कंप्यूटर के इतिहास पर एक नज़र

इलेक्ट्रॉनिक्स की उम्र से पहले, एक कंप्यूटर के लिए निकटतम चीज अबेकस थी, हालांकि, सख्ती से बोलना, एबाकस वास्तव में एक कैलकुलेटर है क्योंकि इसके लिए मानव ऑपरेटर की आवश्यकता होती है। कंप्यूटर, दूसरी ओर, सॉफ्टवेयर नामक अंतर्निहित कमांड की एक श्रृंखला का पालन करके स्वचालित रूप से गणना करते हैं।

20 में^वें सदी में, प्रौद्योगिकी की सफलताओं ने कभी-कभी विकसित होने वाली कंप्यूटिंग मशीनों के लिए अनुमति दी, जो अब हम पूरी तरह से निर्भर करते हैं, हम व्यावहारिक रूप से उन्हें एक दूसरा विचार नहीं देते हैं। लेकिन माइक्रोप्रोसेसरों के आगमन से पहले भी और सुपर कंप्यूटर, कुछ उल्लेखनीय वैज्ञानिक और आविष्कारक थे, जिन्होंने आधुनिक जीवन के हर पहलू को काफी बदल देने के बाद से तकनीक के लिए आधार तैयार करने में मदद की।

सार्वभौमिक भाषा जिसमें कंप्यूटर बाहर ले जाने वाले प्रोसेसर निर्देश 17 वीं शताब्दी में बाइनरी संख्यात्मक प्रणाली के रूप में उत्पन्न हुए थे। जर्मन दार्शनिक और गणितज्ञ द्वारा विकसित गॉटफ्रीड विल्हेम लीबनिजप्रणाली केवल दो अंकों का उपयोग करके दशमलव संख्याओं का प्रतिनिधित्व करने के तरीके के रूप में आई: संख्या शून्य और नंबर एक। लिबनीज प्रणाली आंशिक रूप से शास्त्रीय चीनी पाठ "आई" में दार्शनिक स्पष्टीकरण से प्रेरित थी चिंग, ”जिसने प्रकाश और अंधेरे और नर और जैसे द्वंद्वों के संदर्भ में ब्रह्मांड की व्याख्या की महिला। जबकि उस समय उनकी नई संहिताबद्ध प्रणाली का कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं था, लिबनीज का मानना ​​था कि किसी मशीन के लिए किसी दिन बाइनरी नंबर के इन लंबे तारों का उपयोग करना संभव था।

1847 में, अंग्रेजी गणितज्ञ जॉर्ज बोले ने एक नव विकसित का परिचय दिया बीजगणितीय भाषा लीबनिज के काम पर बनाया गया है। उनका "बूलियन बीजगणित" वास्तव में तर्क की एक प्रणाली थी, जिसमें तर्क में बयानों का प्रतिनिधित्व करने के लिए गणितीय समीकरणों का उपयोग किया जाता था। समान रूप से महत्वपूर्ण यह था कि यह एक द्विआधारी दृष्टिकोण को नियोजित करता था जिसमें विभिन्न गणितीय मात्राओं के बीच संबंध या तो सही या गलत होगा, 0 या 1।

लीबनिज के साथ, उस समय बोले की बीजगणित के लिए कोई स्पष्ट अनुप्रयोग नहीं थे, हालांकि, गणितज्ञ चार्ल्स सैंडर्स पियर्स थे सिस्टम का विस्तार करने में दशकों का समय लगा, और 1886 में, यह निर्धारित किया गया कि गणना विद्युत स्विचिंग के साथ की जा सकती है सर्किट। नतीजतन, बूलियन तर्क अंततः इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के डिजाइन में महत्वपूर्ण हो जाएगा।

अंग्रेजी गणितज्ञ चार्ल्स बैबेज कम से कम तकनीकी रूप से बोलने वाले पहले मैकेनिकल कंप्यूटर को इकट्ठा करने का श्रेय दिया जाता है। उनकी 19 वीं सदी की शुरुआती मशीनों में इनपुट नंबर, मेमोरी और प्रोसेसर के साथ-साथ परिणामों को आउटपुट करने का एक तरीका था। बैबेज ने दुनिया की पहली कंप्यूटिंग मशीन बनाने के लिए अपने शुरुआती प्रयास को "अंतर इंजन" कहा। डिज़ाइन ने एक मशीन के लिए कॉल किया जो मूल्यों की गणना करता है और परिणामों को स्वचालित रूप से मुद्रित करता है तालिका। यह हाथ से क्रैंक किया जाना था और इसका वजन चार टन होगा। लेकिन बैबेज का बच्चा एक महंगा प्रयास था। £ 17,000 पाउंड से अधिक स्टर्लिंग को अंतर इंजन के प्रारंभिक विकास पर खर्च किया गया था। ब्रिटिश सरकार द्वारा 1842 में बैबेज की फंडिंग से कटौती के बाद परियोजना को अंततः खत्म कर दिया गया था।

इसने मजबूर किया बैबेज एक अन्य विचार पर जाने के लिए, एक "विश्लेषणात्मक इंजन," जो अपने पूर्ववर्ती की तुलना में दायरे में अधिक महत्वाकांक्षी था और केवल अंकगणित के बजाय सामान्य-उद्देश्य कंप्यूटिंग के लिए उपयोग किया जाना था। जब वह काम करने वाले उपकरण के माध्यम से पालन करने में सक्षम नहीं था, तो बैबेज के डिजाइन में अनिवार्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के समान तार्किक संरचना थी जो 20 में उपयोग में आएगी।^वें सदी। विश्लेषणात्मक इंजन ने मेमोरी को एकीकृत किया था - सभी कंप्यूटरों में पाया जाने वाला एक प्रकार का सूचना संग्रहण - जो शाखा या कंप्यूटर की क्षमता की अनुमति देता है डिफ़ॉल्ट अनुक्रम क्रम से विचलित निर्देशों का एक सेट निष्पादित करें, साथ ही लूप, जो बार-बार किए गए निर्देशों के अनुक्रम हैं उत्तराधिकार।

पूरी तरह से कार्यात्मक कंप्यूटिंग मशीन का उत्पादन करने में विफल रहने के बावजूद, बैबेज अपने विचारों को आगे बढ़ाने में लगातार बने रहे। 1847 और 1849 के बीच, उन्होंने अपने अंतर इंजन के एक नए और बेहतर दूसरे संस्करण के लिए डिजाइन तैयार किए। इस बार, इसने 30 अंको तक की दशमलव संख्याओं की गणना की, गणनाओं को अधिक तेज़ी से किया, और कम भागों की आवश्यकता के लिए सरलीकृत किया गया। फिर भी, ब्रिटिश सरकार को यह नहीं लगा कि यह उनके निवेश के लायक है। अंत में, एक प्रोटोटाइप पर बैबेज की अब तक की सबसे अधिक प्रगति अपने पहले डिजाइन के एक-सातवें हिस्से को पूरा कर रही थी।

कंप्यूटिंग के इस प्रारंभिक युग के दौरान, कुछ उल्लेखनीय उपलब्धियां थीं: द ज्वार की भविष्यवाणी करने वाली मशीन, 1872 में स्कॉच-आयरिश गणितज्ञ, भौतिक विज्ञानी, और इंजीनियर सर विलियम थॉमसन द्वारा आविष्कार किया गया था, यह पहला आधुनिक एनालॉग कंप्यूटर माना जाता था। चार साल बाद, उनके बड़े भाई, जेम्स थॉमसन कंप्यूटर के लिए एक अवधारणा लेकर आए, जिसने गणितीय समस्याओं को अंतर समीकरणों के रूप में हल किया। उन्होंने अपने डिवाइस को "इंटीग्रेटिंग मशीन" कहा और बाद के वर्षों में, यह डिफरेंशियल एनालाइजर के रूप में जानी जाने वाली प्रणालियों की नींव के रूप में काम करेगा। 1927 में, अमेरिकी वैज्ञानिक वननेवर बुश ने पहली मशीन पर विकास शुरू किया, जिसका नामकरण इस तरह किया गया और 1931 में एक वैज्ञानिक पत्रिका में अपने नए आविष्कार का विवरण प्रकाशित किया।

20 की शुरुआत तक^वें सदी, कंप्यूटिंग का विकास मशीनों के डिजाइन में कुशलता से काम करने वाले वैज्ञानिकों की तुलना में थोड़ा अधिक था, जो विभिन्न उद्देश्यों के लिए विभिन्न प्रकार की गणनाओं को कुशलतापूर्वक करने में सक्षम थे। यह 1936 तक नहीं था कि "सामान्य-प्रयोजन कंप्यूटर" क्या है और इसे कैसे काम करना चाहिए, इस पर एक एकीकृत सिद्धांत आखिरकार आगे बढ़ गया। उस वर्ष, अंग्रेजी गणितज्ञ एलन ट्यूरिंग ने एक पेपर प्रकाशित किया, जिसका शीर्षक था, "कंप्यूटेबल नंबर्स पर, एक एप्लीकेशन विद द एंत्सेचिदंग्सप्रोलेम," उल्लिखित है कि कैसे एक "ट्यूरिंग मशीन" नामक एक सैद्धांतिक उपकरण को निष्पादित करके किसी भी बोधगम्य गणितीय गणना को पूरा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है निर्देश। सिद्धांत रूप में, मशीन में असीम मेमोरी होती है, डेटा पढ़ती है, परिणाम लिखती है, और निर्देशों का एक प्रोग्राम स्टोर करती है।

जबकि ट्यूरिंग का कंप्यूटर एक अमूर्त अवधारणा थी, यह एक जर्मन इंजीनियर था जिसका नाम था कोनराड ज़ूस दुनिया के पहले प्रोग्राम योग्य कंप्यूटर के निर्माण के लिए कौन आगे बढ़ेगा। एक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर, Z1 को विकसित करने का उनका पहला प्रयास एक द्वि-चालित कैलकुलेटर था, जो छिद्रित 35-मिलीमीटर फिल्म से निर्देश पढ़ता था। हालांकि, तकनीक अविश्वसनीय थी, इसलिए उन्होंने Z2 के साथ इसका पालन किया, एक समान उपकरण जो इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले सर्किट का उपयोग करता था। एक सुधार करते समय, वह अपने तीसरे मॉडल को इकट्ठा करने में था कि ज़ुसे के लिए सब कुछ एक साथ आए। 1941 में अनावरण किया गया, जेड 3 तेज, अधिक विश्वसनीय था, और जटिल गणना करने में बेहतर था। इस तीसरे अवतार में सबसे बड़ा अंतर यह था कि निर्देश एक बाहरी टेप पर संग्रहीत किए गए थे, इस प्रकार यह पूरी तरह से संचालन कार्यक्रम-नियंत्रित प्रणाली के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।

शायद सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि ज़्यूस ने अपने अधिकांश कार्य अलगाव में किए। वह इस बात से अनजान थे कि Z3 "ट्यूरिंग कम्प्लीट" या दूसरे शब्दों में, किसी भी कम्प्यूटेशनल गणितीय समस्या को हल करने में सक्षम है- कम से कम थ्योरी में। न ही उन्हें दुनिया के अन्य हिस्सों में एक ही समय के आसपास इसी तरह की परियोजनाओं का ज्ञान था।

इनमें से सबसे उल्लेखनीय आईबीएम द्वारा वित्त पोषित हार्वर्ड मार्क I था, जिसने 1944 में शुरुआत की थी। हालांकि इससे भी अधिक आशाजनक बात यह थी कि ग्रेट ब्रिटेन के 1943 कंप्यूटिंग प्रोटोटाइप कोलोसस और जैसे इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम का विकास हुआ था ENIAC, पहला पूर्णतया परिचालित इलेक्ट्रॉनिक सामान्य-प्रयोजन कंप्यूटर जो 1946 में पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में सेवा में रखा गया था।

ENIAC परियोजना में से कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी में अगली बड़ी छलांग आई। जॉन वॉन न्यूमैन, एक हंगेरियन गणितज्ञ, जो ENIAC परियोजना पर परामर्श करेंगे, एक संग्रहीत कंप्यूटर कंप्यूटर के लिए आधारशिला रखेंगे। इस बिंदु तक, कंप्यूटर निश्चित कार्यक्रमों पर संचालित होते हैं और उनके कार्य को बदलते हैं- उदाहरण के लिए, गणना करने से लेकर वर्ड प्रोसेसिंग तक। यह मैन्युअल रूप से rewire करने और उन्हें पुनर्गठन करने के लिए समय लेने वाली प्रक्रिया की आवश्यकता है। (ENIAC को फिर से तैयार करने में कई दिन लग गए।) ट्यूरिंग ने प्रस्ताव दिया था कि आदर्श रूप से, मेमोरी में संग्रहीत प्रोग्राम होने से कंप्यूटर बहुत तेज गति से खुद को संशोधित कर सकेगा। वॉन न्यूमैन की अवधारणा द्वारा साज़िश की गई थी और 1945 में एक रिपोर्ट का मसौदा तैयार किया था जिसमें संग्रहीत प्रोग्राम कंप्यूटिंग के लिए एक संभव वास्तुकला प्रदान की गई थी।

उनके प्रकाशित पेपर को विभिन्न कंप्यूटर डिजाइन पर काम करने वाले शोधकर्ताओं की प्रतिस्पर्धी टीमों के बीच व्यापक रूप से प्रसारित किया जाएगा। 1948 में, इंग्लैंड में एक समूह ने मैनचेस्टर स्माल-स्केल एक्सपेरिमेंटल मशीन की शुरुआत की, जो वॉन न्यूमैन वास्तुकला पर आधारित एक संग्रहीत कार्यक्रम चलाने वाला पहला कंप्यूटर था। उपनाम "बेबी," मैनचेस्टर मशीन एक प्रायोगिक कंप्यूटर था जो पूर्ववर्ती के रूप में सेवा करता था मैनचेस्टर मार्क I. EDVAC, कंप्यूटर डिज़ाइन जिसके लिए वॉन न्यूमैन की रिपोर्ट मूल रूप से बनाई गई थी, 1949 तक पूरी नहीं हुई थी।

पहले आधुनिक कंप्यूटर आज उपभोक्ताओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले वाणिज्यिक उत्पादों की तरह कुछ भी नहीं थे। वे हॉकिंग गर्भनिरोधक थे जो अक्सर एक पूरे कमरे की जगह लेते थे। वे भारी मात्रा में ऊर्जा भी चूसते थे और कुख्यात थे। और चूंकि ये शुरुआती कंप्यूटर भारी वैक्यूम ट्यूबों पर चलते थे, इसलिए प्रसंस्करण गति में सुधार की उम्मीद करने वाले वैज्ञानिकों को या तो बड़े कमरे तलाशने होंगे - या एक विकल्प के साथ आना होगा।

सौभाग्य से, यह बहुत जरूरी काम पहले से ही था। 1947 में, बेल टेलीफोन प्रयोगशालाओं के वैज्ञानिकों के एक समूह ने बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर नामक एक नई तकनीक विकसित की। वैक्यूम ट्यूबों की तरह, ट्रांजिस्टर विद्युत प्रवाह को बढ़ाते हैं और स्विच के रूप में उपयोग किया जा सकता है। अधिक महत्वपूर्ण बात, वे अधिक छोटे थे (एक एस्पिरिन कैप्सूल के आकार के बारे में), अधिक विश्वसनीय, और उन्होंने समग्र रूप से बहुत कम शक्ति का उपयोग किया। सह-आविष्कारक जॉन बार्डीन, वाल्टर ब्रेटन, और विलियम शॉकले को अंततः 1956 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया जाएगा।

जबकि बार्डीन और ब्राटटेन ने अनुसंधान कार्य करना जारी रखा, शॉकले ने ट्रांजिस्टर प्रौद्योगिकी को और विकसित करने और व्यवसायीकरण करने के लिए स्थानांतरित किया। उनकी नई स्थापित कंपनी में सबसे पहले काम पर रखने वालों में से एक रॉबर्ट नॉयस नाम का एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर था, जो अंत में अलग हो गए और अपनी खुद की फर्म, फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर, फेयरचाइल्ड कैमरा का एक प्रभाग और गठन किया साधन। उस समय, नोयस एक एकीकृत सर्किट में ट्रांजिस्टर और अन्य घटकों को मूल रूप से संयोजित करने के तरीकों की तलाश कर रहा था ताकि इस प्रक्रिया को समाप्त किया जा सके जिसमें उन्हें हाथ से एक साथ मिलाना था। समान लाइनों के साथ सोच, जैक किल्बी, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स में एक इंजीनियर, एक पेटेंट दाखिल करने से पहले समाप्त हो गया। हालाँकि, यह नोयस का डिज़ाइन था, जिसे व्यापक रूप से अपनाया जाएगा।

जहां एकीकृत परिपथों का सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव था, वह व्यक्तिगत कंप्यूटिंग के नए युग का मार्ग प्रशस्त करने में था। समय के साथ, इसने लाखों सर्किटों द्वारा संचालित प्रक्रियाओं की संभावना को खोल दिया - सभी एक माइक्रोचिप पर एक डाक टिकट के आकार का। संक्षेप में, इसने हर दिन उपयोग किए जाने वाले सर्वव्यापी हैंडहेल्ड गैजेटों को सक्षम किया है, जो कि विडंबनापूर्ण हैं, जो शुरुआती कमरों की तुलना में बहुत अधिक शक्तिशाली हैं, जिन्होंने पूरे कमरे को ले लिया है।