típusok – Különbözõ hivatkozási típusok.
Alternate – Valamiben (például más nyelv) különböző, ám lényegében hasonló információkat tartalmazó dokumentumra mutat
Stylesheet – Egy külső stíluslap-leírásra mutat
Start – Egy aktuális dokumentumrendszer első oldalára mutat
Next – Egy dokumentumsorozat következő oldalára mutat
Pre – Dokumentumsorozat előző oldalára mutat
Contets, ToC – Dokumentum(ok) tartalomjegyzékeként szolgáló dokumentumra hivatkozik
Index – A dokumentum indexére mutató hivatkozás
Glossary – A dokumentum szójegyzékét tartalmazó dokumentumra mutat
Copyright – Az adott dokumentumra vonatkozó jogvédelmi információt tartalmazó dokumentumra mutat.
Chapter – Egy fejezetre utaló hivatkozás
Section – Egy bizonyos részletre mutató hivatkozás
Subsection – Egy alrészletre mutató hivatkozás
Appendix – A dokumentum hozzáfűzéseit tartalmazó dokumentumra mutat
Help – Segítséget nyújtó dokumentumra mutat
Bookmark – Egy könyvjelzőre mutató hivatkozás. Lehetnek például kulcspontok egy nagyobb dokumentumon belül.

Forrás: http://gdportal.extra.hu