Računalo (još i
kompjutor,
kompjuter,
obradnik,
rednik,
komputator) je složen uređaj koji služi za izvršavanje
matematičkih operacija ili kontrolnih operacija koje se mogu izraziti u numeričkom ili logičkom obliku. Računala su sastavljena od
dijelova
koji obavljaju jednostavnije, jasno određene funkcije. Složeno
međudjelovanje tih djelova rezultira sposobnošću računala da obrađuje
informacije.
Osnovna načela
Rad računala može biti zasnovan na kretanju mehaničkih dijelova,
elektrona,
fotona,
kvantnih čestica ili neke druge
fizičke pojave. Iako se računala mogu izgraditi na mnogim postojećim
tehnologijama, gotovo svi današnji modeli sadrže u sebi elektroničke komponente.
Kod većine današnjih računala zadani problemi se u osnovi rješavaju
pretvaranjem svih relevantnih informacija u matematičke relacije
korištenjem
binarnog sustava (nula i jedan). (Međutim, računala ne mogu riješiti sve matematičke probleme.)
Nakon što računalo izvrši izračunavanje zadatog problema, rezultat se prikazuje na korisniku (
čovjeku) pristupačan način: preko signalnih žaruljica,
LED displeja,
zaslona,
pisača i dr.
Početnici u radu s računalima, pogotovo djeca, često ne mogu shvatiti
činjenicu da su računala samo uređaji i da ne mogu "misliti" odnosno
"razumjeti", čak ni ono što prikažu kao rezultat svog "rada". Slike,
boje, riječi i dr. koje vidimo na ekranu računalnog zaslona su samo
programirani prikazi koje ljudski mozak prepoznaje i daje im značenje i
smisao. Računalo samo manipulira tokovima elektrona, kojima na svojoj
osnovnoj razini funkcioniranja -
tranzistoru - dodjeljuje logičke vrijednosti nula ili jedan, odnosno stanje "nema
napona" ili "ima napona". Do sada nam nije poznat način kojim bi se uspješno oponašalo ljudsko razmišljanje ili samosvjesnost.
Neke od važnih odrednica za konstruktivna rješenja
Binarni ili decimalni?
Važan korak naprijed u razvoju digitalnih računala bilo je uvođenje
binarnog sustava za unutrašnje numeričke procese. Ovim je prestala
potreba za složenim izvršnim mehanizmima koje su računala zasnovana na
drugim numeričkim sustavima, npr.
decimalnom ili
heksadecimalnom, zahtijevali. Usvajanje binarnog sustava rezultiralo je pojednostavljenjem konstruktivnih rješenja kod primjene
aritmetičkih funkcija i
logičkih operacija, znači, i pojednostavljenjem sklopova i dijelova samog računala.
Mogućnost programiranja
Mogućnost da se računalo
programira,
tj. opremi nizom izvršnih instrukcija bez potrebe za
fizičko-konstruktivnim izmjenama, osnovna je funkcionalna karakteristika
većine računala. Ova osobina je značajno unaprijeđena njihovim razvojem
do stupnja na kojem su bili sposobni kontrolirati redoslijed
izvršavanja instrukcija na osnovi podataka dobivenih tokom samog vršenja
određenog programa. Ovo konstruktivno unaprjeđenje je još više
pojednostavljeno uvođenjem (v. prethodnu cjelinu) binarne aritmetike
kojom se mogu predstaviti različite logičke operacije.
Pohrana podataka
Tokom računskih operacija često je potrebno pohraniti međuvrijednosti
("dva pišem a jedan pamtim") koje će se upotrijebiti u daljem
računanju. Brzina nekog računala je najčešće ograničena brzinom kojom se
vrijednosti čitaju/zapisuju iz/u
memoriju i njezinim kapacitetom. Prvobitno je zamišljeno da se memorija koristi
samo za spomenute međuvrijednosti, međutim, ubrzo su se i sami programi
počeli pohranjivati na ovaj način i to se uvelike primjenjuje kod
današnjih računala.