دکتر سید صالح اعتمادی
مهسا قادران
داستان کامپیوترهای امروزی
کامپیوترهایی که امروزه در دست ما هستند سفر دور و درازی را طی کردهاند و همچنان سفر طولانی در پیش رو دارند. هر دستگاهی که کار محاسبات را انجام میدهد کامپیوتر نامیده میشود. این محاسبات میتواند از محاسبات پیچیدۀ ریاضی تا کارهای روزمره مانند ذخیرۀ فایل و استفاده از آن و اجرای نرمافزارها باشد. چرتکه و ماشین حساب ابزارهای سادهتر محاسبات ریاضی هستند. اختراع برق و انقلاب صنعتی جرقههایی برای ساخت کامپیوترهای امروزی بودند. امروزه تلفنهای هوشمند کوچکی که همۀ ما در دست داریم قدرت محاسباتی چندین برابر بیشتر از کامپیوترهای اولیه دارند.
اکنون قصد داریم این روند رو به رشد و تاریخی کامپیوترها – از ابتدا تا اکنون – را برایتان بازگو کنیم:
1801 – چارلز ببیج ریاضیدان انگلیسی ماشین مکانیکی طراحی کرد که میتوانست جدولهای اعداد را محاسبه کند. البته پروژۀ وی برای یک قرن نادیده گرفته شد.
1936 – آلن تورینگ نظریۀ طراحی ماشینی را داد که میتوانست هر کاری را که بر پایه محاسبات است، انجام دهد. بنای اصلی کامپیوترهای امروزی بر اساس این نظریه است. او ماشین Bombe را برای رمزگشایی طراحی کرد.
1941 – جان اتاناسوف کامپیوتری طراحی کرد که میتوانست ۲۹ معادله را به طور همزمان حل کند. چند سال بعد برای بار اول توانست کامپیوتر دیجیتالی را طراحی کند که قابل استفاده برای دولت و صنعت باشد.
1945 – جان فون نویمان برای بهبود کامپیوتر ENIAC معماریای برای ذخیرۀ برنامه در کامپیوتر مطرح کرد.
این معماری به این گونه است که ابتدا کامپیوتر هر دستورالعمل را از حافظه میخواند. در مرحلۀ بعدی آن را تفسیر میکند و در مرحلۀ آخر نیز کارهای لازم برای اجرای این دستور را انجام میدهد. امروزه نیز از این معماری در پردازشگرها و کامپیوترها استفاده میشود. او بعد از جنگ جهانی دوم، موسسۀ پرینستون را برای مطالعات تخصصی در زمینه کامپیوتر تأسیس کرد.
1947 – پس از اختراع ترانزیستور توسط ویلیام شاکلی این فناوری جدید به جای لامپ خلاء در کامپیوتر استفاده شد که هم انرژی کمتری مصرف میکرد و هم کوچکتر بود. این اختراع نقطۀ عطفی در شکلگیری کامپیوترهای امروزی بود. در این دوره زبانهای برنامهنویسی کامپیوتر رایج شد که به زبان انسان نزدیکتر بود و کامپیوترها در مؤسسات دولتی و شرکتهای صنعتی بازرگانی به کار گرفته شدند.
(شکل زیر ویلیام شاکلی را در آزمایشگاه نیمههادی کالیفرنیا نشان میدهد).
1964 – داگلاس انگلبارت برای اولین بار از کامپیوترهای مدرن رونمایی کرد که دارای موس و رابط کاربری گرافیکی بودند. این نقطه از زمان، انقلابی بود تا کامپیوتر از ماشین مخصوص افراد متخصص، در دسترس عموم مردم قرار گیرد.
1971 – فلاپی دیسک یا دیسک نرم مغناطیسی توسط شرکت IBM اختراع شد که قابلیت ذخیره سازی اطلاعات را داشت. مزیت این دیسکها قابل حمل و نقل بودنِ آن بود. در نتیجه کاربران میتوانستند اطلاعات را از کامپیوتری به کامپیوتر دیگر منتقل کنند.
1973 – در این سال ارتباطات بین کامپیوترها با اختراع اترنت اوج گرفت. چندین کامپیوتر که نزدیک به هم بودند میتوانستند از اطلاعات و سخت افزار همدیگر، برای انجام محاسبات خود استفاده کنند.
1976 – استیو جابز کمپانی اپل را تأسیس کرد و کامپیوترهایی که تنها یک بورد سخت افزاری داشت روانۀ بازار شدند. برای اولین بار افراد غیر متخصص توانستند برای کامپیوترها برنامه بنویسند و کامپیوتر کاری که میخواستند را برای آنها انجام دهد.
1981 – اولین کامپیوتر شخصی به نام اکرون توسط کمپانی IBM معرفی شد. کلمۀ PC که مخفف کامپیوتر شخصی است از این زمان رایج شد. سیستم عامل استفاده شده در این کامپیوترها داس بود.
1983 – کمپانی اپل کامپیوتر لیسا، را روانۀ بازارکرد که قابلیت جابهجایی داشت. لیسا کامپیوتر شخصی قدرتمند با رابط کاربری گرافیکی بود. در این کامپیوتر از ویژگیهایی مانند منوی کاربری و آیکون استفاده شده بود.
1985 – در این سال اولین دامنۀ عمومی اینترنت com. به ثبت رسید. این دامنه قبل از آن مورد استفادۀ وزارت دفاع ایالات متحدۀ آمریکا بود. اینترنت با استقبال بالای کاربران مواجه شد و در کمتر از ۲ سال ۱۰۰ وبسایت در این دامنه به وجود آمد. این دامنه تاکنون بزرگترین دامنۀ عام اینترنتی شناخته شده است.
1994 – در این زمان کامپیوترها به ماشینهای بازی تبدیل شدند. در ریزپردازندهها توانایی پخش موسیقی و گرافیک نیز پیشرفت کرد. در نتیجه کامپیوترها محبوبیت زیادی بین عموم مردم پیدا کردند.
1996 – گوگل اولین موتور جستجوگر در وب، توسط دانشگاه استنفورد تولید شد. هدف گوگل سازماندهی کردن اطلاعات دنیا و قابل دسترس بودن آنها برای عموم مردم بود. یکی از شعارهای جالب این شرکت بزرگ “شرور نباشید” بود. امروزه گوگل کمپانی بسیار قدرتمندی در این زمینه است.
1999 – استفاده از مودمهای بیسیم (WiFi) قسمتی از کامپیوتر شد و کاربرها از اینترنت بدون استفاده از کابلهای مسی استفاده میکردند.
2005 – یوتیوب سرویس به اشتراک گذاری فیلم در این زمان بنیانگذاری شد. که امروزه پس از گوگل شناخته شده ترین وبسایت در جهان است.
2007 – تلفنهای همراه هوشمند به نام آیفون در تاریخ ۲۹ ژوئن توسط استیو جابز مدیر عامل شرکت اپل روانۀ بازار شد. در این روز بسیاری از علاقه مندان در صف های طولانی ایستادند تا اولین نفراتی باشند که این گوشی را میخرند. کمپانی اپل بسیاری از کارهایی را که با کامپیوترها قابل انجام بود به این تلفنهای همراه اضافه کرد.
2015 – از ساعتهای هوشمند اپل با نام تجاری اپل واچ برای اولین بار در این سال رونمایی شد و به سرعت تبدیل به یکی از محبوبترین وسایل الکترونیکی پوشیدنی دنیا شد.
2016 – اولین کامپیوتر کوانتوم قابل برنامهریزی اختراع شد. تا این زمان ماشینهایی که محاسبات کوانتومی خاص چند منظوره انجام میدادند، قابلیت برنامهریزی نداشتند. الگوریتمهای رمزنگاری بر این پایه هستند که برای رمزگشایی نیاز به محاسبات فراوانی دارند و با کامپیوترهای امروزی این محاسبات سالها طول میکشد. کامپیوترهای کوانتوم از سرعت محاسبۀ بسیار بالایی بهرهمند هستند به طوری که میتوانند به الگوریتمهای رمزنگاری حمله کنند و آنها را رمزگشایی کنند.
2017 – از سال ۲۰۱۷ دانشمندان در تلاشاند که برای کار محاسبات از مولکولها در کامپیوتر استفاده کند. محاسبات مولکولی شاخهای از محاسبات است که از DNA استفاده میکند. از مزایای اینگونه محاسبات ذخیره سازی اطلاعات بیشتر و انجام چند کار به طور همزمان است. این کامپیوترها برای ذخیره سازی هر واحد حافظه ۱۰۰ برابر کوچکتر از کامپیوترهای امروزی فضا نیاز دارند. پیشبینی می شود نسل بعدی کامپیوترها به سمت کامپیوترهای مولکولی پیش برود.