1- عصر كامپيوتر

- آغاز قرن نوزدهم، ماشين ها دنيا را تغيير دادند. به ناگاه مردم توانستند آسان تر مسافرت كنند و سريع تر با يكديگر ارتباط برقرار كنند. مشاغل نيز تغيير يافتند و بسياري از مردم شغل هايي در كارخانه ها به دست آوردند. اين موضوع، شروعي براي عصر صنعت بود.

نيمه دوم قرن بيستم شاهد آغاز عصر كامپيوتر بوديم. در ابتدا استفاده از كامپيوترها بسيار دشوار بود و تنها تعداد اندكي از مردم آنها را درك مي كردند. اما به زودي كامپيوترها در دفاتر كاري و سپس خانه ها پديدار شدند. امروزه آنها همه جا هستند. تعدادي از مردم هنوز مي گويند كه آنها هرگز از يك كامپيوتر استفاده نكرده اند اما آنها احتمالاً هر روز از كامپيوترها استفاده مي كنند در حالي كه متوجه استفاده از آنها نمي شوند. اين عدم تشخيص به اين دليل است كه كامپيوترها در خيلي از وسايل عادي مثل ماشين، تلوزيون، دستگاه پخش سي دي، ماشين لباسشويي و... وجود دارند.

اولين كامپيوترها كه در سال 1940 و 1950 ساخته شدند، بسيار بزرگ بودند. در واقع آنها به بزرگي يك اتاق بودند.

در سال 1949 مجله «مكانيك عمومي» (Popular Mechanics) اقدام به يك پيشگويي كرده و روزي اعلام كردند كه كامپيوترها كوچك خواهند شد و وزن آنها به كمتر از 5/1 تن خواهد رسيد. امروزه تراشه هاي كامپيوتري به كوچكي حرفO هستند. با گذشت بيش از 50 يا 60 سال كامپيوترها بيشتر از آنچه كه مردم تصور مي كردند امكان تغيير دارد، تغيير كرده اند.

2- در آغاز

در طي هزاران سال بشر به حساب كردن احتياج داشته است. خانواده ها نياز داشتند كه بدانند چه تعداد حيوان، چقدر غذا و چقدر زمين دارند. اين اطلاعات آن هنگام كه مردم قصد خريد و فروش داشتند و به علاوه آن هنگام كه مي مردند و يا ازدواج مي كردند بسيار مهم بود. راه هاي مختلف زيادي براي حساب كردن و نوشتن اعداد وجود داشتند. سومري ها سه روش مختلف داشتند: آنها از يك روش براي زمين، يك روش براي ميوه و سبزيجات و روشي براي حيوانات استفاده مي كردند.

آنها قادر به شمردن بودند اما روشي ساده براي انجام محاسبات نداشتند.

در حدود سال هاي 1900 تا 1800 قبل از ميلاد بابلي ها روشي جديد براي حساب كردن اختراع كردند كه در آن روش هاي مكاني استفاده مي شد.

اين بدين معنا بود كه دو چيز مقدار يك عدد را تعيين مي كند: ارقام و جايگاه مرتبه آنها. امروزه، هنوز از ارزش مكاني براي محاسبه استفاده مي كنيم. ما مي توانيم هر عددي را تنها با استفاده از 10 رقم 0 تا 9 بنويسيم. براي مثال 134 يعني 1 صدتايي، 3 ده تايي و 4 يكي.

كامپيوترها نيز در هنگام انجام محاسبات از ارزش مكاني استفاده مي كنند. اما آنها فقط از رقم 0 و1 استفاده مي كنند. براي مثال 11011 يعني 1 شانزده بيت، 1 هشت بيت، و 0 چهار بيت، 1 دو بيت، 1يك بيت كه مساوي 27 مي شود. بدون ارزش مكاني محاسبات سريع غيرممكن هستند.

بين سال هاي 1000و 500 قبل از ميلاد مسيح، بابلي ها يك چرتكه اختراع كردند. در اين چرتكه از سنگ هاي كوچكي كه آنها را به صورت خطي قرار مي دادند استفاده مي‌شد. هر رديف از سنگ ها نماينده يك ارزش مكاني متفاوت بود. براي انجام محاسبات آنها سنگ ها را از رديفي به رديف ديگر حركت مي دادند بعدها انواع مختلفي از چرتكه ها ساخته شدند.

بعضي از آنها چوبي بودند و در آنها از توپ هاي رنگي استفاده شده بود (البته اين امكان وجود دارد كه چرتكه ابتدا در چين اختراع شده باشد اما حقيقتاً كسي نمي داند).

اگرچه مي توان از يك چرتكه بسيار سريع استفاده كرد اما آن نمي تواند محاسبات را به طور خودكار انجام دهد. در قرن 17 مردم شروع به ساختن ماشين حساب كردند. در سال 1640رياضي داني فرانسوي به نام بليس پاسكال يك ماشين حساب ساخت. وي از اين ماشين حساب براي شمردن پول استفاده مي كرد. در طي 10 سال پاسكال بيش از 50 ماشين حساب ساخت.

در سال 1670 يك آلماني به نام leibnitz كار پاسكال را ادامه داد و ماشين بهتري ساخت. ماشين ليبنيز Step Reckoner ناميده شد. اين ماشين مي توانست محاسبات دشوارتري نسبت به ماشين حساب محاسباتي پاسكال انجام دهد. به طور قابل توجهي ماشين ليبنيز براي انجام محاسبات درست همانند كامپيوترهاي مدرن فقط از دو رقم 0 و1 استفاده مي كرد.

در واقع ماشين حساب هايي مانند Step Reckoner ليبنيز تا 300 سال بعد مورد استفاده قرار گرفتند تا اينكه كامپيوترهايي ارزان شروع به پديدار شدن نمودند.

3- اولين كامپيوترها

در گذشته كلمه كامپيوتر براي شخص استفاده مي شد نه براي يك ماشين. در قرن نوزدهم، معمارها و كارشناسان فني به منظور انجام كارهايشان نياز به دانستن پاسخ محاسبات بسيار دشواري را داشتند.

آنها خود براي انجام اين محاسبات وقت نداشتند بنابراين كتاب هاي پاسخ محاسبات را خريدند. افرادي كه محاسبات را انجام مي دادند و كتاب ها را مي نوشتند كامپيوتر ناميده مي شدند.

در سال 1820 يك رياضيدان بريتانيايي به نام چارلز ببيج (Charles Babbage) ماشيني را اختراع كرد كه محاسبات بسيار دشوار را به طور خودكار انجام مي داد. او ماشينش را ماشين تفاضل ناميد.

او شروع به ساخت ماشينش كرد ولي هيچ گاه آن را تمام نكرد زيرا او ايده بهتري داشت. (ببيج هرگز ساخت چيزي را تمام نكرد، او هميشه ايده اي بهتر داشت و كار بر روي چيزي جديد را شروع مي كرد).

در حقيقت بيش از 150 سال بود تعدادي كارشناس فني از موزه علوم لندن ماشين تفاضل ببيج را ساختند. امروزه اين ماشين هنوز در موزه قرار دارد. وزن اين ماشين حدود 3 تن است و تقريباً 2 متر طول و 3 متر عرض دارد و كار مي كند.

در وايل سال 1990 اين ماشين يك محاسبه انجام داد و پاسخي درست به طول 31 رقم ارائه داد. ببيج ساخت موتور تفاضل را تمام نكرد زيرا او كار بر روي ماشيني به نام ماشين تحليلي را شروع كرده بود. ماشين تحليلي مي توانست كارهاي بيشتري انجام دهد. براي مثال اين ماشين يك نوع حافظه داشت. اين به اين معنا بود كه امكان برنامه نويسي براي آن، ايجاد ساختار براي هر جواب و انجام محاسبات دشوارتر وجود داشت.

به همين دليل ماشين تحليلي اغلب به عنوان اولين كامپيوتر واقعي پنداشته شده است. هر چند ببيج هرگز ساخت اين ماشين را به پايان نرساند.

زني با نام ادا لاوليس Ada lovelace با ببيج همكاري داشت. او دختر لرد بايرون نويسنده مشهور انگليسي بود. ادا رياضي دان برجسته بود و عقايد ببيج را درك مي كرد (اكثر مردم عقيده هاي ببيج را درك نمي كردند).

او دريافته بود كه قادر به انجام محاسبات شگفت انگيز با ماشين تحليل است و برنامه اي نيز براي آن نوشت. اگرچه اين ماشين هرگز ساخته نشد با اين حال ادا لاوليس هنوز اولين برنامه نويس كامپيوتر در جهان است. در سال 1979 يك زبان برنامه نويسي كامپيوتر ADA ناميده شد.

عقايد ببيج از زمان خودش جلوتر بود.

به تدريج يكصد سال بعد، مخترعين شروع به ساخت ماشين حساب هاي بهتري كردند. يكي از بهترين مخترعين سال 1930 فردي آلماني به نام گنراد زوس Konrad zuse بود. درسال 1938او اولين ماشينش، Z1 را در اتاق نشيمن در برلين ساخت.

Z4,Z3 ماشين هاي بعدي او از بسياري جهات شبيه كامپيوترهاي مدرن بودند. اين ماشين ها براي انجام همه محاسبات فقط از دو رقم 0و1 استفاده مي كردند. Zuse از طريق ايجاد سوراخ هايي در فيلم هاي قديمي سينمايي، برنامه هايي براي ماشين هايش نيز نوشت.

زماني كه او فيلم را داخل ماشين ها قرار داد، آنها توانستند برنامه ها را بخوانند و محاسبات بسيار طولاني و مشكلي را انجام دهند.