Is een leven zonder computers nog denkbaar?
Gepubliceerd: 15-2-2018
Laatste update: 31-10-2022
Nu het coronavirus ons massaal tot thuisblijven dwingt, blijkt hoe onmisbaar de computer in ons leven is geworden. Online vergaderen, mailen en chatten of online onderwijs, de mogelijkheden zijn onbegrensd. Maar ook in de rest van ons leven speelt de computer een essentiële rol. Hoe werd de computer alomtegenwoordig? En hoe zal hij zich verder ontwikkelen?
Redacteur: Edda Heinsman
- Van simpele rekenmachine tot supercomputer: hoe kwam de computer op?
- Welke taal spreekt een computer?
- Kun je een computer met je hersenen besturen?
- Wat komt er na bolle beeldbuizen en platte touchscreens?
- Hoe werkt een touchscreen?
- Wat als je niet overweg kunt met computers?
- Als je de mens vergelijkt met de computer, wie wint er dan?
Van simpele rekenmachine tot supercomputer: hoe kwam de computer op?
Wiskundige Charles Babbage bedenkt een kleine tweehonderd jaar geleden een mechanische computer, aangedreven door stoom. Pas honderd jaar later wordt een werkende versie van zijn machine gebouwd. De eerste computers werken met ponskaarten om data in te voeren.
Deze kaarten vol gaatjes werden ook al gebruikt om ingewikkelde weefpatronen te produceren en om muziek af te spelen op een draaiorgel. De eerste computers zijn enorme machines, die weinig meer kunnen dan eenvoudige sommen oplossen. Al snel gaat de rekenkracht van de computer vooruit. Tijdens de Tweede Wereldoorlog wordt naarstig gezocht naar manieren om codes te kraken, en steeds betere machines helpen daarbij. Dankzij de opkomst van de elektronica worden computers alsmaar kleiner.
Rond de jaren tachtig komt de thuiscomputer op de markt. Tegenwoordig heeft bijna elke Nederlander toegang tot een computer, of het nu om een desktop of mobiel apparaat gaat. Gamen, je administratie bijhouden, mailen, muziek luisteren; de mogelijkheden zijn onbegrensd.
Dat kan kleiner! Wet van Moore.
Gordon Moore, een van de oprichters van chipfabrikant Intel, bedacht in de jaren zestig dat computers elke twee jaar dubbel zo snel worden, en bovendien steeds kleiner. Na veertig jaar heb je zo een computer die een miljoen keer beter is. Tot nu toe lijkt het idee van Moore wel te kloppen. Maar of de ‘wet van Moore’ in de toekomst ook houdbaar is? Zie ook het venster over chipfabrikant ASML.
Niet alleen thuis maakt de computer een opmars: alle bedrijfstakken gaan mee in de automatisering. Je kunt denken aan grote instellingen als banken en verzekeringsmaatschappijen, maar ook de middenstand is afhankelijk van de computer. Zo komen we overal de geautomatiseerde kassa tegen heeft de paprikaboer een inpakrobot.
Een kort overzicht van voorlopers van de rekenaar, ook wel computer. Daarnaast de allermodernste computer uit het jaar 1965.
Daarbij gaat het om meer dan de bekende grijze kast vol elektronica, met een beeldscherm en een toetsenbord. Veel apparaten bevatten een eenvoudige computer: denk aan de vaatwasmachine, TV of auto. Zelfs de eenvoudige wenskaart waar een muziekje uit komt zodra je hem openklapt en de automatische deur van de supermarkt zijn computergestuurd.
Welke taal spreekt een computer?
Het geheugen van de computer bestaat uit nullen en enen. Een opdracht geven in nullen en enen lukt nog wel als het gaat om een simpele rekensom. Maar voor complexere opdrachten blijken deze nullen en enen te ingewikkeld. Om het geven van opdrachten te vereenvoudigen, zijn diverse computertalen ontwikkeld, zoals Java, C++, Fortran en Python. Programmeurs gebruiken deze talen om te communiceren met de computer. In de ene computertaal heb je meer woorden dan in de andere. Het voordeel van een taal met veel woorden is dat je eenvoudig dingen goed kunt omschrijven. Een nadeel kan zijn dat er hogere kans is op ambiguïteit.
Eén van de meestgebruikte programmeertalen is Python. Deze taal is ontwikkeld door Nederlander Guido van Rossum. Hij verveelde zich in de kerstvakantie (1989) en ontwikkelde zijn eigen programmeertaal. De naam komt van de Britse komediegroep Monty Python.
Claude Shannon wordt wel gezien als de vader van de informatica. Al in 1950 ontwikkelde hij een zelflerend systeem. Een kunstmuis, genaamd Theseus, vindt zijn eigen weg door een doolhof.
Kun je een computer met je hersenen besturen?
De eerste computers bediende je met een aantal verschillende knoppen. Later kwam het toetsenbord, gebaseerd op dat van de ouderwetse typemachine. Halverwege de jaren 60 werd de eerste ‘muis’ ontwikkeld. Hiermee werd het mogelijk met handbewegingen de computer te bedienen, vloeiende bewegingen te maken en te tekenen. Lang zijn dit mechanische muizen, waarbij een balletje (op de muismat) over de tafel wordt bewogen. Tegenwoordig zijn de meeste muizen optisch, ze werken op licht. Of men gebruikt een soort tekenpen of een touchpad. Hoewel stemherkenning nog niet altijd vlekkeloos verloopt, is het aansturen van de computer met de stem, zoals bij Siri en Alexa, zeker in opkomst.
In de wetenschap wordt wel gebruik gemaakt van eye trackers. De eye tracker is een apparaatje dat precies registreert hoe je oog beweegt en zo meekijkt waar een proefpersoon naar kijkt, bijvoorbeeld in een afbeelding of tekst. De eye tracker kan ook ingezet worden door mensen die bijvoorbeeld vanwege een verlamming niet goed kunnen communiceren. Met hun oogbewegingen kunnen ze alsnog een computer aansturen.
Bijna alle toetsenborden in Nederland beginnen met de toetsen q, w, e, r, t, en y. Vandaar dat ze ook wel qwerty-toetsenborden worden genoemd. Waarom hebben we een qwerty-toetsenbord? De eerste typemachine ooit had de toetsen op alfabetische volgorde. Maar dat bleek toch niet zo handig, omdat veelvoorkomende lettercombinaties te dicht op elkaar stonden, waardoor de tanden van de typemachine bij te snel typen in elkaar haakten.
Qwerty, sinds 1873.
Wat komt er na bolle beeldbuizen en platte touchscreens?
De eerste computermonitoren hebben beeldschermen met slechts twee kleuren: zwart en groen (of soms oranje). Spelcomputers kun je op de televisie aansluiten, waardoor kleurenbeelden mogelijk worden. Al snel wordt het kleurenbeeldscherm ook gemeengoed in de computerwereld. De monitors zijn vergelijkbaar met die van de televisie: grote bakbeesten. Daar komt verandering in door de ontwikkeling van LCD-schermen. LCD staat voor Liquid Crystal Display, een scherm met vloeibare kristallen. Die veranderen van vorm wanneer er spanning op gezet wordt. De vorm van de kristallen bepaalt hoe het licht gepolariseerd wordt, en dus welke kleur licht het doorlaat, een beetje zoals een polaroid zonnebril. Kijk maar eens naar een regenboog door een zonnebril die je negentig graden draait. Het gepolariseerde licht van de regenboog wordt dan niet meer door de zonnebril doorgelaten. Bij een beeldbuis licht het scherm op doordat een elektronenkanon elektronen afschiet. Bij een LCD-scherm wordt in principe elke pixel continu verlicht en bepaalt het filter van vloeibare kristallen welke kleuren pixels ook echt aan gaan.
Philips investeert als eerste, en enige in Europa, in de ontwikkeling en productie van grotere televisie LCD-schermen.
De beeldschermen blijven zich verbeteren en worden enerzijds groter, voor de steeds grotere televisies. Anderzijds is ook het kleine scherm populair, denk maar aan de steeds slimmere smartphones en tablets. Deze schermen zijn bovendien uitgerust met touchscreen-technologie, waardoor het mogelijk is om door aanraking van het scherm de computer te bedienen.
Hoe de toekomst van het beeldscherm eruitziet, is lastig te bepalen. Er wordt gewerkt aan buigbare, nog plattere en nog zuiniger schermen. Daarnaast zijn onderzoekers bezig aan slimme brillen en zelfs contactlenzen die de beelden rechtstreeks in het oog projecteren.
"Zoveel techniek in een superdun laagje folie."
Veel mensen zijn bang voor de automatisering. Vrees voor de machine, vrees voor werkloosheid.
Wat als je niet overweg kunt met computers?
In Nederland wordt het steeds moeilijker om als volwaardig lid van de maatschappij te functioneren wanneer je niet met een computer kunt omgaan. Bankzaken, belastingen, contact met de overheid; het verloopt allemaal via de computer. Dit leidt vooral bij ouderen tot problemen.
Wat als je geen computer hebt of digibeet bent, en die blauwe envelop van de Belastingdienst niet meer op de deurmat valt? De hele aflevering zien? Kijk op NPO.nl.
Eén van de sectoren waarin computervaardigheden belangrijk zijn, is het onderwijs. Hoewel computers en digiborden op steeds meer scholen in het onderwijsprogramma geïntegreerd zijn, kunnen niet alle docenten er goed mee overweg. Onlangs bleek uit onderzoek van het Landelijk Aktie Komitee Scholieren (LAKS) onder 88.000 scholieren, dat twintig procent niet blij is met de computervaardigheden van hun docenten.
"Informatica is geen verplicht vak en dat is onbegrijpelijk."
Angst voor de computer bestaat al lang. Veel mensen zijn bang voor de gevolgen van automatisering.
Als je de mens vergelijkt met de computer, wie wint er dan?
Er zijn veel overeenkomsten tussen de menselijke hersenen en de computer. Computers zijn heel goed in bepaalde taken zoals rekenen, grote bestanden opslaan en databases doorzoeken. Maar de mens gebruikt zijn hersenen ook voor andere dingen: waarnemen, voorwerpen herkennen, het aansturen van spieren, het opslaan van herinneringen in geur en kleur. Daarin loopt de computer nog achter op de mens. Waar je als mens eenvoudig het verschil ziet tussen bijvoorbeeld een hond en een kipnugget, is dat voor de computer een stuk lastiger.
Ook het combineren van verschillende acties, zoals het trappen van een voetbal, waarbij je eerst de bal moet herkennen en vervolgens je been op het juiste moment moet uitsteken, gaat voor een mens bijna automatisch, maar is voor een robot met computerhersenen nog niet eenvoudig. Dat en meer lees je in ons venster over robots.
De snelste computer van Nederland is supercomputer Cartesius: deze is zo goed en zo snel als 85.000 gewone computers bij elkaar. Hij heeft een opslagcapaciteit van 85 petabyte, dat is 85 miljoen gigabyte. Toch verliest ook deze supercomputer het in bepaalde opzichten van de mens. Op het moment is het mogelijk om met een supercomputer het aantal neuronen van een eenvoudige worm na te bootsen. De mens heeft zo’n 100 miljard hersencellen met daartussen nog veel meer verbindingen. Om de menselijke hersenen na te bootsen is een voetbalveld vol supercomputers nodig. En dan nog is het de vraag of deze kunstmatige hersenen zouden kunnen wat de menselijke hersenen kunnen.
Supercomputer Cartesius.
Krijgen we in de toekomst een kwantumcomputer?
Chips worden steeds kleiner en sneller, maar er zit een grens aan hoeveel kleiner ze nog kunnen worden. De lijntjes in elektronische circuits worden zo klein, ze liggen zo dicht op elkaar, dat er bijzondere effecten optreden, zoals elektronen die overspringen. Dat elektronen niet keurig door een draadje lopen maar overspringen naar een ander draadje, is een kwantummechanisch effect waarbij kleine deeltjes zich niet aan de klassieke regels houden. Maar wat als je van deze bijzondere kwantumeffecten gebruik zou kunnen maken om een nog kleinere computer te kunnen maken? Een kwantumcomputerchip die niet meer in bits – nul of een – rekent, maar ook waarden of toestanden daartussen toestaat, en zowel nul als een kan zijn: de qubit. Met een kwantumcomputer kun je heel snel heel veel berekeningen tegelijk uitvoeren. Grote technologieconcerns als IBM, Intel en Microsoft werken samen met universiteiten om kwantumcomputers te realiseren. De eerste versies van deze bijzondere computer staan nog in de kinderschoenen en bestaan op dit moment uit slechts enkele qubits. In Nederland is men aan het instituut QuTech hard bezig met het verder ontwikkelen van de kwantumcomputer.
Hoe worden die qubits eigenlijk gemaakt? Professor Leo Kouwenhoven geeft een kijkje in het lab. De hele aflevering zien? Kijk op NPO.nl.
In het kort
De computer heeft de afgelopen honderd jaar een enorme opmars gemaakt. Vrijwel elk Nederlands huishouden heeft wel een (vorm van) een computer tot zijn beschikking.
Kunnen omgaan met een computer wordt steeds belangrijker om goed mee te komen in de samenleving. Vooral ouderen zijn de dupe van de toenemende digitalisering.
Er zijn verschillende manieren om de computer te besturen, in bijzondere gevallen zelfs met de hersenen.
Hoewel de computer steeds beter en sneller wordt, blijft de mens in veel situaties de computer de baas.
De toekomst van de computer ligt mogelijk in de kwantumcomputer.
