کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی اولیه قسمت اول

چکیده مقاله

با ظهور الکترونیک مدرن، جریان الکتریکی جایگزین قطعات متحرک کامپیوترهای اولیه گردید و لوله‌های خلاء نیز جایگزین سوئیچ‌های الکترومکانیکی گردید. نسل اول کامپیوترها به صورت دستی سیم کشی شده بودند و مدارهای آن برنامه‌هایشان بودند. با پیشرفت پردازنده‌های کامپیوتری، ساختار سیستم کامپیوترهای جدید ایجاد شد.

Colossus – اولین کامپیوتر دیجیتال

Colossus به عنوان اولین کامپیوتر دیجیتال کاملا الکتریکی در جهان شناخته می‌شود.

این کامپیوتر که حاصل تلاش ریاضی‌دان‌هایی از جمله تورینگ، نیومن و همکاران آنها در مرکز تحقیقات Bletchley Park در انگلستان بود، در دسامبر ۱۹۴۴ نصب شد و فعالیت خود را آغاز کرد.

بریتانیا در جنگ جهانی دوم از این کامپیوتر برای اجرای بسیاری از گام‌های منطقی مورد نیاز برای نابودی پیام‌های آلمان استفاده کرد و این اقدام نشان داد که کامپیوترها را می توان برای اهدافی به غیر از پردازش اعداد نیز استفاده نمود. کامپیوتر آتاناسوف نیز توسط برخی از افراد به عنوان اولین کامپیوتر دیجیتال کاملا الکترونیک معرفی می‌شود که توسط ایالات متحده ساخته شده است.

این کامپیوتر توسط آتاناسوف، یک فیزیکدان در دانشگاه آیوا ساخته شد و در سال ۱۹۴۲ فعالیت خود را آغاز کرد. این مدل یک کامپیوتر تک منظوره بود که از سیستم باینری استفاده می‌کرد.

ENIAC – اولین کامپیوتر دیجیتال الکترونیک

با این حال، ENIAC به طور گسترده‌تری به عنوان اولین کامپیوتر دیجیتال الکترونیک ساخته شده در ایالات متحده شناخته می‌شود.

این کامپیوتر در سال ۱۹۴۶ توسط ماچلی، اکرت و همکاران آنها در دانشکده مور دانشگاه پنی سیلوانیا ساخته شد، ENIAC فضایی معادل ۳۰ در۵۰ فوت را اشغال کرده بود و وزن آن در حدود ۳۰ تن بود و در داخل آن نیز از ۱۸۰۰۰ لوله خلاء برای عناصر هندسی و منطقی فعال به کار برده شده بود و بر پایه سیستم عددی دسیمال فعالیت می‌کرد.

این کامپیوتر به طور مخفیانه طی قراردادی با آزمایشگاه تحقیقات بالستیک ارتش ایالات متحده برای محاسبه مسیر توپ‌ها در جنگ جهانی دوم ساخته شد.

این کامپیوتر قادر به حل گستره وسیعی از مسائل مربوط به علم، مهندسی و آمار بود. محاسبات به صورت الکترونیکی انجام می‌شدند، اما مسائل باید به صورت دستی و توسط تنظیم سوئیچ‌ها و اتصال کابل‌ها وارد می‌شدند.

EDVAC – یک کامپیوتر مبتنی بر باینری

EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) نیز توسط ماچلی و اکرت در سال ۱۹۴۴، قبل از تکمیل ENIAC طراحی شد.

EDVAC در سال ۱۹۴۹ فعالیت خود را آغاز کرد و یک کامپیوتر مبتنی بر باینری بود که در ساخت آن از ۶۰۰۰ لوله خلاء استفاده شده بود و فضایی برابر ۴۹۰ فوت مربع را اشغال کرده بود.

UNIVAC (Universal Automatic Computer) در اواخر دهه ۱۹۴۰ ساخته شد و از فناوری برنامه ذخیره کامپیوتری von Neumann استفاده می کرد. به عنوان اولین کامپیوتر برای پردازش داده‌های عددی و الفبایی، UNIVAC از ۵۰۰۰ لوله خلاء تشکیل شده بود و همچنان از سیستم دسیمال استفاده می‌کرد.

SEAC – اولین کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی

SEAC (Standard Eastern Automatic Computers) توسط Ledly استفاده می شد که یکی از پیشگامان در استفاده از کامپیوترهای دیجیتال برای اهداف پزشکی در ایالات متحده بود و وی در سال ۱۹۵۰ تحقیقاتی را در زمینه استفاده از کامپیوتر برای پروژه‌های دندانپزشکی در دفتر ملی استانداردها انجام داد.

از آنجایی که UNIVAC در آن زمان قابل استفاده نبود، Ledley اعلام کرد که SEAC اولین کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی پرسرعت جهان بود که در آن برنامه‌ها به طور دیجیتال در حافظه کامپیوتر ذخیره می‌شدند.

Whirlwind – اولین کامپیوتر real-time

اولین کامپیوتر real-time تحت عنوان Whirlwind در سال ۱۹۵۱ رونمایی شد که منبع چندین نوآوری در عرصه فناوری به شمار می‌رفت.

علاوه بر داشتن اولین هسته مغناطیسی و حافظه با دسترسی تصادفی، این کامپیوتر اولین کامپیوتر ۱۶ بیتی بود و مسیر را برای توسعه مینی کامپیوترها در اواسط دهه ۱۹۶۰ هموار کرد.

زمانی که اکرت و ماچلی پتانسیل استفاده از کامپیوترها در عرصه علم و فناوری را شناسایی کرده و گواهی ثبت اختراع برای اختراعات خود دریافت کردند، آنها دانشگاه پنی سیلوانیا را ترک کرده و یک شرکت کامپیوتری در ایالات متحده تحت عنوان Eckert and Mauchly Electronic Control Company of Philadelphia تاسیس کردند.

شرکت IBM نیز که در سال ۱۹۳۹ ساخت مارک ۱ (Mark I) را در آزمایشگاه محاسبات هاروارد تامین اعتبار کرده بود، فعالیت خود را در سال ۱۹۴۵ بر روی اولین کامپیوتر داخلی خود به نام IBM 604 آغاز کرد.

این محصول که در سال ۱۹۴۸ به بازار روانه شد، یک سیستم الکترونیکی متشکل از ۱۴۰۰ لوله خلاء و یک برد پلاگ برای ارائه دستورالعمل‌های ساده بود.

در سال ۱۹۵۲، واتسون به عنوان مدیر شرکت IBM انتخاب شد و مدیریت ساخت ماشین حساب دفاعی IBM 701 را برعهده گرفت.

در نتیجه، یک کامپیوتر مبتنی بر باینری با ۴۰۰۰ لوله خلاء با سرعتی بیشتر از UNIVAC تولید شد که از نیازهای ارتش آمریکا در طی جنگ با کره پشتیبانی می‌کرد.

در سال ۱۹۵۰، IBM کامپیوتر علمی ۷۰۴ خود را عرضه کرد که دارای حافظه اصلی مغناطیسی، یک صفحه نمایش CRT، برنامه نویسی FORTRAN و قابلیت‌های گرافیکی بود و این مدل از جمله نمونه‌های اولیه به کار برده شده برای تحقیقات پزشکی بود.

ادامه این مقاله را در اینجا بخوانید.