x81pxx81pxx81pxx79pxx79pxx79pxx77pxx77pxx77px
'n Rekenaar is 'n masjien wat geprogrammeer kan word om reekse rekenkundige of logiese operasies outomaties uit te voer; dit is dus enige toestel wat gebruik word om data volgens 'n goed gedefinieerde prosedure te verwerk. Die term word tans algemeen gebruik om na digitale rekenaars te verwys. Moderne digitale elektroniese rekenaars kan algemene stelle operasies uitvoer wat programme genoem word, wat hulle in staat stel om 'n wye verskeidenheid take te verrig. Die term rekenaarstelsel kan verwys na 'n nominaal volledige rekenaar wat die hardeware, die bedryfstelsel, die sagteware en die randapparatuur insluit wat vir volle werking nodig is, of na 'n groep rekenaars wat verbind is en saam funksioneer, soos 'n rekenaarnetwerk.
Waar daar in die 1930's net 'n paar was, is rekenaars vandag alomteenwoordig in 'n wye reeks industriële en verbruikersprodukte wat rekenaars as beheerstelsels gebruik. Die prys, die grootte en die ingewikkeldheid van rekenaars kan strek van eenvoudige enkeldoeltoestelle soos sleutelhouers, mikrogolfoonde en afstandbeheerders tot superrekenaars en fabrieke wat industriële robotte gebruik. Rekenaars is die kern van algemenedoeltoestelle soos persoonlike rekenaars en mobiele toestelle soos slimfone, en hulle dryf die Internet aan, wat miljarde rekenaars en gebruikers verbind.
Die woord het vroeër verwys na iemand (komptometris) wat met of sonder meganiese hulpmiddels somme maak, maar die woord is later na die hulpmiddels oorgedra. Aanvanklik was die inligtingverwerking amper uitsluitlik op wiskundige probleme gemik, maar hedendaagse rekenaars word vir verskeie ander take gebruik.
Die wye definisie sluit dinge soos die skuifliniaal in, benewens verskeie meganiese rekenaars beginnend by die abakus, asook alle hedendaagse elektroniese rekenaars.
Vroeë rekenaars was bedoel om slegs vir berekeninge gebruik te word. Eenvoudige handinstrumente soos die abakus het mense sedert die oudheid met berekeninge gehelp. Vroeg in die Industriële Revolusie is sommige meganiese toestelle gebou om lang, vervelige take te outomatiseer, soos die bestuur van patrone vir weefmasjiene, en meer gesofistikeerde elektriese masjiene het in die vroeë 20ste eeu gespesialiseerde analoogberekeninge gedoen. Vroeë digitale elektroniese rekenmasjiene is gedurende die Tweede Wêreldoorlog ontwikkel, beginnende met elektromeganiese masjiene (1930's), termioniese buise (1930's), halfgeleiertransistors (1940's), die MOS-transistor (1950's) en uiteindelik monolitiese geïntegreerde stroombane (1950's en later). Elke tegnologiese vooruitgang het kleiner, doeltreffender stroombaanontwerpe meegebring wat tot die mikroverwerker en die mikrorekenaarrewolusie van die 1970's gelei het. Sedertdien het die spoed, die rekenkrag en die veelsydigheid van rekenaars dramaties toegeneem, met transistorgetalle wat vinnig gestyg het – Moore se wet het opgemerk dat dié getalle elke twee jaar verdubbel – wat tot die digitale rewolusie van die laat 20ste en die vroeë 21ste eeu gelei het.
Konvensioneel bestaan 'n moderne rekenaar uit minstens een verwerkingselement, tipies 'n sentrale verwerkingseenheid in die vorm van 'n mikroverwerker, saam met 'n soort rekenaargeheue, tipies halfgeleiergeheuetjips. Die verwerkingselement voer die rekenkundige en logiese operasies uit, en 'n volgorde- en beheereenheid kan die orde van die operasies verander na aanleiding van gestoorde inligting. Randapparate sluit invoertoestelle (sleutelborde, muise, stuurstokke), uitvoertoestelle (skerms, drukkers) en toestelle wat albei funksies verrig, soos raakskerms, in.
Etimologie duimnael|regs|'n Menslike "rekenaar" met mikroskoop en rekenmasjien, 1952 Dit was eers in die middel van die 20ste eeu dat die Engelse woord computer sy moderne betekenis gekry het. Volgens die Oxford English Dictionary is die eerste bekende gebruik van die woord in 'n ander sin: in 'n boek van 1613, The Yong Mans Gleanings deur die Engelse skrywer Richard Brathwait, waar dit na 'n mens verwys wat berekeninge uitvoer. Die woord het dieselfde betekenis behou tot in die middel van die 20ste eeu. Gedurende die laaste deel van dié tydperk is vroue dikwels as "rekenaars" in diens geneem omdat hulle minder as hulle manlike ewekniee betaal kon word,Evans (2018), bl. 23. en teen 1943 was die meeste menslike rekenaars vroue.Smith (2013), bl. 6.
Die Online Etymology Dictionary gee die eerste opgeteken gebruik van computer in die 1640's, met die betekenis "iemand wat bereken". Volgens dieselfde woordeboek dateer die gebruik van die term vir 'n "rekenmasjien" (van enige soort) uit 1897, en die "moderne gebruik" – 'n programmeerbare digitale elektroniese rekenaar – uit 1945, met die teoretiese sin wat uit 1937 as Turingmasjien dateer.
Funksie Die meeste moderne rekenaars funksioneer volgens die Von Neumann-argitektuur. Dit bestaan gewoonlik uit die volgende vier komponente: geheue (hier word programme en inligting gestoor) beheereenheid (voer die programme uit en hanteer die gestoorde data) rekene-/logiese eenheid (verwerk rekene en logiese terme) invoer-/uitvoereenheid (ontvang seine van invoertoestelle byvoorbeeld van 'n sleutelbord of vertoon die beeld op 'n skerm)
Dus gaan alle inligting deur die SVE (sentrale verwerkingseenheid, bestaande uit die beheereenheid en die rekene-/logiese eenheid). As die busstelsel (wat die data tussen die geheue en SVE beweeg) egter te stadig is, word die hele stelsel daardeur vertraag. Dit staan as die sogenaamde "Von Neumann-bottelnek" bekend.
Soorte rekenaars Analoogrekenaar Meganiese rekenaar Digitale rekenaar Kwantumrekenaar Sakrekenaar of 'sompompie', soos die Sharp PC-1500 Palmrekenaar, rekenaartjie wat in die hand pas Tafelrekenaar, 'n persoonlike rekenaar Skootrekenaar, draagbare rekenaar wat op die skoot gebruik kan word Netboek, 'n ligte en kompakte skootrekenaar Tabletrekenaar, soos 'n Apple iPad of 'n Samsung Galaxy Tab
Benewens die soorte hierbo kan rekenaars op 'n aantal verskillende maniere geklassifiseer word, onder meer volgens argitektuur en volgens grootte, vorm en doel.
Volgens argitektuur Hibriede rekenaar Harvard-argitektuur Von Neumann-argitektuur Rekenaar met 'n komplekse instruksiestel (CISC) Rekenaar met 'n verminderde instruksiestel (RISC)
Volgens grootte, vorm en doel Superrekenaar Hoofraamrekenaar Minirekenaar en middelklasrekenaar Bediener (rakbediener, lemmetjiebediener, toringbediener) Persoonlike rekenaar Werkstasie Mikrorekenaar en tuisrekenaar (terme wat in onbruik verval het) Toring-, slanklyn- en alles-in-een-tafelrekenaar, tuisteaterrekenaar en dun kliënt 2-in-1-rekenaar, ultraboek en Chromebook Mobiele rekenaar, waaronder die slimfoon Draagbare rekenaar (slimhorlosie, slimbril) Enkelbordrekenaar Programmeerbare logiese beheerder Stelsel-op-'n-tjip Mikrobeheerder
Onkonvensionele rekenaars 'n Rekenaar hoef nie elektronies te wees nie, en hoef ook nie 'n verwerker, geheue of 'n hardeskyf te hê nie. Hoewel die gewone gebruik van die woord "rekenaar" sinonies is met 'n persoonlike elektroniese rekenaar, is 'n tipiese moderne definisie van 'n rekenaar: "'n toestel wat bereken, veral 'n programmeerbare (gewoonlik elektroniese) masjien wat wiskundige of logiese operasies teen hoë spoed uitvoer of wat inligting saamstel, stoor, korreleer of andersins verwerk". Volgens dié definisie kwalifiseer enige toestel wat inligting verwerk as 'n rekenaar.
Geskiedenis duimnael|200px|Die ENIAC was die eerste algemeen doelgerigte elektroniese rekenaar. duimnael|200px|EDSAC was een van die eerste rekenaars wat kon onthou nadat dit afgeskakel en weer aangeskakel is.
Die geskiedenis van die rekenaar begin by die geskiedenis van berekening. Die mens wou nog altyd van hulpmiddels gebruik maak vir groter en meer komplekse berekeninge. Kerfstokke en teltoue is hulpmiddels wat lank reeds bestaan het. Die abakus word al vir eeue gebruik as rekenkundige hulpmiddel. Later is van hulptabelle en skuifliniale gebruik gemaak.
Die Tweede Wêreldoorlog het die motivering vir baie navorsing in rekenaartegnologie verskaf, veral wat toepassings in kriptografie betref. Van die eerste rekenaars is inderdaad tydens oorlogtoestande gebruik om geheime kodes te ontrafel. Na die oorlog is rekenaars toenemend vir staats- en korporatiewe dataverwerking gebruik om inligting voort te bring.
Aanvanklike werking van die rekenaar was moeisaam as gevolg van die gebruik van ponskaarte en onbetroubare vakuumbuise. Tegnologiese deurbrake wat hierdie probleme oorbrug het is magnetiese stoormedia en transistors. Die gebruik van geïntegreerde stroombane het verdere vooruitgang moontlik gemaak.
Die einde van die 20ste eeu is deur vooruitgang in netwerktegnologie gekenmerk, en die mate waartoe dit (en in besonder die Internet) algemeen in gebruik gestel is.
Voor die 20ste eeu duimnael|regs|Die Chinese suanpan. Die getal wat op hierdie abakus verteenwoordig word, is 6 302 715 408. Toestelle is al duisende jare lank gebruik om berekening te help, meestal met behulp van 'n een-tot-een-verhouding met die vingers. Die vroegste teltoestel was heel waarskynlik 'n vorm van kerfstok. Latere hulpmiddels vir rekordhouding in die Vrugbare Halfmaan het onder meer kleiballetjies en -keëltjies ingesluit wat getalle van items – waarskynlik vee of graan – verteenwoordig het en in hol, ongebakte kleihouers verseël is. Die gebruik van telstokkies is nog 'n voorbeeld.
Die abakus is aanvanklik vir rekenkundige take gebruik. Die Romeinse abakus is uit toestelle ontwikkel wat reeds so vroeg as 2400 v.C. in Babilonië gebruik is, en sedertdien is baie ander vorme van rekenborde en -tabelle uitgevind. In 'n Middeleeuse Europese rekenkamer is 'n geblokte doek op 'n tafel gelê en merkers volgens sekere reëls daarop rondbeweeg as hulpmiddel om geldsomme te bereken.
Die Antikythera-meganisme, wat uit die antieke Griekeland van omstreeks 200–80 v.C. dateer, word volgens Derek J. de Solla Price as die vroegste bekende meganiese analoogrekenaar beskou. Dit is ontwerp om astronomiese posisies te bereken en is in 1901 in die Antikythera-skeepswrak by die Griekse eiland Antikythera gevind. Toestelle van vergelykbare ingewikkeldheid sou eers weer in die veertiende eeu verskyn.
Baie meganiese hulpmiddels vir berekening en meting is vir astronomiese en navigasiegebruik gebou. Die planisfeer was 'n sterrekaart wat Abū Rayhān al-Bīrūnī in die vroeë 11de eeu uitgevind het, en die astrolabium is in die Hellenistiese wêreld in die 1ste of 2de eeu v.C. uitgevind, dikwels aan Hipparchus toegeskryf. As kombinasie van die planisfeer en die dioptra was die astrolabium in werklikheid 'n analoogrekenaar wat verskeie soorte probleme in die sferiese sterrekunde kon oplos. 'n Astrolabium met 'n meganiese kalenderrekenaar en ratwiele is in 1235 deur Abi Bakr van Isfahan in Persië uitgevind, en al-Bīrūnī het omstreeks 1000 n.C. die eerste meganiese, geratte maansonkalender-astrolabium uitgevind.Donald Routledge Hill (1985), "Al-Biruni's mechanical calendar", Annals of Science 42, bl. 139–163.
duimnael|regs|'n Skuifliniaal Die sektor, 'n rekeninstrument wat gebruik is om probleme in verhouding, trigonometrie, vermenigvuldiging en deling op te los, is in die laat 16de eeu ontwikkel en het toepassing in die artillerie, landmeetkunde en navigasie gevind. Die planimeter was 'n handinstrument om die oppervlakte van 'n geslote figuur te bereken deur dit met 'n meganiese verbinding na te trek.