Vestonis sümükləri

Hesablama texnikasının inkişaf tarixi

Ən qədim say aləti kimi eramızdan 30 min il əvvəl istifadə edilmiş “vestonis sümükləri” hesab edilir. Eramızın V və VI əsrində qədim Romada istifadə edilən abak, Qədim Çində VI əsrdə istifadə olunan suan-pan (hesablama lövhəsi), XV –XVI əsrlərdə Yaponiyada isə soroban adlandırılmış alətlər də qədim say alətləri hesab edilirlər.

Roma Abakı Suan-pan Soroban

Vavilon, Misir, sonralar isə Yunanıstanda ədədləri göstərmək üçün müəyyən işarələrdən istifadə etməyə başlayırlar. Amma ədədlərin yazılışı o qədər də mükəm­məl olmadığından,yalnız xüsusi savada malik adamlar onlardan istifadə edərək əməliyyat apara bilirdilər.

İlk sadə mexaniki hesablama maşını isə 1623-cü ildə alman alimi Vilhelm Şikkard tərəfindən hazırlanır. Bu maşının köməyi ilə toplama və çıxma əməlləri aparmaq mümkün idi. İxtiraçı öz məktublarında hesablama maşınını “Saatlarla cəmləyən” adlandırmışdır. Təəssüf ki, nə maşının özü, nə də ona aid olan sənədlər bizim dövrümüzə gəlib çatmayıb. 1641-ci ildə fransız mexaniki Blez Paskal dörd riyazi əməli (vurma, bölmə, toplama, çıxma) yerinə yetirə bilən çarxlı mexaniki hesablama maşını düzəldir və bir il sonra bu maşını nümayiş etdirir. Bu maşından o dövrdə vergilərin yığılması zamanı hesabatlar aparmaq üçün müvəffəqiyyətlə istifadə edilirdi.1694-cü ildə görkəmli alman riyaziyyatçısı və filosofu Qotfrid Vilhelm Leybnis daha da təkmilləşdirilmiş, dörd hesab, həmçinin qüvvətə yüksəltmə və kvadrat kökalma əməllərini yerinə yetirən hesablayıcı mexanizm düzəldir.

Universal hesablama maşınının yaradılması ideyası görkəmli ingilis alimi Çarlz Bebbikə mənsubdur. Bu ideyaya görə hesablama maşını “dəyirman”dan (yəni riyazi-məntiqi qurğudan) və “anbar”dan (yəni yaddaş qurğusundan) ibarət olmalı idi. Bundan əlavə verilənləri maşına daxil etmək üçün perfokartdan istifadə edilməli idi.Ç.Bebbikin 40 ilə yaxın əmək sərf edərək düzəltdiyi hesablama maşını müasir dövrdə istifadə olunan hesablama maşınlarına daxil olan bütün komponentləri özündə təzahür etdirirdi. Alimin düzəltdiyi maşının ilk proqramçısı, həmçinin onun şagirdi və yaxın köməkçisi məşhur ingilis şairi Con Bayronun qızı Ada Avqusta Levleyst idi. O, Ç.Bebbikin məsləhəti ilə Bernulli ədədinin hesablama maşınında hesablanması üçün iki dəyişəli iki xətti tənliklər sisteminin həllinin ilk proqramını tərtib etmiş və bu proqramın köməyi ilə sistemi həll etmişdir. Onun tələbi və məsləhəti ilə «İşçi oyuq» və “dövr” kimi proqramlaşdırma terminləri ilk dəfə hesablama texnikası elmində istifadə edilmişdir.

1930-cu ilin əvvəlində Almaniyada gənc mütəxəssis Konrad Zuze bir neçə min telefon releləri əsasında binar kodlardan və riyazi məntiq aparatından istifadə etməklə avtomatik hesablama maşını yaradır. Onun yaratdığı hesablama maşınında istifadə edilən relelərin açılıb-bağlanması avtomatik olaraq yerinə yetirilirdi.

1936-cı ildə Kembric universitetinin gənc riyaziyatçısı, 24 yaşlı Alan Tyurinq proqramla idarə edilən, müxtəlif sahələrə yararlı olan hesablama maşının yaradılmasının mümkünlüyünü sübut edir. Bunun nəticəsində süni intellekt yaradılmasının ilk konsepsiyası baş verir. Gənc alimin rəhbərliyi ilə 1940-cı illərin əvvəllərində dünyada ilk elektron hesablama maşını yaradılır. Bu maşının köməyi ilə ikinci dünya müharibəsi illərində Böyük Britaniya kəşfiyyat idarəsi müəyyən gizli işləri və tapşırıqları həyata keçirmək üçün istifadə edir. İxtira edilmiş hesablama cihazı uzun illər sirr olaraq qalır və nəhayət 1975-ci ildə gün üzünə çıxarılır. Məhz ona görə də hesablama texnikasına aid olan əksər ədəbiyyatlarda ilk elektron hesablama maşınının 1945-ci ildə ABŞ-da yaradıldığı göstərilir.

1945-ci ilin axırlarında fizik Atanasovun ideyası əsasında Amerika alimlərindən C. Mouçli və C. Ekkert ilk elektron rəqəm hesablama maşını düzəldir. Hesablama maşınına “ENIAC” (Elektron Numerical Inteqrator And Calculator) adı verilir. “ENIAC”-ın daxili 20000 elektron lampasından və 15000 reledən ibarət idi. Hesablama maşını bir saniyə ərzində 300 vurma və 500 toplama əməliyyatlarını yerinə yetirirdi. Rəqəm hesablama maşınının tələb et­diyi güc 150 kilovata bərabər idi. Hesablama maşını ondan xeyli əvvəl düzəldilmiş “Mark 1” və “Mark 2” hesablama maşınlarından min dəfə sürətlə hesablama işlərini yerinə yetirirdi. Maşının mənfi cəhəti proqramın hesablama maşınına daxil edilməsi prosesinin çox vaxt aparması idi. Bu prosesi azaltmaq məqsədi ilə alimlər proqramı yaddaşında saxlaya biləcək yeni hesablama maşınının hazırlanmasına başlayırlar. Layihənin elmi əsaslar üzərində qurulmasına nail olmaq məqsədilə hesablama maşınının hazırlanma prosesinə o dövrün görkəmli riyaziyatçısı Con fon Neyman da dəvət olunur. Görkəmli alim həmin ildə hesablama maşınının iş prinsipi barədə ətraflı məruzə hazırlayır. Məruzə bu işlə məşğul olan digər alimlərə də göndərilir və hamı tərəfindən bəyənilir. Buna əsas səbəb fon Neymanın təklif etdiyi hesablama maşınının iş prinsipinin sadəliyi və universallığı idi. Con fon Neyman prinsipi əsasında işləyən ilk hesablama maşını 1949-cu ildə ingilis tədqiqatçısı Moris Uilksin tərəfindən düzəldilir. İstər həmin ərəfədə, istərsə də sonrakı dövrlərdə təkmilləşərək düzəldilmiş bütün hesablama maşınlarının iş prinsipi fon Neymanın təklif etdiyi prinsipə əsaslanırdı. Con fon Neymanın hesablama maşınının iş prinsipində əsas İdeya bundan ibarət idi:

• 
  informasiyanı təhlil edəcək hesablama maşını effektiv işləməsi ilə yanaşı universal olmalıdır.
  
• 
  Universal hesablama maşını aşağıdakı qurğulardan ibarət olmalıdır:
  

1. 
   riyazi və məntiqi əməliyyatları yerinə yetirən hesab-məntiq qurğusu;
   
2. 
   proqramın icra olunma prosesini təşkil edən idarəetmə qurğusu;
   
3. 
   verilənləri və proqramları yaddaşında saxlaya biləcək yaddaş qurğusu.
   

Hesablama maşınının yaddaşında təhlil edilmiş verilənlərin və ya proqramların saxlanılmasından ötrü yaddaşın yuvalarını nömrələmək nəzərdə tutulurdu və bununla yanaşı digər qurğuların da yaddaşa müraciəti sadələşdirilməli idi.

İstənilən xarici qurğudan maşının yaddaşına proqram daxil edilir. İdarəetmə qurğusu yaddaşdakı proqramı nəzərə alaraq onun icra olunmasını təşkil edir. Daxil edilmiş əmrlərə uyğun olaraq riyazi-məntiqi qurğu riyazi və məntiqi hesablamaları yerinə yetirir. Beləliklə hesablama maşını insanın köməyi olmadan hesablama işlərini həyata keçirir.

İnformasiya texnologiyasının müasir inkişaf dövrü texnologiyasında edilən dəyişikliklərə uyğun olaraq, müxtəlif mərhələlərə bölünür. Hər mərhələ yeni nəsil kompüterlərin meydana gəlməsi ilə bağlıdır. “Kompüterlərin nəsilləri” başlıca olaraq kompüterlərdə istifadə edilən məntiq elementlərinin müxtəlifliyi ilə fərqlənir. Məntiq elementi informasiyanın emalı və yadda saxlanması üçün istifadə edilən elektron komponentdir.

Birinci nəsil — (1951-1958). Kompüterlərin birinci nəslində elektron lampaları əsas məntiq elementi idi. Bu lampalar qızır və tez-tez sıradan çıxırdı. Kompüterlər işləyərkən xeyli elektrik enerjisi sərf edilirdi. Bu maşınların bir nöqsanı da hesablama işlərinin təşkili ilə bağlı idi. Belə ki, istənilən məsələni həll etmək üçün müvafiq alqoritmi ikilik kodlar şəklində tərtib etmək lazım gəlirdi ki, buda çətin, yorucu və tez-tez səhvlərə gətirib çıxaran bir iş idi. Maşına verilənlər perfokartlar şəklində daxil edilir və nəticələr də perfokartlara çıxarılırdı.