0
تاریخچه کوتاهی از کامپیوتر
تاریخچه کوتاهی از کامپیوتر
اگر شما یک خواننده معمولی این مقاله هستید شانسی که آوریده اید این است که از یک کامیپوتر در محل کار خود استفاده می کنید، یک و یا دو کامپیوتر در محل زندگی خود و یک عالمه دستگاه دیگر مانند تلویزیون، کنسول بازی و تلفن موبایل دارید. کامپیوتر و تکنولوژی کامپیوتر بخشی ناگریز و ضروری زندگی مدرن گردیده است و مصرف گسترده آن مسیر و سبک زندگی افراد را تحت تأثیر خود قرار داده است. اما برخلاف پیش بینی های پیشگامان این عرصه، کامپیوتر و تجهیزات محاسباتی آن برای برخی از افراد همچنان بحثی نسبتاً جدید می باشد.
کامپیوترهای اولیه تجهیزات الکترومغناطیسی غول پیکری بودند که توسط دولت ها ایجاد می شدند و مؤسسات و سازمان ها در شرایط بسیار سخت جنگ جهانی دوم ملزم به استفاده از آن بودند. پس از جنگ جهانی دوم دانشگاه ها، دولت ها و شرکت های تجاری بزرگ برای چند دهه همچنان از این کامپیوترها استفاده می کردند. با پیشرفت تکنولوژی کامیپوترها کوچکتر، در دسترس تر و از لحاظ هزینه به صرفه تر شدند تا اینکه امروزه به خانه ها و جیب های ما نیز راه یافتند. در اینجا مرحله ای از تاریخچه کامپیوترها را ترسیم می کنیم و داستان اینکه چطور این ابزارهای قدرتمند سرانجام در دسترس همگان قرار گرفت را بیان می نماییم.
Babbage یک رویای صادق داشت: در یک برهه از زمانی که دارای اعتبار و شهرت میان مردم است، نیمی از مغز او در موزه Hunterian واقع در کالج رویال جراحان و نیمه دیگر آن در موزه Science به نمایش گذاشته شود. از زمان حضور چرتکه، انسان ها از ماشین برای کمک به محاسبات خود استفاده می کردند. این جریان به 2300 سال پیش از میلاد مسیح نیز بر می گردد. اما در عصر رنسانس مهندسان آن زمان شروع به ساخت تجهیزات محاسباتی پیشرفته تری نمودند. برخی از این تجهیزات در پاره ای از موارد حتی قادر به برنامه نویسی نیز بودند.
در سال 1801 Joseph Marie Jacquard دستگاه مشبکی را اختراع کرد که قادر بود توسط کارت های منگنه شده برنامه ریزی شود و الگوهای مختلفی را تولید نماید. (اولین ماشینی که قادر بود دستورات از طریق این کارت ها دریافت کند)
Babbage درصدد یافتن راهی برای از بین بردن خطاهای انسانی بود. بدین ترتیب "موتور تفاضل" محاسباتی خود را در سال 1822 به منظور محاسبه توابع چند پارامتره و چند فرموله (نوعی از معادلات جبری) ارائه کرد. هرچند که او هیچ گاه این کار را به اتمام نرساند و موفق به تکمیل آن نشد، ولی اولین موتور تفاضل که بیش از 25 هزار بخش را شامل می شد و بیش از 13 تن وزن داشت، توسط او ساخته شد.
طراحی اصلاح شده آن که به درستی و بدون نقص عمل می کرد، در سال 1991 توسط موزه Science تکمیل و ارائه گردید. بیشتر سیستم های کنونی نیز هنوز هم به همان موتور تحلیلی ناتمام Babbage ویژگی های کامپیوترهای مدرن را اضافه می کنند و سیستم های جدیدتر را پدید می آورند. این موتور توسط کارت های ویژه برنامه ریزی می شد و قادر بود نتایج حاصل از محاسبات خود را نگهداری کرده و محاسبات جدید را روی آن انجام دهد. Babbage ماشین خود را طوری طراحی کرده بود که از حالت های شرطی و حلقه ها که زیربنای تمامی زبان های برنامه نویسی مدرن است، نیز پشتیبانی کند. مرگ او در سال 1871به این معنا بود که طراحی او هیچ گاه نهایی نشد. پسر او Henry در سال 1888 واحد محاسباتی هسته ای او را تکمیل کرد.
ریاضیدان برجسته Alan Turing به عنوان پدر علم کامپیوتر شناخته می شود. این اعتبار به اشتباه به جهت ساخت و توسعه Colossus (اولین کامپیوتر الکترونیکی قابل برنامه ریزی جهان) به او تعلق گرفته بود. بنابراین از دیدگاه صاحب نظران این لقب صحیح به نظر نمی آمد. در واقع Colossus توسط Tommy Flowers و سایر مهندسان تحقیقاتی به منظور جایگزینی و ارتقای "Heath Robinson" طراحی شده بود. Heath Robinson ماشین محاسباتی مکانیکی بود که در سایت Bletchley مورد استفاده قرار می گرفت.
در سال 1944، ماشین های Colossus قدرت و سرعت محاسبات را به منظور جلوگیری از تنظیمات رمزی Lorenz افزایش دادند. این ویژگی، سرعت شکست پیام های سطح بالای آلمانی را به طرز باورنکردنی بالا برد. با وجود اینکه Colossus بصورت الکترونیکی عمل می کرد، (تنها سیستم مکانیکی آنها یک Tap Reader برای دریافت پیام رمز شده به عنوان ورودی بود) سازه آنها در کنار یک PC مدرن غیرمنطقی به نظر می آمد. سایز بسیار بزرگ آنها تا حدودی به علت استفاده از 2400 لامپ بزرگ، گرمایی - یونی و مصرفی برای مدارهای سوییچینگ بود.
در سال Jack Kilby 1957، یکی از مهندسین Texas Instruments بر روی راه های مختلف مدرنیزه کردن آنها و اسمبل کردن ترانزیستورها در شبکه های بزرگ کارهایی انجام داد. Kilby ایده ای مبتنی بر ساخت بخش های چند گانه ای بر روی تنها یک قطعه منفرد نیمه هادی (یک مدار مجتمع یا IC) مطرح کرد. او اولین IC عملیاتی را از ژرمانیوم ساخت سپس Robert Noyce در سال 1959 اولین نمونه سیلیکونی IC را ایجاد کرد. اختراع Kilby بسیار فراگیر و متحول کننده بود. او در سال 2005 جایزه kyoto، جایزه نوبل در زمینه فیزیک و نیز دکترای افتخاری را دریافت نمود. در سال 1962 ICهای ساده تنها شامل چند ترانزیستور بودند و به تعداد کم و با هزینه بالا تولید می شدند و منحصراً در سیستم های راهنمای بالیستیک مورد استفاده قرار می گرفتند. با گذشت زمان و افزایش درخواست ها، به کاهش هزینه ها و افزایش تولید آنها کمک شایانی نمود. در سال 1965 آمدن چیپ ها با ترانزیستورهای بیشتر و بیشتر، مؤسس شرکت اینتل Gordon E Moore را برای مطرح کردن قانون مشهور خود برانگیخت. قانون مور می گوید که تعداد ترانزیستورها در یک چیپ هر سال دو برابر می شود. او سپس قانون خود را به هر دو سال یک بار اصلاح کرد. این پیش بینی بدون تردید صحیح است. اواخر سال 1960، ICها در حجم بالایی تولید شد و چیپ های پیشرفته تر بعدی صدها ترانزیستور را شامل می شدند. یکی از نخستین کامپیوترهایی که با IC ساخته شد کامپیوتر Apollo Guidance بود که در سال 1966 در برنامه پرتاب موشک ناسا مورد استفاده قرار گرفت.
وزن آن بیش از 30 کیلو بود، هوش الکترونیکی که برای اولین بار انسان را به ماه برد در حدود 4KB تا 72KB، ROM داشت و نیز در 1MHz اجرا می شد. این سیستم دارای 2800 عدد IC مجزا بود.
در اوایل سال 1970 اولین میکروپروسسور که دارای ICهایی بود که تمامی بخش های مورد نیاز برای واحد پردازشگر مرکزی را شامل می شد، پدید آمد. نکته قابل توجه هزینه آن بود بطوریکه هزینه ساخت یک کامپیوتر به مراتب ارزان تر از گذشته شد.
در اوایل سال 1970 با کاهش هزینه و افزایش دسترس پذیری ICها آنها را برای علاقمندان به تجهیزات الکترونیکی که تمایل به ساخت دستگاه های الکترونیکی خود مانند ماشین حساب ها بودند، قابل دسترس کرد.
مجلات مختلف به هدف پشتیبانی از این تکنولوژی، اطلاعات پروژه هایی را که در این راستا انجام می پذیرفت را منتشر می ساختند و بدین ترتیب خواننده ها می توانستند به نوعی در آنها شریک شوند. آنها در مورد توسعه و گسترش تکنولوژیکی پروژه ها بحث و گفتگو می کردند وحتی در پاره ای موارد در پیشبرد پروژه ها ایفای نقش می کردند. در سال 1974 میکروپروسسور 8 بیتی 8008 اینتل در دسترس افراد علاقمند در این زمینه قرار گرفت.
مجله Radio-Electronics در شماره ماه جولای خود پروژه ای را به منظور فراخوانی عموم برای ساخت Powered Mark8-8008 یا "مینی کامپیوتر شخصی شما" منتشر کرد. در آن زمان کامپیوتر انصافاً به مقوله ترسناکی تبدیل شده بود. تنها 100عدد از بردهای مداری تولید شده فروخته شده بود اما مجله Popular Electronics همچنان مردم را به پیشبرد هدف مذکور دعوت می کرد. این موضوع Ed Roberts کاشف تجهیزات میکرو و تجهیزات سنجش از راه دور (MITS) را بر آن داشت تا میکرو کامپیوتری را طراحی کند که Readerهای آن قابل خرید و ساخت بودند. MITS ابزارهای محاسباتی را به وجود آورد که زیربنای بسیاری از محاسبات شخصی قرار گرفت.
مبالغه نیست اگر تأثیرات Altair 8800 و حوادث سال 1975 را انقلابی در تاریخ محاسباتی جهان بدانیم.
این پروژه توسط مجله Popular Electronics عمومی گردید. این مجله Altair را به نمایندگی از MITS در قالب Kit به قیمت $397 و در قالب مونتاژ نهایی به قیمت $498 (تقریباً 179 تا 224 پوند انگلستان معادل 1100 تا 1400 پوند به ارزش پول کنونی) به مردم معرفی نمود. این مونتاژ دارای پروسسور 8 بیتی 8080 اینتل و حافظه عملیاتی 256 بود و با یک ورژن از زبان برنامه نویسی بیسیک ارائه شده بود. بدین ترتیب سیستم مذکور نسخه ای از کامپیوتری بود که بخش کوچکی از جامعه خود مستقیماً قادر به خرید و استفاده از آن بودند.
Art Salsburg روزنامه نگار و نویسنده در سرمقاله خود بصورت علنی اظهار داشت: "کامپیوترهای خانگی به بازار آمدند!"
MITS انتظار فروش Altair 800 و یا بیشتر را داشت در حالیکه در پایان ماه فوریه 1975 نزدیک به 1000 سفارش دریافت کرد و در پایان ماه می بیش از 2500 کامپیوتر را به دست خریداران آن رساند. تعداد کارمندان MITS افزایش یافت و قیمت Altair بالاتر رفت. Altair 8800 با فروش بیش از 10 هزار دستگاه در نوع خود موفقیت بسیار زیادی را کسب کرد.
اعتبار و اهمیت این موضوع در زمان خود ادامه پیدا کرد. نسخه بیسیک آن توسط Paul Allen و William Henry سوم (بعدها Bill نام گرفت) و به عنوان اولین محصول ماکروسافت با نام تجاری Altair BASIC به بازار عرضه شد.
ماکروسافت تنها شرکتی نبود که تاریخچه آن در اوایل سال 1970 قابل ردیابی بود. ابتدای سال 1975 دو شرکت ساخت میکرو کامپیوتر در آمریکا وجود داشت اما در اواخر همان سال این تعداد به 27 شرکت رسیده بود.
بعد از آن Wayne سهم خود را تنها به مبلغ 800$ دلار (معادل کمتر از 300 پوند به ارزش پول کنونی) به Jobs فروخت. با جایگاه کنونی Apple به عنوان یکی ازبزرگت ترین شرکت های جهان با دارایی هایی بالغ بر 75 میلیارد دلار و سودی معادل 14 میلیارد دلار تنها در سال 2010، ایده فروختن شرکت کار عاقلانه ای نبود.
رشد انفجاری شرکت ها و محصولات کامپیوتری در سال های بعدی تا سال 1980 نیز ادامه پیدا کرد. شرکت های جدیدی تأسیس شدند و شرکت های الکترونیکی قدیمی مانند Commodore نیز به شرکت های سازنده کامپیوتر تغییر کردند.
محصول PET از شرکت Commodore که در سال 1977به بازار عرضه شد، شامل یک کیبورد مجتمع و صفحه نمایش بود و علی رغم اینکه از محصولات مشابه خود مانند Apple 2 و 80-Tandy TRS کمتر پیشرفته بود، باز هم در سطح گسترده ای در فروشگاه های الکترونیکی توزیع و فروخته شد.
در انگلستان Clive Sinclair Science از شرکت های بین المللی کمبریج، در سال 1977 نخستین میکروکامپیوتر خود را با نام MK14 در قالب Kit و با قیمت 40 پوند عرضه کرد. این امر در فوریه سال 1980 با محصول دیگری با نام ZX80 در قالب Kit ولی با مونتاژ پیشرفته تر تکرار شد که قیمت فروش آن کمتر از 100 پوند بود (تقریباً معادل 320 پوند به ارزش پول کنونی). در حدود 50 هزار واحد از ZX80 به فروش رفت و در سال بعد از آن نسخه بعدی با نام ZX81 جایگزین آن شد و فروشی باورنکردنی در حدود 1،5 میلیون واحد داشت.
با وجود ازدیاد خریداران تولید انبوه سیستم های ناسازگار با یکدیگر، ایده چندان مناسبی نبود. هر سازنده تفکر خود را برای تولیدات خود به کار می بست و برنامه هایی که در یک سیستم اجرا می شد با سیستم ساخته شده دیگر سازگار نبود و در آن اجرا نمی شد. با اینکه این مسئله کامپیوترهای شخصی را به گروه های متفاوت و مجزایی تقسیم کرده بود اما برای سازندگان کامپیوتر تبدیل به یک انگیزه شده بود.
Michael Shrayer مالک Electric Pencil در سال 1976 اولین پردازنده کلمه را برای کامپیوترهای خانگی ارائه داد. مطابق گزارشات ارائه شده، این محصول 78 نسخه مختلف را به منظور اجرا بر روی پلت فرم ها، سیستم عامل ها و نمایشگرهای مختلف آن زمان گردآوری کرده بود. در حالیکهZX81 از موفقیت خود در بازار کامپیوترهای شخصی لذت می برد، IBM با محصول استثنائی خود تمامی توجها ت را به سوی خود جلب کرد و برای حداقل 30 سال بعدی به عنوان شاخص ترین کامپیوتر شخصی جایگاه خود را حفظ نمود.
بدین معنا که سیستم مستندسازی می شد و از اشخاص و گروه های ثالث دعوت بعمل می آمد که بوردها و نرم افزارهای سازگار خود را تولید کنند. این ایده با سایر رویکردهای آن زمان مغایرت داشت و تولید محصولات سازگار را در ماه آگوست سال 1981 تضمین می کرد. این رویکرد مهندسان IBM بر مسائل دیگری نیز تأثیرگذار بود. الگوی به کار گرفته شده توسط آنها برای تولیدات خود، سایر اطلاعات سودمند موجود برای سازندگان و نیز وجود پروسسورها و سایر اجزای غیرانحصاری به IBM، کامپیوترها را مستعد کپی برداری کرد.
در سال 1982 شرکت Columbia Data Product به صورت مجاز شروع به مهندسی معکوس بایوس IBM کرد، نسخه متعلق به خود را تولید کرد و کامپیوتر شخصی شبیه سازی شده خود (از روی IBM) را در معرض فروش گذاشت. این کامپیوتر با همان سخت افزارها و نرم افزارهای قبلی سازگار بود ولی ارزانتر از نسخه اصلی خود بود. با وجود اینکه این خبر برای IBM ناخوشایند بود و این شرکت از متوقف سازی تولید سیستم های سازگار و قابل رقابت با نسخه اصلی ناگزیر مانده بود ولیکن این امر سرانجام منجر به جایگزینی PC به عنوان پلت فرم اصلی کامپیوترهای خانگی شد.
به مرور بازار کامپیوتر قوی تر و متنوع تر شد و هزینه ای برابر با 1500 دلار (تقریباً برابر 2200 پوند به ارزش پولی کنونی) را به خریداران تحمیل می کرد. در واقع PCها در مقایسه با انواع مشابه خود هزینه ای بیش از دو برابر را طلب می کردند. با وجود اینکه این کامپیوترها به عنوان کامپیوترهای خانگی طراحی شده بودند اما شرکت های تجاری نیز استقبال خوبی از آنها کردند. بطوریکه در اواخر سال 1981 فروش آن به بیش از 13 هزار بسته رسیده بود. IBM در راستای استمرار تولید PCهای خود، پس از 18ماه، یعنی در ماه نوامبر سال 1983، XT را با 10MBحافظه داخلی و با هزینه ای رقابتی تر به بازار عرضه کرد.
از سوی دیگر Commodore با خرید شرکت سازنده چیپ برای C64 خود جنگی باورنکردنی را بر سر قیمت آغاز کرد که توجه تمامی سازندگان اصلی را به سمت خود جلب نمود. شرکت Commodore نه تنها C64 را به عنوان یکی از بهترین نسخه های ارائه شده تا آن زمان به بازار عرضه کرد بلکه بسیاری از سازندگان را کنار زد و تزلزل آنها را سرعت بخشید.
در سال 1984، Commodore و Atari تنها بازماندگان جنگ قیمت بودند و در وضعیت مالی پر ریسکی قرار داشتند. پس از آن کاربران به سمت PCهای سازگار IBM و مکینتاش Apple رو آوردند. بطوریکه در انتهای سال 1984، IBM بیش از نیم میلیون PCی خود را به فروش رسانده بود.
از آن زمان تاکنون، ماکروسافت همچنان اقتدار خود را حفظ کرده است. سیستم عامل های این شرکت همانند سخت افزارهایی که بر روی آن اجرا می شدند بطور مستمر بهتر و بهتر شدند. از آنجا که معماری اصلی PCها بدون تغییر باقی مانده بود و هیچ برنامه دیگری نیز نتوانست با برنامه های آن رقابت کند، زیرسیستم های ماکروسافت نیز بدون آنکه نیاز به شناخته شدن داشته باشند، ارتقا یافتند.
ارتقا و بهبود سخت افزار PCها را قادر به اجرای انواع نرم افزارها می کند. از مجموعه نرم افزارهای Office گرفته تا نرم افزارهای گرافیکی سنگین تر. این امر هزینه های این قطعات را قابل قبول تر نیز می کند.
با رایج شدن کامپیوترها در محیط کاری و مدارس، سواد کامپیوتری عموم مردم نیز ترقی خواهد کرد. پروسسورهای ارزان قیمت و فشرده به تکنولوژی دیجیتالی اجازه می دهد تا استانداردهای عکاسی، موسیقی و سایر رسانه ها را زودتر تغییر دهد و استانداردهای جدید را جایگزین کند و PCها نیز در ویرایش، ذخیره سازی و نمایش نتایج ما را یاری رساند. در یک هماوردطلبی، از مشتاقان و داوطلبان برای رقابت در زمینه رمزگشایی کامپیوترهای قدرتمند دعوت به عمل آمد. Joachim Schuth علاقمند بحث های رادیویی و کامپیوتری از آلمان با رکورد رمزگشایی پیام رمزه شده Lorenz در مدت زمان 46 ثانیه برنده این رقابت گردید. Colossus نیز در این رقابت به خوبی درخشید ولیکن رکورد او 3ساعت و ربع بود.
اینترنت به عنوان یکی از مؤثرترین ابزارها، نقش اصلی را در این جریان بر عهده دارد. در سال 2009، 71 درصد از مردم انگلستان حتماً در منزل خود از یک خط ارتباطی اینترنت استفاد ه می کردند. این تنها کامپیوترها نیستند که از این شبکه ارتباطی استفاده می کنند. کنسول های بازی، تلفن های هوشمند و سایر تجهیزات الکترونیکی در سطح گسترده ای از شبکه های بی سیم پشتیبانی می کنند و قادر به دسترسی به اینترنت و استفاده از آن هستند. با آمدن برنامه های پیشرفته مبتنی بر وب و مستقل از پلت فرم رفته رفته دستگاه ها، سیستم عامل ها و حتی سخت افزارها اهمیت خود را از دست می دهند. این امر بدین معنا است کامپیوترهای بزرگ دیگر قادر به رقابت با تجهیزاتی مانند لپ تاپ ها، نت بوک ها و حتی نت تاپ ها نیستند و اکثر برنامه های کاربردی مشهور آنها امروزه به سادگی در تلفن های هوشمند اجرا می شوند. سایر جایگزین ها مانند تبلت های iPad و نسخه Android آن نیز تصور ما را نسبت به کامپیوترهای خانگی به چالش خواهند کشید.
منبع: نشریه بزرگراه رایانه، شماره ی 142
کامپیوترهای اولیه تجهیزات الکترومغناطیسی غول پیکری بودند که توسط دولت ها ایجاد می شدند و مؤسسات و سازمان ها در شرایط بسیار سخت جنگ جهانی دوم ملزم به استفاده از آن بودند. پس از جنگ جهانی دوم دانشگاه ها، دولت ها و شرکت های تجاری بزرگ برای چند دهه همچنان از این کامپیوترها استفاده می کردند. با پیشرفت تکنولوژی کامیپوترها کوچکتر، در دسترس تر و از لحاظ هزینه به صرفه تر شدند تا اینکه امروزه به خانه ها و جیب های ما نیز راه یافتند. در اینجا مرحله ای از تاریخچه کامپیوترها را ترسیم می کنیم و داستان اینکه چطور این ابزارهای قدرتمند سرانجام در دسترس همگان قرار گرفت را بیان می نماییم.
نخستین شروع
اکثر پیشینه های مربوط به کامپیوتر در اوایل قرن 19 میلادی با ریاضی دان انگلیسی و مهندس Charles Babbage آغاز می شود. فردی که اولین طراحی "موتور تحلیل" که هم اکنون ما آن را به عنوان کامپیوتر می شناسیم را ناتمام گذاشت. موتور تحلیل ماشینی است که یک ورودی دریافت می کند، با استفاده از یک برنامه قابل Customize تغییرات ریاضیاتی را بر آن ورودی اعمال می کند سپس یک خروجی تولید می کند.Babbage یک رویای صادق داشت: در یک برهه از زمانی که دارای اعتبار و شهرت میان مردم است، نیمی از مغز او در موزه Hunterian واقع در کالج رویال جراحان و نیمه دیگر آن در موزه Science به نمایش گذاشته شود. از زمان حضور چرتکه، انسان ها از ماشین برای کمک به محاسبات خود استفاده می کردند. این جریان به 2300 سال پیش از میلاد مسیح نیز بر می گردد. اما در عصر رنسانس مهندسان آن زمان شروع به ساخت تجهیزات محاسباتی پیشرفته تری نمودند. برخی از این تجهیزات در پاره ای از موارد حتی قادر به برنامه نویسی نیز بودند.
در سال 1801 Joseph Marie Jacquard دستگاه مشبکی را اختراع کرد که قادر بود توسط کارت های منگنه شده برنامه ریزی شود و الگوهای مختلفی را تولید نماید. (اولین ماشینی که قادر بود دستورات از طریق این کارت ها دریافت کند)
Babbage درصدد یافتن راهی برای از بین بردن خطاهای انسانی بود. بدین ترتیب "موتور تفاضل" محاسباتی خود را در سال 1822 به منظور محاسبه توابع چند پارامتره و چند فرموله (نوعی از معادلات جبری) ارائه کرد. هرچند که او هیچ گاه این کار را به اتمام نرساند و موفق به تکمیل آن نشد، ولی اولین موتور تفاضل که بیش از 25 هزار بخش را شامل می شد و بیش از 13 تن وزن داشت، توسط او ساخته شد.
طراحی اصلاح شده آن که به درستی و بدون نقص عمل می کرد، در سال 1991 توسط موزه Science تکمیل و ارائه گردید. بیشتر سیستم های کنونی نیز هنوز هم به همان موتور تحلیلی ناتمام Babbage ویژگی های کامپیوترهای مدرن را اضافه می کنند و سیستم های جدیدتر را پدید می آورند. این موتور توسط کارت های ویژه برنامه ریزی می شد و قادر بود نتایج حاصل از محاسبات خود را نگهداری کرده و محاسبات جدید را روی آن انجام دهد. Babbage ماشین خود را طوری طراحی کرده بود که از حالت های شرطی و حلقه ها که زیربنای تمامی زبان های برنامه نویسی مدرن است، نیز پشتیبانی کند. مرگ او در سال 1871به این معنا بود که طراحی او هیچ گاه نهایی نشد. پسر او Henry در سال 1888 واحد محاسباتی هسته ای او را تکمیل کرد.
بازی جنگ
هنگامیکه اختراعات اغلب به سوی ماشین های آنالوگ و غیرقابل برنامه ریزی گام بر می داشت، در جریان جنگ جهانی دوم پیشرفت هایی اساسی در این زمینه صورت گرفت. به خصوص در سایت Blentchy Park در شهر Buckinghamshire انگلستان. نبوغ و استعداد ریاضیاتی کارمندان این سایت و نیز استفاده از تکنولوژی Brute-Force توسط آنها، تاحدودی منجر به گشودن رمزهای آلمان نازی شد.ریاضیدان برجسته Alan Turing به عنوان پدر علم کامپیوتر شناخته می شود. این اعتبار به اشتباه به جهت ساخت و توسعه Colossus (اولین کامپیوتر الکترونیکی قابل برنامه ریزی جهان) به او تعلق گرفته بود. بنابراین از دیدگاه صاحب نظران این لقب صحیح به نظر نمی آمد. در واقع Colossus توسط Tommy Flowers و سایر مهندسان تحقیقاتی به منظور جایگزینی و ارتقای "Heath Robinson" طراحی شده بود. Heath Robinson ماشین محاسباتی مکانیکی بود که در سایت Bletchley مورد استفاده قرار می گرفت.
در سال 1944، ماشین های Colossus قدرت و سرعت محاسبات را به منظور جلوگیری از تنظیمات رمزی Lorenz افزایش دادند. این ویژگی، سرعت شکست پیام های سطح بالای آلمانی را به طرز باورنکردنی بالا برد. با وجود اینکه Colossus بصورت الکترونیکی عمل می کرد، (تنها سیستم مکانیکی آنها یک Tap Reader برای دریافت پیام رمز شده به عنوان ورودی بود) سازه آنها در کنار یک PC مدرن غیرمنطقی به نظر می آمد. سایز بسیار بزرگ آنها تا حدودی به علت استفاده از 2400 لامپ بزرگ، گرمایی - یونی و مصرفی برای مدارهای سوییچینگ بود.
پس از جنگ
سه دهه بعد اختراعات و نوآوری های الکترونیکی متعددی دیده شد. این اختراعات الگویی را برای تکنولوژی کامپیوتری به وجود آورد که تا هم اکنون نیز ادامه دارد. بطور کلی با پیشرفت تکنولوژی، کامپیوترها نیز پیچیده تر، به صرفه تر و دارای انرژی های مؤثرتر می شوند و از سوی دیگر گرمای تولیدی و مصرف انرژی توسط آنها تنزل می یابد. در برهه های زمانی مختلف علم کامپیوتر شاهد پیشرفت هایی بود. به عنوان مثال در سال 1949 با اختراع (RAM (Random Access Memory و ساخت Trackballها در سال 1952 توسط نیروی دریایی کانادا. اما همچنان کامپیوترها مختص دولت ها، دانشگاه ها و سازمان های بزرگی بود که قادر به تأمین هزینه های هنگفت سخت افزار آن و نیز کارشناسان حرفه ای که قادر به کارکرد، نگهداری و پشتیبانی از آنها بودند.
مسیر یادگیری
نخستین ترانزیستورهای مستقل، کوچکتر از یک لامپ بودند اما همچنان برای استفاده از آنها در تجهیزات پیچیده تردیدهایی وجود داشت.در سال Jack Kilby 1957، یکی از مهندسین Texas Instruments بر روی راه های مختلف مدرنیزه کردن آنها و اسمبل کردن ترانزیستورها در شبکه های بزرگ کارهایی انجام داد. Kilby ایده ای مبتنی بر ساخت بخش های چند گانه ای بر روی تنها یک قطعه منفرد نیمه هادی (یک مدار مجتمع یا IC) مطرح کرد. او اولین IC عملیاتی را از ژرمانیوم ساخت سپس Robert Noyce در سال 1959 اولین نمونه سیلیکونی IC را ایجاد کرد. اختراع Kilby بسیار فراگیر و متحول کننده بود. او در سال 2005 جایزه kyoto، جایزه نوبل در زمینه فیزیک و نیز دکترای افتخاری را دریافت نمود. در سال 1962 ICهای ساده تنها شامل چند ترانزیستور بودند و به تعداد کم و با هزینه بالا تولید می شدند و منحصراً در سیستم های راهنمای بالیستیک مورد استفاده قرار می گرفتند. با گذشت زمان و افزایش درخواست ها، به کاهش هزینه ها و افزایش تولید آنها کمک شایانی نمود. در سال 1965 آمدن چیپ ها با ترانزیستورهای بیشتر و بیشتر، مؤسس شرکت اینتل Gordon E Moore را برای مطرح کردن قانون مشهور خود برانگیخت. قانون مور می گوید که تعداد ترانزیستورها در یک چیپ هر سال دو برابر می شود. او سپس قانون خود را به هر دو سال یک بار اصلاح کرد. این پیش بینی بدون تردید صحیح است. اواخر سال 1960، ICها در حجم بالایی تولید شد و چیپ های پیشرفته تر بعدی صدها ترانزیستور را شامل می شدند. یکی از نخستین کامپیوترهایی که با IC ساخته شد کامپیوتر Apollo Guidance بود که در سال 1966 در برنامه پرتاب موشک ناسا مورد استفاده قرار گرفت.
وزن آن بیش از 30 کیلو بود، هوش الکترونیکی که برای اولین بار انسان را به ماه برد در حدود 4KB تا 72KB، ROM داشت و نیز در 1MHz اجرا می شد. این سیستم دارای 2800 عدد IC مجزا بود.
در اوایل سال 1970 اولین میکروپروسسور که دارای ICهایی بود که تمامی بخش های مورد نیاز برای واحد پردازشگر مرکزی را شامل می شد، پدید آمد. نکته قابل توجه هزینه آن بود بطوریکه هزینه ساخت یک کامپیوتر به مراتب ارزان تر از گذشته شد.
در اوایل سال 1970 با کاهش هزینه و افزایش دسترس پذیری ICها آنها را برای علاقمندان به تجهیزات الکترونیکی که تمایل به ساخت دستگاه های الکترونیکی خود مانند ماشین حساب ها بودند، قابل دسترس کرد.
مجلات مختلف به هدف پشتیبانی از این تکنولوژی، اطلاعات پروژه هایی را که در این راستا انجام می پذیرفت را منتشر می ساختند و بدین ترتیب خواننده ها می توانستند به نوعی در آنها شریک شوند. آنها در مورد توسعه و گسترش تکنولوژیکی پروژه ها بحث و گفتگو می کردند وحتی در پاره ای موارد در پیشبرد پروژه ها ایفای نقش می کردند. در سال 1974 میکروپروسسور 8 بیتی 8008 اینتل در دسترس افراد علاقمند در این زمینه قرار گرفت.
مجله Radio-Electronics در شماره ماه جولای خود پروژه ای را به منظور فراخوانی عموم برای ساخت Powered Mark8-8008 یا "مینی کامپیوتر شخصی شما" منتشر کرد. در آن زمان کامپیوتر انصافاً به مقوله ترسناکی تبدیل شده بود. تنها 100عدد از بردهای مداری تولید شده فروخته شده بود اما مجله Popular Electronics همچنان مردم را به پیشبرد هدف مذکور دعوت می کرد. این موضوع Ed Roberts کاشف تجهیزات میکرو و تجهیزات سنجش از راه دور (MITS) را بر آن داشت تا میکرو کامپیوتری را طراحی کند که Readerهای آن قابل خرید و ساخت بودند. MITS ابزارهای محاسباتی را به وجود آورد که زیربنای بسیاری از محاسبات شخصی قرار گرفت.
مبالغه نیست اگر تأثیرات Altair 8800 و حوادث سال 1975 را انقلابی در تاریخ محاسباتی جهان بدانیم.
این پروژه توسط مجله Popular Electronics عمومی گردید. این مجله Altair را به نمایندگی از MITS در قالب Kit به قیمت $397 و در قالب مونتاژ نهایی به قیمت $498 (تقریباً 179 تا 224 پوند انگلستان معادل 1100 تا 1400 پوند به ارزش پول کنونی) به مردم معرفی نمود. این مونتاژ دارای پروسسور 8 بیتی 8080 اینتل و حافظه عملیاتی 256 بود و با یک ورژن از زبان برنامه نویسی بیسیک ارائه شده بود. بدین ترتیب سیستم مذکور نسخه ای از کامپیوتری بود که بخش کوچکی از جامعه خود مستقیماً قادر به خرید و استفاده از آن بودند.
Art Salsburg روزنامه نگار و نویسنده در سرمقاله خود بصورت علنی اظهار داشت: "کامپیوترهای خانگی به بازار آمدند!"
MITS انتظار فروش Altair 800 و یا بیشتر را داشت در حالیکه در پایان ماه فوریه 1975 نزدیک به 1000 سفارش دریافت کرد و در پایان ماه می بیش از 2500 کامپیوتر را به دست خریداران آن رساند. تعداد کارمندان MITS افزایش یافت و قیمت Altair بالاتر رفت. Altair 8800 با فروش بیش از 10 هزار دستگاه در نوع خود موفقیت بسیار زیادی را کسب کرد.
اعتبار و اهمیت این موضوع در زمان خود ادامه پیدا کرد. نسخه بیسیک آن توسط Paul Allen و William Henry سوم (بعدها Bill نام گرفت) و به عنوان اولین محصول ماکروسافت با نام تجاری Altair BASIC به بازار عرضه شد.
غریزه اصلی
Bill Gates و Paul Allen از زمانی که در سیاتل امریکا مدرسه می رفتند با یکدیگر دوست بودند. Bill Gates در آن مدرسه زبان بیسیک را در کامپیوترهای مین فرم فرا گرفت. این دو دوست به علت سوء استفاده از باگ ها به منظور گذراندن زمان بیشتر با سیستم، از ادامه کار با سیستم محروم شدند. آنها به سایر دانش آموزان پیشنهاد می دادند که برای یافتن باگ های سیستمی از کامپیوتر آنها استفاده کنند و بدین ترتیب زمان بیشتری را برای استفاده خود به دست می آوردند. در حرکتی دیگر هنگامیکه مسئولین مدرسه از او خواستند که برنامه ای را برای زمانبندی کلاس های دانش آموزان بنویسد، او این برنامه را به نحوی کدنویسی کرد که زمان کلاس او همراه با تمامی دوستانش تنظیم شود. دوران جوانی پر فراز و نشیب Gates به این طریق طی می شد.ماکروسافت تنها شرکتی نبود که تاریخچه آن در اوایل سال 1970 قابل ردیابی بود. ابتدای سال 1975 دو شرکت ساخت میکرو کامپیوتر در آمریکا وجود داشت اما در اواخر همان سال این تعداد به 27 شرکت رسیده بود.
بعد از آن Wayne سهم خود را تنها به مبلغ 800$ دلار (معادل کمتر از 300 پوند به ارزش پول کنونی) به Jobs فروخت. با جایگاه کنونی Apple به عنوان یکی ازبزرگت ترین شرکت های جهان با دارایی هایی بالغ بر 75 میلیارد دلار و سودی معادل 14 میلیارد دلار تنها در سال 2010، ایده فروختن شرکت کار عاقلانه ای نبود.
رشد انفجاری شرکت ها و محصولات کامپیوتری در سال های بعدی تا سال 1980 نیز ادامه پیدا کرد. شرکت های جدیدی تأسیس شدند و شرکت های الکترونیکی قدیمی مانند Commodore نیز به شرکت های سازنده کامپیوتر تغییر کردند.
محصول PET از شرکت Commodore که در سال 1977به بازار عرضه شد، شامل یک کیبورد مجتمع و صفحه نمایش بود و علی رغم اینکه از محصولات مشابه خود مانند Apple 2 و 80-Tandy TRS کمتر پیشرفته بود، باز هم در سطح گسترده ای در فروشگاه های الکترونیکی توزیع و فروخته شد.
در انگلستان Clive Sinclair Science از شرکت های بین المللی کمبریج، در سال 1977 نخستین میکروکامپیوتر خود را با نام MK14 در قالب Kit و با قیمت 40 پوند عرضه کرد. این امر در فوریه سال 1980 با محصول دیگری با نام ZX80 در قالب Kit ولی با مونتاژ پیشرفته تر تکرار شد که قیمت فروش آن کمتر از 100 پوند بود (تقریباً معادل 320 پوند به ارزش پول کنونی). در حدود 50 هزار واحد از ZX80 به فروش رفت و در سال بعد از آن نسخه بعدی با نام ZX81 جایگزین آن شد و فروشی باورنکردنی در حدود 1،5 میلیون واحد داشت.
با وجود ازدیاد خریداران تولید انبوه سیستم های ناسازگار با یکدیگر، ایده چندان مناسبی نبود. هر سازنده تفکر خود را برای تولیدات خود به کار می بست و برنامه هایی که در یک سیستم اجرا می شد با سیستم ساخته شده دیگر سازگار نبود و در آن اجرا نمی شد. با اینکه این مسئله کامپیوترهای شخصی را به گروه های متفاوت و مجزایی تقسیم کرده بود اما برای سازندگان کامپیوتر تبدیل به یک انگیزه شده بود.
Michael Shrayer مالک Electric Pencil در سال 1976 اولین پردازنده کلمه را برای کامپیوترهای خانگی ارائه داد. مطابق گزارشات ارائه شده، این محصول 78 نسخه مختلف را به منظور اجرا بر روی پلت فرم ها، سیستم عامل ها و نمایشگرهای مختلف آن زمان گردآوری کرده بود. در حالیکهZX81 از موفقیت خود در بازار کامپیوترهای شخصی لذت می برد، IBM با محصول استثنائی خود تمامی توجها ت را به سوی خود جلب کرد و برای حداقل 30 سال بعدی به عنوان شاخص ترین کامپیوتر شخصی جایگاه خود را حفظ نمود.
جنون کامپیوترهای شخصی
IBM در سال 1911 تأسیس شد و در همان سال های ابتدایی کار خود یکی از شاخص ترین شرکت های توسعه دهنده و تولید کننده کامپیوترهای الکترونیکی بود. در سال 1975 این شرکت اولین میکروکامپیوتر دسکتاپ خود را با نام IBM 5100 تولید کرد. از جهتی این محصول بسیار گران قیمت بود و از جهتی دیگر هدف این شرکت افزایش میزان فروش در محصولات خانگی و پیشی گرفتن از رقبای خود (مانند Atari، Apple و Commodore) را در سر می پروراند. به همین دلیل تیم ویژه ای را به منظور تولید محصولی رقابتی تر تشکیل داد. با عملکرد سریع و حرکت در مسیرهای جدید، تیم مذکور موفق شد به اهداف شرکت خود که حداقل سازی هزینه و زمان و نیز موفقیت های بنیادی در عرصه تولیدات بود، دست یابد. آنها از سخت افزارها و نرم افزارهای انبوه، شامل پروسسور 8088 اینتل، مونیتورهای آماده IBM، پرینترهای Epson و نیز معماری باز استفاده کردند.بدین معنا که سیستم مستندسازی می شد و از اشخاص و گروه های ثالث دعوت بعمل می آمد که بوردها و نرم افزارهای سازگار خود را تولید کنند. این ایده با سایر رویکردهای آن زمان مغایرت داشت و تولید محصولات سازگار را در ماه آگوست سال 1981 تضمین می کرد. این رویکرد مهندسان IBM بر مسائل دیگری نیز تأثیرگذار بود. الگوی به کار گرفته شده توسط آنها برای تولیدات خود، سایر اطلاعات سودمند موجود برای سازندگان و نیز وجود پروسسورها و سایر اجزای غیرانحصاری به IBM، کامپیوترها را مستعد کپی برداری کرد.
در سال 1982 شرکت Columbia Data Product به صورت مجاز شروع به مهندسی معکوس بایوس IBM کرد، نسخه متعلق به خود را تولید کرد و کامپیوتر شخصی شبیه سازی شده خود (از روی IBM) را در معرض فروش گذاشت. این کامپیوتر با همان سخت افزارها و نرم افزارهای قبلی سازگار بود ولی ارزانتر از نسخه اصلی خود بود. با وجود اینکه این خبر برای IBM ناخوشایند بود و این شرکت از متوقف سازی تولید سیستم های سازگار و قابل رقابت با نسخه اصلی ناگزیر مانده بود ولیکن این امر سرانجام منجر به جایگزینی PC به عنوان پلت فرم اصلی کامپیوترهای خانگی شد.
به مرور بازار کامپیوتر قوی تر و متنوع تر شد و هزینه ای برابر با 1500 دلار (تقریباً برابر 2200 پوند به ارزش پولی کنونی) را به خریداران تحمیل می کرد. در واقع PCها در مقایسه با انواع مشابه خود هزینه ای بیش از دو برابر را طلب می کردند. با وجود اینکه این کامپیوترها به عنوان کامپیوترهای خانگی طراحی شده بودند اما شرکت های تجاری نیز استقبال خوبی از آنها کردند. بطوریکه در اواخر سال 1981 فروش آن به بیش از 13 هزار بسته رسیده بود. IBM در راستای استمرار تولید PCهای خود، پس از 18ماه، یعنی در ماه نوامبر سال 1983، XT را با 10MBحافظه داخلی و با هزینه ای رقابتی تر به بازار عرضه کرد.
از سوی دیگر Commodore با خرید شرکت سازنده چیپ برای C64 خود جنگی باورنکردنی را بر سر قیمت آغاز کرد که توجه تمامی سازندگان اصلی را به سمت خود جلب نمود. شرکت Commodore نه تنها C64 را به عنوان یکی از بهترین نسخه های ارائه شده تا آن زمان به بازار عرضه کرد بلکه بسیاری از سازندگان را کنار زد و تزلزل آنها را سرعت بخشید.
در سال 1984، Commodore و Atari تنها بازماندگان جنگ قیمت بودند و در وضعیت مالی پر ریسکی قرار داشتند. پس از آن کاربران به سمت PCهای سازگار IBM و مکینتاش Apple رو آوردند. بطوریکه در انتهای سال 1984، IBM بیش از نیم میلیون PCی خود را به فروش رسانده بود.
زمان معاصر
ممکن است شما با نحوه توسعه کامپیوترهای خانگی پس از آن سال ها آشنا باشید. با بالا رفتن درک عمومی از دستگاه های محاسباتی و PCها و عزم فراگیر سازندگان این دستگاه ها برای رسیدن به یک پلت فرم سازگار و یکپارچه، بازار تولید کنندگان نرم افزارها تبدیل به بازاری وسیع با پیچیدگی کمتر شد. این وضعیت به طور خاص برای سیستم عامل ها به عنوان اصلی ترین بخش موردنیاز کامپیوترها نیز صدق می کرد. در این بازار ماکروسافت قراردادی را برای توسعه سیستم عامل برای PCهای IBM امضاء کرد مانند آنچه با Basic برای Altair 8800 انجام داده بود. اگرچه این محصول به عنوان PC-DOC توزیع می شد و PCهای IBM به صورت فزاینده ای با این عنوان به فروش می رفتند، اما ماکروسافت با زیرکی تمام حقوق انحصاری خود را برای بازار این سیستم عامل حفظ کرد.از آن زمان تاکنون، ماکروسافت همچنان اقتدار خود را حفظ کرده است. سیستم عامل های این شرکت همانند سخت افزارهایی که بر روی آن اجرا می شدند بطور مستمر بهتر و بهتر شدند. از آنجا که معماری اصلی PCها بدون تغییر باقی مانده بود و هیچ برنامه دیگری نیز نتوانست با برنامه های آن رقابت کند، زیرسیستم های ماکروسافت نیز بدون آنکه نیاز به شناخته شدن داشته باشند، ارتقا یافتند.
ارتقا و بهبود سخت افزار PCها را قادر به اجرای انواع نرم افزارها می کند. از مجموعه نرم افزارهای Office گرفته تا نرم افزارهای گرافیکی سنگین تر. این امر هزینه های این قطعات را قابل قبول تر نیز می کند.
با رایج شدن کامپیوترها در محیط کاری و مدارس، سواد کامپیوتری عموم مردم نیز ترقی خواهد کرد. پروسسورهای ارزان قیمت و فشرده به تکنولوژی دیجیتالی اجازه می دهد تا استانداردهای عکاسی، موسیقی و سایر رسانه ها را زودتر تغییر دهد و استانداردهای جدید را جایگزین کند و PCها نیز در ویرایش، ذخیره سازی و نمایش نتایج ما را یاری رساند. در یک هماوردطلبی، از مشتاقان و داوطلبان برای رقابت در زمینه رمزگشایی کامپیوترهای قدرتمند دعوت به عمل آمد. Joachim Schuth علاقمند بحث های رادیویی و کامپیوتری از آلمان با رکورد رمزگشایی پیام رمزه شده Lorenz در مدت زمان 46 ثانیه برنده این رقابت گردید. Colossus نیز در این رقابت به خوبی درخشید ولیکن رکورد او 3ساعت و ربع بود.
آینده چه می شود؟
پیشرفت های فوق سبب می شوند که PCها و Apple Macها جریان اصلی زندگی را در دست بگیرند. بر اساس آمارهای مؤسسه ONS (مؤسسه آمار ملی انگلستان) در سال 2009 ، 75 درصد از مردم انگلستان دارای یک کامپیوتر خانگی بودند.اینترنت به عنوان یکی از مؤثرترین ابزارها، نقش اصلی را در این جریان بر عهده دارد. در سال 2009، 71 درصد از مردم انگلستان حتماً در منزل خود از یک خط ارتباطی اینترنت استفاد ه می کردند. این تنها کامپیوترها نیستند که از این شبکه ارتباطی استفاده می کنند. کنسول های بازی، تلفن های هوشمند و سایر تجهیزات الکترونیکی در سطح گسترده ای از شبکه های بی سیم پشتیبانی می کنند و قادر به دسترسی به اینترنت و استفاده از آن هستند. با آمدن برنامه های پیشرفته مبتنی بر وب و مستقل از پلت فرم رفته رفته دستگاه ها، سیستم عامل ها و حتی سخت افزارها اهمیت خود را از دست می دهند. این امر بدین معنا است کامپیوترهای بزرگ دیگر قادر به رقابت با تجهیزاتی مانند لپ تاپ ها، نت بوک ها و حتی نت تاپ ها نیستند و اکثر برنامه های کاربردی مشهور آنها امروزه به سادگی در تلفن های هوشمند اجرا می شوند. سایر جایگزین ها مانند تبلت های iPad و نسخه Android آن نیز تصور ما را نسبت به کامپیوترهای خانگی به چالش خواهند کشید.
منبع: نشریه بزرگراه رایانه، شماره ی 142
تاریخ : شنبه 91/3/6 | 6:39 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
