رسالة حول موضوع الكمبيوتر الأول. كيف ومتى ظهر أول كمبيوتر في العالم؟ إنياك على الأنابيب المفرغة

لقد دخل عصر الكمبيوتر إلى حياتنا مؤخرًا نسبيًا. حرفيًا، قبل 100 عام، لم يكن الناس يعرفون ما هو الكمبيوتر، على الرغم من أن سلفه الأبعد، المعداد، ظهر في بابل القديمة عام 3000 قبل الميلاد.

أول من اخترع أول آلة حوسبة رقمية هو بليز باسكال في عام 1642. بدأ كل شيء بهذا الاكتشاف..

في التقدم الهندسي، سعت البشرية إلى عصر الكمبيوتر، وإنشاء جميع أجهزة الكمبيوتر الجديدة والجديدة التي تؤدي وظائف أكثر تعقيدا. وفي عام 1938، تم إنشاء أول آلة ميكانيكية تجريبية قابلة للبرمجة Z1، والتي على أساسها في عام 1941 قام نفس الشخص بإنشاء أول كمبيوتر Z3، والذي يحتوي على جميع خصائص الكمبيوتر الحديث. الرجل الذي ابتكر هذا الكمبيوتر الميكانيكي الأول هو المهندس الألماني كونراد تسوزه.

من هو مخترع أول كمبيوتر إلكتروني؟

في عام 1942، قام الفيزيائي الأمريكي جون أتاناسوف وطالب دراساته العليا كليفورد بيري بتطوير أول كمبيوتر إلكتروني وبدأا في تركيبه. لم يكتمل العمل، لكن كان له تأثير كبير على مبتكر أول حاسوب إلكتروني، وهو إينياك. الشخص الذي اخترع حاسوب إينياك، أول حاسوب رقمي إلكتروني، هو جون ماوكلي، عالم فيزياء ومهندس أمريكي. قام جون ماوكلي بتعميم المبادئ الأساسية لبناء الكمبيوتر بناءً على تجربة تطوير الآلات، وفي عام 1946 ظهر الكمبيوتر الإلكتروني الحقيقي ENIAC للعالم. كان قائد التطوير هو جون فون نيومان، وأصبحت مبادئ وهيكل الكمبيوتر الذي أوضحه لاحقًا معروفًا باسم فون نيومان.

لذلك يمكن الإجابة على الأسئلة المتعلقة بالعام الذي تم فيه إنشاء الكمبيوتر، وأين تم إنشاء الكمبيوتر الأول ومن قام بإنشاء الكمبيوتر الأول، بطرق مختلفة. إذا كنا نتحدث عن كمبيوتر ميكانيكي، فيمكن اعتبار كونراد تسوزه مبتكر أول كمبيوتر، والدولة التي اخترع فيها أول كمبيوتر هي ألمانيا. إذا اعتبرنا ENIAC هو أول جهاز كمبيوتر، فإن جون ماوكلي، وفقًا لذلك، قام بإنشاء أول جهاز كمبيوتر في الولايات المتحدة.

كانت أجهزة الكمبيوتر الأولى لا تزال بعيدة عن تلك التي نستخدمها الآن - أجهزة الكمبيوتر الشخصية. كانت أجهزة الكمبيوتر الأولى ضخمة، وغالبًا ما تشغل مساحات كبيرة، بحجم شقة من ثلاث غرف ويصل وزنها إلى 28 طنًا! ظهرت أجهزة الكمبيوتر الشخصية (PC) في وقت لاحق من ذلك بكثير.

أصبح إنشاء أول أجهزة كمبيوتر شخصية ممكنًا فقط في السبعينيات. بدأ بعض الأشخاص في تجميع أجهزة الكمبيوتر في المنزل من أجل الاهتمام البحثي، نظرًا لعدم وجود استخدامات مفيدة لأجهزة الكمبيوتر في المنزل عمليًا. وفي عام 1975، ظهر أول حاسوب شخصي Altair 8800، والذي أصبح أول حاسوب شخصي ناجح تجاريا. كان مبتكر أول كمبيوتر شخصي هو المهندس الأمريكي هنري إدوارد روبرتس، الذي كان أيضًا مؤسس ورئيس شركة Micro Instrumentation and Telemetry Systems، التي بدأت في إنتاج أول جهاز كمبيوتر شخصي. كان Altair 8800 هو "رئيس" الطفرة في حوسبة السكان.

وهؤلاء العلماء والمهندسون والفيزيائيون، وكل أولئك الذين اخترعوا الكمبيوتر، والذين أنشأوا أول كمبيوتر شخصي والذين قدموا على الأقل بعض المساهمة في تكنولوجيا المعلومات، نقلونا جميعًا إلى مرحلة جديدة وحديثة وواعدة بشكل لا يصدق من الحياة. شكرا لهؤلاء الموهوبين.

مصطلح "أول كمبيوتر في العالم" يمكن أن يعني عدة نماذج مختلفة. من ناحية، هذه آلات عملاقة تم إنشاؤها في منتصف القرن العشرين.

من ناحية أخرى، أصبحت البشرية على دراية مباشرة بأجهزة الكمبيوتر، وحتى أتيحت لها الفرصة لاستخدامها في الحياة اليومية، بعد ذلك بكثير.

ويبدأ تاريخ أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأولى في منتصف السبعينيات.

سنخبرك في مادتنا عن إنشاء النماذج الأولية لأجهزة الكمبيوتر الحديثة وآلات الحوسبة الضخمة، والتي يسميها العلماء أجهزة الكمبيوتر الأولى.

أول "عمالقة" تكنولوجيا الحوسبة

في بداية عصر الكمبيوتر، في الأربعينيات من القرن الماضي، تم إنشاء العديد من النماذج المطورة بشكل مستقل لأجهزة الحوسبة الضخمة.

تم تطويرها وتجميعها جميعًا بواسطة علماء من الولايات المتحدة الأمريكية واحتلت مساحة تبلغ عشرات الأمتار المربعة.

وفقا للمعايير الحديثة، من الصعب أن تسمى هذه المعدات جهاز كمبيوتر.

ومع ذلك، في ذلك الوقت، لم تكن هناك آلات أكثر قوة يمكنها إجراء العمليات الحسابية بسرعة أكبر بكثير من الشخص العادي.

أرز. 1 تم إحضار أحد أجهزة الكمبيوتر الأولى، UNIVAC، إلى غرفة التثبيت.

مارك 1

يعتبر الجهاز القابل للبرمجة "Mark-1" أول جهاز كمبيوتر في العالم.

الكمبيوتر، الذي تم تطويره في عام 1941 من قبل مجموعة من 5 مهندسين (بما في ذلك هوارد أيكن)، كان مخصصًا للأغراض العسكرية.

وبعد الانتهاء من العمل وفحص الكمبيوتر وضبطه تم نقله إلى القوات الجوية الأمريكية. تم الإطلاق الرسمي للمارك-1 في أغسطس 1944.

الجزء الرئيسي من الكمبيوتر، الذي تجاوزت تكلفته الإجمالية 500 ألف دولار، كان موجودا داخل علبة معدنية ويتكون من أكثر من 765 ألف قطعة.

بلغ طول المعدات 17 مترا

يبلغ ارتفاعه 2.5 متر، مما أدى إلى تخصيص غرفة ضخمة له في جامعة هارفارد. تتضمن معلمات الجهاز الأخرى ما يلي:

• الوزن الإجمالي: أكثر من 4.5 طن؛
• طول الكابلات الكهربائية داخل السكن: حتى 800 كم؛
• طول عمود مزامنة وحدات الحوسبة: 15 م؛
• قوة المحرك الكهربائي الذي يقود الكمبيوتر: 5 كيلو واط؛
• سرعة الحساب: الجمع والطرح - 0.33 ثانية، القسمة - 15.3 ثانية، الضرب - 6 ثانية.

يمكن تسمية "Mark-1" بآلة إضافة ضخمة وقوية - وهذا هو الإصدار الذي يلتزم به أولئك الذين يعتبرون نموذج ENIAC هو مؤسس تكنولوجيا الكمبيوتر.

ومع ذلك، بفضل القدرة على تنفيذ البرامج المحددة من قبل المستخدم في الوضع التلقائي (والتي، على سبيل المثال، الكمبيوتر الألماني Z3 الذي تم إنشاؤه في وقت سابق قليلا لا يمكن أن يفعل ذلك)، يعتبر Mark-1 هو الكمبيوتر الأول.

تعمل الآلة بشريط ورقي مثقوب، ولم تتطلب أي تدخل بشري.

على الرغم من عدم وجود دعم للقفزات المشروطة، تم تسجيل كل برنامج على شريط طويل وملتف.

وبعد أن أصبحت طاقة الجهاز غير كافية لإنجاز المهام الجديدة التي حددها العملاء للمطورين، واصل أحد مؤلفي الكمبيوتر، هوارد أيكن، العمل على نماذج جديدة.

لذلك، في عام 1947، تم إنشاء النسخة الثانية، "مارك-2"، وفي عام 1949، "مارك-3".

تم إصدار الإصدار الأخير، المسمى Mark IV، في عام 1952 واستخدمه الجيش الأمريكي أيضًا.

أرز. 2 أول كمبيوتر مارك-1.

اينياك

كان الهدف من كمبيوتر ENIAC هو أداء نفس المهام تقريبًا مثل Mark-1.

ومع ذلك، كانت نتيجة التطوير جهاز كمبيوتر متعدد المهام حقًا.

تم الإطلاق الأول للجهاز في نهاية عام 1945 تقريبًا، لذا فقد فات الأوان لاستخدامه لأغراض عسكرية في الحرب العالمية الثانية.

والكمبيوتر الأكثر تعقيدًا في ذلك الوقت، والذي، وفقًا للمعاصرين، كان يعمل "بسرعة الفكر"، شارك في مشاريع أخرى.

إحداها كانت محاكاة لانفجار قنبلة هيدروجينية.

وبلغ تردد تشغيل هذه العناصر 100 ألف نبضة في الثانية.

من أجل زيادة موثوقية هذا العدد من الأجهزة، استخدم المطورون طريقة مصممة لتشغيل الأجهزة الكهربائية الموسيقية.

وبعد ذلك انخفض معدل الحوادث عدة مرات، ومن بين 17 ألف مصباح، لم يحترق أكثر من مصباحين في الأسبوع.

بالإضافة إلى ذلك، تم تطوير نظام مراقبة سلامة المعدات، والذي يتضمن فحص كل جزء من الأجزاء الصغيرة البالغ عددها 100 ألف.

إعدادات الكمبيوتر:

• إجمالي وقت التطوير: 200 ألف ساعة عمل؛
• سعر المشروع: 487 ألف دولار؛
• الوزن: حوالي 27 طنا؛
• الطاقة: 174 كيلو واط؛
• الذاكرة: 20 مجموعة أبجدية رقمية؛
• سرعة التشغيل: الجمع – 5 آلاف عملية في الثانية، الضرب – 357 عملية في الثانية.

تم استخدام جهاز جدولة لإدخال وإخراج البيانات إلى ENIAC بسرعة 125 و100 بطاقة في الدقيقة على التوالي.

خلال الاختبارات، قام الكمبيوتر بمعالجة أكثر من مليون بطاقة مثقوبة.

وكان العيب الخطير الوحيد للآلة، الذي أدى إلى تسريع عملية الحساب مئات المرات مقارنة بسابقتها، حتى في وقتها، هو حجمها - أكبر مرتين تقريبًا من حجم Mark-1.

أرز. 3 ثاني كمبيوتر ENIAC في العالم.

إدفاك

يمكن لجهاز الكمبيوتر EDVAC المحسّن (الذي أنشأه أيضًا Eckert وMosley) إجراء العمليات الحسابية ليس فقط على أساس البطاقات المثقوبة، ولكن أيضًا باستخدام برنامج موجود في الذاكرة.

نشأت هذه الفرصة نتيجة لاستخدام أنابيب الزئبق، التي تخزن المعلومات، والنظام الثنائي، الذي أدى إلى تبسيط الحسابات وعدد المصابيح بشكل كبير.

وكانت نتيجة عمل مجموعة من العلماء الأمريكيين جهاز كمبيوتر بذاكرة تبلغ حوالي 5.5 كيلو بايت، ويتكون من العناصر التالية:

• أجهزة لقراءة وكتابة المعلومات من الشريط المغناطيسي؛
• راسم الذبذبات لمراقبة تشغيل الكمبيوتر ؛
• جهاز يستقبل الإشارات من عناصر التحكم وينقلها إلى وحدات الحوسبة؛
• مؤقت؛
• أجهزة لإجراء العمليات الحسابية وتخزين المعلومات؛
• السجلات المؤقتة (في المصطلحات الحديثة - "الحافظات")، لتخزين كلمة واحدة في كل مرة.

جهاز كمبيوتر بمساحة 45.5 متر مربع. م.، قضى حوالي 0.000864 ثانية في الجمع والطرح و0.0029 ثانية في الضرب والقسمة.

وصلت كتلته إلى 7.85 طن فقط - وهو أقل بكثير مقارنة بإينياك. قوة الجهاز 50 كيلو واط فقط، وعدد مصابيح الصمام الثنائي 3.5 ألف قطعة فقط.

أرز. 4 كمبيوتر "أدفاك".

قد تكون مهتمًا بـ:

التطورات المحلية

في الأربعينيات من القرن العشرين، قامت العلوم المحلية أيضًا بتطويرات للحصول على أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية.

كانت نتيجة عمل المختبر الذي يحمل اسم S. A. Lebedev هو أول نموذج MESM في القارة الأوراسية.

بعد ذلك، ظهرت العديد من أجهزة الكمبيوتر الأخرى، لم تعد مشهورة جدا، على الرغم من أنها قدمت مساهمة كبيرة في النشاط العلمي لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

ميسم

الاختصار MESM، وهو جهاز كمبيوتر تم إنشاؤه في الفترة من 1948 إلى 1950، يرمز إلى "آلة الحوسبة الإلكترونية الصغيرة".

حصل الكمبيوتر على هذا الاسم لأنه في البداية كان مجرد نموذج أولي لجهاز "كبير".

ومع ذلك، أدت نتائج الاختبار الإيجابية التي تم الحصول عليها إلى إنشاء جهاز كمبيوتر كامل، تم تجميعه في مبنى دير مكون من طابقين.

تم الإطلاق الأول في نوفمبر 1950، وتم حل المشكلة الخطيرة الأولى في يناير من العام التالي.

على مدى السنوات الست التالية، تم استخدام MESM في الحسابات العلمية المعقدة، ثم تم استخدامه كأداة تعليمية، وتم تفكيكه أخيرًا في عام 1959.

وكانت معلمات تشغيل الجهاز كما يلي:

• عدد المصابيح: 6 آلاف؛
• نظام أوامر ثلاثي العناوين مع 20 رقمًا ثنائيًا؛
• الذاكرة: ثابتة لـ 31 رقمًا و63 أمرًا، ذاكرة الوصول العشوائي بنفس الحجم؛
• الأداء: التردد 5 كيلو هرتز، تنفيذ 3 آلاف عملية في الثانية؛
• المساحة: حوالي 60 متر مربع م.
• الطاقة: ما يصل إلى 25 كيلو واط.

أرز. 5 كمبيوتر سوفياتي للمبتدئين MESM،

بسم-1

تم تنفيذ العمل على كمبيوتر سوفيتي آخر في نفس الوقت الذي تم فيه العمل على MESM.

أطلق على الجهاز اسم الآلة الحاسبة الإلكترونية الكبيرة، وعمل بسرعة ثلاثية - تصل إلى 10 آلاف عملية في الثانية - مع تقليل عدد المصابيح إلى 730 قطعة.

وكان عدد الأرقام للأرقام التي يشغلها الكمبيوتر 39 وحدة، كما وصلت دقة الحسابات إلى 9 أرقام.

ونتيجة لذلك، يمكن للآلة العمل مع الأرقام من 0.000000001 إلى 1000000000. تمامًا مثل MESM، تم إنتاج الجهاز الكبير في نسخة واحدة.

اعتبرت السيارة، التي كان مصممها أيضًا S. A. Lebedev، الأسرع في أوروبا في عام 1953. بينما تم الاعتراف بجهاز IBM 701 الأمريكي كأفضل جهاز كمبيوتر في العالم.

أجرى أول كمبيوتر تجاري لشركة IBM ما يصل إلى 17 ألف عملية في الثانية.

أرز. 6 أول كمبيوتر متكامل في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية BESM-1.

بسم-2

لم تصبح النسخة المحسنة، BESM-2، ثاني أسرع جهاز كمبيوتر في البلاد فحسب، بل أصبحت أيضًا واحدة من أولى الأجهزة السوفيتية من هذا النوع والتي تم إنتاجها بكميات كبيرة.

وفي الفترة من 1958 إلى 1962، أنتجت الصناعة السوفيتية 67 نموذجًا للكمبيوتر.

في أحدهم، تم إجراء حسابات للصاروخ الذي أوصل راية الاتحاد السوفيتي إلى القمر. وكانت سرعة BESM-2 20 ألف عملية في الثانية.

وفي نفس الوقت وصلت ذاكرة الوصول العشوائي من حيث الوحدات الحديثة إلى حوالي 11 كيلو بايت وعملت على النوى الفريتية.

أرز. 7 الكمبيوتر السوفيتي BESM-2.

النماذج الأولى ذات الإنتاج الضخم

بحلول أوائل السبعينيات، تطورت تكنولوجيا الكمبيوتر إلى درجة أنه أصبح من الممكن شراء جهاز كمبيوتر للاستخدام الشخصي.

في السابق، كانت المنظمات الكبيرة فقط هي التي يمكنها القيام بذلك، حيث وصلت تكلفة المعدات إلى عشرات ومئات الآلاف من الدولارات في الولايات المتحدة الأمريكية ونفس المبلغ تقريبًا بالروبل بالنسبة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

عندما تصبح أجهزة الكمبيوتر أصغر حجمًا، فإنها تصبح شخصية حقًا.

والأول من بينها يمكن أن يسمى النموذج الأولي، الذي لم يترك علامة كبيرة في التاريخ، ولكن لا يزال يتم إصداره بمبلغ عدة آلاف من النسخ - زيروكس ألتو.

تاريخ إصدار النموذج الأول كان 1973.

ومن بين المزايا ذاكرة جيدة تبلغ 128 كيلو بايت (قابلة للتوسيع إلى 512 كيلو بايت) وجهاز تخزين بسعة 2.5 ميجا بايت.

العيب هو "وحدة النظام" الضخمة بحجم الوحدة الحديثة بتنسيق A3.

لقد كانت الأبعاد هي التي حالت دون انتشار الإنتاج على نطاق واسع، على الرغم من قيام المنظمات بشراء الكمبيوتر بسبب واجهته الرسومية المريحة.

أرز. 8 يعتبر كمبيوتر Xerox Alto قويًا ولكنه مكلف.

على أراضي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1968 حاولوا أيضًا إنشاء نموذج أولي لجهاز كمبيوتر.

حصل مهندس أومسك جوروخوف على براءة اختراع لجهاز حاسوبي، كانت وظيفته تعادل تقريبًا أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأولى في السبعينيات.

ومع ذلك، لم يتم إنشاء أي نموذج عمل فعليًا، ناهيك عن الإنتاج الضخم.

وكان أول جهاز كمبيوتر شخصي يتم إنتاجه بكميات كبيرة (وإن كان بوظائف محدودة) هو جهاز Altair 8800، والذي تم إنتاجه منذ عام 1974.

يمكن أن يطلق عليه النموذج الأولي لأجهزة الكمبيوتر الحديثة الأولى - لقد كانت مجموعة شرائح Intel التي تم تثبيتها على اللوحة الأم للكمبيوتر.

بلغت تكلفة النموذج المجمع ما يزيد قليلاً عن 600 دولار، وحوالي 400 دولار عند تفكيكه.

أدت هذه التكلفة المنخفضة إلى طلب هائل، وتم بيع Altair بالآلاف.

في هذه الحالة، كان الجهاز مجرد وحدة نظام لا تحتوي على شاشة ولا لوحة مفاتيح ولا بطاقة صوت.

تم تطوير كل هذه الأجهزة الطرفية لاحقًا، ولم يتمكن مشترو طرازات Altair 8800 الأولى من تشغيلها إلا باستخدام المفاتيح والأضواء.

أرز. 9 طراز Altair 8800 مع شاشة ولوحة مفاتيح مدمجة معًا.

من المستحيل اليوم تخيل الحياة بدون جهاز كمبيوتر شخصي، ولكن منذ وقت ليس ببعيد كان الناس يعيشون بدون أجهزة كمبيوتر وكانوا سعداء بكل شيء. دعونا نلقي نظرة على تاريخ أول جهاز كمبيوتر شخصي.

لا يمكن المبالغة في تقدير دور الكمبيوتر الشخصي في حياتنا الحديثة. في الوقت الحالي، تقترب البشرية أخيرًا من حلمها العزيز - وهو الحصول على مساعدين ميكانيكيين أذكياء في أي مجال من مجالات الحياة. أصبح الكمبيوتر الشخصي ببساطة أمرًا لا غنى عنه للعمل أو الترفيه أو الترفيه. ورثة أجهزة الكمبيوتر الأولى، التي تم جمعها في الطوابق السفلية والجراجات، تقف الآن في مكاتب أنيقة ومكاتب أنيقة وفي شققنا المريحة. تجدر الإشارة إلى أنه ليس على الفور كمبيوتر شخصيشق طريقه إلى السوق، فإن مصير الأفراد والشركات الذين فعلوا الكثير من أجل التطوير الحديث لتكنولوجيا الكمبيوتر لم يكن دائمًا ناجحًا.

كيف بدأ كل شيء

في نهاية القرن التاسع عشر في أمريكا، اخترع هيرمان هوليريث آلات العد واللكم. استخدموا البطاقات المثقبة لتخزين المعلومات الرقمية. G. Hollerith هو مؤسس شركة تنتج آلات العد والتثقيب. IBM هي شركة تصنيع الكمبيوتر الأكثر شعبية في العالم اليوم.
تم اختراع أول كمبيوتر في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1945. لقد كانت آلة عالمية تستخدم الأنابيب المفرغة، وقد صممها جيه ماوكلي وجي إيكيرت.

يمكن تقسيم جميع تقنيات الكمبيوتر الإلكترونية إلى أجيال. ترتبط تغييرات الأجيال بشكل أساسي بتقدم التكنولوجيا الإلكترونية. لذا:
— الجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر عبارة عن آلات أنبوبية من الخمسينيات، حيث تم استخدام الأشرطة المثقوبة والبطاقات المثقوبة لإدخال البرامج والبيانات.
- الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر - أصبحت الترانزستورات أساسًا أوليًا في الستينيات. أصبحت أجهزة الكمبيوتر الآن أكثر موثوقية وأكثر إحكاما وأقل استهلاكا للطاقة.
- الجيل الثالث من أجهزة الكمبيوتر - تم إنشاؤها على دوائر متكاملة، وظهرت الأقراص المغناطيسية، وهي نوع جديد من أجهزة التخزين.
- الجيل الرابع من أجهزة الكمبيوتر - تم إنشاء المعالج الدقيق في عام 1971 من قبل شركة إنتل، ومن خلال ربط المعالج الدقيق بالذاكرة الخارجية وأجهزة الإدخال والإخراج، تم اختراع الكمبيوتر الصغير.

حواسيب شخصية

أجهزة الكمبيوتر الأكثر شعبية اليوم هي أجهزة الكمبيوتر الشخصية.
يرتبط ظهور الكمبيوتر الشخصي بأسماء اثنين من المتخصصين الأمريكيين: ستيف جوبز وستيف وزنياك. في عام 1976، ظهر أول جهاز كمبيوتر شخصي -1، وفي عام 1977 - أبل -2.

الحاسوب الشخصي هو حاسوب صغير يحتوي على أجهزة وبرامج سهلة الاستخدام، وتتيح البرمجيات للشخص سهولة التواصل مع الحاسوب والاستفادة منه. أصبح الكمبيوتر الآن جهازًا منزليًا شائعًا مثل الراديو على سبيل المثال. منذ عام 1980، كانت الشركة الأكثر شعبية في سوق أجهزة الكمبيوتر هي الشركة الأمريكية IB M. وبعد عشر سنوات، أصبحت الأجهزة من شركة Apple Corporation مشهورة.

لا يمكن مقارنة ظهور الكمبيوتر الشخصي بأهميته للتنمية الاجتماعية إلا مع ظهور طباعة الكتب. لقد كانت أجهزة الكمبيوتر الشخصية هي التي جلبت محو الأمية الحاسوبية إلى الجماهير. ومع تطور هذا النوع من الآلات الإلكترونية، نشأ مفهوم "تكنولوجيا المعلومات"، ومن حيث المبدأ، لا تستطيع البشرية الاستغناء عنها في أي مجال من مجالات حياتها.

أول الأشخاص الذين تم استخدام كلمة الكمبيوتر لهم هم الأشخاص الذين أجروا جميع العمليات الحسابية في رؤوسهم، وقد عاشوا في عام 1613. ولكن في وقت لاحق، مع ظهور القرن التاسع عشر، بدأت البشرية تدرك أنه إذا ظهرت آلات الحوسبة، فيمكنها التعامل مع العمل بشكل أسرع ولن تتطلب الراحة.

ويعتقد أن أول جهاز كمبيوتر في العالم تم إنشاؤه من قبل عالم رياضيات ولد في إنجلترا، وكان اسمه تشارلز باباج. تم التعرف على آلته كأول جهاز قادر على إجراء العمليات الحسابية تلقائيًا وطباعة النتائج على الورق. ولكن بسبب المشاكل المالية، لم يتمكن العالم أبدًا من إنشاء النسخة النهائية.

أول أجهزة الكمبيوتر في القرن العشرين

على الرغم من أن التطوير الأول قد تم إنشاؤه منذ وقت طويل جدًا، إلا أنه تم تجميع جهاز كمبيوتر كامل فقط في عام 1938. تم تقديم أول آلة ثنائية كهروميكانيكية إلى العالم، وقد اخترعها كونراد تسوزه، وهو عالم من ألمانيا.

أطلق على هذا الكمبيوتر اسم Z1، ولكن في نفس العام تم بناء جهاز آخر يحاكي تصرفات الإنسان، والذي يتبع خوارزمية معينة من التعليمات، ويتم عرض جميع النتائج التي تم الحصول عليها على شريط ورقي. وقد أطلق على هذا الجهاز اسم آلة تورينج، إذ ابتكره عالم آخر هو آلان تورينج.

أول جهاز كمبيوتر تم الاعتراف به رسميًا

يعتبر أول كمبيوتر مسجل رسميًا هو آلة Mark-1 القابلة للبرمجة. في البداية، كان هدفها الرئيسي هو الخدمة لصالح الجيش. وبعد سلسلة من الاختبارات التي كانت ناجحة، تم تشغيل الكمبيوتر في عام 1944.

تم إنشاؤه من قبل مهندسي IBM وعالم الرياضيات في جامعة هارفارد هوارد أيكسون. لقد اتخذوا عمل تشارلز باباج كأساس وبدأوا في تجميعه على أراضي نفس جامعة هارفارد.

تم تقديم أول جهاز كمبيوتر وأغلى جهاز كمبيوتر للعالم - حيث كان سعره 500 ألف دولار. ويتكون الجهاز من أكثر من 760 ألف قطعة، ويبلغ طوله 17 مترًا، كما أن جسمه مصنوع من الزجاج والفولاذ المقاوم للصدأ. وبالنظر إلى ارتفاعه 2.5 متر فقد تقرر تخصيص غرفة منفصلة له.

أما باقي خصائص الحاسوب الأول (الحاسوب الإلكتروني) فهي كما يلي:

1. الوزن - أكثر من 4.5 طن.
2. كان الطول الإجمالي للكابلات داخل الكمبيوتر الأول 800 كيلومتر.
3. يبلغ طول عمود المزامنة 15 مترًا.
4. قوة المحرك الكهربائي الذي تم استخدامه لتشغيل الآلة هي 5 كيلو واط.

رأى بعض المخترعين أن الكمبيوتر الأول كان عبارة عن آلة جمع كبيرة وقوية. تم عقد هذا الرأي من قبل هؤلاء الأشخاص الذين اعتقدوا أن جهاز ENIAC أصبح قوة دافعة لتطوير جميع أجهزة الكمبيوتر الإضافية. لكن من اخترع مارك-1 لا يزال يعتبر مؤسسها، وذلك بفضل قدرة الآلة على أداء المهام المطلوبة بشكل تلقائي.

ملحوظة!

من خلال تنفيذ عمله باستخدام شريط ورقي مثقوب، لم يتطلب الجهاز الأوتوماتيكي الأول أي تدخل بشري في تشغيله.

كانت الميزة الرئيسية لـ Mark-1 هي القدرة على أداء المهام التالية:

1. القسمة - 15 ثانية.
2. الجمع والطرح – 0.33 ثانية.
3. الضرب - 6 ثانية.
4. القدرة على العمل مع 72 أرقام.

ولكن سرعان ما لم تكن خصائص الكمبيوتر تلبي المتطلبات المتضخمة للعملاء، لذلك اقترح هوارد أيكن إنشاء أجهزة كمبيوتر من نوع أكثر قوة وحداثة. بعد ذلك، أصدر العلماء 3 إصدارات أخرى من أحد أجهزة الكمبيوتر الأولى، والذي تم إنشاء النموذج الأخير منه في عام 1952.

اينياك

تم اختراع جميع أجهزة الكمبيوتر الأولى لنفس الأغراض تقريبًا. سواء من حيث الخصائص أو البيانات الخارجية، لم يختلفوا جذريًا (يمكنك مقارنة "Mark-1" و"ENIAC" باستخدام العديد من الصور من الإنترنت). ولكن إذا تحدثنا عن الكمبيوتر الذي تم إنشاؤه في عام 1945، فقد تميز بالفعل بتعدد المهام وزيادة مستوى القدرات. ولكن بما أن الحرب انتهت هذا العام، فإن السيارة لم تستخدم لأغراض عسكرية.

وتقرر استخدام الآلة لأغراض أخرى، على سبيل المثال، لمحاكاة تفعيل قنبلة هيدروجينية. ورغم أن الجهاز تم تجميعه في وقت متأخر عن سابقه، إلا أن الكمبيوتر كان ضخما بنفس القدر، لكن سعره كان أقل قليلا، وضمت الآلة في تصميمها أكثر من 17 ألف مصباح. عمل مهندسو الإلكترونيات المشهورون عالميًا جون موسلي وشريكه جون إيكرت على إنشاء هذا العملاق.

لحماية الهيكل من التلف، تقرر زيادة الموثوقية من خلال تطبيق نفس المبدأ الذي تم استخدامه في ذلك الوقت للأعضاء الكهربائية الموسيقية. وقد ساعد ذلك في التأثير بشكل إيجابي على تقليل معدل الحوادث، وبعد ذلك، من بين عدد كبير من المصابيح، في غضون 7 أيام، يمكن أن تتدهور فقط 2-3 قطع.

وفي ذلك الوقت اخترع العلماء أفضل جهاز للحوسبة، وكانت خصائصه كما يلي:

• التكلفة الإجمالية للبناء - 487000 دولار؛
• الوزن – 27 طنا;
• قدرات الحفظ - 20 مجموعة من الأرقام والحروف؛
• سرعة الضرب - 357 مجموعة مختلفة في الثانية؛
• جمع الأرقام – 5000 عملية في الثانية.

لقد استغرق الأمر 200 ألف ساعة عمل لتجميع آلة الحوسبة الأكثر تقدمًا في العالم.

قبل ظهور جهاز ENIAC، لم يكن هناك جهاز كمبيوتر يستخدم أداة جدولة لإدخال البيانات والخروج منها. كان العيب الوحيد المهم لهذا الجهاز هو حجمه ووزنه الهائلين - فقد تجاوز وزن الكمبيوتر Mark-1 عدة مرات وحجمه مرتين.

إدفاك

وسرعان ما بدأ إيكرت وموسلي اختراعهما التالي، وهو EDVAC. اكتشف مهندسو الإلكترونيات كيفية صنع أول آلة يمكنها إجراء العمليات الحسابية ليس فقط باستخدام البطاقات المثقوبة، ولكن أيضًا بالاعتماد على البرامج الموجودة في ذاكرتها.

أصبحت هذه الإمكانيات متاحة بعد إنشاء أنابيب الزئبق واستخدامها مرة أخرى. وبمساعدة النظام الثنائي، تم حل مشكلة استخدام أجهزة الكمبيوتر لعدد كبير من المصابيح واستخدام خوارزميات الحساب المعقدة.

وهكذا تقدم عصر الكمبيوتر خطوة أخرى، حيث تم تجميع الجهاز من العناصر التالية:

1. الموقت.
2. الأجهزة التي تسمح لك بتذكر المعلومات وإجراء العمليات الحسابية المعقدة.
3. جهاز لاستقبال الإشارات ونقلها إلى وحدات الحوسبة.
4. جهاز للتعرف على المعلومات الموجودة على الشريط المغناطيسي.
5. راسم الذبذبات الذي يتحكم في تشغيل الكمبيوتر.
6. السجلات المؤقتة. في العالم الحديث يطلق عليهم "الحافظات".

لم تعد أجهزة الكمبيوتر التي كانت أسلافها تبدو الأسرع عندما ظهر EDVAC. لجمع المبالغ والضرب والقسمة، كان كافيا لجزء من الثانية، على الرغم من أنه لا يزال يشغل مساحة كبيرة إلى حد ما - حوالي 46 مترا مربعا. متر. لكن عدد المصابيح مقارنة بإينياك انخفض بمقدار 14 ألف قطعة، وزادت الطاقة إلى 50 كيلوواط.

حقيقة مثيرة للاهتمام!

مر المزيد من الوقت، وظهرت اللعبة الأولى في العالم. تم تسميتهاحرب الفضاءوكان جوهرها هو صراع سفينتين فضائيتين أطلقتا صواريخ على بعضهما البعض.

الكمبيوتر الكمي

الجميع يفهم تقريبًا متى ظهر الكمبيوتر الأول، ولكن ماذا عن الجهاز الكمي؟ كانت المفاجأة السارة هي التطور الأخير للروس والعلماء الأمريكيين. ولأول مرة في العالم، تمكنوا من تجميع حاسوب كمي واختباره بنجاح.

في الوقت الحالي، لم يتم بعد إنشاء جهاز كمي أكثر تعقيدًا. سمح هذا النوع من الإنجازات واسعة النطاق للعلماء الروس بأن يصبحوا قادة في السباق لإنشاء آلة كمومية كاملة.

مثل هذه الأجهزة عبارة عن آليات حوسبة خاصة تتكون من كيوبتات، في هذه الحالة 51 قطعة، ووحدات قياسية للحسابات - فهي تخزن مجموعة من القيم الموجودة في الفاصل الزمني بين 0 و1.

كان العديد من العلماء الآخرين من مختلف البلدان يستعدون لإنشاء مثل هذا الكمبيوتر الكمي. وكان يعتقد أن الشخص الأقرب إلى إنشائها هو ممثل جوجل جون مارتينيز.

لكن لا يزال العلماء الروس، إلى جانب الأمريكيين، قادرين على المضي قدمًا على الجميع. ولاحظوا أن مجموعات الذرات المحفوظة داخل أقفاص الليزر والتي تتمتع بدرجات حرارة منخفضة جدًا يمكن استخدامها كبِتات كمومية. لقد كان استخدام هذه التكنولوجيا في جهاز كمي هو الذي يمكن أن يجلب العلماء المحليين إلى موقع قيادي في السوق العالمية.

ليس من المعروف بعد ما هو الوضع بالنسبة لتكلفة مثل هذه الآلة، لكن لا يمكن للمرء أن يتوقع سعرًا منخفضًا بعد، نظرًا لقدرات الجهاز وتعقيده.

خاتمة

كانت أجهزة الكمبيوتر الأولى التي تم طرحها للبيع بكميات كبيرة هي أجهزة من شركة Apple، ولم تكن تحمل سوى القليل من التشابه مع الكمبيوتر الحديث. ولكن بفضل كل التطورات التي حدثت في ذلك الوقت أصبح بإمكان كل مقيم في البلاد تقريبًا شراء جهاز كمبيوتر.

قريبًا جدًا، مع ظهور أجهزة الكمبيوتر الكمومية، ستكون البشرية على بعد خطوة واحدة من الاكتشافات المذهلة وإنشاء جهاز كمبيوتر مثالي.