Computer

Die Idee, geistige Tätigkeiten des Menschen durch eine Maschine ausführen zu lassen, gibt es, seit der katalanische Philosoph und Theologe Raimundus Lullus 1275 versuchte, eine Maschine zu entwerfen, die seine theologische Beweisführung unterstützen sollte. Aber erst nachdem die technischen Fähigkeiten weit genug entwickelt waren, wurden Maschinen gebaut, die mechanisch rechnen konnten. Die wichtigsten Konstrukteure waren W. Schickard (1623), B. Pascal (1642), G. W. von Leibniz (1673) und Grillet (1678). Diese Rechenmaschinen waren nur in der Lage, die vier Grundrechenarten auszuführen, und nach dem Tode ihrer Erfinder war niemand in der Lage, diese Geräte weiterzuentwickeln. Charles Babbage (* 1792, † 1871) entwarf als Erster ein Konzept, das den heutigen Computern zugrunde liegt und ausbaufähig war. Nachdem er 1822 die „Differenzmaschine“ entwickelt hatte, die mathematische Tabellen berechnen konnte, konzipierte er die „Analytische Maschine“, die bereits über eine primitive Programmsteuerung verfügen sollte. 1862 konnte er diese Maschine vorführen, doch aus finanziellen Gründen setzte sie sich nicht durch, und Babbages Idee geriet für fast hundert Jahre in Vergessenheit.

Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelten sich in erster Linie Grundlagen für Peripheriegeräte durch die Erfindung der Schreibmaschine (1866), des Lochstreifens (ab 1728 erfunden für die Steuerung von Webstühlen, weiterentwickelt durch Fortschritte der Telegrafie in den USA) und der Lochkarte (ab 1900) sowie Geräten zur automatischen Bearbeitung (Hollerithmaschinen ab 1910).

Fast gleichzeitig begann die Entwicklung von programmgesteuerten Rechenanlagen ab 1932 durch K. Zuse (Deutschland), L. Couffignal (Frankreich), H. Aiken (USA) und G. Stibitz (USA). Alle diese Maschinen basierten auf Relaistechnik und hatten trotz sehr unterschiedlicher Realisierung dasselbe Grundprinzip. Während die Entwicklung in Europa durch den 2. Weltkrieg stark behindert wurde, entstanden in den USA in relativ schneller Folge neue Technologien. J. P. Eckert, H. H. Goldstine und J. W. Mauchly bauten 1943–1946 an der Pennsylvania University den ENIAC, eine mit 18 000 Röhren ausgestattete Rekonstruktion eines Relaisrechners. Grundlegende Änderungen im Aufbau eines Computers erfolgten durch die Überlegungen des Mathematikers J. von Neumann, der durch Sprungbefehle und modifizierende Programme die Möglichkeit des datengesteuerten Programms schuf, sowie durch den 1948 erfundenen Transistor, der die Größe der bisherigen Computer stark verringerte. Hiermit entstanden die Computer der zweiten Generation. Kurz darauf wurde die weitere Herstellung und Entwicklung der Computer vornehmlich in den USA von Firmen übernommen. Hierdurch stieg die Entwicklungsgeschwindigkeit rasant, da fast unbegrenzt Technologien und Geldmittel zur Verfügung standen. Der Übergang zur dritten Computergeneration (etwa 1964–1975) ist gekennzeichnet durch die mit dem Einsatz integrierter Schaltkreise einhergehende weitere Miniaturisierung der Computer. Ab etwa 1975 bis heute spricht man von der vierten Computergeneration, in der praktisch nur noch hochintegrierte Schaltkreise verwendet werden. In diesen Zeitraum fällt u. a. die Entwicklung leistungsfähiger Mikrocomputer (Personal Computer), die Integration der Telekommunikationstechnik in die Computertechnik und die zunehmende Verbreitung von Rechnernetzen. Die weitere Entwicklung der Computer bis in die Gegenwart ist getrieben u. a. durch die weiterhin ungebremste Miniaturisierung der Computerhardware, die Erkenntnisse und Methoden auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz (Expertensysteme, Wissensverarbeitung, Bildverarbeitung und natürlich-sprachige Bedienoberflächen), die Parallelverarbeitung rechenintensiver Aufgaben, die Integration aller Medien und die weltweite leitungsgebundene oder drahtlose Vernetzung. Heutige Computer unterscheiden sich von denen früherer Generationen nicht nur durch die Technologie, auf der sie aufgebaut sind. Wichtige Unterschiede sind höhere Speicherkapazitäten, höhere technische Zuverlässigkeit, größere Rechengeschwindigkeit und wesentlich geringerer Platzbedarf.