H20. Geschiedenis en toepassingen van de computer
20.1 De geschiedenis van de computer; de voorlopers
De geschiedenis van de computer is eigenlijk nog maar kort.
Als je in een woordenboek het woord 'Computer' opzoekt, staat er als verklaring 'rekenmachine'.
De eerste computers waren eigenlijk dan ook rekenmachines. De computer
werd gebouwd om rekenkundige bewerkingen te versnellen en daarom begint de geschiedenis van de computer bij de eerste rekenmachines.
Een aantal belangrijke gebeurtenissen in die geschiedenis:
1642, Pascal
Blaise Pascal ontwikkelde een mechanische rekenmachine, met tandwielen, die kon optellen.
Pascal begon erover na te denken vanwege het vele rekenwerk dat zijn vader als belastingsambtenaar moest doen.
Hij ontwikkelde een houten kistje, waarin acht tandradertjes naast elkaar geconstrueerd waren, die in elkaar konden grijpen.
Elke munt had zijn eigen tandwieltje en liet, wanneer het werd rondgedraaid, het wieltje ernaast verspringen als de totale waarde van de
vorige munten een grotere muntsoort opleverde.
Deze vinding wordt vaak als de voorloper van de computer beschouwd, maar de fabricagekosten waren zo hoog dat er maar zo'n 50 van gemaakt zijn.
1674, Leibnitz
Gottfried Wilhelm Leibnitz ontwikkelde een rekenmachine die kan optellen, aftrekken,
vermenigvuldigen en delen.
Vermenigvuldigen en delen gebeurde door die bewerkingen om te zetten in herhaalde optellingen of aftrekkingen.
De machine van Leibniz werkte met getallen tot 16 cijfers.
1728, Falcon en Jaquard
Falcon kwam op het idee om weefgetouwen te besturen met ponskaarten. Deze ponskaarten waren houten plankjes,
met daarin een aantal gaten. De figuren en patronen in de stof werden bepaald door de plaats van de gaatjes.
Deze ponskaarten waren dus eigenlijk de eerste programma's.
Joseph-Marie Jaquard verbeterde het programmeren van het weefgetouw met behulp van ponskaarten.
1822, Babbage
Charles Babbage maakte een automaat voor het maken van wiskundige tabellen: de differentiemachine.
Charles Babbage was erg geïnteresseerd in de astronomie, en daarbij werd veel gewerkt met tabellen. Maar in vrijwel iedere tabel bleken fouten te zitten. Daarom bedacht Babbage hoe die tabellen machinaal gegenereerd konden worden, en hij maakte daarvoor een apparaat, de "Difference Engine".
In 1833 startte Babbage aan een tweede project. Hij bedacht een machine die niet alleen berekeningen kon uitvoeren,
maar die een probleem kon analyseren. De machine, die van ponskaarten gebruik zou maken, kon zelf bepalen
welke berekeningen nodig waren om het antwoord te vinden.
Hij kreeg hierbij hulp van Ada of Lovelace, die bekend werd als de eerste vrouwelijke computerprogrammeur.
Babbage had nog niet de technische middelen om zijn ideeën te realiseren, het apparaat heeft in zijn tijd niet gewerkt.
Het Science Museum in Londen heeft 200 jaar later de Difference Engine No. 2 gebouwd en deze werkte inderdaad.
Bij het bouwen heeft men zoveel mogelijk volgens de technieken uit de tijd van Babbage gewerkt,
om aan te tonen dat het concept van Babbage goed was. Charles Babbage kan daarom de
vader van de huidige computer worden genoemd.
1890, Hollerith
De Amerikaan Hollerith, een ambtenaar bij de volkstellingdienst, ontwikkelde een elektrische machine voor de
verwerking van de volkstelling van 1890.
Voor elk lid van de bevolking werd 1 ponskaart gebruikt.
Door deze machine te gebruiken werd het werk, waar anders 500 mensen een aantal jaren mee bezig waren,
in vier weken gedaan.
Hollerith richtte in 1896 een eigen bedrijf op, dat later de naam IBM kreeg, om de toestellen te fabriceren en te verkopen.
1931, Turing
Allan Turing ontwierp een theoretisch model van een rekenmachine, de zogenaamde Turingmachine,
maar die werd nooit gemaakt.
Op basis van het idee maakte hij wel een machine die tekst omzette in geheime code en omgekeerd.
Het bekendst is hij door het kraken van de Enigma-code, waardoor de Britten gedurende de gehele Tweede Wereldoorlog op de hoogte zijn geweest van de locaties van de onderzeeërs van de Duitsers.
20.2 De geschiedenis van de computer; de eerste generaties
1941, Zuse
De eerste werkende computer, de Z3, werd in 1941 door Conrad Zuse gebouwd.
De Z3 bestond uit 2000 relais, maar de Duitsers zagen er het belang niet van in.
1941 - 1944, Mark 1
De Mark 1 werd ontwikkeld op de Harvard universiteit in samenwerking met IBM, het
was een enorme met behulp van ponskaarten programmeerbare rekenmachine.
De machine woog 5 ton, was 16 meter lang en 2,5 m hoog.
De Mark 1 kon getallen van 23 cijfers in 0.3 seconden bij elkaar optellen en aftrekken, en in 6 seconden met elkaar vermenigvuldigen.
Transistoren waren nog niet uitgevonden, dus de Mark 1 bestond voor een groot deel uit
elektrische vacuümbuizen.
De vacuüm elektronenbuizen, met de flipflop als de bekendste schakeling, werden gebruikt als werkgeheugen in de eerste
generatie-computers. De taak van de flipflop was eenvoudig: aan of uitstaan, geheel volgens het principe van hetbinaire telsysteem
(vergelijk ook met de ponskaart: een gaatje is een 1 en geen gaatje is een O).
Zo kunnen vele flipflops een werkgeheugen vormen, waarbij iedere buis een bit vertegenwoordigt.
1946, Eniac
De eerste Amerikaanse electronische computer, de ENIAC, werd in 1946 gemaakt.
Deze machine werd tot 1955 gebruikt door het Amerikaanse leger.
Hij kon binnen één seconde vijfduizend optelsommen en driehonderd vermenigvuldigingen verwerken.
Er zaten 18.000 electronenbuizen in, en hij produceerde daardoor zeer veel warmte, en daardoor was de storingsgevoeligheid groot.
Deze computer was 2,5 meter hoog en 24 meter lang! En heel lastig te bedienen:
je programmeerde het apparaat door kabeltjes op een stekkerbord te steken.
1948, transistor
Met de uitvinding van de transistor in 1948 kwam de ontwikkeling van de computer in een revolutionaire fase.
Een transistor heeft de functie van een schakelaar, er zijn namelijk twee 'standen', aan of uit.
Zo kunnen gegevens worden opgeslagen en bewerkt door een aantal transistors aan of uit te zetten.
Een transistor dient ook als versterker; als een aantal transistors worden samengevoegd ontstaat een circuit
dat een ingevoerde elektrische stroom kan versterken.
Er was veel minder energie, ruimte en geld nodig voor een machine, en de betrouwbaarheid nam enorm toe door het gebruik van de
veel minder kwetsbare transistor.
Vanaf 1956 begonnen transistors de lampen te vervangen in de computers. Computers werden
veel krachtiger en begonnen steeds meer terrein te winnen, dit worden de tweede generatie computers genoemd
(de eerste generatie computers werkten met electronenbuizen)
1953, UNIVAC
John Neumann kwam als eerste op het idee om ook het programma, waarmee de computer werkte, in het geheugen op te slaan.
Dat was de basis voor de UNIVAC.
De UNIVAC was de eerste commerciële in serie vervaardigde computer.
Het belangrijkste opslagmedium was in die tijd de ponskaart.
Von Neumann had in 1949 het logisch ontwerp van de EDVAC gemaakt, waar voor het eerst het stored
program-principe naar voren kwam:
het programma wordt daarbij opgeslagen in hetzelfde geheugen als de data.
Ook werden conditionele sprongen in het programma mogelijk.
Er werd in deze tijd nog geprogrammeerd in machinetaal,
dat wordt de eerste generatie programmeertaal genoemd.
Maar er werd ook al gebruik gemaakt van assembler,
de tweede generatie programmeertaal.
1958, modem
Bell Labs ontwikkelde in 1958 de eerste modem
1959, de eerste chip
De eerste geïntegreerde schakelingen (CHIP of IC, dat is de afkorting van Integrated Circuit)
kwamen in 1959 op de markt.
Een chip is een dun laagje silicium waarop een complete elektronische schakeling is geïntegreerd.
Wat eerst uit losse componenten bestond werd nu op een stukje silicium ondergebracht.
De computers waarin chips werden toegepast werden
derde generatie computers genoemd, dat was in
het midden van de jaren 60 (1965 - 1970).
In 1962 kwam de massaproduktie van de chip echt op gang.
1960, hogere programmeertalen
Vanaf het einde van de jaren 50 zorgden de nieuwe ontwikkelingen voor een behoefte aan modernere programmeertalen.
Die derde generatie programmeertalen noemde men "hogere programmeertalen".
De instructies werden in machinetaal omgezet met een zogenaamde compiler.
Doordat het programmeren nu veel makkelijkeraan te leren was werd de verkoop van computers een succes .
Enkele voorbeelden van deze hogere programmeertalen zijn FORTRAN, COBOL, BASIC en PASCAL
1960 - 1970: de opkomst van de chip
IBM introduceerde in 1962 de eerste magnetische harddisk.
Het eerste computerspelletje werd ontwikkeld door Steve Russell.
In 1964 demonstreerde Douglas Engelbart de eerste werkende muis.
De eerste mini-computers met scherm en toetsenbord verschenen in 1965 op de markt.
De Amerikaanse defensie nam in 1969 het ARPANET, de voorloper van het internet, in gebruik.
Vier computers werden met elkaar verbonden.
Het was in de tijd van de koude oorlog. De Amerikanen waren bang dat door een Russische aanval het computercentrum van de defensie
uitgeschakeld zou worden. Door middel van het ARPANET werden vier computers met elkaar verbonden.
De bedoeling was, dat als er een computer uitgeschakeld zou worden, de andere computers gewoon door zouden gaan.
In 1970 kon er voor het eerst gebruik worden gemaakt van de diskette en het diskettestation;
ze zijn ontwikkeld door IBM.
20.3 De geschiedenis van de computer; de microprocessor
1970 - 1980: de eerste microprocessoren
In 1971 werd de eerste microprocessor door Intel geïntroduceerd: de
4004-processor; een 4 bit microprocessor.
Een microprocessor combineert de functies van vele gewone IC's samen, de hele processor is op één chip ondergebracht
Daarvoor waren er een heel stel chips, die samen het werk deden.
Vanaf nu werden de computers nog kleiner en goedkoper, dit type werd de
vierde generatie computers genoemd.
Bovendien werd het nu mogelijk computers te maken die voor alle soorten toepassingen nuttig waren, terwijl voordien een
computer steeds gebouwd werd voor een bepaald doel.
De microprocessoren werden ook gebruikt in televisietoestellen, hifi-aparatuur, magnetrons, enz.
In 1972 kwam de eerste microcomputer op de markt. Hij werd microcomputer genoemd omdat hij
een microprocessor (de 4004) bevatte.
Het enige wat deze microprocessor kon was optellen en aftrekken en dat kon hij maar met 4 bits tegelijk. Deze microprocessor zat
ook in de eerste rekenmachines.
In 1974 werd de 8008 ontwikkeld, in 1975 de
INTEL 8080 (dat was een 8-bit computer op één chip)
en in 1978 kwam INTEL met de beroemde 8088-microprocessor.
De 8088 gebruikte IBM in zijn computers, ze werden personal computer genoemd,
en de eersten verschenen in 1981.
De nog steeds veel gebruikte programmeertaal C werd in 1972 ontwikkeld door Dennis Ritchie.
In 1976 richtten Paul Allen en Bill Gates Microsoft op.
Enkele jaren daarvoor hadden ze de programmeertaal Basic op de markt gebracht.
Ook in 1976 richtten Steve Jobs en Steve Wozniak de Apple Computer Company op, en in
datzelfde jaar kwam de Apple1 op de markt voor maar 666 dollar.
Het eerste emailtje werd in 1977 over een netwerk verstuurd.
1980 - 1990: XT, AT, 80386, 80486
IBM kwam in 1981 met de eerste microcomputers (met de 8088-processor) op de markt.
Deze computers werden XT (van eXtended Technology) genoemd, en ze werkten met het
besturingssysteem PC-DOS.
In 1984 introduceerden Philips en Sony de CD-ROM.
Intel bracht in 1980 de 80268 processor op de markt. Die chip werd in miljoenen PC's gebruikt;
de eersten verschenen
eind 1984 en werden AT (Advanced Technology) genoemd.
De PC's uit deze tijd hebben meestal ongeveer 1 Mb RAM geheugen en een harddisk van 10 - 40 Mb.
In 1985 kwamen de eerste virussen.
Apple ontwikkelde de eerste computer met een grafische interface, de Macintosh.
De eersten verschenen in 1976, en deze computer werd heel populair.
Voor het eerst werden de 3,5 inch floppy's gebruikt i.p.v. de grote 5 inch floppy's.
Microsoft kwam, als reactie op de Macintosch, ook met een grafisch besturingssysteem: Windows
van Microsoft.
Maar dat werd niet direkt een groot succes, pas in 1993 kwam er een goed werkende versie.
In 1986 kwam Intel met de 80386 processor; dat was een 32-bit processor.
In 1989 werd de 80486 processor uitgebracht.
Er kwamen ook veel goedkope klonen van deze processor op de markt.
Er begonnen in de tachtiger jaren ook populaire computerprogramma's op de markt te komen zoals tekstverwerkers en
spreadsheets.
In 1987 bracht IBM de PS/2 op de markt met een besturingssysteem van IBM zelf: OS/2.
Maar dit werd geen succes.
Vanaf het begin van de jaren 1980 zag de vierde generatie programmeertalen het levenslicht: de zogenaamde
niet-procedurele programmeertalen.
Bij de tot dan toe bekende hogere programmeertalen moest een programmeur aangeven wat de computer moest doen, en
ook hoe en in welke volgorde die dat moest doen.
Bij niet-procedurele programmeertalen is dat laatste niet meer nodig.
Het bekendste voorbeeld is de taal SQL, die gebruikt wordt voor databasetoepassingen.
1990 - 2000
In 1992 werd het WWW (World Wide Web) in gebruik genomen.
In 1993 kwam het computerspelletje DOOM op de markt. Dit was het begin van de ontzettend populaire 3D-spelletjes.
Ook in dat jaar werd de PCI-bus geïntroduceerd,
ter vervanging van de langzamere ISA-bus.
De Pentium-processor kwam in 1994 op de markt.
 In 1995 kwam Microsoft met groot bombarie met het nieuwe
besturingssysteem Windows 95.
Vanaf 1990 ontstond de vijfde generatie programmeertalen; daarin staan objecten centraal, en niet zozeer de
instructies.
De bekendste object-georiënteerde programmeertalen zijn
C++, Visual Basic, Delphi en Java. Vooral die
laatste programmeertaal, die in 1995 werd ontwikkeld door Sun, neemt de laatste jaren een hoge vlucht,
omdat die speciaal gemaakt is voor toepassingen via het internet.
In 1996 werd de DVD aangekondigd.
Ook in 1996 werd de USB (Universal Serial Bus) voor het eerst toegepast.
De Pentium II kwam in 1997 op de markt. Deze haalde een kloksnelheid van maar liefst 450 MHz.
Ook AMD en Apple zaten niet stil en kwamen ook met nieuwe modellen.
Windows 98 kwam in 1998. In dat jaar begon ook de spraakherkenning op te komen.
De Pentium III verscheen in 1999.
Linux, een gratis besturingssysteem, begon aan een opmars. Je ziet de linux-mascotte hiernaast.
In 2000 kwamen de eerste Pentium 4-processoren op de markt. Deze hadden in het begin
een kloksnelheid van 1.4 GHz.
De processorbus liep op 400 MHz, dat was drie keer zo snel als de 133 MHz bus van de Pentium III.
2000 - heden
Er werd eind 2001 een nieuwe versie van Windows uitgebracht, namelijk Windows XP.
En met Windows XP kregen computers ook steeds meer werkgeheugen; Windows XP draait pas lekker met 512 MB Ramgeheugen.
De processoren van AMD wonnen na 2000 steeds meer terrein.
Maar in november 2002 kwam Intel met een 3 GHz versie van de Pentium 4
, en was toen weer sneller dan de AMD Athlon XP.
Dit was de eerste processor met Hyper Threading.
Hyper Threading is een technologie die er voor zorgt dat er twee processen
tegelijk kunnen worden uitgevoerd; de schijn wordt gewekt dat er twee processoren aanwezig zijn terwijl er toch maar één
is.
In februari 2004 kwam Intel met een nog snellere versie van de Pentium 4, hij werd Prescott genoemd en de snelste fabrieksvariant had
een kloksnelheid van 3.8 GHz.
Maar het nadeel was dat hij veel meer hitte produceerde en veel meer stroom verbuikte.
Vlak daarna, ook in 2004, kwam de eerste 64-bits processor op de markt: de
AMD Athlon64. Hij heeft een veel
lagere kloksnelheid maar is toch even snel als de 32-bits Pentium 4 van Intel. Door de lagere kloksnelheid heeft hij een lager
stroomverbruik en wordt hij veel minder warm.
In 2005 werd de Pentium-D geïntroduceerd. Dat waren eigenlijk twee Prescotts, die aan elkaar waren geplakt, en zo was de eerste
Dual Core processor op de markt.
De verbeterde versie van deze processor werd ook niet meer Pentium genoemd, maar Intel Core Duo. Deze processor beschikt over een
combinatie van twee kernen die onderling gebruikmaken van één cache van 2 MB.
De snelste versie werkt op 2,16 GHz en de processorbus draait op 667 MHz.
De kloksnelheid is dus lager dan bij de Pentium 4, dat is
nodig omdat de warmte-ontwikkeling bij het gebruik van twee processoren anders te hoog wordt.
In 2004 begon de USB-stick aan zijn opmars. In de stick zit flashgeheugen, dat voor de opslag zorgt.
Doordat hij klein is, een grote opslagcapaciteit heeft, betrouwbaar is, en niet duur, heeft de USB-stick de
diskette grotendeels vervangen.
1 USB-stekker
2 Controller chip, die zorgt voor de interface tussen de USB en het geheugen
3 Testpunten
4 Flashgeheugen chip
In 2007 verscheen Windows Vista.
De verbetering ten opzichte van Windows XP is echter niet spectaculair.
Eind 2009 verscheen Windows 7.
Blu-ray is een beoogde opvolger van de dvd.
De kortere golflengte van de gebruikte blauwe laser maakt het mogelijk een hogere informatiedichtheid te behalen,
zodat meer informatie op dezelfde schijf kan worden opgeslagen.
Een blu-ray schijf heeft een capaciteit van
ongeveer 25 GB, maar het is ook mogelijk om verscheidene lagen boven op elkaar te zetten. Hierdoor
is het mogelijk om meer dan 150 GB op één schijf te zetten.
Ook de Tablet-PC (zie de foto links) wordt steeds meer gebruikt.
De iPad, de eerste tablet-pc, werd in 2010 voor het eerst aan het publiek getoond door Apple-topman Steve Jobs. In 2011 verscheen
de iPad 2, die met 24,1 x 18,6 x 0,86 cm iets kleiner en een derde dunner is dan de iPad en tot negen keer zo snel.
Met een tablet-pc kun je onder andere boeken lezen, luisteren naar muziek, films kijken,
videogames spelen, e-mailen en surfen op het internet.
Tablet-pc's worden bediend via een aanraakscherm (touchscreen), de veegbeweging
wordt veel gebruikt.
Verder heeft de smartphone de "gewone mobiele telefoon" bijna verdrongen.
Een smartphone is een mobiele telefoon die uitgebreide computermogelijkheden biedt. Een smartphone kan beschouwd
worden als een handcomputer of pda die tegelijk een telefoon is.
Je kunt er adressen en afspraken mee opslaan, e-mail ontvangen en versturen, internetpagina's bekijken, muziek beluisteren
en filmpjes bekijken. Er zijn voor de meeste smartphones heel veel apps, dat zijn toepassingen die vaak gratis te downloaden zijn.
Smartphones werken met verschillende besturingssystemen.
De meestgebruikte zijn Google Android, BlackBerry OS en iOS (dat is het operating system voor de iPhone van Apple).
Met een smartphone kun je heel gemakkelijk gebruik maken van de zogenaamde social media:
Twitter, Facebook, Hyves enz.
20.4 De wet van Moore
De technologische vooruitgang van chips houdt zich al tientallen jaren aan de Wet van Moore
(Moore was één van de oprichters van Intel).
De Wet van Moore stelt dat het aantal transistors op een computerchip elke 1,5 jaar verdubbelt.
Het gaat dus om het aantal transistors, en niet om de snelheid. Maar ook de snelheid heeft zich bijna
aan dezelfde wetmatigheid gehouden.
De laatste jaren lijkt de groei van de kloksnelheid van de chips te stagneren en komt niet meer boven de 3,3 GHz.
Het energieverbruik, en de daarmee samenhangende hitteafgifte, van processoren is het grote probleem.
Als oplossing daarvoor plaatsen de chipfabrikanten nu meerdere processoren op een chip.
Zo kan de Wet van Moore nog wel een tijdje geldig blijven.
Wetenschappelijk onderzoek en technische ontwikkelingen hebben in zestig jaar de binaire schakelaar voor de
opslag en verwerking van een bit enorm verkleind.
In 1950 had een schakelaar de grootte van een gloeilamp van ongeveer 10 cm, en nu is de
grootte minder dan een miljoenste
millimeter. Die schakelaar is dus meer dan een miljard keer zo klein geworden, en ook nog bijna een miljoen keer zo snel.
Een processorchip is niet groter dan een speldeknop. Omdat er verbindingen met de rest van de computer nodig zijn zit de chip in een
behuizing met verbindingspootjes, die in de socket voor de microprocessor past. Die behuizing is veel groter dan de eigenlijke
chip zelf.
Ook in een tv, mobiele telefoon, horloge, en betaalkaart zit een processorchip.
Hieronder zie je een tabel met de microprocessoren van Intel.
De 8088 (ook wel XT genoemd) wordt vaak als basis genomen, dat was de eerste microprocessor die meer kon dan rekenen.
De processoren, die later kwamen, zijn allemaal verbeteringen op de basis.
Ze zijn allemaal backward compatibel: bijvoorbeeld de Pentium 4 kan elk programma, dat de 8088 kon verwerken, ook verwerken, maar het
gaat wel ongeveer 5000 keer zo snel.
Bij de laatste processoren is het aantal MIPS niet vermeld; bij die processoren is het aantal
MIPS namelijk
sterk afhankelijk van het soort programma, dat gedraaid wordt, en daarom is er geen standaard aantal voor te noemen.
Om deze reden wordt ook wel gezegd dat MIPS de afkorting is van Meaningless Indication of Processor Speed
(betekenisloze indicatie van de processorsnelheid), omdat het aantal MIPS in de praktijk weinig zegt over de snelheid van de processor.
| Naam |
Jaar |
Transistors |
Kloksnelheid |
Aantal bits (processor,bus) |
MIPS |
| 4004 |
1971 |
2300 |
0.1 MHz |
4 bits |
0.07 |
| 8008 |
1972 |
3500 |
0.2 MHz |
8 bits |
0.05 |
| 8080 |
1974 |
6000 |
2 MHz |
8 bits |
0.64 |
| 8088 (XT) |
1979 |
29000 |
5 MHz |
16 bits, 8-bit bus |
0.33 |
| 80286 (AT) |
1982 |
134000 |
6 MHz |
16 bits |
1 |
| 80386 |
1985 |
275000 |
16 MHz |
32 bits |
5 |
| 80486 |
1989 |
1 200 000 |
25 MHz |
32 bits |
20 |
| Pentium |
1993 |
3 100 000 |
60 MHz |
32 bits, 64-bit bus |
100 |
| Pentium Pro |
1995 |
5 500 000 |
150 MHz |
32 bits, 64-bit bus |
250 |
| Pentium II |
1997 |
7 500 000 |
233 MHz |
32 bits, 64-bit bus |
300 |
| Pentium III |
1999 |
9 500 000 |
450 MHz |
32 bits, 64-bit bus |
510 |
| Pentium 4 |
2000 |
42 000 000 |
1.3 GHz |
32 bits, 64-bit bus |
1700 |
| Pentium 4 "Prescott" |
2004 |
125 000 000 |
2.8 GHz |
32 bits, 64-bit bus |
7000 |
| Pentium D |
2005 |
230 000 000 |
2.8 GHz |
64 bits |
16000 |
| Core Duo |
2006 |
152 000 000 |
1.6 GHz |
64 bits |
? |
| Core I7 |
2008 |
731 000 000 |
3.2 GHz |
64 bits (en 4 kernen) |
? |
20.5 De ICT-matrix
Als je in de ICT wilt werken kun je uit een heleboel richtingen kiezen.
Op allerlei werkterreinen zijn informatici werkzaam; ze kunnen heel veel verschillende activiteiten uitvoeren en functies uitoefenen.
Om deze activiteiten overzichtelijk weer te kunnen geven is er een zogenaamde ICT-matrix ontwikkeld.
| |
Innovatie en beleid |
Ontwikkeling en Invoering |
Exploitatie en beheer |
| Personen | | | |
| Processen | | | |
| Programma's | | | |
| Processoren | | | |
Verticaal, in de rijen onder elkaar, staan de vier P's: processoren, programma's, processen en personen.
Deze vier onderdelen spelen bij elk geautomatiseerd informatiesysteem een rol, maar als je werkt in de ICT ben je meestal
gespecialiseerd in één van de vier.
-
Je kunt vooral bezig zijn met de hardware, dus de apparatuur, en de bijbehorende besturingssoftware.
Dit wordt wel de ICT-infrastructuur genoemd.
In die apparatuur zitten altijd processoren, en omdat dat woord met een P begint wordt het met het woord processoren aangegeven.
Hieronder vallen bijvoorbeeld werkzaamheden aan netwerken, randapparatuur, computersystemen en besturingssystemen.
-
Je kunt ook bezig zijn met het ontwikkelen van software, dus het maken van
programma's. Dat kunnen applicaties zijn, die ontwikkeld
zijn voor mensen die gebruik maken van een informatiesysteem.
Het kunnen ook programma's zijn die in bepaalde producten zitten, dan wordt het embedded software genoemd.
En je kunt ook bezig zijn met de ontwikkeling van diensten, die gebeuren bij geautomatiseerde transacties, bijvoorbeeld in de
mobiele telefonie.
-
Het kan ook zijn dat je vooral bezig bent met processen. Dat gaat eigenlijk vooraf aan het ontwikkelen van software.
Als een fabriek een bepaald fabricageproces geautomatiseerd wil hebben, dan moet er eerst goed bekeken worden hoe dat proces precies in
elkaar zit.
Het kan ook een bedrijfsproces zijn, bijvoorbeeld de afhandeling van de aankoop van een klant. Daar komt een heleboel bij kijken:
hij of zij kan eerst informatie opvragen, dan iets bestellen, dan moet het geleverd worden en er moet een factuur voor komen, en
na verloop van tijd moet worden gecontroleerd of er wel betaald is, enz. Als je wilt dat dat allemaal per computer gebeurt dan
moet je er eerst goed over nadenken hoe dat moet gebeuren en in welke volgorde. En dan ben je bezig met processen.
-
Tenslotte kun je in de ICT werkzaam zijn door mensen te leren hoe ze met ICT-systemen en
ICT-toepassingen om moeten gaan.
Je kunt je ook bezighouden met de moeilijkheden, die systemen opleveren voor de gebruikers, en kijken hoe je die
moeilijkheden kunt voorkomen. Hoe kun je de menu's van een mobiele telefoon zo maken, dat het gebruik zo logisch mogelijk is en
je geen handleiding nodig hebt om er mee te werken. Je hebt dan veel contact met mensen nodig, en je bent dan dus
hoofdzakelijk bezig met personen.
Horizontaal, in de kolommen naast elkaar, zie je de drie fasen die je bij het ontwikkelen
van een informatiesysteem kunt onderscheiden:
-
Innovatie en beleid.
Als een systeem voor de eerste keer gemaakt moet worden moet er goed over nagedacht worden wat er in moet en hoe.
Wie het moet maken, wat het mag kosten, hoe lang het mag duren, enz.
-
Ontwikkeling en invoering.
Als dat allemaal bedacht is kan het systeem echt worden ontwikkeld, en als het klaar is moet het worden ingevoerd.
- Exploitatie en beheer.
Als het systeem is ingevoerd moet het operationeel worden gehouden, er moet voor worden gezorgd dat het blijft werken.
Een ICT-er kan werkzaam zijn in elk van de twaalf cellen van de ICT-matrix. Vaak is een informaticus werkzaam in een combinatie
van cellen.
In de matrix zie je een aantal voorbeelden van mogelijke functies.
Vervolgopleidingen informatica
Binnen de opleidingen in Nederland waar je informatica kunt studeren onderscheidt men vier richtingen.
Die richtingen corresponderen met de vier aspecten in de rijen van de ICT-matrix.
Deze richtingen zijn:
Bedrijfskundige Informatica (I/b):
Bij deze richting wordt veel aandacht besteed aan de bedrijfsorganisatie en de toepassing van informatica.
Het gaat vooral om processen binnen een organisatie en de daarbij behorende informatiesystemen.
Informatica (I/i):
Bij deze richting moet je meer van de technische kant van informatiesystemen weten, en je moet interesse hebben voor programmeren.
Het gaat vooral om het ontwikkelen van softwaresystemen, informatiesystemen en computersystemen.
Technische informatica (I/t):
Deze opleiding besteedt vooral aandacht aan hardware en netwerken en minder aan software.
Men houdt zich vooral bezig met technische bedrijfsprocessen, technische informatiesystemen en embedded systemen.
Informatica met communicatiespecialisatie (I/c):
Bij deze opleiding ontwikkel je de nodige kennis op de gebieden van bedrijfs-communicatie, interne communicatie,
marketingcommunicatie, media en communicatieplanning.
20.6 Toepassingsgebieden van de informatica
Als je de ICT in wilt dan kun je werkzaam worden op een heleboel terreinen.
Enkele werkterreinen waarin informatici werken zijn:
Techniek:
In kassen vindt automatische besproeing en temperatuurregeling plaats dankzij
meet- en regelapparatuur. Er zijn ICT'ers
nodig om die apparatuur te ontwerpen en te verfijnen.
Ook (File)waarschuwingssystemen en navigatiesystemen voor de scheepvaart en het autoverkeer hebben de laatste jaren
een opmars gemaakt dankzij informatici.
Op een boorplatform moeten complexe regelsystemen ervoor zorgen dat het transport van olie en/of gas op elk moment op een
veilige manier plaatsvindt.
Ook bij de productie van electriciteit, de verwerking van afval, enz. worden technische informatiesystemen gebruikt.
Vliegtuigen en ruimtevaart:
In vliegtuigen vind je meer dan 100 processoren in allerhande systemen.
Bijvoorbeeld de automatische piloot en geautomatiseerde ontstekingssystemen voor raketmotoren.
Dat alles is ontwikkeld en wordt nog steeds verder ontwikkeld door ICT'ers.
Door de hoge kosten van de ontwikkeling van ruimtevaartuigen en lanceringssystemen werd gezocht naar betaalbare alternatieven.
Dat werd gevonden door ruimtevaartuigen onbemand naar planeten te sturen. Dat is alleen mogelijk door de honderden ICT-toepassingen
die daarvoor zijn ontwikkeld.
Multimedia:
Door digitalisering zijn de bewerkingsmogelijkheden van beeld en geluid de laatste jaren sterk toegenomen.
Er zijn inmiddels videofilms gemaakt die volledig met behulp van computersystemen zijn geproduceerd.
Ook in simulaties en computerspellen worden veel animaties en beeldbewerkingen gebruikt.
Ook geluid kan met met behulp van computersystemen digitaal worden gemaakt.
Door speciale compressietechnieken is het mogelijk de omvang van een geluids- en videofragment tot 200 keer te verkleinen;
dat is belangrijk om het snel te kunnen transporteren over een netwerk.
Communicatie:
 De mobiele communicatie heeft de laatste jaren een enorme vlucht genomen.
Om die mobiele communicatie mogelijk te maken
spelen computersystemen een essentiële rol. De boodschappen zijn gedigitaliseerd en worden in kleine pakketjes verzonden via een
netwerk van computergestuurde centrales.
Ook komt men steeds verder met interactieve televisie: de kijker kan tijdens een programma ergens op stemmen, hij of zij kan soms
reageren of vragen stellen. Om dat te kunnen realiseren zijn er ook veel ICT-systemen vereist.
Economie:
 Je kunt tegenwoordig overal pinnen. Om ervoor te zorgen dat dat kan, en dat het veilig kan, zijn ingewikkelde computersystemen nodig.
Geautomatiseerde kassa's en het scannen van de artikelen, ook dat is gerealiseerd dankzij ICT'ers.
Voor grootwinkelbedrijven is de automatisering ook onmisbaar: inkoop, bevoorrading, registratie van de verkopen, bestellingen, alles
gaat via computersystemen.
Electronisch winkelen via internet wordt steeds meer geaccepteerd, en er zijn veel informatici nodig om dat
in goede banen te leiden.
Verder zijn er voor de personeelsadministratie en de salarisadministratie van bedrijven computersystemen nodig, die worden beheerd
door ICT'ers.
Overheid:
 De overheid maakt op grote schaal gebruik van ICT-toepassingen.
Bij de belastingdienst werken honderden ICT'ers, want steeds komen er nieuwe regelingen die ingevoerd moeten worden.
Op alle gemeentekantoren wordt gewerkt met de Gemeentelijke Basis Administratie (GBA), zodat alle nederlanders in het bevolkingsregister
zijn opgenomen. Het ministerie kan daar ook gebruik van maken, en het ook koppelen aan andere bestanden waardoor bepaalde
misstanden aan de kaak gesteld kunnen worden. Maar er zijn wel informatici nodig om dat te doen.
Ook overheidsorganen als het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS) en het Centraal Plan Bureau (CPB) maken op grote
schaal gebruik van ICT-toepassingen.
Bij de Marine, de Landmacht en de Luchtmacht zijn ook veel informatici nodig. Er worden veel embedded systemen gebruikt in wapens,
straaljagers, onderzeeërs en tanks. En natuurlijk is de communicatie bij de defensie erg belangrijk.
Het ministerie van Economische Zaken stimuleert het ICT-gebruik. Het beleid is erop gericht van Nederland een toonaangevend land
te maken op ICT-gebied. Daarom start het ministerie geregeld onderzoeken naar nieuwe ontwikkelingen op dat gebied.
|