انواع نسل های کامپیوتر

در کشورهایی چون آمریکا، ژاپن، آلمان و... کامپیوترها همه مشاغل را در اختیار خود گرفته اند و مردم این کشورها حتی یک روز را نمی توانند بدون استفاده از کامپیوتر سپری کنند. کامپیوترها با تمام خوبی ها و بدی هایی که دارند دنیا را تسخیر کرده اند و حتی در ساده ترین جاها همچون سوپرمارکت ها نیز کامپیوترها حرف اول را می زنند. اما ممکن است بسیاری این سئوال را در ذهن خود داشته باشند که منشا و سرچشمه این تکنولوژی چیست؟ مطمئناً برای درک بهتر کامپیوتر و کارایی آن که در زندگی امروز و فردای بشر نقش اساسی دارد نخستین قدم این است که سیر تکاملی این تکنولوژی را بررسی کنیم. شاید باورتان نشود، اما می توان گفت کامپیوترها از پنج هزار سال پیش مورد استفاده قرار می گرفتند.

انسان هایی که در آن زمان زندگی می کردند برای انجام محاسبات خود «چرتکه» را اختراع کردند که امروزه هم در بسیاری از نقاط ایران از آن استفاده می شود. این اختراع اجازه می داد تا محاسبات ریاضی خود را با عقب و جلو بردن چند مهره بر روی چند میله انجام دهند. تجار و بازرگانان اولیه برای خرید و فروش و معاملات خود از چرتکه استفاده می کردند. استفاده از چرتکه تا زمان اختراع کاغذ رواج داشت اما پس از آن به دلیل اینکه مردم به خصوص در اروپا از کاغذ و قلم برای انجام محاسبات خود استفاده می کردند از محبوبیت چرتکه در بین مردم کاسته شد و روزبه روز بیشتر به فراموشی سپرده شد.

شاید این تصور در ذهن شما ایجاد شود که چرا چرتکه را می توان نوعی کامپیوتر به حساب آورد؟ دلیل آن، این است که ریشه کلمه Computer، لغت Compute است که به معنی محاسبه کردن است و چرتکه هم وسیله ای بود که برای انجام محاسبات ریاضی از آن استفاده می شد. فراموش نکنیم در سال های نخستین اختراع کامپیوتر به شکل امروزی هم از کامپیوترها برای انجام محاسبات ریاضی استفاده می کردند اما کامپیوتر تا زمانی که به شکل امروزی مورد استفاده قرار بگیرد سیر تکاملی جالبی را پشت سر گذاشت. در سال ۱۶۴۲ بلز پاسکال پسر یکی از مالیات بگیران فرانسوی هنگامی که هجده سال داشت دستگاهی به نام «چرخ محاسبه گر عددی» را اختراع کرد تا به پدرش در کارهایش کمک کند.

این دستگاه پس از آن به نام «پاسکالین» شناخته می شد و از هشت صفحه شماره گیر متحرک و هشت میله بلند تشکیل شده بود. پاسکالین مشکلاتی نیز در کنار مزایای خود به همراه داشت که مهم ترین آن ها محدودیت محاسبه ارقام بود. در حقیقت این ماشین فقط توانایی جمع زدن اعداد را داشت. پس از آن و در سال ۱۶۹۴ یک ریاضیدان آلمانی به نام «گاتفرد ویلهم فول لیبنتیس» اصلاحاتی را در پاسکالین ایجاد کرد که از جمله آنها می توان به قابلیت ضرب کردن اعداد اشاره کرد که تا آن زمان هیچ دستگاهی توانایی انجام چنین کاری را نداشت. در هر حال پاسکالین تا سال ۱۸۲۰ رایج ترین کامپیوتر زمان خود بود. بعدها «چارلز خاویر کولمار» فرانسوی ماشینی اختراع کرد که توانایی انجام چهار عمل اصلی ریاضی را داشت.

او این دستگاه را «آرتیومتر» نامید. آرتیومتر هم تا زمان جنگ جهانی اول کاربرد زیادی داشت تا اینکه یک ریاضیدان انگلیسی به نام «چارلز بابیج» این دستگاه را در ساختمان جامعه نجوم انگلستان مورد مطالعه قرار داد تا مشکلات و کاستی هایش را رفع کند. البته او در پی این بود که بتواند دستگاه محاسبه گری بسازد که با انرژی بخار کار کند. اولین جرقه اتوماتیک شدن کامپیوترها هم در این زمان زده شد. در سال ۱۸۱۲ بابیج توازن کلی بین ماشین ها و ریاضیات برقرار کرد. از این پس ماشین ها می توانستند یک کار را به طور مکرر و بدون اشتباه انجام دهند. او در سال ۱۸۲۲ تصمیم به ساخت دستگاهی گرفت که توانایی انجام محاسبات دیفرانسیل را داشته باشد و این دستگاه را «ماشین تفاضل» نامید.

ماشین تفاضل با بخار کار می کرد و به بزرگی موتوریک دیزل بود. این ماشین پر از دستورات و برنامه هایی بود که به صورت مکانیکی به آن داده شده بود و نتایج محاسبات خود را به صورت اتوماتیک کپی می گرفت. این ماشین به مدت ده سال بعد مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن بابیج به فکر ساخت ماشینی کامل تر افتاد و آن را «ماشین تحلیلی» نام نهاد. یکی از برجسته ترین دستیاران بابیج در طرح ساخت ماشین تحلیلی «آگوستا آداکینگ» دختر «لرد بایرون» شاعر انگلیسی بود که نظراتش در طرح ریزی این ماشین بسیار مفید واقع شد. با تمام زحماتی که این گروه برای ساخت ماشین تحلیلی متحمل شدند اما این ماشین به دلایل نامشخص هرگز ساخته نشد.

به عقیده بسیاری از صاحبنظران که بابیج را پدر کامپیوتر می نامند اگر ماشین تحلیلی در زمان خودش ساخته می شد پیشرفت های عظیمی در صنعت و تکنولوژی کامپیوتر ایجاد می کرد. این دستگاه دارای حافظه مکانیکی بود و می توانست هزار عدد را با بیش از پنجاه اعشار در خود ذخیره کند. پس از ناموفق ماندن این طرح بابیج به فکر ساخت کارت های سوراخ دار افتاد و هدف از ساخت آن رمزگذاری از تحقیقات مخترعی به نام «جوزف ماریا جاکارد» بود. در سال ۱۸۸۹ نیز مخترعی آمریکایی به نام «هرمان هولریس» از تحقیقات جاکارد استفاده کرد تا بتواند راه سریع تری برای آمارگیری در آمریکا پیدا کند. به این دلیل که در آمارگیری قبلی که در سال ۱۸۸۰ در آمریکا اجرا شده بود حدود هفت سال طول کشید تا نتایج آن مشخص شود که گذشت این زمان طولانی موجب شد که ارزش این نتایج زیر سئوال برود.

هولریس قصد داشت تا اطلاعات را به صورت «Data» روی کارت های سوراخ دار ذخیره کند. در این طرح هر نقطه روی کارت ها نشان دهنده یک حرف یا یک عدد بود. روی هر کارت در حدود هشتاد عدد متغیر ذخیره می شد. هولریس این کارت ها را «پانچ» نام نهاد. با استفاده از این طرح سرشماری که پیش بینی می شد ده سال طول بکشد در عرض شش هفته تمام شد. هولریس در سال ۱۸۹۶ طرح خود را وارد بازار کرد و با یک شرکت طراحی ماشین های مکانیکی در آمریکا قرارداد بست. این شرکت بعدها در سال ۱۹۲۴ با شرکت «IBM» ادغام شد. کامپیوتر روزبه روز پیشرفت می کرد تا اینکه در دهه ۳۰ میلادی پروفسوری آمریکایی به نام «جان آتاناسوف» به همراه شاگرد خود تصمیم به ساخت یک کامپیوتر تمام الکترونیک گرفتند که مدارهای این دستگاه براساس معادلات «بولین» طراحی شده بود.

بول کاشف سیستم جبری مضاعف یا جفتی بود که براساس آن درستی یا نادرستی یک معادله ریاضی مشخص می شد. با استناد به این نظریه می توان مشخص کرد که یک مدار الکترونیکی روشن است یا خاموش. این روش همان کدهای صفر و یک در کامپیوترها است که یک به معنی روشن و صفر به معنی خاموش است. در نهایت در سال ۱۹۴۰ پروفسور آتاناسوف و شاگردش توانستند اولین کامپیوتر تمام الکترونیک را بسازند. از آن پس کامپیوترها، پنج نسل را پشت سر گذاشتند تا به وضعیت امروزی خود برسند.

● نسل اول ۱۹۴۶ تا ۱۹۵۵

با آغاز جنگ جهانی دوم، دولت ها به دنبال کامپیوترهایی بودند که بتوانند اطلاعات سری خود را در آنها ذخیره کننده و محاسبات اطلاعاتی خود را هم به سرعت انجام دهند. به همین دلیل دولت ها شروع به سرمایه گذاری در صنعت کامپیوتر کردند. در میان کشورهای اروپایی، آلمانی ها سرمایه گذاری کلان تری انجام دادند. با این حال تلاش آمریکایی ها برای ساخت کامپیوترهای پیشرفته تر با موفقیت بیشتری همراه بود. «هاوارد آیکن» که با شرکت IBM کار می کرد موفق شد یک ماشین حساب تمام الکترونیک به نام «Mark I» بسازد. هدف او از ساخت این ماشین انجام محاسبات نیروی دریایی آمریکا بر روی نقشه هایشان بود. پهنای این دستگاه نصف یک زمین فوتبال بود و حدود پانصد مایل سیم کشی نیز در این دستگاه انجام شده بود.

کامپیوتر دیگری که در طول سال های جنگ جهانی دوم ساخته شد «ENIAC» نام داشت که مخفف عبارت Electronic Numerical Integrater & Computer بود. این دستگاه با مشارکت دولت آمریکا و دانشگاه پنسیلوانیا ساخته شد. پایه تکنولوژی این دستگاه لامپ خلاء بود که شامل هجده هزار لامپ خلاء، هفتاد هزار مقاومت الکتریکی و پنج میلیون اتصالات لحیم شده بود. «ایناک» ۳۰ تن وزن داشت و یک ساختمان بزرگ را به خود اختصاص داده بود. این دستگاه به هنگام مصرف معادل یکصد و شصت کیلو وات برق مصرف می کرد که این میزان برق می توانست شهری مثل «فیلادلفیا» را تغذیه کند. به همین خاطر هنگام کار این دستگاه در وضعیت برق شهر اختلال ایجاد می شد. سرعت «ایناک» حدود هزار برابر سرعت MarkI بود. در سال ۱۹۴۵ جان فون نیومن دستگاهی به نام «EDVAC» طراحی کرد. این دستگاه قدرت ذخیره داده ها را بهتر از دیتا داشت.

این نوع حافظه بهتر از نوع قبلی خود ی

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: