Kompüter texnikasının yaranma tarixi və inkişaf mərhələləri

Hesabın yaranma tarixi: Hesab rəqəmlərin adlandırılmasından əvvəl yaranmışdır. İnsanlar saymaq üçün eyni tipli əşyalardan istifadə etmişlər: barmaqlar, daşlar, divarda çəkilən xətlər, düyünlər, taxta və ağaclar üzərində çapıqlar və s.

• İlk hesablayıcı kimi Romada əlin barmaqlarından istifadə etmişlər.
• Sonradan bu məqsədlə daşlardan istifadə etməyə başlamışlar.
• B.e.ə. V – IV əsrlərdə ən qədim hesablama vasitəsi – yunanların “abak” adlandırdığı “salamin lövhəsi” yaradılmışdır. Müxtəlif ölkələrdə bu qurğu müxtəlif cür adlandırılırdı. Məsələn, Çində  – suan-pan (VI əsr), Yaponiyada – serobyan (XIV əsr), Rusiyada – şotka (XVI əsr).

Kompüter – informasiyanın avtomatik emal olunması üçün elektron qurğular kompleksidir.

Hazırda beynəlxalq termin kimi işlədilən “kompüter” ingilis sözü olub (“computer”) “hesablayıcı” (maşın dilində) deməkdir. Bu söz dilimizə gəlməzdən əvvəl onun yerinə “rəqəm hesablama maşını” (rusca “цифровая вычислительная машина”), “Elektron Hesablama Maşını — EHM” (rusca “Электронная Вычислительная Машина” — ЭВМ) və ya “hesablama maşını — HM” söz birləşmələrindən istifadə olunurdu.

Kompüter texnikasının yaranma tarixi proqramla idarə olunan ilk universal kompüterin yaradıldığı vaxtdan (1946-cı il) başlanır. Bundan xeyli əvvəl isə hesab əməllərinin yerinə yetirilməsi üçün texniki və elektrotexniki qurğular yaradılmışdır.

• İlk dəfə olaraq məşhur fransız alimi Blez Paskal 1642-ci ildə cəmləyici maşın hazırlamışdır;
• 1673-cü ildə Vilhelm Leybnis (Almaniya) hesab əməllərini (toplama, çıxma, vurma, bölmə) yerinə yetirən mexaniki arifmometr yaratmışdır. XIX əsrdən başlayaraq arifmometrlərdən geniş istifadə olunmağa başlandı.
• 1830-cu ildə ingilis riyaziyyatçısı Çarlz Bebbic proqramla işləyən, yəni insanın iştirakı olmadan hesablama aparan hesablama maşını (analitik maşın) yaratmağa cəhd göstərdi. Maşına perfokartların daxil edilməsi, verilənlərin və nəticələrin isə “anbar”da (yaddaşda) saxlanması nəzərdə tutulurdu. Lakin o vaxtkı texnikanın səviyyəsi bu cür mürəkkəb maşını yaratmağa imkan vermədi. Bebbicin fikirləri sonradan universal kompyuterlərin yaradılmasının əsasını qoydu. Maşının emalı zamanı Bebbicə Ada Lavleys kömək olmuşdur. İlk dəfə olaraq bu qadın proqramlaşdırmanın nəzəri əsaslarını vermişdir və o, tarixə “ilk proqramçı” kimi düşmüşdür.
• Yaddaşla və proqramla idarə olunan universal kompüterlərin yaradılmasının nəzəri əsasları 1930-cu ildə A.Turinq (İngiltərə) və E.Post (ABŞ) tərəfindən inkişaf etdirildi.
• Proqramla idarə olunan ilk kompüterin yaradıcısı alman alimi Konrad Zus (Conrad Zuse) hesab olunur. Tələbə ikən Zus Çarlz Bebbicin Analitik maşınına oxşar qurğunun yaradılması işlərinə başladı. Onun Z1 adlandırdığı  maşın verilənlərin daxil edilməsi üçün klaviaturaya malik idi. Hesablamaların nəticəsi kiçik lampalardan qurulmuş paneldə əks olunurdu. Sonradan o, perfolentlə işləyən Z2 maşınını yaradır. 1941-ci ildə Zus, ikilik say sistemi ilə işləyən Z3 kompyuterini yaradır. Təəssüf ki, bu kompyuterlər müharibə şəraitində sıradan çıxmışlar.
• Rəqəm hesablama maşınlarının yaradılmasının əsas prinsipləri Amerika alimləri Con Fon Neyman, Q.Qoldsteyn və A.Beris tərəfindən verilmişdir. Bu nəzəri əsasların praktiki reallaşdırılması isə ilk dəfə olaraq 1946-cı ildə ABŞ-da elektron lampalı elementlərdə qurulan ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) adlı universal kompüterin yaradılması ilə həyata keçirildi. Quraşdırılmasına təxminən yarım milyon dollar sərf olunan bu kompüterin çəkisi 28 ton idi və 140 kVt enerji tələb edirdi.

Bu vaxtdan başlayaraq kompüter texnikası yüksək sürətlə inkişaf etməyə başladı. Məhz həmin tarix də müasir kompüter texnikasının yaranma tarixi hesab olunur.

Hesablama texnikasının inkişaf tarixinə uyğun olaraq elektron hesablama maşınlarını (EHM) dörd nəslə bölürlər. Bu nəsillər element bazasına, proqram təminatlarına, texniki və istismar göstəricilərinə görə bir-birindən köklü surətdə fərqlənirlər.

I nəsil (1950-1959) EHM-lər elektron lampalar üzərində yaradılmışdır. Bu tip maşınlar böyük ölçüyə, kiçik əməli yaddaşa, aşağı hesablama məhsuldarlığına malik olub, etibarlı işləmirdi və tez-tez sıradan çıxırdı. Giriş-çıxış qurğularının və xarici yaddaşın funksional məhdudluğu mətni (simvol tipli) informasiyanın emalını çətinləşdirirdi. Odur ki, kompüterlərin tətbiq sahəsi məhdud idi. Onlar əsasən riyazi məsələlərin həlli üçün istifadə olunurdu. Keçmiş SSRİ-də istehsal olunan I nəsil kompüterlərə misal olaraq MESM, BESM, “Ural”, “Strela”, M-3, Minsk-1, M-20 maşınlarını göstərmək olar.

Bu hesablama maşınları saniyədə təxminən 10000 əməliyyat yerinə yetirirdi.

II nəsil (1960-1969) EHM-də elektron lampalar yarımkeçirici elementlərlə – tranzistorlarla və diodlarla əvəz olundu. Giriş-çıxış qurğuları təkmilləşdirilmiş, böyük tutumlu xarici yaddaş (maqnit lentində) qoşulmuş və mətni informasiyanın emalı mümkün olmuşdur. Xarici qurğularla əsas qurğuların paralel işləməsi məsələsi qismən həll edilmişdir. Alqoritmik dillərdən istifadə etməklə məsələlərin maşında həlli qaydaları xeyli asanlaşmışdır. Kompyuterlərin tətbiq sahələri xeyli genişlənmişdir. Sovet İttifaqında istehsal olunan ikinci nəsil EHM-lərə misal olaraq “BESM-4”, “BESM-6”, “M-20”, “Minsk-2”, “Minsk-22”, «Ural-14” və s. göstərə bilərik.

Bu hesablama maşınları saniyədə təxminən bir neçə 100 min əməliyyat yerinə yetirirdi.

III nəsil (1970-1985) kompüterlərin yaradılması üçün zəmin yeni element bazasının –  mikroelektronikanın və inteqral sxemlərin yaranması oldu. Onlardan istifadə nəticəsində kompüterlərin qabarit ölçüləri kiçildi və iş etibarlılığı daha da artdı. Qurğuların paralel işləməsi prinsipi daha da təkmilləşdirildi. Nəticədə asinxron dəyişdirilə bilən quruluşdan istifadə etməyə imkan yarandı və eyni zamanda bir neçə proqramın yerinə yetirilməsi (multiproqram rejimi) mümkün oldu. Əsas qurğularla xarici qurğular arasında informasiya mübadiləsinin dinamik prinsiplə təşkili kompüterə müxtəlif sayda müxtəlif tipli xarici qurğuların qoşulmasına imkan verdi. Əməli yaddaşın həcmi xeyli artırıldı, maşınların əməliyyat sistemində müxtəlif emal rejimlərindən (sual-cavab, vaxtın bölünməsi, paket emalı və s.) istifadə edilməsi EHM-in idarə olunmasını asanlaşdırdı. Üçüncü nəsil EHM-in əsasında tele-emal sistemlərinin yaradılmasını həyata keçirdilər. Bu isə uzaqda yerləşən istifadəçilərin terminallar vasitəsi ilə EHM-lərə daxil olub, onlardan lazım olan məlumatların oxunmasına imkan yaratdı. Böyük yaddaş tutumu ilə yanaşı, yüksək oxuma-yazma sürətinə malik olan maqnit disklərindən xarici yaddaş kimi istifadə olunması ilk dəfə III nəsil kompüterlərdə həyata keçirilmişdir.

III nəsil kompüterlərin əsas səciyyəvi xüsusiyyətlərindən biri hesablama prosesinin təşkilində aparat və proqram vasitələrindən birgə istifadə edilməsidir. İnformasiya emalını və proqramlaşdırmanı sadələşdirmək və səmərəliliyini artırmaq üçün əməliyyat sistemlərindən istifadə olunmağa başlandı. Nəticədə proqram vasitələrinin rolu xeyli artdı.

III nəsil kompüterlərinin əsasını ABŞ-ın IBM firmasının yaratdığı IBM 360 və IBM 370 kompüterləri təşkil edir. Onun əsasında keçmiş SSRİ-də «EC ЭВМ» tipli kompüterlər yaradılmışdır. Kompüterlərdən istifadə edənlərin müxtəlif tələblərini ödəmək məqsədilə bu nəsil kompüterlərin bir neçə modeli yaradılmışdır. Hər bir modelin tərkibini məqsədəuyğun şəkildə dəyişdirmək mümkün idi. Bu cür imkan III nəsil kompüterlərin modul prinsipi ilə qurulması əsasında əldə edilirdi. Bu prinsipin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, maşında konstruktiv və funksional cəhətdən müxtəlif olan qurğular bir-biri ilə universal xarici əlaqələrlə birləşdirilir. Qurğular bloklardan təşkil olunur. Blokların tipini və sayını dəyişdirməklə qurğunun texniki xarakteristikalarını dəyişdirmək olar.

Bu nəsil hesablama maşınlarının bir nümayəndəsi də kiçik (mini) maşınlar sinfinə daxil olan ABŞ-ın DEC firması tərəfindən istehsal olunan PDP və VAX kompüterləri və onların SSRİ-dəki analoqu olan CM-1, CM-2, CM-3, CM-4, CM-1420 və s. maşınları idi. Bu kompüterlər əsasən idarəetmə sistemlərində tətbiq üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Bu hesablama maşınları saniyədə təxminən bir neçə 10 milyon əməliyyat yerinə yetirirdi.

IV nəsil (1985-bu günə qədər) böyük və çox böyük inteqral sxem (BİS, ÇBİS) texnologiyası ilə yaradılan illəri əhatə edir. Bu cür inteqral sxemlərdə bir yarımkeçirici kristalda 1000-ə qədər sxem yerləşdirmək mümkün olur. Yəni bir BİS onlarla və yüzlərlə adi sxemlərin yerinə yetirdikləri funksiyaları yerinə yetirə bilir. Odur ki, kompüterin qabarit ölçüləri xeyli kiçilir (10-100 dəfələrlə),  iş etibarlılığı isə çoxalır. Əvvəlki nəsil kompüterlərdə əməli yaddaş (ƏY) əsasən maqnit nüvələrində qurulduğu halda, IV nəsil kompüterlərdə ƏY (statik və dinamik yaddaş) inteqral sxemlərində qurulur. Odur ki, ƏY-nin işləmə sürəti və tutumu xeyli artır. BİS-lərdən istifadə maşınların proqram təminatlarının yaxşılaşmasına böyük təkan verdi.

IV nəsil kompüterləri arasında mini və mikrokompüterlər xüsusi yer tutur. 1981-ci ildən mikroprosessorların yaradılması dördüncü nəsil maşınların yeni növünün – fərdi kompüterlərin (ingiliscə Personal Computer – PC) yaranmasına imkan yaratdı. Fərdi kompüterlər IV nəsil kompüterlərin ayrıca sinfini təşkil edirlər. Fərdi kompüterlərin yaradılması, geniş istehsalı və tətbiqi kompüter texnikasında inqilabi nailiyyət hesab olunur. Bunun bir neçə səbəbi var:

-          FK ölçülərinə görə xeyli kiçik (hazırda onların stolüstü portativ və cib variantları var) və qiymətcə çox ucuzdur;

-          Texniki göstəricilərinə və imkanlarına görə III nəsil orta və kiçik kompüterlərdən geri qalmır;

-          Köhnə kompüterlərlə əsasən bu sahənin mütəxəssisləri (proqramçılar, elektron mühəndisləri, operatorlar) işləyə bildiyi halda, fərdi kompüterdən kütləvi alət kimi (məsələn, televizor, telefon və s.) hamı istifadə edə bilər;

-          Fərdi kompüterlər çox etibarlıdır və onunla ünsiyyət dialoq formasında aparıldığından, çox rahatdır.

Bunlara nümunə: IBM PC 286, IBM PC 386, IBM PC 486, IBM PC 586 və s.

Bu hesablama maşınları saniyədə təxminən bir neçə 100 milyon əməliyyat yerinə yetirir.

EHM-lərin V nəsli dedikdə, bu günün və gələcəyin kompüterləri başa düşülür.  V nəsil – kompüter sənayesinin və süni intellektin inkişafını nəzərdə tutan, 80-ci illərdə Yaponiyada qəbul edilmiş genişmiqyaslı dövlət proqramıdır. Beşinci nəslin başlanması, süni intellektin yaradılmasına əsaslanan yeni texnologiyalara keçidi nəzərdə tuturdu. Bu nəslin kompüterlərinə qoyulan əsas tələblər bunlardır: təkmilləşdirilmiş insan-maşın interfeysinin yaradılması (nitqin, səsin, obrazların tanınması); Biliklər bazasının və süni intellekt sistemlərinin yaradılması üçün məntiqi proqramlaşdırmanın inkişaf etdirilməsi; Hesablama texnikasının istehsalında yeni texnologiyaların yaradılması; Kompüterlərin və hesablama komplekslərinin yeni arxitekturalarının yaradılması.

Universal kompüterlər yüksəksürətli hesablamalar aparırlar, lakin onlar maqnit disklərində saxlanan böyük həcmli verilənlərin müqayisəsini və çeşidlənməsini yüksək sürətlə həyata keçirməyə qadir deyillər. Bu əməliyyatlar üçün xüsusi obyektyönümlü və məntiqi proqramlaşdırma dilləri yaradılmışdır (əsasən Proloq dilindən geniş istifadə edilməsi nəzərdə tutulur). Bu dillərin strukturu ənənəvi Fon-Neyman arxitekturasından, süni intellektin yaradılması məsələlərinin tələblərini nəzərə alan yeni arxitekturaya keçidi tələb edir.

V nəsil kompüterlər yeni elektron texnologiyası ilə daha miniatür elementlərdə yığılır, daha yüksək məhsuldarlığa və iş etibarlılığına malik olmaqla yanaşı, keyfiyyətcə yeni funksional tələblərə cavab verməlidirlər.

 Hazırladı: MushviG.H\Bütün hüquqlar qorunur. Saytda yerləşdirilmiş məlumatdan istifadə etdikdə istinad və müvafiq keçidin qoyulması zəruridir.