معالم في الحوسبة الرقمية

مؤلف: Roger Morrison
تاريخ الخلق: 20 شهر تسعة 2021
تاريخ التحديث: 1 تموز 2024
Anonim
الحاسوب الكمي | quantum computer
فيديو: الحاسوب الكمي | quantum computer

المحتوى


المصدر: Jrabelo / Dreamstime.com

يبعد:

في تاريخ الحوسبة الرقمية ، من الممكن تحديد الابتكارات أو الأحداث الرئيسية التي كان لها تأثير كبير على التطور في هذا المجال أو أظهرت عبقرية معينة جديرة بالملاحظة. لا يُقصد بالمراحل الرئيسية المعروضة هنا أن تكون شاملة أو مفصلة أو بأي شكل من الأشكال قائمة نهائية. بدلا من ذلك ، كما لمحة ، لقطات من التاريخ.

نحن نستخدم أجهزة الكمبيوتر كل يوم - في المكتب ، في المنزل ، أثناء التنقل. نستغلها لتحقيق الإنتاجية ، للترفيه ، للتواصل. نضغط عليها في مكاتبنا ، ونحملها بأيدينا أو نستخدمها في أجهزتنا. إدراكًا للإنجازات التي أدت إلى البيئة الرقمية الحالية ، تناقش هذه المقالة بعض المعالم المحددة في تاريخ الحوسبة.

محركات تشارلز باباج

نفكر بشكل عام في الكمبيوتر كاختراع من القرن العشرين. على العموم ، كان الحوسبة موجودًا منذ آلاف السنين. من الرموز الطينية إلى المعداد ، استخدم التجار طرقًا مختلفة للعد والحساب. ثم ، بفضل محركات Charles Babbage ، حققت الحوسبة قفزة هائلة في التصميم. باستخدام "علم العمليات" ، ستعمل الآلات أكثر من مجرد جدولة.


مرتبكًا من مجموعة من الأخطاء في الجداول الرياضية في تقويم بحري ، صرخ الطالب تشارلز باباج إلى زميله ، "أتمنى أن الله قد نفذت هذه الحسابات بالبخار!" تجرأ باباج على التفكير في فكرة أن الرياضيات العملية يمكن أن تكون أنجز بالوسائل الميكانيكية. المضي قدمًا في مشروع جريء لتنفيذ رؤيته ، قدم بابج محرك الفرق في عام 1822 في اجتماع الجمعية الفلكية. سرعان ما واجه مشاكل. دعا التصميم إلى حوالي 25000 قطعة ميكانيكية يدوية. أدى تأخر الإنتاج والنزاع التعاقدي مع كبير مهندسيه إلى مقتل المشروع.

كان Babbages المقبل جهد محرك التحليلي ، آلة الحوسبة للأغراض العامة التي من شأنها استخدام بطاقات لكمة ، واستعارة التكنولوجيا من صناعة نسج الحرير. لكن الحكومة فقدت صبرها على ابتكارات المخترعين ولم تكن راغبة في تمويل المشروع. قدمت آدا لوفليس ، ابنة اللورد بايرون ، مساهمات هائلة في الحوسبة في ملاحظاتها المنشورة حول الآلة. لم يتم الانتهاء من الانتهاء من ذلك ، فقد شكل تصميم Analytical Engine انتقالًا في الحوسبة الرقمية ، مما يدل على أنه يمكن تكليف الآلات بأكثر من عمليات رقمية بسيطة.

آلة تورينج

بدأ كل شيء كتجربة فكرية بينما كان آلان تورينج مستلقيا على ظهره في مرج ، وهو يقوم بمسح السماء واستكشاف إمكانيات كبيرة. لقد حول خياله إلى "مشكلة القرار" لديفيد هيلبرت ، الذي سأل عما إذا كان من الممكن تحديد ما إذا كانت مشكلة معينة يمكن حلها. وتساءل عما إذا كانت "العملية الميكانيكية" قد تعالج القضية.


تورنج تصور آلة يمكن أن تؤدي العمليات الحسابية على شريط لا نهاية لها من الورق. قرر أنه باستخدام الرمز 1 بالتزامن مع الفراغ ، سيكون من الممكن للجهاز إكمال أي مهمة رياضية على "أرقام محسوبة". آلة تورينج (جهاز نظري لم يتم بناؤه فعليًا) أثبتت الهائلة قوة الأجهزة الحسابية للتعامل مع تعقيدات كبيرة. "من الممكن اختراع جهاز واحد يمكن استخدامه لحساب أي تسلسل حسابي" ، كتب تورينج.

فون نيومان وبرنامج الكمبيوتر المخزن

خطوة مهمة إلى الأمام في مجال الحوسبة ، شريطة الهندسة التي اقترحها جون فون نيومان أن تعليمات البرنامج سيتم تخزينها في الذاكرة. في كمبيوتر von Neumann ، تكون وحدات المعالجة والتخزين منفصلة ، ويتم تخزين البرامج والبيانات واستردادها على وحدة الذاكرة نفسها. بعبارات اليوم ، تحصل وحدة المعالجة المركزية (CPU) على إرشاداتها من البرامج الموجودة على قرص التخزين. كما يقرأ ويكتب إلى ملفات البيانات على نفس قرص التخزين.

قال جون ماوشلي ، عند الكتابة عن مشاريعه ، "لن يكون هناك سوى جهاز تخزين واحد (مع مواقع قابلة للتوجيه) من أجل ENTIRE EDVAC ...." أصبحت بنية تصميم البرامج المخزنة لفون نيومان ، وفقًا لبعض التقديرات ، تجسد آلة تورينج - مع إمكانيات لا حدود لها. قريبا سوف يصبح حلم آلة حسابية للأغراض العامة حقيقة واقعة.

No Bugs، No Stress - دليلك خطوة بخطوة لإنشاء برامج لتغيير الحياة دون تدمير حياتك

لا يمكنك تحسين مهارات البرمجة لديك عندما لا يهتم أحد بجودة البرنامج.

UNIVAC يجعل الرواتب

وكتب ثيودور كالو في "سوسيولوجيا العمل": "إن يوتوبيا الإنتاج الأوتوماتيكي مقبولة بطبيعتها". قدم Mauchly و J. Presper Eckert أدلة داعمة لهذا الاستنتاج عندما ، يوم الجمعة ، 15 أكتوبر 1954 ، تم تحرير أول شيكات كشوف مرتبات أوتوماتيكية للتاريخ. كانت مهام شركة General Electrics UNIVAC عادية: المخزون وإدارة الطلبات والمحاسبة بالإضافة إلى الرواتب. كانت قائمة الرواتب يوم الجمعة دليلًا واضحًا على الحسابات الرقمية المحتملة للتطبيقات التجارية.

أثبت ماوكلي وإكيرت أنهما من المبدعين. تعد ENIAC و EDVAC مثالين أسطوريين على الإنجاز الرائد في هذا المجال. لكن تلك الجهود المبكرة تركزت على المشاريع الحكومية والعسكرية والأكاديمية. هنا كان معلما رئيسيا في زيادة مساهمات الكمبيوتر في المشاريع التجارية والمجتمع بشكل عام.

آي بي إم "أستاذ RAMAC"

مع تقدم الحوسبة ، أدرك المهندسون الحاجة إلى طرق أفضل لإدارة البيانات والوصول إليها. كانت وحدة تخزين الأقراص طراز 305 ، أو RAMAC (آلة حساب ذاكرة الوصول العشوائي) ، هي الحل. بالتناوب عند 1200 دورة في الدقيقة ، وقطرها 24 بوصة ، استخدمت مجموعة من خمسين قرصًا من الألومنيوم وخزنت خمسة ملايين حرف. "الوصول العشوائي" يعني أنه يمكن الوصول إلى أي جزء من البيانات عند الأمر. (للتعرف على ماهية التكنولوجيا في ذلك الوقت ، تحقق من هذا ما بدا عليه محرك الأقراص الصلبة بسعة 5 ميجابايت في عام 1956.)

لقد كان رئيس IBM سعيدًا بتقديم الجهاز للعالم في معرض Worlds Fair لعام 1958 في بروكسل. يمكن للزائرين الاستعلام بأعجوبة عن "الأستاذ RAMAC" من خلال لوحة مفاتيح وتلقي الإجابات بأي من اللغات العشر. أعلن رئيس IBMs عن هذا الحدث الرائع باعتباره "أعظم يوم للمنتج في تاريخ IBM".

مخترعو الدائرة المتكاملة

لم يسمع عن ابتكار كبير قام به مخترعان منفصلان في نفس الوقت تقريبًا. هذا ما حدث مع جاك كيلبي وروبرت نويس.

كانت هناك حاجة إلى أربعة مكونات لجعل دوائر الكمبيوتر وظيفية: الترانزستورات ، المقاومات ، الثنائيات ، والمكثفات. من خلال العمل بشكل مستقل ، اكتشف رواد التكنولوجيا أن من الممكن توحيد هذه الوظائف في مكون واحد: الدائرة المتكاملة. لجعلها تعمل ، وجدوا أنها يمكن أن المسارات الكهربائية على طلاء أكسيد السيليكون.

على الرغم من معركة المحكمة الطويلة ، قرر المبتكران في النهاية مشاركة البراءة. ذهب Noyce لتشكيل إنتل. سيحصل كلا الرجلين على الميدالية الوطنية للعلوم - كيلبي في عام 1969 ونويس في عام 1979. وفاز كيلبي بجائزة نوبل للاختراع في عام 2000 ، ومنح الفضل المناسب لنويس في خطاب القبول.

ستيف وزنياكس شاشة الفيديو

كان يطلق على نفسه اسم "The Woz" ، وكان ستيف وزنياك في سبعينيات القرن العشرين يعرف أيضًا باسم المخادع المتسرب والتسرب من الكلية. الآن نحن نعرفه كعباقرة. (أم كان شريكه ستيف جوبز الذي كان عبقريًا؟ لعن وزنياكس والد جوبز وقال إن ابنه قد قام بكل العمل - مما أدى إلى هدم جوبز ، وفقًا لبعض الحسابات.) لكن "The Woz" لم يأت إلى الابتكار كل يوم ملك له. حضر الاجتماع الأول لنادي Homebrew Computer Club ، وهو تجمع لثقافة الهاكرز الهبي التي تطورت في منطقة خليج سان فرانسيسكو.

أدرك فوزنياك ، المصمم لمحطات الفيديو ، بعد الاجتماع أنه يمكن أن يضع قوة المعالج الصغري في العمل بطرق تغفل عنها الآخرون. استفاد من رؤيته ، وسرعان ما طور جهاز كمبيوتر مستقل يستجيب لإدخال لوحة المفاتيح. في تمام الساعة 10:00 مساءً في يوم الأحد 28 يونيو 1975 ، كتب فوزنياك على لوحة مفاتيحه وظهرت الرسائل على الشاشة. ولد كمبيوتر أبل الشخصي. أصبحت أحلام الهواة الإلكترونيين للأمريكتين حقيقة واقعة ، ولن تكون صناعة الحوسبة هي نفسها. (لمزيد من المعلومات حول Apple وتطورها على مر السنين ، راجع إنشاء iWorld: تاريخ Apple.)

كان للابتكارات الرئيسية مثل هذه تأثير كبير على التطور اللاحق في الحوسبة. البيئة الرقمية التي نستخدمها اليوم هي نتيجة جهد تراكمي لفرق كبيرة وكذلك عبقرية فردية. وتجدر الإشارة إلى هذه المعالم البارزة بين العديد من المساهمات في هذا المجال.