Bilgisayarlar ve Tarihi Gelişimi

İnsanlar, her an gelişme ve kendini yenileme eğillmindedirler. Bu
gelişme ve kendini yenileme süreci içerisinde,zamanlarının çoğunu
düşünmeye, araştırmaya ve uygulamaya ayırmak zorundadırlar. Sıkıcı ve
uzun hesaplamalar, araştırmacının verimini düşürmekte, gelişmeleri
geciktirmektedir. Her araştırmacı bu engelden kurtulmak, sıkıcılığı ve
zaman kaybını önlemek için çabalar harcamıştır. Harcanan. bu çabalar BİLGİSAYAR teknolojisini doğurmuştur.

Bilgisayar Tarihine Kısa Bakış


İlk bilgisayarın;
Bundan yaklaşık olarak 5000 yıl önce Asya’da ortaya çıkan bugün de hala
ilkokul sıralarında da olsa kullanılan abaküs olduğu düşünülebilir.
Fakat daha sonra kağıt ve kalemin yaygınlaşması ile abaküs önemini
kaybetmeye başladı.

1642 yıllarında , Fransız bir vergi
tahsildarının oğlu olan 18 yaşındaki Blaise Pascal (1623-1662),
babasına işine yarayacak Pascalin adında bir tip hesap makinası
geliştirdi. Bu araç 10 tabanına göre işlemlerde başarı ile kullanıldı.
pascalinin dezavantajı toplama işlemi ile sınırlı olmasıydı.

1694 yılında alman matematikçisi ve filozofu olan Gottfried Wilhem von
Leibniz (1646-1716), çarpma işlemlerinde de kullanılabilecek pascalini
yapmayı başardı. Daha sonra bir fransız olan Charles Xavier Thomas de
Colmar dört temel matematiksel işlemi (toplama, çıkartma, çarpma ve
bölme) yapan cihazı yapmayı başardı.

Bilgisayar tarihinin gerçek başlangıcı ise bugün İngiliz bir matematik
profösörü olan , Charles Babbage (1791-1871) ile başlar. 1812 de
Babbage makinalar ile matematik arasındaki doğal uyuma dikkat çekti.
Makinalar hata yapmaksızın görevlerini tekrarlayan cihazlardır.
Matematikte ise; özellikle matematiksel tabloların üretilmesi basit
adımların tekrarlanması ile gerçekleşir. Problem matematiğin ihtiyacına
göre makinaların olayın uygulanabilmesiydi. 1822 de bu problemin
çözülmesi için Babbage’in ilk adımı Difransiyel eşitliklerin çözümü
için Farklar Makinası (Difference Engine) denilen bir makina önerdi.

Lokomotif gibi büyük ve buhar gücüyle çalışan makina bir programa sahip
olacak hesaplamaları yaptıktan sonra sonuçları otomatik olarak
yazabilecekti. 10 yıl bu makina için çalışan Babbage aniden ilk
düşüncesinden hareketle Analitik Makina (Analytical Machine) ismini
kullandı. Bugünün standartlarına göre çok ilkel olan Babbage’nin buhar
güçlü bilgisayarı sonuçta asla yapılmadı.

Modern Bilgisayarlar

Birinci Nesil Bilgisayarlar (1945-1956)


İkinci dünya savaşının başlaması ile, yönetimler bilgisayarların
potansiyel stratejik önemi nedeniyle bilgisayar araştırmalarını iyice
arttırdılar. 1941 de Alman mühendis Konrad Zuse uçak ve roketler için
Z3 olarak adlandırılan bir bilgisayar geliştirdi. Müttefik kuvvetler
daha güçlü bilgisayarlar için çalışmaya başladılar.

1944 de ingilizler almanların mesajlarını çözebilmek için Colossus adlı
gizli kodları kırmayı başaran bilgisayarı dizayn ettiler. IBM ile
çalışan Howard H. Aiken (1900-1973), 1944 de tamamen elektronik hesap
makinasını üretti. Kısaca Mark I olarak adlandırlan makina elektronik
rolelerden oluşmuş bir cihazdı. Mekanik parçaları hareket ettirmek için
elektromagnetik sinyaller kullanılmıştı. Makina yavaştı çünkü tek
hesaplama 3-5 saniye alıyordu ve ard arda gelen hesaplamalar sırasında
herhangi bir şey değiştirilemiyordu. Fakat daha kompleks eşitliklerin
üstesinden gelebiliyordu.

Savaş nedeniyle gelişmiş diğer bir bilgisayar, Amerikan hükümeti ve
Pennsylvania Universitesi ortaklığı ile ortaya çıkmış olan ENIAC adlı
bilgisayardı (Electronic Numerical Integrator And Computer). Bilgisayar
18000 vakum tübü, 70000 direnç ve 5000000 lehim noktarına sahipti. 160
kilowatt elektrik gücü tüketen makina Philadelphia daki ışıkların
sönükleşmesine neden oluyordu. ENIAC, Mark I e göre 1000 kez daha hızlı bir bilgisayardı.

1945 de EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) dizayn
edildi. Bu bilgisayarda verilerde program gibi hafızada tutuldu. Bu
hafızaya depolama olayının doğmasına neden oldu ve bilgisayar belli bir
noktada durudurulduktan sonra devam etmesi sağlanmış oldu. Bilgisayar
programlamada çok yönlülüğün artmasına neden olundu. Birinci nesil
bilgisayarların dezavantajları vakum tüpleri ile çalışmaları ve
verilerin davul şeklideki magnetik şeylerde toplanmasıydı.

İkinci Nesil Bilgisayarlar (1956-1963)

1948 de transistörlerin keşfi ile birlikte bilgisayarların
gelişimindeki artış iyice arttı. Transistörler televizyonlardaki,
radyolardaki ve bilgisayarlardaki büyük ve hantal vakum tüplerinin
yerlerini aldılar. Transistörlerin bilgisayarlarda kullanılmaya
başlaması ile ikinci nesil bilgisayarlar daha küçük, daha hızlı daha
güvenilir ve önceki modellere göre daha az enerji
tüketen modeller olarak ortaya çıkmasına neden oldular. İkinci nesil
bilgisayarlarda makine dili ile assembly dili yer değiştirdi ve böylece
uzun ve zor ikili kodların yerini kısa programlama kodları aldı.

1960 ların başlarında işyerleride, üniversitelerde, ikinci nesil
bilgisayarlar kullanılmaya başlandı. İkinci nesil bilgisayarlara
yazıcılar, tape birimleri, disk birimleri, hafıza, işletim sistemi ve
programlar ilave edildi. IBM 1401 ikinci nesil bilgisayarlar için
önemli bir örnektir. Daha gelişmiş COBOL (Common Business-Oriented
Language) ve FORTRAN (Formula Translator) gibi yüksek seviye diller
kullanılmaya başlanmıştır. Bu tip dillerde; kriptik ikili makina
kodları yerlerini kelimelere, cümlelere ve matematksel formüllere
bırakarak bir bilgisayarın programlanmasının daha basit hale gelmesine
neden olmuştur. İkinci nesil bilgisayarların ortaya çıkışı ile birlikte
yeni meslek tipleri (programcı, analizleyiciler, bilgisayar sistem uzmanları) ve software endüstrisi doğmuştur.

Üçüncü Nesil Bilgisayarlar (1964-1971)

Transistörler vakum tüplerine göre avantajlı olsalarda büyük miktarda
ısı yayarlar ve bilgisayarın duyarlı iç parçalarının bozulmasına neden
olabilirler. Kuarz bu problemi çözdü. 1958 yılında Texas Instruments
deki mühendislerden Jack Kilby Tümleşik devreyi (Integrated Circuit
(IC)) geliştirdi. Tümleşik devre (IC), kuartzdan yapılmış küçük bir
silikon disk üzerinde 3 elektronik bileşenden meydana gelir.
Bilimadamları daha sonra yarıiletken olarak adlandırılan küçük bir
yonga (chip) üzerine pekçok parçayı yerleştirerek yönetmeyi balardılar.
Sonuçta bilgisayarlar küçük bir yonga üzerine daha fazla bileşenin
katılmasıyla küçülmüş oldular. Üçüncü nesil bilgisayarlarda işletim
sistemi etrafında pekçok programın çalışması mümkün oldu ve bilgisayar
hafızası bu programlar tarafından ortak olark kullanılmaya başlandı.

Dördüncü Nesil Bilgisayarlar (1971- Hala gelişiyorlar)

Tümleşik devrelerden sonra, boyutlar azalmaya devam etti. Bir yonga
üzerine yüzlerce bileşen monte edildi (Large scale Integration (LSI)).
1980 de bir yonga üzerine binlerce bileşenin yüzlercesi sıkıştırıldı
(Very Large scale Integration (VLSI)). Sayı milyonlar mertebesine
çıktığında (Ultra-Large scale Integration (ULSI)) söz konusu oldu.
Bilgisayarların boyut ve fiyatları azaldı ve azalmaya devam ediyor.
Bunun yanında güçleri verimlilikleri güvenilirlikleri artmaya devam
ediyor. 1971 yılında Intel 4004 yongasını ürettiğinde çok küçük bir
yonga üzerinde bilgisayarın tüm bileşenleri (merkezi işlem birimi
(Central Processing Unit (CPU)), hafıza, girdi ve çıktı yönetimi)
toplanmıştı.

1981 de evde, işyerinde ve okullarda kullanım için kişisel bilgisayarı
(Personal Computer (PC)) ortaya çıkarttı. 1981 de 2 milyon olan PC
sayısı 1982 de 5.5 milyona ulaştı. On yıl sonra 65 milyon PC
kullanılmaya başlandı. Giderek bilgisayarların boyutları küçülmeye
devam ederek laptop bilgisayarlar (bir çantaya sığacak büyüklükte),
palmtop (gömlek cebine girebilecek büyüklükte) bilgisayarlar dizayn
edildiler. 1984 yılına gelindiğinde ilk kez IBM PC ve Apple Machintosh
yarışı başladı. Machintoshlar user-friendly dizayn ile ortaya çıktı.
Machintosh’un sunduğu işletim sistemi; kullanıcılara, yazılı komutlar
yerine bilgisayar ekranında simüle edilen bir simge ile diğer simgeleri
(icon) taşıma kolaylığı sağladı. Yakın bilgisayarların daha etkili
kullanılabilmesi için birbirlerine bağlanmaya başladılar ve bilgisayar
ağları kurulmaya başlandı. Ağ üzerindeki herbir bilgisayar diğer
bilgisayarların hafızalarını, programlarını bilgilerini paylaşmaya
başladı. Bu tür birbilerine bağlı bilgisayarların oluşturduğu ağlar
(Local Area Network (LAN)) diğer bilgisayar ağlarına bağlandılar.
Böylece tüm dünyadaki bilgisayarlar birbirlerine bağlanarak ağların ağı
olan İnterneti oluşturdular.

Beşinci Nesil Bilgisayarlar (Henüz hayal aşamasında)

Beşinci nesil bilgisayarları tanımlamak henüz biraz zor çünkü henüz
başlangıç aşamasındalar. Beşinci nesil bilgisayarların en ünlüleriden
biri Arthur C. Clarke ın romanındaki (2001: A Space Odyssey) HAL9000
dır. HAL insan operatörlerle sohbet eden, görsel girdiler kullanan ve
kendi deneyimleri ile öğrenen yeterli yargılama süreçlerine girebilen
bir bilgisayardır. Ne yazık ki HAL psikolojik arızalar sahip, uzay
gemisine el koyan ve pekçok insanı öldüren bir robottur.

Isaac Asimov’un “Ben robot” ve “Üç robot Yasası” adlı bilim kurgu
eserlerindeki robot tiplerin insan robot arasındaki çizginin ne kadar
incelebileceğine ilişkin güzel örnekler vermektedir. Hollywood’un
sunduğu Terminator II daki öğrenen beşinci nesil bilgisayarlar ilişkin
örnekler çok çarpıcıdır.