De geschiedenis van de computer ( Essay )

Van abacus tot internet

Voorwoord

Omdat mijn vader de administratie regelde voor het bedrijf van mijn opa hadden we al vrij snel een computer in huis. In het begin waren we nog wat onwennig maar gaandeweg ontdekten we het potentieel van die grijze doos. We gebruikten hem als tekstverwerker en natuurlijk kon je er geweldige spelletjes op spelen. Mijn eerste eigen computer was een tweedehands Atari die ik vooral gebruikte voor muziek en het programmeren van eenvoudige programmatjes. Begin jaren 90 kregen we al vrij snel de beschikking van internet. In het begin was dat nog heel krakkemikkig met een modem en een telefoonverbinding. Het duurde een eeuwigheid om alleen al een foto te laten verschijnen als dat al lukte. Toch ben ik blij dat ik die ontwikkeling nabij heb meegemaakt. Anno 2019 is er wel een en ander verandert. Computers zijn er ter grootte van een broekzak en internet is razendsnel. Dit essay probeert meer duidelijkheid te scheppen over de vragen hoe computers werken en wat hun geschiedenis is.

Veel leesplezier!

Bas van den Brink

Inleiding

Tegenwoordig is vrijwel elk huishouden in het bezit van één of meerdere computers. Hoewel de meeste mensen hier uitstekend mee overweg kunnen staan ze er meestal niet bij stil hoe een computer nu eigenlijk werkt en wie het heeft uitgevonden. Dit essay probeert een antwoord te geven op deze vragen aan de hand van de chronologische ontwikkeling van de computertechniek. Er wordt begonnen met een beschrijving van de allereerste rekenhulpmiddelen waarna al snel wordt overgegaan op een korte behandeling van de vroegste elektronische componenten en de achterliggende theorie van de computerwetenschappen. Vanzelfsprekend worden de eerste computers en hun belangrijkste opvolgers besproken. Ten slotte wordt de historie van het internet behandeld. De eerste rekenhulpmiddelen

De eerste rekenhulpmiddelen

Reeds sinds het begin van de beschaving maken mensen gebruik van rekenhulpmiddelen. In het begin waren dat nog slechts krasjes op kleitabletten die gebruikt werden voor eenvoudige rekenkundige berekeningen. Na de ontdekking van de natuurlijke getallen in het Midden-Oosten werden vaak stokjes gebruikt om getallen weer te geven. Het cijfer 2 bestaat bijvoorbeeld in zijn oorspronkelijke vorm uit twee stokjes die diagonaal met elkaar verbonden zijn. De Romeinen vonden een meer geavanceerd rekentuig uit in de vorm van een abacus. Deze constructie bestaat uit een houten frame met een horizontaal plankje. Daaroverheen zijn een aantal metalen draden bevestigd, dusdanig dat ze met een u-vorm over het plankje lopen. Aan elke draad zitten een aantal kralen die vrij over de draden kunnen bewegen. De ringen representeren respectievelijk eenheden, tientallen, honderdtallen en duizendtallen. Door de kralen naar voren of naar achteren te schuiven kunnen eenvoudig complexe berekeningen worden opgelost. De eerste automatische rekenmachine liet echter op zich wachten tot de 16de eeuw. Omstreeks die tijd vond de Franse wis- en natuurkundige Blaise Pascal de Pascaline uit. Dit vernuftige apparaat bestond uit een houten kistje met 8 tandraderen die in elkaar grijpen. Elk rad kwam overeen met één van de Franse munten. Als één van de raderen gedraaid wordt dan zullen de andere raderen op een dusdanige wijze verspringen dat de equivalente waarde voor de andere munten bepaald kan worden. Op die manier konden rekenkundige berekeningen eenvoudig worden uitgevoerd. Tijdens de industriële revolutie vond er een snelle opeenvolging plaats van nieuwe technologie en wetenschappelijke vooruitgang. In fabrieken vond een sterke automatisering plaats. Dit resulteerde onder meer in de ontwikkeling van textielmachines die geprogrammeerd werden door middel van ponskaarten. Dezelfde techniek werd gebruikt voor de data invoer van de eerste computers. In die tijd raakte ook het fundamenteel wiskundig onderzoek in een stroomversnelling. Een voor de computerwetenschappen relevante theorie is de zogenaamde Booleaanse algebra. Deze wordt in het volgende hoofdstuk besproken.

Booleaanse algebra

De wiskundige basis van alle digitale computers is de zogenaamde Booleaanse algebra. Deze is ontwikkeld door de Britse wiskundige George Boolean in het midden van de 19de eeuw. Er was vanzelfsprekend nog totaal geen sprake van computers maar het was slechts een theoretische uitbreiding van de verzamelingenleer. Er wordt bij dit theorema uitgegaan van een verzameling S die slechts bestaat uit waar en onwaar oftewel 1 en 0. Boolean ontwierp een totaal nieuwe manier van notatie om hiermee te kunnen rekenen. Op die manier konden complexe logische formules sterk worden vereenvoudig. Het voert te ver om dit uitgebreid te bespreken. De ontwerpers van de eerste computers waren in staat om de Booleaanse logica om te zetten in elektronische poorten zoals de And-poort en de Nor-poort. Door veel poorten parallel te koppelen kunnen zeer uiteenlopende berekeningen zeer snel worden opgelost. In de volgende tabel zijn de belangrijkste logische poorten met hun specifieke eigenschappen weergegeven.

Niet of Nor;
IN          UIT
1            0
0            1



En of And;
IN          UIT
0.0          0
0.1          0
1.0          0
1.1          1

Niet En of Nand;
IN           UIT
0.0          1
0.1          1
1.0          1
1.1          0

Of of Or;
IN           UIT
0.0          0
0.1          1
1.0          1
1.1          0







Niet Of of Nor;
IN           UIT
0.0          1
0.1          0
1.0          0
1.1          1







Xclusief Of of Xor;
IN           UIT
0.0          0
0.1          1
1.0          1
1.1          0







Elektronenbuizen

Een elektronenbuis of radiobuis bestaat uit een vacuümgetrokken glazen buisje. In de binnenkant van het buisje bevinden zich twee metalen plaatjes, elektrodes genaamd. De ene elektrode wordt anode genoemd en is negatief geladen. Het tweede plaatje wordt kathode genoemd en is positief geladen. Tussen de beide elektroden wordt een stuurrooster geplaatst. Een dergelijk systeem wordt een triode genoemd. Als de spanning op het rooster negatief wordt dan wordt de stroomtoevoer geblokkeerd. Op die manier ontstaat er een elektronische schakelaar die gebruikt kan worden als versterker of als onderdeel van een logische poort. Een Nand-poort bestaat bijvoorbeeld uit 1 radiobuis. Andere poorten hebben meerdere buizen nodig om het gewenste doel te bereiken.

IBM

Het legendarische bedrijf IBM (International Business Machines) is in 1911 ontstaan door een fusie tussen een bedrijf dat gegevensverwerkende machines ontwikkelde, een bedrijf dat weegschalen en vleessnijmachines produceerde en een bedrijf dat professionele uurwerken maakte. Hun eerste product, een ponskaartprintmachine, werd onder andere gebruikt door de Duitsers tijdens de tweede Wereldoorlog, wat ze in de VS veel kritiek opleverde. Vanaf 1940 begon het bedrijf met de productie van rekenmachines die werkten met behulp van elektronenbuizen. In 1956 bracht IBM de eerste harde schijf op de markt met een capaciteit van 5 MB. Dit gevaarte bestond uit een enorme stapel magnetische schijven. Na de tweede wereldoorlog begon IBM met de ontwikkeling van geavanceerde computers. Dit resulteerde in 1959 in de 1401, de eerste supercomputer. In 1967 werd de diskette uitgevonden wat een revolutie bracht op het gebied van dataopslag. In 1981 kwam IBM met hun personal computer. De combinatie van deze pc’s met de besturingssoftware van Microsoft was vanaf die tijd de standaard. In 1996 wist de IBM-schaakcomputer Deep Blue de toenmalige schaakkampioen Garri Kasparov te verslaan.

Alan Turing

De Britse wiskundige Alan Turing leefde van 1912 tot 1953. Hij was de belangrijkste pionier op het gebied van de computerwetenschappen en wordt algemeen gezien als één van de belangrijkste wiskundigen van de 20ste eeuw. Hij worstelde zijn hele leven met zijn homoseksualiteit en had een aantal depressieve perioden. Hij overleed door het eten van een vergiftigde appel. Het is echter niet helemaal duidelijk of dit zelfmoord was of een ongeluk. Turing experimenteerde namelijk regelmatig met cyanide en andere chemicaliën. Tijdens de Tweede wereldoorlog werkte hij bij de Britse crypto-analytische dienst. Het doel van deze instelling was om Duitse berichten te decoderen. Deze berichten waren gecreëerd door de Enigma machine. Dit gevaarte was uitgevonden door Siger AG en bestond ruwweg uit een toetsenbord en drie roterende bakelieten schijven. Aan elke schijf bevond zich een metalen ring met 26 variërende letters. Dit systeem werd niet te kraken geacht maar Turing ontdekte toch een aantal onvolkomenheden. Het kraken van de Enigma machine was bijzonder belangrijk voor de geallieerde winst van de U-bootoorlog. Na de oorlog legde Turing zich vooral toe op fundamenteel wiskundig onderzoek. Een belangrijk resultaat hiervan was de zogenaamde Turingmachine. Dit gedachtenexperiment was een denkbeeldig apparaat dat in 1 stap, 2 verschillende waarden kan aanpassen. Hiermee kunnen in principe alle mogelijke berekeningen worden uitgevoerd mits er voldoende energie en capaciteit beschikbaar is. Het apparaat dat Turing bedacht bestaat ruwweg uit een oneindig lange band met daarop op vaste afstand een aantal markeringen. Daarop bevindt zich een magnetische kop die zowel kan lezen als schrijven. De kop kan nu één bepaalde toestand aannemen oftewel aan of uit of 1 of 0. Hiervoor wordt vanzelfsprekend de Booleaanse algebra gebruikt. De kop kan nu volgens vooraf bepaalde regels van toestand veranderen. Aan het begin van het programma wordt de band beschreven met de gewenste getallen in binaire code. Om het gewenste programma uit te voeren beweegt de kop van links naar rechts en van rechts naar links en verandert de karakters op de band om zo de berekening uit te voeren. Een computer die op deze manier alle mogelijke berekening kan uitvoeren wordt Turingvolledig genoemd. Alle moderne computers voldoen aan deze eis. Nadere informatie over binaire getallen staat in de bijlage.

De eerste computers

Het eerste apparaat dat door het werk van Turing werd gebouwd was de Britse Colossus. Omdat deze machine nog niet Turingvolledig was mocht het nog geen computer worden genoemd. Het was eigenlijk meer een decodeermachine om de Duitse berichten te ontcijferen. Hij deed zijn naam eer aan omdat hij bestond uit meer dan 1500 elektronenbuizen. Hij was voorzien van een ponskaartlezer voor het invoeren van gegevens. Deze werd aangedreven door een soort telexmachine zodat het niet nodig was om ellenlange binaire codes in te voeren. De Colossus werd bediend door een soort ouderwetse telefooncentrale. Het gevaarte werd in het diepste geheim ontwikkeld door de wiskundige Max Newman en de elektrotechnicus Thomas Flowers. Na de oorlog zijn alle exemplaren vernietigd. De eerste elektronische machine die wel Turingvolledig was, was de Amerikaanse ENIAC-computer. Deze werd vanaf 1943 gebouwd in Princeton instituut. De ENIAC was ontwikkeld om ballistische berekeningen uit te voeren. De naam ENIAC staat voor Electronic Numerical Integrator And Computer. De berekeningen werden geleverd door 19.000 elektronenbuizen. Om de ENIAC te programmeren moest de gehele hardwareconstruktie opnieuw worden verbonden. Dit secure werk werd gedaan door zes vrouwen die af en toe wanhopig werden door de enorme complexiteit van deze gigantische machine.

Transistors

Door het gebruik van elektronenbuizen waren computers in het begin log, zwaar, traag, duur en kwetsbaar. Dit euvel werd grotendeels opgelost door de uitvinding van de transistor. Deze component werd ontwikkeld door Bell-labs in de VS. Een transistor bestaat uit een stukje halfgeleidend materiaal. Aan de rand hiervan bevinden zich een overmaat aan elektronen en is daarom negatief geladen. Het middelste deel heeft juist een tekort aan elektronen en is dus positief geladen. Aan alle drie de lagen wordt een elektrisch contact aangebracht. Het contact aan de eerste negatief geladen kant wordt Basis genoemd en is de plaats waar de elektrische stroom binnentreedt. Het contact aan de positieve laag wordt Collector genoemd. Het contact aan de andere negatieve kant wordt Emitter genoemd en is de plaats waar de stroom de transistor verlaat. De weerstand van de positief geladen plaats kan nu gevarieerd worden door het veranderen van de elektrische spanning tussen de Basis en de Emitter. Op deze manier kan de stroom tussen de Collector en de Emitter variëren. Op deze wijze wordt de Collectorstroom versterkt. Als de spanning tussen de Basis en de Emitter slechts twee verschillende waarden kan hebben dan fungeert een transistor als een elektrische schakelaar. In principe is dit dezelfde werking als een radiobuis. Een transistor kan echter vele malen kleiner, eenvoudiger, goedkoper en duurzamer gemaakt worden. Zo konden computers veel kleiner en betaalbaarder worden. Tegenwoordig worden in computers een ander type transistor gebruikt omdat deze veel eenvoudiger geproduceerd kan worden in microchips. Deze veldeffecttransistoren (fet) bestaan uit een stukje halfgeleidend materiaal waarop een isolerende laag is aangebracht. Daarop wordt een dunne goed geleidende metaallaag bevestigd. Aan beide kanten van de transistor bevinden zich contactpunten met de namen source en drain. Het contact op het metaallaagje wordt Gate genoemd. Er gaat nu een stroom lopen tussen de Source en de Drain. Een elektrische spanning op de Gate kan deze stroom als het ware tegen de isolerende laag aan drukken zodat deze geblokkeerd wordt. Op deze wijze ontstaat ook een elektrische schakelaar.

De microchip

Oorspronkelijk werden alle elektronische componenten los van elkaar op een stuk printplaat gesoldeerd. Dit was een secuur en tijdrovend klusje en leidde tot logge apparaten. In de zomer van 1958 was bij transistorproducent Texas Instruments bijna elke medewerker op vakantie. De jongste medewerker, Jack Kilby, had nog niet voldoende vakantiedagen en moest blijven werken. Omdat er weinig te doen was begon hij te prutsen aan een stukje halfgeleidend materiaal. Hij wist hier een transistor en een weerstand in aan te brengen wat resulteerde in een oscillator, een schakeling die een wisselstroom opwekt. De allereerste geïntegreerde schakeling was een feit. Iets later kwam Robbert Noyce van de concurrent Intel met een makkelijk te produceren type. Daarna ging de ontwikkeling van de microchip razendsnel. De ontwikkeling voldoet al 40 jaar aan de Wet van Moore. Deze economische wet, bedacht door de oprichter van Intel stelt dat het aantal transistors op een geïntegreerde schakeling (IC) elke twee jaar verdubbelt. Tegenwoordig geldt de wet niet langer omdat de fysieke grens bijna bereikt is. De actieve kern van een chip is de zogenaamde Arithmetic Logic Unit (ALU). Daarnaast zijn ze voorzien van een accumulator, een apparaat om snel een aantal gegevens op te slaan. Tenslotte is er een program counter (pc) aanwezig evenals een klok om de berekeningen synchroon te laten verlopen. Tenslotte zijn microchips voorzien van enkele kanalen die gebruikt worden voor datatransport. De productie van microchips gaat over het algemeen op de volgende manier. Er wordt een plak silicium voorzien van een dun isolerend laagje siliciumoxide. Dit wordt een Wafer genoemd. Dit wordt voorzien van een chemische vloeistof die actief is voor licht. Boven de Wafer wordt nu een zogenaamd masker geplaatst. In deze dunne film is de hele structuur van de te produceren microchip aanwezig. Er wordt nu een intense lichtbundel door het masker gestuurd. Op de Wafer wordt het gewenste patroon geprojecteerd. Op de plekken waar licht aanwezig is zal de chemische stof het oxidelaagje wegetsen. Door een metaallaagje aan dit systeem toe te voegen ontstaat er een verzameling veldeffecttransistoren op exact de juiste plaats. De firma ASML in het Brabantse Velthoven is één van de belangrijkste bedrijven die dergelijke machines ontwikkelt en produceert.

De muis

In 1964 werd door Douglas Engelbart en William English een eenvoudige manier uitgevonden om computers te bedienen. Dit was een muis die in eerste instantie bestond uit een houten doosje met drie grote schakelaars. De eerste commerciële computer waar de muis standaard mee werd geleverd was de Star-computer van Xerox. Deze bevatte echter nog maar 1 muisknop. Dit veranderde pas door de opkomst van de personal computer (pc) in de jaren 80. De eerste muizen werden bediend door middel van een rubberballetje dat in contact stond met twee sensoren die in een hoek van 90° ten opzichte van elkaar staan. Tegenwoordig werken muizen door middel van een lasertje. Als het laserstraaltje op een oneffenheid op het oppervlak schijnt dan wordt er een signaaltje naar een ccd-celletje gestuurd.

Commodore en Atari

In 1954 werd het bedrijf Commodore opgericht door Jack Tramiel. Het bedrijf begon als reparateur voor elektrische schrijfmachines. Al snel werd overgegaan op de productie van telmachines, een elektromechanische voorloper een rekenmachine. Na een reis door Japan ontdekte Tramiel het bestaan van elektronische rekenmachines en begon thuis met het de productie hiervan. De markt werd echter al snel overgenomen door het machtige Texas Instruments. Daarom legde Commodore zich toe op de ontwikkeling van computers. Dit resulteerde in de personal electronic transactor, de allereerste personal computer. In het begin van de jaren 80 bracht Commodore de C64 homecomputer uit. Deze thuiscomputer steeg ruimschoots boven de concurrentie uit. Hij was voorzien van een revolutionaire geluidchip die eigenlijk een complete digitale synthesizer was. De kwaliteit van het beeldscherm was ook nog nooit vertoond. Hij werd geprogrammeerd door gewone cassettebandjes. In 1985 was het breekpunt van het merk in de vorm van de Amiga homecomputer. Deze had een nog veel betere geluid- en beeldkwaliteit dan zijn voorganger. Daarnaast was de Amiga voorzien van een zeer krachtige 32 bits processor. Door slimme marketing van IBM werden de Commodore computers langzaam maar zeker uit de markt gedrukt. Vanaf toen was de pc de standaard hoewel die van inferieure kwaliteit was. In 1994 vroeg het bedrijf Commodore faillissement aan. In 1972 richtten Nolan Bushnell en Ted Dabney een bedrijf op dat zich toelegde op de ontwikkeling van games en spelcomputers met de naam Atari. Hun eerste product was het zeer populaire spel Pon. Dit was een sterk vereenvoudigd tafeltennisspel. De eerste versie kon alleen gespeeld worden in speelhallen maar later kwam er een consumentenversie op de markt die aangesloten kon worden op de televisie. In 1976 werd het merk Atari verkocht aan Warner communications. Onder hen werden een aantal succesvolle spelcomputers ontwikkeld zoals de 2600. In het begin van de jaren 80 had Atari last van slecht beleid en enorme concurrentie. Een samenwerking met het Japanse Nintendo mislukte eveneens. Vanaf 1985 legde Atari zich volledig toe op de ontwikkeling van thuiscomputers. De SE-reeks was nog een eenvoudig 8 bitssysteem maar de ST-reeks was erg populair vanwege de stabiele 16 bits Motorola processor. Het systeem was voorzien van een eenvoudige grafische gebruikersinterface. Omdat de computers standaard waren voorzien van een midiaansluiting waren deze computers erg geliefd bij muzikanten. De 64 bits Falcon was het hoogtepunt van Atari en was revolutionair. Na een aantal flops op de spelcomputermarkt werd het merk Atari overgenomen door het Franse Infogrames.

 Microsoft

De vrienden Bill Gates en Paul Allen werkten in 1975 aan een operator voor de programmeertaal Basic. Deze werd toegepast in de zelfbouwcomputer Altair 8800. Na een aantal min of meer succesvolle softwareproducten kwam Microsoft omstreeks 1980 met het besturingssysteem MS -DOS. De afkorting DOS staat voor desk operating system. Met behulp van dit systeem kon de gebruiker de computer bedienen met behulp van een aantal relatief eenvoudige commando’s. MS-DOS had een hiërarchische structuur bestaande uit mappen en bestanden, vergelijkbaar met een documentenkast. Het besturingssysteem draaide in het begin op personal computers van IBM maar later werden vooral pc’s gebruikt die voorzien waren van de processor uit de X86 serie van Intel. Rond 1984 werkte Microsoft aan een grafische schil rondom de structuur van MS-DOS. Dit nieuwe besturingssysteem werd Windows genoemd. 1990 was een succesvol jaar voor Microsoft. In dat jaar verscheen zowel een nieuwe verbeterde versie van Windows als de tekstverwerker Word en het rekenprogramma Excel. In 1995 veranderde het uiterlijk en de functionaliteit van Windows radicaal met de komst van Windows 95. Alle latere versies van Windows hebben ongeveer dezelfde verschijningsvorm. Na 2000 probeerde Microsoft een graantje mee te pikken op de smartphonemarkt met de Windowsphone. Deze kon de concurrentie echter niet aan met Google en Apple.

Apple

In 1975 waren de studievrienden Steve Jobs en Steve Wozniak in een garagebox aan het experimenteren met computeronderdelen. Dit resulteerde in de lente van 1976 tot de Apple 1. Direct daarna richtten ze samen met Ron Wayne het bedrijfje Applecomputers Inc. op. De naam was gekozen omdat Steve Jobs een dieet volgde van louter fruit. Het logo van een appel met een hap eruit is later wereldberoemd geworden. De Apple 1 was echter nog niet veel meer dan een prototype en werd sporadisch verkocht aan enkele bevriende liefhebbers. De opvolger, de Apple 2 was aanmerkelijk succesvoller en heeft een grote rol gespeeld in de opkomst van de personal computer. Door het binnenhalen van enkele ingenieurs van het computerbedrijf Xerox begon Apple te werken aan een grafisch besturingssysteem. Dit resulteerde in het besturingsprogramma Lisa en is toegepast op de opvolgers van de Apple 2. In 1984 kwam Apple met de baanbrekende Macintosh computer. Deze pc was voorzien van een beter grafisch besturingssysteem met de naam Mac Os. In 1998 kwam het bedrijf met de succesvolle IMac. Deze mondde uit in elegantie en vormgeving en was een verademing ten opzichte van de logge grijze dozen van de concurrentie. Door de verregaande minimalisering van computers kon Apple een kleine en veelzijdige mp3-speler ontwikkelen, de IPod. Duurdere versies waren voorzien van een touchscreen. De grotere versie hiervan werd IPad genoemd. In 2001 kwam Apple met en volledig nieuwe gebruikersinterface, OsX genaamd. Apple was voor 2007 vooral een merk voor creatieve mensen met veel geld. Dit veranderde in dat jaar radicaal door de komst van de IPhone. Dit was eigenlijk niet veel meer dan een kleine IPad waarmee ook getelefoneerd kon worden via een normaal gsm-signaal. In 2011 volgde Tim Cook Steve Jobs op als CEO.

E-mail, Internet en het World Wide Web

Al in het begin van de jaren 70 konden meerdere computers met elkaar communiceren door middel van een netwerk. Dit waren in het begin nog uitsluitend primitieve en onbetrouwbare systemen. Dit veranderde grotendeels door de ontwikkeling van het Arpanet. Dit netwerk werd in het Amerikaanse leger ontwikkeld om de wapenwedloop met Rusland te winnen. Omdat computers in die tijd allemaal verschillend waren moest er een soort universele interface worden ontwikkeld. Dit waren zeer geavanceerde 16 bit systemen ter grootte van een flinke koelkast. In feite waren dit de eerste routers. Het was dit netwerk waarop in 1971 de informaticus Ray Tomlinson het allereerste e-mail bericht stuurde. Hij schreef hiervoor een nieuw programma om e-mail te kunnen schrijven en verzenden. Deze software is bekend geworden onder de naam MUA (Mail User Agent). Om het bericht daadwerkelijk te versturen schreef Tomlinson tevens een zogenaamde MTA (Mail Transfer Agent). Om het e-mail bericht naar het juiste adres te sturen moet de geadresseerde persoon een unieke gebruikersnaam hebben. Dit adres moet in elk geval bestaan uit een persoonlijke gebruikersnaam en de mailserver. Dit laatste is een centrale computer die het e-mailverkeer coördineert. Een voorbeeld van een mailserver is Hotmail. Om deze twee termen te koppelen werd het inmiddels legendarische apenstaartje gebruikt, omdat dit een weinig gebruikt teken is. Een e-mailadres wordt afgesloten met een Top-leveldomain. Een voorbeeld hiervan is .com of. nl. Uiteindelijk komt een e-mailadres er zo uit te zien: Naam@hotmail.com .

In 1974 was het Arpanet aan vernieuwing toe. Er werd een totaal nieuw protocol geschreven, het zogenaamde internetprotocol (IP). Hierdoor werd het veel eenvoudiger om e-mailberichten te sturen en om realtime gegevens uit te wisselen. In 1983 stapte Arpanet definitief over op dit protocol en het internet was geboren. Desalniettemin was het netwerk destijds nog behoorlijk ontoegankelijk en werd vooral gebruikt door informatici in het Amerikaanse leger en verschillende universiteiten. Dit veranderde radicaal door de komst van het World Wide Web (www). Dit is een grafische schil rond het internet waarmee onderlinge communicatie mogelijk is door het gebruik van hyperlinks. Om hier toegang toe te krijgen is een Browser nodig. Dit is een computerprogramma om de websites weer te geven. De eerste browser was Mosaic maar tegenwoordig zijn er talloze nieuwe browsers gekomen zoals Netscape, Firefox en Safari. Het World-wide-web werd ontwikkeld door Tim Berners en Robert Cailliau van het CERN-instituut voor deeltjesfysica. Het was oorspronkelijk bedoeld om eenvoudig wetenschappelijke artikelen uit te wisselen binnen het CERN. De afkorting www was eigenlijk een grap van de Vlaming Cailliau omdat het in het Nederlands eenvoudig is uit te spreken maar in het Engels wordt het uitgesproken als doubleyou, doubleyou, doubleyou, wat veel lastiger is. In 1990 werd het Web vrijgegeven aan de wereld. Daarna is het aantal websites met een ongekende snelheid toegenomen. Om wegwijs te worden op het Web zijn er zoekmachines ontwikkeld. Dit zijn internetsites waarbij de gebruiker één of meer trefwoorden kan intypen. Door een ingewikkeld algoritme komen de meest relevante websites op het scherm. Door hierop te klikken met een muis wordt de betreffende pagina geopend. Om de juiste pagina’s te vinden gebruiken zoekmachines zogenaamde spiders. Dit zijn programma’s om het internet af te scannen. Dit wordt scrapen genoemd. Er worden zo woorden gezocht die overeenkomen met de zoekterm. Google is veruit de meest gebruikte zoekmachine maar ook Yahoo en Bing worden veel gebruikt.

Kwantumcomputers

Op dit moment wordt er wereldwijd veel onderzoek verricht aan de ontwikkeling van een werkende kwantumcomputer. Dit is een totaal andere manier van berekenen waarbij gebruik gemaakt wordt met principes uit de kwantummechanica, superpositie en verstrengeling. Superpositie betekent dat een deeltje zoals een elektron twee toestanden tegelijk kan hebben. Een conventionele computer rekent slechts met de waarde 1 of 0. Een kwantumcomputer maakt gebruik van q-bits die zowel 1 als 0 kunnen hebben. Door meerdere q-bits parallel aan elkaar te koppelen kunnen berekeningen aanzienlijk sneller worden opgelost. Verstrengeling houdt in dat twee deeltjes oneindig snel informatie kunnen uitwisselen, ongeacht hun onderlinge afstand. Met dit principe kan een zeer snel datanetwerk worden gerealiseerd. Toepassingen van een kwantumcomputer zijn bijvoorbeeld veel betere weersvoorspellingen veel betere klimaatmodellen, veel beter kosmologisch en geologisch onderzoek en het testen van geavanceerde medicijnen. Het is echter ook mogelijk om eenvoudig versleutelde gegevens te kraken. Banken en overheden zullen daarom andere manieren moeten vinden om hum data veilig te kunnen versturen. Op dit moment zijn er alleen nog een aantal prototypes ontwikkeld maar het onderzoek gaat gestaag door. Een belangrijke speler op dit gebied is het Qtech laboratorium van de technische universiteit Delft onder leiding van Ronald Hensen.

Bijlage, getal notaties

Normaal gesproken worden getallen weergegeven met het decimale stelsel. Hierbij zijn er 10 tekens beschikbaar namelijk van 0 tot en met 9. Daarna wordt er een 1 voor het getal gezet en begint de cyclus opnieuw. Een computer bestaat uit een groot aantal schakelaartjes die slechts de waarde uit of aan, 0 of 1 kennen. Daarom wordt bij het programmeren gebruik gemaakt van het binaire stelsel. Nu is de reeks 0, 1 en dan kunnen we niet meer verder en wordt er net als bij het decimale stelsel een 1 voor gezet. Latere computers werden geprogrammeerd met het hexadecimale stelsel. De laatste 6 tekens worden nu weergegeven met de letters van het alfabet. Zie de tabel hieronder.

DecimaalHexadecimaalBinair
110
221
3310
4411
55100
66101
77110
88111
991000
10A1001
11B1010
12C1011
13D1100
14E1101
15F1110
16101111