زندگی مدرن را نمی توان بدون ابزارهای پیشرفته و انواع دستگاه ها متصور شد. هر خانه ای یک رایانه شخصی دارد و حتی تلفن های همراه امروزی پردازنده مخصوص به خود را دارند و از نظر عملکرد نسبت به رایانه های متوسط کاملاً پایین ترند.
رایانه های مدرن دنیایی عظیم و شگفت انگیز از امکانات عملاً بی حد و حصر هستند ، اما همیشه اینطور نبود. تاریخچه توسعه رایانه های الکترونیکی به قدری پیچیده است که چندین نقطه عطف مهم دارد. متخصصان مراحل توسعه رایانه را "نسل" می نامند و امروزه پنج مرحله وجود دارد.
چطور شروع شدند
بشریت همیشه به دنبال ساده سازی انواع محاسبات و محاسبات بوده است. اولین دستگاه های محاسبات در یونان باستان و سایر ایالت های باستان ظاهر شدند. اما همه این تکنیک های ساده عملا هیچ ارتباطی با کامپیوتر ندارند. مهمترین ویژگی رایانه های الکترونیکی توانایی برنامه نویسی است.
در آغاز قرن نوزدهم ، ریاضیدان انگلیسی چارلز بابیج دستگاهی منحصر به فرد و بی نظیر اختراع کرد که بعداً آن را به نام خودش نامگذاری کرد. دستگاه بابیج با سایر ابزارهای شمارش موجود تفاوت داشت زیرا می توانست نتایج کار را ذخیره کند و حتی دارای دستگاه های خروجی نیز بود. امروزه بسیاری از کارشناسان اختراع یک ریاضیدان با استعداد را نمونه اولیه رایانه های مدرن می دانند.
نسل اول
اولین رایانه الکترونیکی که از نظر عملکرد کاملاً مشابه کامپیوترهای مدرن است ، در سال 1938 ایجاد شد. یک مهندس بلندپرواز آلمانی ، کنراد زوسه ، واحدی را جمع کرد که نام لاکونیک - Z1 را دریافت کرد. بعداً ، او چندین بار آن را بهبود بخشید و در نتیجه ، Z2 و Z3 ظاهر شدند. معاصران غالباً استدلال می کنند که فقط Z3 را می توان یک کامپیوتر تمام عیار از اختراعات Zuse دانست ، و این کاملاً خنده دار است: تنها چیزی که Z3 را از Z1 متمایز می کند توانایی محاسبه ریشه مربع است.
در سال 1944 ، به لطف اطلاعاتی که از آلمان دریافت شد ، گروهی از دانشمندان آمریکایی با پشتیبانی IBM موفق به تکرار موفقیت Zuse شدند و رایانه خود را ایجاد کردند که نام آن MARK 1 بود. فقط دو سال بعد ، آمریکایی ها یک جهش خارق العاده داشتند برای آن زمانها - آنها ماشین جدیدی را به نام ENIAC مونتاژ کردند. عملکرد بدیع هزار برابر بیشتر از مدلهای قبلی بود.
ویژگی بارز ماشین های نسل اول محتوای فنی آنهاست. عنصر اصلی طراحی رایانه آن سال ها لوله های خلا vac برقی بود. همچنین ، اولین کامپیوترها واقعاً عظیم بودند - یک نسخه کل اتاق را اشغال می کرد و بیشتر به نوعی واحد محاسباتی شبیه کارخانه ای کوچک بود.
در مورد عملکرد ، آنها کاملاً متوسط بودند. ظرفیت محاسباتی پردازنده ها از چندین هزار هرتز فراتر نمی رود. اما در همان زمان ، اولین رایانه ها از قبل توانایی ذخیره اطلاعات را داشتند - این کار با استفاده از کارت های پانچ انجام شد. اولین ماشین ها نه تنها عظیم بودند ، بلکه تسلط بر آنها بسیار دشوار بود. برای کار با آنها مهارت و دانش خاصی لازم بود که باید بیش از یک ماه تسلط داشت.
نسل دوم
آغاز مرحله دوم مهم در توسعه رایانه های الکترونیکی دهه 60 قرن بیستم تلقی می شود. سپس محتوای فنی رایانه به تدریج از لامپ به ترانزیستور تغییر می کند. این انتقال به طور قابل توجهی از اندازه رایانه ها کاسته است. تعمیر و نگهداری آنها به طور قابل توجهی به برق کمتری نیاز داشت ، اما برعکس ، عملکرد ماشین آلات افزایش یافت.
همچنین در این زمان ، روشهای برنامه نویسی در حال توسعه بود ، زبانهای جهانی برای "ارتباط" با رایانه شروع به ظهور می کردند - "COBOL" ، "FORTRAN".به لطف قابلیت های نرم افزاری جدید ، نگهداری ماشین آلات بسیار آسان تر شده است ، و وابستگی مستقیم برنامه نویسی به مدل های خاص رایانه از بین رفته است. دستگاه های جدید ذخیره اطلاعات ظاهر شده اند - طبل و نوارهای مغناطیسی آمده اند تا جای کارت های پانچ را بگیرند.
نسل سوم
در سال 1959 ، جک کیلبی ، دانشمند آمریکایی ، موفقیت دیگری در توسعه کامپیوترها ایجاد کرد. تحت رهبری او ، گروهی از دانشمندان صفحه کوچکی ایجاد کردند که تعداد زیادی از عناصر نیمه هادی بر روی آن جای می گیرد. به این طرح ها "مدارهای مجتمع" گفته می شود.
همچنین ، در پایان دهه 60 ، شرکت کیلبی از طراحی لوله و نیمه هادی صرف نظر کرد و یک کامپیوتر را کاملاً از مدارهای مجتمع مونتاژ کرد. نتیجه واضح بود: کامپیوتر جدید بیش از صد برابر کوچکتر از نمونه های نیمه هادی خود بود ، بدون اینکه چیزی در کیفیت و سرعت کار از دست بدهد.
علاوه بر این ، م hardwareلفه های سخت افزاری نسل سوم نه تنها از اندازه رایانه های تولید شده می کاهد ، بلکه امکان افزایش چشمگیر قدرت رایانه ها را نیز فراهم می کند. فرکانس ساعت از مرز عبور کرده و قبلاً در مگا هرتز محاسبه شده است. عناصر فریت در RAM باعث افزایش چشمگیر حجم آن می شوند. درایوهای خارجی جمع و جورتر شده و استفاده از آنها آسان تر شد ، بعداً شروع به ایجاد و تولید فلاپی دیسک بر اساس آنها کردند.
در این دوره بود که راحت ترین روش تعامل با رایانه ایجاد شد - یک نمایشگر گرافیکی. زبان های برنامه نویسی جدیدی ظاهر شده اند که یادگیری آنها ساده تر و آسان تر است.
نسل چهارم
مدارهای مجتمع در مدارهای بزرگ مجتمع (LSI) که در ترانزیستورهای بسیار بیشتری در اندازه نسبتاً کوچک جای می گیرند ، ادامه یافتند. و در سال 1971 ، شرکت افسانه ای اینتل از ایجاد میکرو مدارهای بی نظیر خبر داد ، که در واقع مغز تمام رایانه های بعدی شد. ریز پردازنده اینتل به بخشی جدایی ناپذیر از نسل چهارم رایانه های الکترونیکی تبدیل شده است.
ماژول های RAM نیز از فریت به میکرو مدار تغییر می کنند ، رابط کاربری رایانه ها به قدری ساده شده است که شهروندان عادی اکنون می توانند از واحد پیچیده قبلی استفاده کنند. در سال 1976 ، کمپانی کمی شناخته شده اپل ، به رهبری استیو جابز ، ماشین جدیدی را مونتاژ کرد که به اولین رایانه شخصی تبدیل شد.
چند سال بعد ، IBM رهبری تولید رایانه های شخصی را بر عهده گرفت. مدل رایانه ای آنها (IBM PC) به معیاری در تولید رایانه های شخصی در بازار بین المللی تبدیل شده است. در همان زمان ، یک رشته دانشگاهی ظاهر شد ، بدون آن تصور دنیای مدرن - علوم کامپیوتر دشوار است.
نسل پنجم
اولین رایانه جابز و رویکرد ابتکاری IBM در زمینه تولید رایانه به معنای واقعی کلمه بازار فناوری را منفجر کرد ، اما 15 سال بعد ، دستیابی به موفقیت دیگری باعث شد این ماشین های افسانه ای بسیار عقب بمانند. در دهه 90 ، نسل پنجم و امروز آخرین نسل رایانه های الکترونیکی رونق گرفت.
دستیابی به موفقیت بعدی در زمینه فناوری رایانه ، از بسیاری جهات ، با ایجاد انواع کاملاً جدید ریز مدارها صورت گرفت ، معماری بردار موازی که باعث افزایش چشمگیر نرخ رشد بهره وری از سیستم های رایانه ای شد. در دهه نود قرن گذشته بود که چشمگیرترین جهش از ده ها مگا هرتز رخ داد که تا همین اواخر غیر واقعی به نظر می رسید ، تا گیگا هرتز که امروزه کاملاً آشنا هستند.
رایانه های مدرن به هر کاربر این امکان را می دهند تا خود را در دنیای شگفت انگیز بازی های سه بعدی واقع گرایانه غرق کند ، به طور مستقل به زبان های برنامه نویسی تسلط یابد و یا به فعالیت علمی و فنی دیگری بپردازد. فرآیندهای محاسباتی درون رایانه های نسل پنجم امکان ایجاد شاهکارهای واقعی موسیقی و سینمایی به معنای واقعی کلمه بر روی زانو را فراهم می کند.
دانشمندان مدرن استدلال می کنند که نسل بعدی رایانه های الکترونیکی دور نیست و با استفاده از فن آوری های کاملاً جدید ، مواد و زبان های برنامه نویسی. آینده ای خارق العاده ، مملو از امکانات شگفت انگیز که اتومبیل های هوشمند به بشریت اعطا می کنند ، فرا خواهد رسید.
