فناوری اطلاعات

اگر موبایلهای هوشمند خود را هم به نوعی کامپیوتر بنامیم، شاید دیگر نتوان دوره حاضر را بدون استفاده از کامپیوترها تصور کرد. با اطمینان می توان گفت کامپیوترها در کلیه امور زندگی، از انتشار اخبار و اطلاعات گرفته تا آموزش و بهداشت و امور پیشرفته صنعتی و نظامی، حضور دارند. با ظهور شبکه های اجتماعی تحت وب، حتی بخشی از نیازهای معنوی افراد، مانند دوست یابی و مصاحبت با دیگران، از شب نشینی های مرسوم و نشستهای دوستانه در محله و منزل دوستان، به پشت کامپیوترها نقل مکان کرده است. خوب است بدانیم پدیده ای به نام کامپیوتر، از کجا راه خود را آغاز کرده است و با تاریخچه کامپیوتر بیشتر آشنا شویم:

نخستین گامها:  
دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت اولین تلاش در راه ساخت دستگاه های محاسب خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومین ابزار محاسبه گر ساخت بشر بود، برای یاری رساندن به پدرش ساخت. پدر وی حسابدار دولتی بود و با کمک این دستگاه می توانست همه اعداد شش رقمی را با هم جمع و تفریق کند.

 
لایبنیتز ریاضی دان آلمانی نیز از نخستین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه گر کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که کامل شدن آن تا ۱۹۶۴ به درازا کشید. همزمان در انگلستان ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می کرد.
در قرن هجدهم میلادی هم تلاش های فراوانی برای ساخت دستگاه های محاسبه گر انجام شد که اکثرا به سرانجامی نرسید. سرانجام در سال ۱۸۷۵ میلادی استیفن بالدوین نخستین دستگاه محاسبه‌گر را که هر چهار عمل اصلی را انجام می داد، به نام خود ثبت کرد.

 
از جمله تلاش های نافرجامی که در این سده صورت گرفت، مربوط به چارلز بابیچ ریاضی دان انگلیسی است. وی در آغاز این سده در سال ۱۸۱۰ در اندیشه ساخت دستگاهی بود که بتواند بر روی اعداد بیست و شش رقمی محاسبه انجام دهد. او بیست سال از عمرش را در راه ساخت آن صرف کرد اما در پایان آن را نیمه کاره رها کرد تا ساخت دستگاهی دیگر که خود آن را دستگاه تحلیلی می نامید آغاز کند. او می خواست دستگاهی برنامه پذیر بسازد که همه عملیاتی را که می خواستند دستگاه برروی عددها انجام دهد، قبلا برنامه شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود عددها و درخواست عملیات برروی آن ها به یاری کارت های سوراخ دار وارد شوند. بابیچ در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.
دولت آمریکا در سال ۱۹۴۳، طرحی محرمانه را برای رمزگشایی از مکالمات ارتش آلمان پایه گذاری کرد. این پروژه به طور مشترک توسط دانشگاه هاروارد و شرکت IBM انجام گرفت و به ساخت دستگاهی عظیم الجثه به نام ASCC منتهی گردید.
ASCC، که در سال ۱۹۴۴ ساخته شد، پنج تن وزن داشت و با ابعاد ۱۵ متر درازا و ۲.۵ متر ارتفاع، می توانست ۷۲ عدد ۲۴ رقمی را در خود ذخیره کند.. دستگاه با نوارهای سوراخدار برنامه ریزی می شد و همه بخش های آن مکانیکی یا الکترومکانیکی بود.
صنعت کامپیوتر سال ۱۹۴۶ شاهد رونمایی اولین کامپیوتر مدرن جهان به نام ENIAC بود. این کامپیوتر بر مبنای ماشین تورینگ و برای انجام محاسبات پروژه‌های موشکی ارتش ایالات متحده طراحی شده‌بود.
این کامپیوتر قابل برنامه ریزی قادر به انجام محاسبات نسبتاً پیچیده ریاضی بود. دو محقق به نام‌های جان ماکلی و جی پرسپر اکرت از دانشگاه پنسیلوانیا رهبران تیم تحقیقاتی ساخت ENIAC بودند. ENIAC شامل اکثر اجزای اصلی کامپیوترهای مدرن از جمله ثبات، شمارنده، حافظه و اکیومولاتور بود.

 
اصلی‌ترین قطعه الکترونیکی ENIAC لامپ‌های خلاء بود که اکثر گیت‌ها و فلیپ‌فلاپ‌های مدار آن را تشکیل می‌داد.
بخش‌هایی از این کامپیوتر اکنون در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا، موزه ملی تاریخ آمریکا در واشنگتن، موزه علوم لندن، موزه علوم کامپیوتر شهر مانتن ویو در ایالت کالیفرنیا، دانشگاه میشیگان در شهر آن آربر و موزه ارتش آمریکا در مریلند در معرض بازدید مردم قرار دارد.
گرچه ENIAC برای زمان خود یک پیشرفت علمی بزرگ بود اما معایب بزرگی از جمله بزرگ بودن و اشغال فضای بسیار زیاد، سرعت پایین و محدود بودن محاسبات داشت.
یکی دیگر از معایب این کامپیوتر و کامپیوترهای هم نسل آن لامپ‌های خلا بود. این لامپ‌ها علاوه بر گران بودن و پرمصرف بودن زمان زیادی برای گرم و آماده شدن به کار لازم داشتند. نسل بعدی کامپیوترها، برپایه معماری برنامه‌های حافظه دار یا معماری نومن ساخته شد. این معماری برای اولین بار در ۱۹۴۵ توسط جان وون نومن مطرح شد.
اولین کامپیوترها برپایه معماری نومن SSEM و EDSAC در دانشگاه‌های منچستر و کمبریج در دهه ۴۰ میلادی ساخته شدند.
در سال ۱۹۴۸، باردین، ترانزیستور را اختراع کرد ولی ده سال طول کشید که از سطح آزمایشگاهی به سطح استفاده صنعتی برسد. ترانزیستور، در پیشرفت صنایع الکترونیک نقش مهمی را برعهده داشت.  
کامپیوترهای ترانزیستوری چندین برابر کوچکتر، سریع‌تر، ارزان‌تر، کم‌مصرف‌تر و قابل اعتمادتر از لامپ‌های خلاء بودند. اولین کامپیوتر ترانزیستوری در ۱۹۵۳ در دانشگاه منچستر ساخته شد.
ترانزیستور از لامپ خلاء به مراتب کوچکتر است. به انرژی کمی نیاز دارد، حرارت کمتری تولید می‌کند و ارزان‌تر نیز هست. به این دلایل ترانزیستور به زودی جای خود را در ساختمان کامپیوتر گشود و جایگزین لامپهای خلاء در حافظه شد. به این ترتیب، نسل دوم کامپیوتر به دنیا آمد. کامپیوترهایی با تعداد خانه‌های حافظه بیشتر و امکانات و کارآیی وسیع‌تر. ترانزیستور، کامپیوترهای نسل دوم را کوچک‌تر و ارزان‌تر کرد.

 
زبانهای برنامه نویسی، از دیگر تحولات مهمی بود که در نسل دوم کامپیوترها پدید آمد. در کامپیوترهای قدیمی تر، از زبانهای سطح پایین، که در آنها آشنایی با جزئیات ماشین ضرورت داشت، استفاده می‌شد. یعنی، مجموعه‌ای از اعداد و ارقام که کدهایی قابل فهم برای کامپیوتر بود. در نسل دوم، زبانها برای کاربردهای عمومی‌تر آماده شد. این امر رواج استفاده از کامپیوتر در امور تجاری و اداری را سرعت بخشید. این کامپیوترها ، حصار دانشگاه‌ها و مؤسسات تحقیقاتی را شکستند و به گونه‌ای گسترده در مؤسسات دولتی و شرکتهای صنعتی و بازرگانی به کار گرفته شدند.
در اوایل دهه ۷۰ میلادی شرکت HP کامپیوتر کاملی به نام BASIC طراحی کرد که اولین نسل کامپیوترهای شخصی بود. این کامپیوتر با دارا بودن نمایشگر، کیبور و پرینتر شباهت زیادی به کامپیوترهای مدرن فعلی داشت.
در ۱۹۷۳ شرکت زیراکس، ALTO را روانه بازار کرد که دارای یک رابط گرافیکی (GUI) بود. این رابط گرافیکی در حقیقت مقدمه ای برای ساخت کامپیوترهای مکینتاش و مایکروسافت ویندوز بود.
در ۱۹۷۵ شرکت آی‌بی‌ام کامپیوتر مدل ۵۱۰۰ خود را تولید کرد. مشخصه این کامپیوتر قابلیت برنامه نویسی در محیط BASIC و APL بود. از آن زمان معماری کامپیوترهای آی‌بی‌ام به استانداردی برای صنعت کامپیوتر تبدیل شد.
در ۱۹۷۶ استیو جابز و استیو وزنیاک، بنیانگذاران شرکت اپل کامپیوتری به نام Apple I ساختند که شروع کار تجاری فروش کامپیوتر توسط اپل بود.
Commodore PET اولین کامپیوتر شخصی بود که در بازار مصرفی با استقبال مردم روبرو شد. موفقیت این کامپیوتر شروع ساخت کامپیوترهای شخصی بود که بیشتر برپایه مفهوم نرم‌افزارهای گرافیکی طراحی شدند.
تاریخچه کامپیوتر کامپیوترهای امروزی تر:  
در سال ۱۹۸۲ شرکت Commodore پرفروش‌ترین کامپیوتر شخصی آن زمان را به نام Commodore ۶۴ تولید کرد. این کامپیوتر دارای حافظه RAM شصت و چهار کیلوبایتی بود که در بین کامپیوترهای موجود در بازار آن دوره قابل توجه بود.
 
روند پیشرفت کامپیوترها تا قرن بیست و یکم روند ثابتی را طی کرد تا زیرپردازنده‌های چند هسته‌ای (Multi Core Processor) به این صنعت وارد شدند. این ریزپردازنده‌ها با دارا بودن چند هسته می‌توانند در یک زمان چندین پردازش را به صورت موازی انجام دهند.
مصرف کم و سرعت بالا باعث شد تا این ریزپردازنده‌ها ابتدا در کامپیوترهای قابل حمل و سپس همه انواع کامپیوترهای شخصی مورد استفاده قرار گیرند.
این پردازنده‌ها در ساخت کامپیوترهای تبلت و گوشی‌های تلفن همراه هوشمند نیز پرکاربرد هستند. تبلت آی‌پد ۲ شرکت اپل و گوشی هوشمند سامسونگ Gallaxy S II از پردازنده دو هسته‌ای برخوردار هستند. همچنین گوشی هوشمند Gallaxy S۴ شرکت سامسونگ از پردازنده چهار هسته ای برخوردار می باشد

آفتاب