نگاهی به روند اختراع کامپیوتر در طول تاریخ

اختراع کامپیوتر یکی از پدیده‌های فن‌آوری است که تمام جنبه‌های زندگی ما را تحت تاثیر قرار داده‌

اختراع کامپیوتر

قبل از اختراع کامپیوتر دیجیتال، پایه اصلی علم رایانه ایجاد شد. برای محاسبه وظایف عددی ثابت، ماشینهایی مثل چرتکه در روزگار باستان وجود داشته است. ویلیام اشیکارد در سال ۱۶۲۳ نخستین محاسبه گر الکتریکی را ساخت. چارلز بابیج به کمک آدا لاولکا در زمان ملکه ویکتوریا، ماشین متفاوتی را طراحی کرد. شرکت IBM در حدود سال ۱۹۰۰ ماشین های کارت پانچ را فروخته است. هر چند که تمامی این ماشین ها برای انجام یک وظیفه یا برترین تعداد زیر مجموعهٔ همه وظایف ممکن، تحمیل شده اند. ماشین های محاسباتی قوی تر و جدیدتری در طول دهه ۱۹۴۰، توسعه داده شد، واژه Computer به ماشین های سریعتر از پردازشگرهای بشری بر می گردد. در سال ۱۶۱۳ واژه" رایانه" برای نخستین بار ضبط شد که در ابتدا برای انجام محاسبات استفاده می شد. تا اواخر قرن نوزدهم نیز تعریف یک کامپیوتر همان دستگاه انجام محاسبات باقی ماند که در ادامه مخترعان کامپیوتر گفته شده است:

- چارلز بابیج:

اسم دو ماشین معروف به نام های ماشین تفاضلی( Difference Engine) و ماشین تجزیه و تحلیلی( Analytical Engine) در کارنامه ی فعالیت ها و اختراع کامپیوتر بابیج دیده می شود. چارلز بابیج دستگاه های محاسباتی آن زمان را در سال ۱۸۲۲، مفهوم سازی کرد و به توسعه Difference Engine شروع کرد، که نخستین ماشین حساب اتوماتیک در زمان خود به حساب می آمد. Difference Engine میتوانست چند مجموعه از اعداد را محاسبه کند. بابیج در توسعه دستگاهش ازAda Lovelace کمک گرفت. Babbage متأسفانه، به علت کمبود بودجه، هیچوقت نتوانست نسخه کاملاً کاربردی این دستگاه را تکمیل کند. 

ورود کامپیوتر به ایران حدود ۱۰ سال پس از اختراع کامپیوتر در کشورهای صنعتی بود

بابیج در سال ۱۸۳۷،  اولین کامپیوتر مکانیکی عمومی، موتور تحلیلی را پیشنهاد کرد. موتور تحلیلی شامل ALU( واحد منطق حساب)، کنترل اولیه جریان، کارت های پانچ و حافظه یکپارچه است که نخستین مفهوم رایانه ای عمومی محسوب میشد. این کامپیوتر متأسفانه به سبب مشکلات مالی، در زمان زنده ماندن چارلز بابیج نیز هیچ وقت ساخته نشد. هنری باباج، جوانترین پسر چارلز بابیج، برای اختراع کامپیوتر در سال ۱۹۱۰ توانست قسمتی از این دستگاه را تکمیل کند و محاسبات اساسی را با یادگار پدرش انجام دهد.

- آلن تورینگ:

در دهه ۱۹۳۰ آلن تورینگ، پدر علم محاسبهٔ نوین و علم رایانه بود و مهمترین جایزهٔ علمی اختراع کامپیوتر به افتخار آلن، جایزهٔ تورینگ نامیده شده است. تورینگ شخصیت خاصی داشت و خود را مثل یک کامپیوتر به حساب می آورد. او کار را بر روی ماشین محاسبه کولوسوس شروع کرد که رمز ماشین انیگما آلمانی را در جنگ جهانی دوم کشف کرد. تورینگ مانند ارشمیدس برای کمک به کشورش ناگزیر شد یک شغل درخشان در ریاضیات را کنار بگذارد  ولی ارشمیدس موفق نشد و توسط یک سرباز رومی با شمشیر کشته شد، تورینگ موفق شد و کشور حق شناسش را به خاطر هوموسکسوالیتی تحت تعقیب قرار داد و محاکمه کرد.

تورینگ سوالهایی داشت که بطور مرتب در اثر یافته ها و آموخته های تازه اش تغییر شکل و جهت می دادند منتها هیچوقت از سوالات بنیادینش دست برنداشت و در دوران زندگی کوتاهش تا جایی که ظرفیت دانش و فناوری زمانه اش اجازه می داد، پی گیر آنها شد و برای نسل های آینده راه رسیدن به جواب ها و سوال هایی تازه تر را باز کرد. پیوستگی اندیشه ها و کارهای تورینگ را باید در زندگی علمی تورینگ مدنظر قرار داد. تورینگ پیش از این که چهل و دو سالش شود، درگذشت.

ثبت اختراع کامپیوتر در دوره های مختلف فرایندی زمان‌بر بود

- کنراد زوس: 

در ۲۲ ژوئن سال ۱۹۱۰سبخ میلادی کنراد زوس در شهر برلین آلمان متولد شد. وی در زمان تحصیل،  خلاق و باهوش بود و ۳ بار رشته ی تحصیلی اش را تغییر داد، بدین دلیل که نمی دانست چه چیزی برای او بهتر می باشد. وی بطور جدی در سال ۱۹۳۴ تصمیم گرفت برای انجام محاسبات پیچیده ی ریاضی ماشین پیشرفته ای بسازد که کارآمدتر از ماشین حساب های آن زمان باشد و به خوبی با برنامه های رایانه ای نیز کار کند، به عبارتی بتواند آن را برنامه ریزی کرد. او در رایانه ی خود مبنای اعداد را به صورت باینری( صفر و یک) در نظر گرفت و تلاش کرد تا برای اختراع کامپیوتر، حافظه ای (Memory) که قابلیت آدرس دهی و ذخیره کردن مقادیر گوناگون دیتا( داده ها ) را داشته باشد،  بسازد.

کنراد زوس همینطور یک بخش کنترل برای ماشین خود در نظر گرفت که قادر به کنترل کلیه عملیات ماشین باشد. اکثر قسمت های این ماشین به صورت مکانیکی کار میکرد و تنها بخش برقی آن یک موتور الکتریکی بود که وظیفه اش این بود که فرکانس دستگاه را بر مبنای Hertz تولید می کرد. قسمت اعظم این دستگاه را ورقه های کوچک آهنی فراوانی که با اره مویی بریده شده بودند، تشکیل می داد. این ماشین توسط یک نوار پانچ و یک نوار پانچ خوان خروجی سیستم (ورودی مثل کیبرد و خروجی مثل پرینتر) از هم مجزا می شد و از این لحاظ بسیار شبیه به رایانه های امروزی بود. کنراد زوس در ۱۲ ماه می سال ۱۹۴۱( در جریان جنگ جهانی دوم) از اختراع کامپیوتر خود در شهر برلین رونمایی کرد. او نام این ماشین اختراعی را« Z3» گذاشت. به همین علت این رایانه،  نخستین رایانه ی کامل جهان نامگذاری شد.

نیاز انسان به محاسبه و محدود بودن مغز وی در ذخیره اطلاعات باعث اختراع کامپیوترها شد

-تامی فلاورز:

یک انگلیسی دیگر به نام تامی فلاورز در برنامه نویسی رایانه در مراحل بعدی جنگ جهانی دوم، پیشرفت کرد. او در واقع ریاضیدان نبود، ولی در اداره پست انگلیس بعنوان مهندس کارهای مربوط به رله های تلگراف را انجام میداد. او اساساً آن رله های تلگراف را گرفت و یک کامپیوتر قابل برنامه ریزی ساخت. اختراع کامپیوتر تامی فلاورز، اولین رایانه الکترونیکی جهان بود که توسط انگلیسی ها برای رمزگشایی پیامهای سری آدولف هیتلر در زمان جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار میگرفت.

از اختراعات تامی فلاورز، مهندس تلفن انگلیسی طراحی شده، می توان به اختراع کامپیوتر Colossus اشاره نمود که برای تسریع شکستن کد رمزنگاری پیچیده لورنز ساخته شد و در طول جنگ جهانی دوم در ارتباطات میان هیتلر و ژنرالهایش مورد استفاده بود. رایانه Colossus Mk I در روز پنجم فوریه ۱۹۴۴، بر روی نخستین پیام رمزگذاری شده لورنز کار کرد. ۶۳ میلیون کاراکتر از پیامهای درجه بالای آلمان تا پایان جنگ، توسط ۵۵۰ نفری که بر روی ۱۰ رایانه colossus در حال کار بودند، رمزگشایی شده بود. این رایانه به اندازه یک اتاق پذیرایی( ۲* ۵* ۳) فضا اشغال کرده و وزن آن با ۲۵۰۰ سوپاپ و ۱۰ هزار مقاومت که با هفت کیلومتر سیم کشی به هم مرتبط بودند، پنج تن است. موجودیت این رایانه به علت حساسیت اطراف پیامهای رمزگشایی شده آن، به صورت بسیار پنهانی برای ۳۰ سال نگهداری شد.

-اسماعیل الجزاری:

نخستین اختراع کامپیوتر آنالوگ قابل برنامه ریزی توسط اسماعیل الجزاری( ۱۱۳۶- ۱۲۰۶)، صورت گرفت.

اختراع کامپیوتر از عوامل مهمیست که بشر در سدهٔ بیستم انجام داد

-بلز پاسکال:

بلز پاسکال (Blaise Pascal)، نخستین ماشین حساب را در سال ۱۶۴۲ و در سال های بعد از جنگ نیز موتور کامپیوتری اتوماتیک اختراع کرد.

تاریخچه اختراع کامپیوتر

اولین ماشین محاسبه، ماشین مکانیکی ساده ای بود که مخترغ آن بلز پاسکال بود و عملیات جمع و تفریق را به وسیله چند اهرم و چرخدنده ، توانست انجام بدهد. بعد از آن لایب نیتز چند چرخ دنده به ماشین پاسکال اضافه کرد و از این رو ماشینی ساخت که میتوانست ضرب و تقسیم را هم انجام بدهد و آن را (ماشین حساب) نامید. بعدها نوبت به اختراع کامپیوتر چارلز بابیج رسید که برای محاسبه چند جمله ای ها بود و به آن ماشین تفاضلی میگفتند. چارلز بابیج سپس به فکر ساخت وسیله ی محاسباتی کاملتری افتاد که میتوانست به آن( برنامه) بدهد. این ماشین به کامپیوترهای امروزی شباهت فراوانی داشت و به همین علت نام بابیج بعنوان پدر کامپیوتر در تاریخ باقی مانده است. دستگاه های گوناگون مکانیکی ساده ای در گذشته مانند خط کش محاسبه و چرتکه، نیز کامپیوتر خوانده می شدند. در برخی موارد نیز به آن ها کامپیوتر آنالوگ گفته میشد. به دلیل آنکه برعکس کامپیوتر رقمی، اعداد را نه به صورت اعداد در پایه دو بلکه به صورت کمیت های فیزیکی متناظر با آن اعداد نمایش می دهند.

بسیاری از پیشرفت‌هایی که در عصر حاضر شاهد آن‌ها هستیم بی شک مدیون اختراع کامپیوتر است

کامپیوتر از موارد مهمیست که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. در سال ۱۶۴۲ دستگاهی که بلز پاسکال ساخت نخستین تلاش در راه ساخت دستگاه های محاسبه خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومین ابزار ساخت بشر بود، برای کمک به پدرش ساخت. پدر پاسکال که حساب دار دولتی بود با کمک این دستگاه قادر بود همه اعداد شش رقمی را با هم جمع و تفریق کند. لایبنیتز ریاضی دان آلمانی نیز از اولین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که تا سال ۱۹۶۴ روند تکمیل شدن آن به درازا کشید. ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ در انگلستان دستگاهی ساخت که عملیات جمع و تفریق و ضرب را انجام میداد. عاقبت اختراع کامپیوتر در سال ۱۸۷۵ میلادی توسط استیفن بالدوین صورت گرفت که توانست نخستین دستگاه محاسب را که هر چهار عمل اصلی را انجام می داد، به نام خویش ثبت کند.

نخستین اختراع کامپیوتر آنالوگ قابل برنامه ریزی توسط اسماعیل الجزاری صورت گرفت

گردآوری: بخش علمی سرپوش