ჩვენ და კომპიუტერი

როგორ შეიქმნა კომპიუტერი

სიტყვა "კომპიუტერი" (ინგლ. Computer—გამომთვლელი) ნიშნავს "გამომთვლელს", ე.ი. მოწყობილობას, რომლის დანიშნულებაა მონაცემების შექმნის, შენახვის, დამუშავების და ტრანსპორტირების ავტომატიზაცია.

მონაცემთა დამუშავებაზე, მათ შორის გამოთვლების ავტომატიზაციაზე მოთხოვნა შორეულ წარსულში წარმოიშვა. მრავალი ათასი წლის წინ თვლისათვის გამოიყენებდნენ ჩხირებს, ქვებს და ა. შ. 1500 წელზე მეტი ხნის წინათ გამოთვლების გაადვილებისათვის დაიწყეს საანგარიშოს გამოყენება.

აბაკი

მსოფლიოში პირველი ავტომატური მოწყობილობა შეკრების ოპერაციის შესასრულებლად შექმნილი იქნა მექანიკური საათის ბაზაზე. 1623 წელს იგი შეიმუშავა ვილჰემ შიკარდმა, ტიუჯინგერის (გერმანია) უნივერსიტეტის აღმოსავლეთ ენების კათედრის პროფესორმა. ამ მოწყობილობას გამომგონებელი თავის წერილებში "შემაჯამებელ საათს" უწოდებდა.

1642 წელს ფრანგმა მექანიკოსმა ბლეზ პასკალმა (1623 -1662) შექმნა უფრო კომპაქტური შემაჯამებელი მოწყობილობა, რომელიც იქცა მსოფლიოში პირველ მექანიკურ კალკულატორად. ის სერიულად გამოიშვებოდა (ძირითადად პარიზელი მევახშეებისათვის).

1673 წელს გერმანელმა მათემატიკოსმა და ფილოსოფოსმა გოტფრიდ ვილგემ ლეიბნიცმა შექმნა არითმომეტრი, რომელიც მექანიკურად ასრულებდა ოთხ არითმეტიკულ ოპერაციას: შეკრება, გამოკლება, გამრავლება და გაყოფა, ამასთან  გამრავლება და გაყოფა ხორციელდებოდა შეკრებისა და გამოკლების ოპერაციების მრავალჯერადი განმეორებით.

XVIII საუკუნის განმავლობაში, რომელიც ცნობილია როგორც განათლების ეპოქა, გაჩნდა უფრო სრულყოფილი მოდელები, მაგრამ გამოთვლითი ოპერაციების მექანიკური მართვის პრინციპი არ შეცვლილა.

გამოთვლითი ოპერაციების პროგრამირების იდეა საათების მრეწველობიდან წამოვიდა. ძველი სამონასტრო საათი ისე იყო გაწყობილი, რომ მოცემულ დროს რთავდა ზარების რეკვის სისტემის მექანიზმს.ასეთი პროგრამირება იყო ხ ი ს ტ ი - ერთი და იგივე ოპერაცია სრულდებოდა მკაცრად ერთი და იგივე დროს. მექანიკური მოწყობილობების ქაღალდის პერფორირებული ლენტით მ ო ქ ნ ი ლ ი პროგრამირების იდეა პირველად იქნა რეალიზებული 1804 წელს ფრანგი გამომგონებლის ჟოზეფ ჟაკარდის მიერ -საქსოვ დაზგაზე, რომელიც შემდგომში მისი სახელით მოიხსენიება. მან ავტომატური საქსოვი დაზგის მართვისათვის  გამოიგონა პერფობარათი, რომლის საშუალებითაც ქსოვილზე აისახებოდა ურთულესი მოხატულობა. შეიძლება ითქვას, რომ ამის შემდეგ ერთი ნაბიჯი რჩებოდა გამოთვლითი ოპერაციების პროგრამულ მართვამდე.

შემდგომი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი თანამედროვე კომპიუტერის შექმნისაკენ გადადგმული იქნა 1834 წელს ინგლისელი მეცნიერის ჩარლზ ბებიჯის მიერ, მან შეადგინა პროექტი "ანალიტიკური" მანქანისა, რომელშიც შედიოდა:ინფორმაციის შეყვანა-გამოყვანის საშუალება, დამმახსოვრებელი მოწყობილობა ციფრების შენახვისათვის, არითმეტიკული ოპერაციების შემსრულებელი მოწყობილობა, მანქანის მოქმედებათა თანმიმდევრული მართვის მოწყობილობა. ბრძანებები შეიყვანებოდა პერფობარათების საშუალებით. მაშინდელი დროის ტექნიკისათვის მანქანა რთული აღმოჩნდა და პროექტი არ იყო რეალიზებული. მაგრამ მან შეიმუშავა ყველა ძირითადი იდეა და საუკუნის შემდეგ—1943 წელს ამერიკელმა ჰოვარდ ეიკენმა ელექტრომაგნიტური რელეს გამოყენებით ფირმა IBM-ის ერთ-ერთ საწარმოში  ააგო ბებიჯის მანქანის მსგავსი მანქანა სახელწოდებით -"მარკ-1". უფრო ადრე ბებიჯის იდეები ხელახლა იქნა აღმოჩენილი გერმანელი ინჟინრის კონრად ცუზეს მიერ, რომელმაც 1941 წელს  ააგო ანალოგიური მანქანა.

ამ პერიოდისათვის (მიმდინარეობდა მეორე მსოფლიო ომი) გამოთვლების ავტომატიზაციაზე მოთხოვნები (კრიპროგრაფია, ბალისტიკა და ა.შ.) იმდენად გაიზარდა, რომ ამ მიმართულებით მკვლევართა რამდენიმე ჯგუფი მუშაობდა. 1946 წელს ამერიკელებმა ჯონ მოჩლიმ და პრესპერა ეკერტმა შექმნეს პირველი ელექტრონული ციფრული კომპიუტერი "ენიაკი" (Electronic Numerical Integrator and Computer). ის ათასჯერ უფრო სწრაფად მუშაობდა "მარკ-1"-ზე. მანქანა შედგებოდა 20 ათასი ელექტრონათურისა და 1500 რელესაგან, წამში ასრულებდა 300 გამრავლებას ან 5000 შეკრებას.

მაგრამ, მიუხედავად ამისა ჯერ კიდევ არსებობდა პროგრამების ჩატვირთვის პრობლემა. რომ გაეადვილებინათ პროგრამების ჩატვირთვის პროცესი, მორჩლიმ და ეკერტმა დაიწყეს ახალი მანქანის კონსტრუირება, რომელსაც უნდა შეძლებოდა პროგრამების შენახვა თავის მეხსიერებაში. 1945 წელს ამ სამუშაოებზე მიწვეული იქნა ცნობილი მათემატიკოსი ჯონ ფონ ნეიმანი, რომელმაც მოამზადა ანგარიში "წინასწარი მოხსენება მანქანაზე ედვაკი" რომელშიც ჩამოყალიბებულია თანამედროვე კომპიუტერების მუშაობის ძირითადი პრინციპები. ამ პრინციპების გამოყენებით ინგლისში 1949 წელს მორის უილკსის ხელმძღვანელობით აგებული იქნა მსოფლიოში პირველი კომპიუტერი, რომელიც თავის მეხსიერებაში ინახავდა პროგრამას EDSAC.

გასული საუკუნის 40-იანი-50-იანი წლების კომპიუტერები სიდიდით ძალიან დიდი მოწყობილობანი იყვნენ — იკავებდნენ დიდ დარბაზებს, რომლებიც ავსებული იყო ელექტრომოწყობის კარადებით. ყველაფერი ეს ძალიან ძვირი ღირდა, ამიტომ კომპიუტერი ხელმისაწვდომი იყო მხოლოდ დიდი კომპანიებისა და დაწესებულებებისათვის.

პირველი ნაბიჯი კომპიუტერის ზომების შემცირებისაკენ გადადგმული იქნა 1948 წელს, როდესაც ამერიკული ფირმა Bell Laboratories ფიზიკოსებმა უილიამ შოკლიმ, უოლტერ ბრატეინმა და ჯონ ბარდინმა შექმნეს ტ რ ა ნ ზ ი ს ტ ო რ ი — მინიატურული ელექტრონული მოწყობილობა, რომელმაც კომპიუტერში შეცვალა ელექტროლამპები. ცოტა მოგვიანებით გამოიგონეს მაგნიტურ გულანებზე მეხსიერების სქემები,რამაც მთლიანად გამორიცხა ელექტრონათურები კომპიუტერიდან და მისმა ზომებმაც კატასტროფულად დაიწყო შემცირება.

1959 წელს საბჭოთა კავშირში ს.ა. ლებედევის ხელმძღვანელობით შეიქმნა მანქანა ВЭСМ-2 მწარმოებლობით 10 ათასი ოპერაცია წამში. იგი გამოიყენებოდა კოსმოსური რაკეტების და მსოფლიოში პირველი დედამიწის თანამგზავრის გაშვებისათვის.

1965 წელს ფირმა Digital Equipment გამოუშვა პირველი მინი კომპიუტერი PDP-8, რომელიც 20 ათასი დოლარი ღირდა და სიდიდით საყოფაცხოვრებო მაცივრის ზომების იყო. ამავე პერიოდში კიდევ ერთი ნაბიჯი იქნა გადადგმული კომპიუტერის მინიატურიზაციისაკენ — გამოიგონეს ინტეგრალური სქემა. 1959 წელს რობერტ ნოისმა (ფირმა Intel დამაარსებელი) გამოიგონა მეთოდი, რომლის მიხედვით ნახევარგამტარის ერთ ფირფიტაზე იქმნებოდა ტრანზისტორები და მათ შორის საჭირო ყველა კავშირები, ასეთ სქემებს ეწოდა ინტეგრალური სქემები ანუ ჩიპები.

მნიშვნელოვანი ნაბიჯი პერსონალური კომპიუტერის შექმნისაკენ 1971 წელს გადადგა ედვარდ ხოფმა ფირმა, რომელმაც Intel-ში შექმნა  პირველი პროცესორი Intel-4004, რომელიც შედგებოდა 2250 ტრანზისტორისგან და სიდიდით ლურსმნის თავზე დიდი არ იყო. მიკროპროცესორის გამოყენება მართლაც რომ რევოლუციური იყო და მან გზა გაკაფა ხელოვნური ინტელექტუალური სისტემების და პერსონალური კომპიუტერის შექმნისაკენ.

1974 წელს ედვარდ რობერტსმა მიკროპროცესორის Intel-8080 ბაზაზე შექმნა მიკროკომპიუტერი, იგი იყიდებოდა 500 დოლარამდე ფასში (კლავიატურის და ეკრანის გარეშე). მისი ოპერატიული მეხსიერება 256 ბაიტს შეადგენდა.

1975 წელს პოლ ალენმა და ბილ გეიტსმა (რომლებმაც შემდგომში დაარსეს კომპანია Microsoft-ი) კომპიუტერ “ალტაირისათვის” შექმნეს ენა Basic ინტერპრეტატორი, რამაც გააადვილა კომპიუტერთან მუშაობა და გააადვილა მისთვის პროგრამების შექმნა. ამან განაპირობა კომპიუტერების პოპულარობა. შემდგომში უკვე კომპიუტერები იყიდებოდა სრული კომპლექტაციით, კლავიატურით და მონიტორით. გაყიდვების მოცულობის ზრდას მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი მრავალრიცხოვანმა სასარგებლო პროგრამებმა, რომლებიც იქმნებოდა საქმიანი გამოყენებისათვის. იმ პერიოდისათვის გამოჩნდნენ გაყიდვაში ტექსტების რედაქტორი WordStar და ცხრილური პროცესორი VisiCalc (შესაბამისად 1978 და 1979 წლები). ამ და სხვა მსგავსმა პროგრამებმა საქმიანი სამყაროსათვის კომპიუტერის შესყიდვაში ფულის ჩადება მეტად მომგებიანი გახადეს; მათი წყალობით შესაძლებელი გახდა ეფექტურად შესრულებულიყო საბუღალტრო გაანგარიშებები, ტექსტების შექმნა და ა.შ.

მნიშვნელოვანი ნაბიჯი, პერსონალური კომპიუტერების სრულყოფასა და განვითარებაში გადადგმული იქნა 1981 წლის აგვისტოში, როცა კომპანია IBM (International Business Machines Corporaction) გამოუშვა პირველი პერსონალური კომპიუტერი IBM PC  ფირმა Intel-ის მიკროპროცესორის 8088-ის ბაზაზე. პერსონალური კომპიუტერის მეხსიერება გაიზარდა 1 მბაიტამდე, მაშინ როდესაც მანამდე ის მხოლოდ 64 კბაიტი იყო, პროცესორი 16 თანრიგიანი იყო და ერთი-ორი წლის შემდეგ მან სრულიად გამოდევნა ბაზრიდან 8- ბიტიანი კომპიუტერები. ფაქტიურად IBM PC გახდა პერსონალური კომპიუტერების სტანდარტი. დღეისათვის ასეთი კომპიუტერები (IBM PC თავსებადი) მსოფლიოში პერსონალური კომპიუტერების წარმოების 90%-ს შეადგენენ.