History of computers (संगणकाचा इतिहास)

स्वचालन (Automation)

            बहुतेक लोकांना गणिताच्या समस्या असतात. हे दाखवण्यासाठी तुमच्या मनात ५८४ x ३,२२० करण्याचा प्रयत्न करा. सर्व पायऱ्या लक्षात ठेवणे कठीण आहे! लोकांनी त्यांना गणिताच्या समस्येत कुठे होते हे लक्षात ठेवण्यासाठी साधने तयार केली. 

            लोकांची दुसरी अडचण अशी आहे की त्यांना तीच समस्या पुन्हा पुन्हा करावी लागते. कॅशियरला त्याच्या डोक्यात किंवा कागदाच्या तुकड्याने दररोज बदल करावे लागतील. यास बराच वेळ लागला आणि त्यांच्याकडून चुका झाल्या. म्हणून, लोकांनी कॅल्क्युलेटर बनवले जे त्याच गोष्टी पुन्हा पुन्हा करतात. 

            संगणक इतिहासाच्या या भागाला "स्वयंचलित गणनेचा इतिहास" असे म्हणतात, ज्याचा साधा अर्थ "मशिनचा इतिहास आहे ज्यामुळे मला एकच गणिताची समस्या पुन्हा-पुन्हा चूक न करता करणे सोपे होते."

            अबॅकस, स्लाईड नियम, अॅस्ट्रोलेब आणि अँटिकायथेरा यंत्रणा (जी सुमारे 150-100 बीसी पर्यंतची आहे) ही स्वयंचलित मोजणी यंत्रांची उदाहरणे आहेत.

प्रोग्रामिंग (Programming)
मुख्य लेख: कंप्यूटर प्रोग्रामिंग

            संगणक युगापूर्वी अशी मशीन्स होती जी एकच गोष्ट पुन्हा पुन्हा करू शकतील, संगीत पेटीसारखी. पण काही लोकांना त्यांच्या मशीनला वेगवेगळ्या गोष्टी करायला सांगायचे होते. उदाहरणार्थ, त्यांना प्रत्येक वेळी संगीत बॉक्सला वेगवेगळे संगीत वाजवायला सांगायचे होते. 

            संगणकाच्या इतिहासाच्या या भागाला "प्रोग्रामेबल मशीन्सचा इतिहास" असे म्हणतात, ज्याचा सरळ अर्थ "मशीनचा इतिहास ज्यांना मला त्यांची भाषा कशी बोलायची हे माहित असल्यास मी वेगवेगळ्या गोष्टी करण्यासाठी आज्ञा देऊ शकतो."

            यातील पहिले उदाहरण अलेक्झांड्रियाच्या हिरोने (इ. स. १०-७०) बांधले होते. त्याने एक यांत्रिक थिएटर तयार केले ज्यामध्ये 10 मिनिटे चालणारी नाटके सादर केली गेली आणि दोरी आणि ड्रमच्या जटिल प्रणालीद्वारे चालविली गेली. हे दोर आणि ड्रम ही यंत्राची भाषा होती - त्यांनी मशीनने काय आणि केव्हा केले ते सांगितले. काहींनी असा युक्तिवाद केला की ते पहिले प्रोग्राम करण्यायोग्य मशीन आहे.

            कोणते प्रारंभिक संगणक प्रोग्राम केले जाऊ शकतात याबद्दल काहीजण असहमत आहेत. बर्‍याच जणांचे म्हणणे आहे की "कॅसल क्लॉक", 1206 मध्ये अल-जझारी यांनी शोधलेले खगोलशास्त्रीय घड्याळ हे पहिले ज्ञात प्रोग्राम करण्यायोग्य अॅनालॉग संगणक आहे. 

            दिवस आणि रात्रीची लांबी प्रत्येक दिवसात समायोजित केली जाऊ शकते आणि संपूर्ण वर्षातील दिवस आणि रात्रीची लांबी लक्षात घेतली जाऊ शकते. काही लोक या दैनिक समायोजनास संगणक प्रोग्रामिंग मानतात.

            इतर म्हणतात की पहिला संगणक चार्ल्स बॅबेजने तयार केला होता. Ada Lovelace ही पहिली प्रोग्रामर मानली जाते.

संगणकीय वय (The computing era)

            मध्ययुगाच्या शेवटी, लोकांना गणित आणि अभियांत्रिकी अधिक महत्त्वाचे वाटू लागले. 1623 मध्ये, विल्हेल्म शिकार्डने एक यांत्रिक कॅल्क्युलेटर तयार केले. त्यानंतर इतर युरोपियन लोकांनी अधिक कॅल्क्युलेटर बनवले. 

            ते आधुनिक संगणक नव्हते कारण ते फक्त बेरीज, वजाबाकी आणि गुणाकार करू शकत होते त्यांनी टेट्रिस खेळण्यासारखे काहीतरी करण्यासाठी त्यांनी काय केले ते तुम्ही बदलू शकत नाही. यामुळे, आम्ही म्हणतो की ते प्रोग्राम करण्यायोग्य नव्हते. आता अभियंते डिझाइन आणि योजना तयार करण्यासाठी संगणक वापरतात.

            1801 मध्ये, जोसेफ मेरी जॅकवार्डने आपल्या कापडाच्या यंत्रावर कोणत्या प्रकारचा नमुना विणायचा हे सांगण्यासाठी पंच केलेल्या कागदी कार्ड्सचा वापर केला. तो लूमला काय करावे हे सांगण्यासाठी पंचकार्ड वापरू शकतो आणि तो पंचकार्डे बदलू शकतो, याचा अर्थ त्याला पाहिजे असलेला कोणताही नमुना विणण्यासाठी तो लूम प्रोग्राम करू शकतो. 

            याचा अर्थ लूम प्रोग्राम करण्यायोग्य होता. 1800 च्या उत्तरार्धात हर्मन हॉलेरिथने एका माध्यमावरील डेटा रेकॉर्डिंगचा शोध लावला जो नंतर मशीनद्वारे वाचला जाऊ शकतो, ज्याने 1890 यूएस जनगणनेसाठी पंच कार्ड डेटा प्रोसेसिंग तंत्रज्ञान विकसित केले. 

            त्याच्या टॅब्युलेटिंग मशीनने पंच केलेल्या कार्ड्सवर संग्रहित डेटा वाचला आणि सारांशित केला आणि ते सरकारी आणि व्यावसायिक डेटा प्रक्रियेसाठी वापरले जाऊ लागले.

            चार्ल्स बॅबेजला गणना करू शकणारे असेच मशीन बनवायचे होते. त्याने त्याला "अ‍ॅनालिटिकल इंजिन" असे नाव दिले. कारण बॅबेजकडे पुरेसे पैसे नव्हते आणि जेव्हा त्याच्याकडे चांगली कल्पना होती तेव्हा त्याने नेहमी त्याचे डिझाइन बदलले, त्याने कधीही स्वतःचे विश्लेषणात्मक इंजिन तयार केले नाही.

            जसजसा काळ लोटत गेला तसतसा संगणकाचा वापर अधिक होऊ लागला. तीच गोष्ट पुन्हा पुन्हा करून लोक कंटाळतात. कल्पना करा की तुमचे आयुष्य इंडेक्स कार्ड्सवर लिहून, संग्रहित करण्यात आणि नंतर ते शोधण्यात घालवा. 1890 मध्ये यूएस सेन्सस ब्युरोमध्ये शेकडो लोक असेच करत होते. 

            ते महाग होते आणि अहवालांना बराच वेळ लागला. मग एका अभियंत्याने मशीन्सच्या साहाय्याने बरेच काम कसे करायचे यावर काम केले. हर्मन होलेरिथ यांनी एक टॅब्युलेटिंग मशीन शोधून काढले जे सेन्सस ब्युरोने गोळा केलेली माहिती आपोआप जोडेल. कॉम्प्युटिंग टॅब्युलेटिंग रेकॉर्डिंग कॉर्पोरेशनने (जे नंतर आयबीएम बनले) स्वतःची मशीन बनवली. 

            यंत्रे विकण्याऐवजी त्यांनी भाडेतत्त्वावर दिली. मशीन्सच्या निर्मात्यांनी त्यांच्या वापरकर्त्यांना त्यांना समजून घेण्यात आणि सुधारण्यात मदत केली होती आणि CTR चे तांत्रिक समर्थन विशेषतः चांगले होते.

            अशा यंत्रांमुळे, या यंत्रांशी बोलण्याच्या नवीन पद्धतींचा शोध लागला आणि नवीन प्रकारची यंत्रे शोधून काढली गेली आणि अखेरीस आपल्याला माहित असलेल्या संगणकाचा जन्म झाला.

एनालॉग आणि डिजिटल कंप्यूटर (Analog and digital computers)

            20 व्या शतकाच्या पूर्वार्धात, शास्त्रज्ञांनी संगणक वापरण्यास सुरुवात केली, बहुतेक कारण शास्त्रज्ञांकडे बरेच गणित होते आणि त्यांना विज्ञानाच्या प्रश्नांवर विचार करण्यासाठी अधिक वेळ घालवायचा होता, त्याऐवजी ते संख्या एकत्र जोडण्यात तास घालवतात. उदाहरणार्थ, त्यांच्याकडे असल्यास

i) कोनराड झुसेचे इलेक्ट्रोमेकॅनिकल "Z मशीन". Z3 (1941) हे पहिले कार्यरत मशीन होते ज्याने बायनरी अंकगणित वापरले. बायनरी अंकगणित म्हणजे "होय" आणि "नाही" वापरणे. एकत्र संख्या जोडण्यासाठी. आपण ते प्रोग्राम देखील करू शकता. 1998 मध्ये Z3 ट्युरिंग पूर्ण असल्याचे सिद्ध झाले. ट्युरिंग पूर्ण म्हणजे या विशिष्ट संगणकाला संगणकाला सांगणे गणितीयदृष्ट्या शक्य असलेली कोणतीही गोष्ट सांगणे शक्य आहे. हा जगातील पहिला आधुनिक संगणक आहे.

ii) नॉन-प्रोग्राम करण्यायोग्य Atanasoff-Berry संगणक (1941) ज्याने "होय" आणि "नाही" उत्तरे आणि पुनर्जन्मित कॅपेसिटर मेमरी साठवण्यासाठी व्हॅक्यूम ट्यूबचा वापर केला.

iii) हार्वर्ड मार्क I (1944), एक मोठा संगणक जो तुम्ही प्रोग्राम करू शकता.

iv) यू.एस. आर्मीची बॅलिस्टिक रिसर्च लॅबोरेटरी ENIAC (1946), जी लोकांसारखी संख्या जोडू शकते (0 ते 9 संख्या वापरून) आणि काहीवेळा त्याला पहिला सामान्य-उद्देशीय इलेक्ट्रॉनिक संगणक म्हटले जाते (1941 मध्ये कोनराड झुसेच्या Z3 मध्ये इलेक्ट्रॉनिक्सऐवजी इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स वापरण्यात आले होते) . सुरुवातीला, ENIAC रीप्रोग्राम करण्याचा एकमेव मार्ग म्हणजे तो पुन्हा वायर करणे.

            ENIAC च्या अनेक विकासकांनी त्याच्या समस्या पाहिल्या. संगणकासाठी त्यांनी सांगितलेली प्रत्येक गोष्ट लक्षात ठेवण्याचा मार्ग शोधून काढला आणि ते लक्षात ठेवलेल्या गोष्टी बदलण्याचा मार्ग त्यांनी शोधून काढला. हे "संचयित प्रोग्राम आर्किटेक्चर" किंवा वॉन न्यूमन आर्किटेक्चर म्हणून ओळखले जाते. 

            जॉन फॉन न्यूमन यांनी 1945 मध्ये वितरित केलेल्या EDVAC वरील अहवालाच्या पहिल्या मसुद्याच्या पेपरमध्ये या डिझाइनबद्दल बोलले. संग्रहित-प्रोग्राम आर्किटेक्चरवर आधारित संगणक विकसित करण्याचे अनेक प्रकल्प याच सुमारास सुरू झाले. यापैकी पहिले ग्रेट ब्रिटनमध्ये पूर्ण झाले. 

            पहिले कार्यरत प्रात्यक्षिक मँचेस्टर स्मॉल-स्केल एक्सपेरिमेंटल मशीन (SSEM किंवा "बेबी") होते, तर SSEM नंतर एक वर्ष पूर्ण झालेले EDSAC, संग्रहित प्रोग्राम डिझाइन वापरणारा पहिला खरोखर उपयुक्त संगणक होता. थोड्याच वेळात, व्हॉन न्यूमनच्या पेपरने मूलतः वर्णन केलेले मशीन - EDVAC - पूर्ण झाले, परंतु दोन वर्षे तयार नव्हते.

        जवळजवळ सर्व आधुनिक संगणक संग्रहित-प्रोग्राम आर्किटेक्चर वापरतात. आधुनिक संगणकाची व्याख्या करणारी ही मुख्य संकल्पना बनली आहे. 1940 पासून संगणक तयार करण्यासाठी वापरलेली तंत्रे बदलली आहेत, परंतु अनेक विद्यमान संगणक अजूनही वॉन-न्यूमन आर्किटेक्चरचा वापर करतात.

            1950 च्या दशकातील संगणक बहुतेक व्हॅक्यूम ट्यूबचे बनलेले होते. ट्रांझिस्टरने 1960 च्या दशकात व्हॅक्यूम ट्यूब बदलल्या कारण त्या लहान आणि स्वस्त होत्या. त्यांना कमी उर्जा देखील लागते आणि व्हॅक्यूम नळ्यांइतकी तुटत नाहीत. 1970 च्या दशकात, तंत्रज्ञान एकात्मिक सर्किट्सवर आधारित होते. 

            इंटेल 4004 सारख्या मायक्रोप्रोसेसरने संगणक लहान, स्वस्त, जलद आणि अधिक विश्वासार्ह बनवले. 1980 पर्यंत, वॉशिंग मशिनसारख्या गोष्टींमध्ये यांत्रिक नियंत्रणे बदलण्यासाठी मायक्रोकंट्रोलर लहान आणि स्वस्त झाले होते. 1980 च्या दशकात घरातील संगणक आणि वैयक्तिक संगणक देखील दिसले. इंटरनेटच्या विकासासह, वैयक्तिक संगणक हे घरामध्ये टेलिव्हिजन आणि टेलिफोनसारखेच सामान्य होत आहेत.

            2005 मध्ये नोकियाने त्याच्या काही मोबाईल फोनला (N-सिरीज) "मल्टीमीडिया कॉम्प्युटर" म्हणण्यास सुरुवात केली आणि 2007 मध्ये Apple iPhone लाँच केल्यानंतर, अनेकांनी आता "वास्तविक" संगणकांमध्ये स्मार्टफोन श्रेणी एकत्र करण्यास सुरुवात केली आहे. 2008 मध्ये, जर जगातील संगणकांच्या संख्येत स्मार्टफोनचा समावेश केला गेला तर, विकल्या गेलेल्या युनिट्सनुसार सर्वात मोठा संगणक निर्माता आता हेवलेट-पॅकार्ड नव्हता, तर नोकिया होता.