لا يمكن تخيل الحياة العصرية بدون الأدوات عالية التقنية وجميع أنواع الأجهزة. يحتوي كل منزل على جهاز كمبيوتر شخصي ، وحتى الهواتف المحمولة اليوم لها معالج خاص بها وهي أقل جودة إلى حد ما في الوظائف من أجهزة الكمبيوتر العادية.
تعد أجهزة الكمبيوتر الحديثة عالمًا ضخمًا ورائعًا من الإمكانيات اللامحدودة عمليًا ، لكن هذا لم يكن الحال دائمًا. إن تاريخ تطوير أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية معقد للغاية لدرجة أنه يحتوي على العديد من المعالم الهامة. يسمي الخبراء مراحل تطور الكمبيوتر "الأجيال" ، واليوم هناك خمسة منها.
كيف بدأ كل شيء
سعت الإنسانية دائمًا إلى تبسيط جميع أنواع الحسابات والحسابات. بدأت الأجهزة الأولى للحوسبة في الظهور في اليونان القديمة والدول القديمة الأخرى. لكن كل هذه التقنية البسيطة لا علاقة لها بالكمبيوتر. أهم ما يميز أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية هو القدرة على البرمجة.
في بداية القرن التاسع عشر ، اخترع عالم الرياضيات الإنجليزي تشارلز باباج آلة فريدة من نوعها لا مثيل لها ، أطلق عليها فيما بعد اسمه. اختلفت آلة باباج عن أدوات العد الموجودة الأخرى من حيث أنها يمكن أن توفر نتائج العمل وحتى أنها تحتوي على أجهزة إخراج. يعتبر العديد من الخبراء اليوم أن اختراع عالم رياضيات موهوب هو النموذج الأولي لأجهزة الكمبيوتر الحديثة.
الجيل الاول
تم إنشاء أول كمبيوتر إلكتروني ، يشبه تمامًا وظائف أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، في عام 1938. قام مهندس طموح من أصل ألماني ، Konrad Zuse ، بتجميع وحدة حصلت على اسم مقتضب - Z1. في وقت لاحق ، قام بتحسينه عدة مرات ، ونتيجة لذلك ، ظهر Z2 و Z3. غالبًا ما يجادل المعاصرون بأن Z3 فقط يمكن اعتباره كمبيوترًا كاملًا لجميع اختراعات Zuse ، وهذا مضحك تمامًا: الشيء الوحيد الذي يميز Z3 عن Z1 هو القدرة على حساب الجذر التربيعي.
في عام 1944 ، وبفضل المعلومات الاستخبارية الواردة من ألمانيا ، تمكنت مجموعة من العلماء الأمريكيين بدعم من شركة IBM من تكرار نجاح Zuse وصنعوا جهاز الكمبيوتر الخاص بهم ، والذي أطلق عليه اسم MARK 1. بعد عامين فقط ، حقق الأمريكيون قفزة رائعة لتلك الأوقات - قاموا بتجميع آلة جديدة تسمى ENIAC. كان أداء الحداثة أعلى بألف مرة من النماذج السابقة.
السمة المميزة لآلات الجيل الأول هي محتواها التقني. كان العنصر الرئيسي في تصميم الكمبيوتر في تلك السنوات هو الأنابيب الكهربائية المفرغة. أيضًا ، كانت أجهزة الكمبيوتر الأولى هائلة حقًا - احتلت نسخة واحدة غرفة كاملة وبدت وكأنها مصنع صغير أكثر من كونها نوعًا من وحدات الحوسبة.
أما بالنسبة للوظيفة ، فقد كانت متواضعة للغاية. لم تتجاوز القدرة الحسابية للمعالجات عدة آلاف هرتز. ولكن في الوقت نفسه ، كان لدى أجهزة الكمبيوتر الأولى بالفعل القدرة على حفظ البيانات - تم ذلك باستخدام بطاقات مثقبة. لم تكن الآلات الأولى ضخمة فحسب ، بل كانت صعبة للغاية أيضًا. للعمل معهم ، كانت هناك حاجة إلى مهارات ومعرفة خاصة ، والتي يجب إتقانها لأكثر من شهر واحد.
الجيل الثاني
تعتبر بداية المرحلة الثانية في تطوير أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية من الستينيات من القرن العشرين. ثم بدأ المحتوى الفني للكمبيوتر يتغير تدريجياً من المصابيح إلى الترانزستورات. أدى هذا الانتقال إلى تقليل حجم أجهزة الكمبيوتر بشكل كبير. تطلبت صيانتها كهرباء أقل بشكل ملحوظ ، لكن أداء الآلات ، على العكس من ذلك ، زاد.
في هذا الوقت أيضًا ، كانت طرق البرمجة تتطور ، وبدأت تظهر لغات عالمية "للتواصل" مع أجهزة الكمبيوتر - "COBOL" ، "FORTRAN".بفضل قدرات البرامج الجديدة ، أصبح من الأسهل بكثير صيانة الآلات ، واختفى الاعتماد المباشر للبرمجة على نماذج حاسوبية معينة. ظهرت أجهزة تخزين معلومات جديدة - ظهرت الطبول والأشرطة الممغنطة لتحل محل البطاقات المثقوبة.
الجيل الثالث
في عام 1959 ، حقق العالم الأمريكي جاك كيلبي طفرة أخرى في تطوير أجهزة الكمبيوتر. تحت قيادته ، ابتكرت مجموعة من العلماء صفيحة صغيرة يمكن أن يتناسب معها عدد كبير من عناصر أشباه الموصلات. تسمى هذه التصاميم "الدوائر المتكاملة".
أيضًا ، بحلول نهاية الستينيات ، تخلت شركة كيلبي عن تصميمات الأنابيب وأشباه الموصلات وجمعت جهاز كمبيوتر بالكامل من دوائر متكاملة. كانت النتيجة واضحة: كان الكمبيوتر الجديد أصغر بمئة مرة من نظرائه من أشباه الموصلات ، دون أن يفقد أي شيء في جودة وسرعة العمليات.
علاوة على ذلك ، لم تقلل مكونات أجهزة الجيل الثالث من حجم أجهزة الكمبيوتر المنتجة فحسب ، بل أتاحت أيضًا زيادة قوة أجهزة الكمبيوتر بشكل كبير. تجاوز تردد الساعة الخط وتم حسابه بالفعل بالميغاهرتز. زادت عناصر الفريت في ذاكرة الوصول العشوائي من حجمها بشكل كبير. أصبحت محركات الأقراص الخارجية أكثر إحكاما وأسهل في الاستخدام ، وبعد ذلك بدأت في إنشاء وإنتاج الأقراص المرنة على أساسها.
خلال هذه الفترة تم إنشاء أنسب طريقة للتفاعل مع الكمبيوتر - عرض رسومي. ظهرت لغات برمجة جديدة ، وهي أبسط وأسهل في التعلم.
الجيل الرابع
وجدت الدوائر المتكاملة استمرارها في الدوائر المتكاملة الكبيرة (LSIs) ، والتي تناسب العديد من الترانزستورات ذات الحجم الصغير نسبيًا. وفي عام 1971 ، أعلنت شركة Intel الأسطورية عن إنشاء دوائر دقيقة لا مثيل لها ، والتي أصبحت في الواقع عقل جميع أجهزة الكمبيوتر اللاحقة. أصبح المعالج الدقيق Intel جزءًا لا يتجزأ من الجيل الرابع من أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية.
بدأت وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أيضًا في التغيير من وحدات الفريت إلى وحدات الدوائر الدقيقة ، وتم تبسيط واجهة العمل لأجهزة الكمبيوتر لدرجة أنه يمكن للمواطنين العاديين الآن استخدام الوحدة المعقدة المحيرة سابقًا. في عام 1976 ، قامت شركة غير معروفة ، أبل ، بقيادة ستيف جوبز ، بتجميع آلة جديدة أصبحت أول كمبيوتر شخصي.
بعد بضع سنوات ، تولت شركة IBM زمام القيادة في إنتاج أجهزة الكمبيوتر الشخصية. أصبح طراز الكمبيوتر الخاص بهم (IBM PC) معيارًا في إنتاج أجهزة الكمبيوتر الشخصية في السوق الدولية. في الوقت نفسه ، ظهر نظام أكاديمي ، بدونه يصعب تخيل العالم الحديث - علوم الكمبيوتر.
الجيل الخامس
أدى أول جهاز كمبيوتر لجوبز ونهج IBM المبتكر في تصنيع أجهزة الكمبيوتر إلى تفجير سوق التكنولوجيا ، ولكن بعد 15 عامًا ، كان هناك تقدم آخر ترك هذه الأجهزة الأسطورية وراء الركب. في التسعينيات ، بدأ الجيل الخامس واليوم من الجيل الأخير من أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية في الازدهار.
تم تسهيل الاختراق التالي في مجال تكنولوجيا الكمبيوتر ، في كثير من النواحي ، من خلال إنشاء أنواع جديدة تمامًا من الدوائر المصغرة ، والتي مكنت الهندسة المتجهية المتوازية منها من زيادة معدل نمو إنتاجية أنظمة الكمبيوتر بشكل كبير. في التسعينيات من القرن الماضي ، حدثت أكبر قفزة ملحوظة من عشرات الميجاهرتز ، والتي بدت غير واقعية حتى وقت قريب ، إلى جيجاهيرتز المألوفة تمامًا اليوم.
تسمح أجهزة الكمبيوتر الحديثة لأي مستخدم بالانغماس في العالم الرائع للألعاب ثلاثية الأبعاد الواقعية ، وإتقان لغات البرمجة بشكل مستقل أو الانخراط في أي نشاط علمي وتقني آخر تتيح عمليات الحوسبة داخل أجهزة الكمبيوتر من الجيل الخامس إنشاء روائع موسيقية وسينمائية حقيقية على الركبة.
يجادل العلماء المعاصرون بأن الجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية ليس بعيدًا ، باستخدام تقنيات ومواد ولغات برمجة جديدة بشكل أساسي. سيأتي مستقبل رائع ، مليء بالإمكانيات المذهلة التي ستمنحها السيارات الذكية للإنسانية.
