چه کسانی کامپیوتر را اختراع کردند
همانطور که در پایگاه ویدیویی فونل می توانید ویدئوهای انواع سیستم های کامپیوتری را مشاهده کنید. این سوال پیش می آید که آیا تا به حال به این موضوع توجه کرده اید اولین کامپیوتر جهان چگونه و توسط چه شخصی ساخته شده است؟
قبل از پاسخ به این سوال ابتدا باید بدانیم مفهوم کامپیوتر چیست. حتی وقتی عبارت “کامپیوتر” را در فرهنگ لغت کشورهای مختلف جستجو می کنیم با توضیحات یکسانی روبرو نخواهیم شد. مثلا در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد درباره کلمه ی “کامپیوتر” نوشته شده است: دستگاه الکترونیکی که عموما با توجه به دستورالعمل های باینری که در برنامه های مختلف به آن داده می شود عملیات ذخیره سازی و پردازش را انجام می دهد.
در فرهنگ لغت آمریکایی مریام وبستر اینگونه درباره کامپیوتر توضیح داده شده است: دستگاهی معمولا الکترونیکی که می تواند داده ها را پردازش، بازیابی و ذخیره کند.
همانطور که مشاهده کردید در مورد کلمه ی الکترونیکی در توضیحات هر دو فرهنگ لغت تفاوت های بنیادینی وجود دارد. بیشتر متخصصان معتقدند که کامپیوترها را می توان به دو گروه آنالوگ و دیجیتال تقسیم کرد و کامپیوترهای آنالوگ حتما نباید نیاز به منبع تغذیه برق داشته باشند.
اولین ماشین محاسبه گر را چالرز بابیج تحلیلگر، ریاضیدان و فیلسوف نامدار بریتانیایی ساخت که در میان تولیدات وی دو ماشین از بقیه مطرح تر می باشد. ماشین تجزیه و تحلیلی (Analytical Engine) و ماشین تفاضلی (Difference Engine). ماشین تجزیه ی تحلیلی وی که دستگاهی پیچیده تر بود کار حل توابع چند جمله ای را انجام می داد. این دانشمند برجسته از سال 1837 اقدام به توسعه این ماشین کرد، ماشینی که می توان نام آن را اولین کامپیوتر جهان گذاشت.
در این دستگاه قطعه مانند حافظه وجود داشت که بابیج نام آن را Store گذاشته بود. قطعه ای مانند Cpu نیز درون آن کار گذاشته بود که چالرز بابیج نام آن را Mill گذاشته بود. برای تکمیل فرآیند این نخستین کامپیوتر بابیج پول کافی نداشت و در نهایت در سال و نهصد و نود و یک، مدل کامل دستگاه وی با استفاده از فناوری هایی که در زمان بابیج در دسترس بودند، توسط موزه علوم لندن ساخته شد.
شاید بتوان اولین ماشینی که بیش از همه به کامپیوتر شباهت دارد را ماشین تولیدی توسط کنراد تسوزه آلمانی دانست او نام کامپیوتر خود را Z1 گذاشت و تا نسخه Z4 در سال 1949 نیز آن را ارتقاء داد. ماشین Z1 او عملکرد آنچنانی نداشت و تنها می توانست دستورالعمل های فیلم 35 میلی متری را بخواند. این ماشین در نهایت در بمباران هوایی جنگ جهانی دوم نابود شد. درباره کامپیوتر Z3 کنراد تسوزه اینطور می توان گفت که Z3 نخستین کامپیوتر برنامه ریزی شده و کاملا اتوماتیک دیجیتالی بود.
تامی فلاورز اولین مخترع کامپیوتر الکترونیکی
تامی فلاورز مسئولیت طراحی و ساخت دستگاه تفسیر پیام های رمزگذاری شده بین فرماندهان عالی آلمان در جنگ جهانی دوم را داشت کامپیوتری که او ساخت در واقع نخستین کامپیوتر قابل برنامه ریزی به الکترونیکی و دیجیتال بود. در صورتی که کاربر می خواست در کامپیوتر فلاورز برنامه ای را تغییر دهد بالاجبار باید در یک پروسه ی سخت و طولانی، ماشین را مجددا بازسازی می کرد چرا که در این کامپیوتر به جای استفاده از برنامه های ذخیره شده از سوئیچ ها و دو شاخه ها استفاده می شد.
منچستر بیتی یا همان ماشین آزمایشی در مقیاس کوچک (SSEM) نخستین کامپیوتر الکترونیکی با برنامه ذخیره شده در جهان نامیده می شود. این دستگاه عجیب و غریب که نخستین بار در تاریخ 21 ژوئن 1948 معرفی شد توسط فردریک ویلیامز، تام کیلبرن و جف توتیل از دانشگاه ویکتوریا توسعه داده شده بود. هرچند که هیچگاه به عنوان کامپیوتری کاربردی و قابل استفاده روی آن حساب باز نکردند. اما منچستر بیتی افتخار این را داشت که نخستین حافظه ی رم در جهان را تست کند. بعد از سال 1949 میلادی و تولید دستگاه Manchester Mark 1، در سال 1951 میلادی در ادامه سلسله تلاش های ویلیامز، کیلبرن و توتیل نخستین کامپیوتر تجاری جهان برای استفاده عموم به نام Ferranti Mark 1 ساخته شد.
چه کسی مخترع کامپیوتر بود؟
دانشمندان و محققین دیگری به جزء افرادی که در این مطلب نام آن ها ذکر شده است نیز هستند.
آلن تورینگ، در سال 1936 ماشین Turing و در سال های پس از جنگ نیز موتور کامپیوتری اتوماتیک (ACE) را طراحی کرد. اسماعیل الجزاری (1136-1206)، نخستین کامپیوتر آنالوگ قابل برنامه ریزی را اختراع کرده بود. بلز پاسکال (Blaise Pascal)، نخستین ماشین حساب را در سال 1642 اختراع کرد.
با این حساب آیا روزی فراخواهد رسید که سیستم های کامپیوتری بتوانند انسان ها را بگیرند؟ آینده سیستم های کامپیوتری به چه سمتی حرکت خواهد کرد؟ و در آخر به راستی چه کسی کامپیوتر را اختراع کرده است؟
اولین کامپیوتر جهان را چه کسی و در چه زمانی اختراع کرد؟
اولین کامپیوتر جهان به راستی در چه برهه‌ای از تاریخ متولد شد؟ شاید به نظر می‌رسد پاسخ به این سوال ساده است، اما برای یافتن زمان و سازنده اولین کامپیوتر دنیا باید به صورت عمیق، سری به تاریخ فناوری بزنیم.
حتی اگر از متخصص‌ترین افراد حوزه آی تی نیز درباره زمان و فرد سازنده اولین کامپیوتر جهان سوال بپرسید، در صورت ظاهر نشدن علامت سوالی بزرگ در ذهن خود آن‌ها، با پاسخ‌های مختلفی رو به رو خواهید شد. برای پی بردن به پاسخ صحیح این سوال، این مطلب را دنبال کنید.
تعریفی صحیح از اولین کامپیوتر جهان
یافتن پاسخ درست این سوال، به نحوه تعریف شما از یک «کامپیوتر» بستگی خواهد داشت. حتی در فرهنگ‌های لغات نیز درباره تعریف این واژه اختلافاتی وجود دارد. به عنوان نمونه، دیکشنری انگلیسی آکسفورد انگلستان، کامپیوتر را «یک دستگاه الکترونیکی به منظور پردازش و ذخیره‌سازی داده در فرم باینری (صفر و یک) بر اساس دستورالعمل‌های داده شده به آن در قالب یک برنامه متغیر» تعریف می‌کند.
در دیکشنری مریام وبستر آمریکایی، از کامپیوتر به عنوان «یک دستگاه معمولا الکترونیکی قابل برنامه‌ریزی با توانایی ذخیره‌سازی، بازیابی و پردازش داده» یاد می‌شود. تعریف دیکشنری مریام وبستر از این واژه سبب می‌شود در یافتن اولین کامپیوتر جهان دچار مشکل شویم! بر اساس تعریف این فرهنگ لغت آمریکایی، یک کامپیوتر لزوما دستگاهی الکترونیکی نیست!
تعداد زیادی از متخصصان نیز بر این باورند که کامپیوترها می‌توانند به دو زیر شاخه کامپیوتری و آنالوگ تقسیم‌بندی شوند. در کامپیوترهای آنالوگ، لزوما نیازی به ابزارآلات و قطعات الکترونیکی نخواهد بود. حال بسته به تعریفی که از واژه Computer داریم، کاندیدهای زیادی برای مقام اولین کامپیوتر جهان یافت می‌شوند.
مخترع اولین کامپیوتر جهان
یکی از متداول‌ترین جواب‌هایی که در پاسخ به سوال اولین مخترع کامپیوتر داده می‌شود، چارلز ببیج (Charles Babbage) است. وی به عنوان یک بحرالعلوم و فیلسوف که بیشتر در حوزه ریاضیات تخصصص داشت، بین سال‌های 1791 الی 1871 زندگی می‌کرد. با وجود تسلط چارلز ببیج روی زمینه‌های کاری و علمی مختلف، او را بیشتر به خاطر حرفه‌ای بودنش در دنیای ریاضیات و همچنین مهندسی مکانیک می‌شناسند.
از بین اختراعات متعدد وی، دو مورد از مهم‌ترین ماشین‌ها را باید موتور تفاضلی (Difference Engine) و موتور تجزیه و تحلیل (Analytical Engine) دانست. ماشین تفاضل در سال 1821 اختراع شد و به وسیله محاسبه مقادیر توابع چند جمله‌ای، به مسیریابی کمک زیادی می‌کرد. موتور تحلیل در سال 1837 به عنوان ماشینی پیچیده‌تر اختراع شد و اولین کامپیوتر تورینگ کامل به شمار می‌رفت. موتور تحلیل بسیاری از ویژگی‌های یک سیستم کامپیوتری مدرن و امروزی را داشت. به عنوان نمونه می‌توان به مجهز شدن به یک پشروی پردازنده (CPU امروزی) و یک حافظه اشاره کرد. سازنده نام این دو قطعه را به ترتیب Mill و Store قرار داده بود.
متاسفانه موتور تجزیه و تحلیل در حد یک ایده نصف کاره باقی ماند و چارلز به خاطر نبود سرمایه کافی نتوانست این پروژه را اجرایی کند. در سال 1991، موزه علوم لندن در نهایت با استفاده از تکنیک‌هایی که طی قرن هجدهم و نوزدهم وجود داشت، یک نسخه کامل شده و قابل استفاده از موتور تجزیه و تحلیل چارلز ببیج ساخت.
محاسبات در زمان‌های باستان و تاریخ دور
اگرچه چارلز ببیج را پدر و سازنده اولین کامپیوتر جهان می‌دانند، اما کشف دو دستگاه باستانی سبب شد نظریه‌ها درباره زمان نخستین کامپیوترهای آنالوگ تغییر پیدا کند. کشف ارابه اشاره‌کننده به جنوب (South-Pointing Chariot) در چین و کامپیوتر دو هزار ساله آنتیکیترا (Antikythera Mechanism) در یونان تاریخ دستگاه‌های کامپیوتری را به چالش کشید.
South-Pointing Chariot را باید ساز و کاری منطبق با زره پوش‌های مورد استفاده حدود 500 سال قبل از میلاد مسیح (2500 سال پیش) با نام Dongwu Che دانست. بر اساس ارزیابی‌ها، ساخت این وسیله به عنوان یکی از کاندیدهای مقام اولین کامپیوتر جهان به یک قرن قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد. در این وسیله خبری از آهنربا نیست، اما جهت جنوب به طور دقیق نمایش داده می‌شود. مسیر روی مکان آغاز سفر تنظیم می‌شد و دستگاه به سیستمی دنده‌ای و متصل به چرخ‌ها به منظور تنظیم نوک آن متکی بود.
کاربرد اصلی ماشین آنتیکیترا با وجود تحقیقات زیاد هنوز به طور دقیق مشخص نبوده و درباره افراد استفاده‌کننده از آن سوالات زیادی وجود دارد، اما طبق حدس اولیه دانشمندان، این یک جهان‌نما است و برای مشخص کردن موقعیت‌های نجومی کاربرد داشته است! این وسیله در سال 1901 بین اجساد کشتی‌های غرق شده جزایر کشور یونان یافت شد. طبق بررسی‌ها، ساخت این وسیله به عنوان یکی دیگر از کاندیدهای اولین کامپیوتر جهان به حدود 205 الی 60 سال قبل از میلاد (2200 سال پیش) برمی‌گردد. در این وسیله نزدیک به 30 چرخ‌دنده به همراه یک شماره‌گیر دایره‌ای و کوک دستی وجود دارد
بعد از سقوط تمدن یونان باستان، تکنولوژی مربوط به ماشین آنتیکیترا برای نزدیک به هزار سال مفقود شد. تا نزدیک به قرن چهاردهم میلادی و زمان ساخت اولین سری ساعت‌های مکانیکی نجومی جدید طول کشید تا بشر، مجددا به تکنولوژی مشابهی دست پیدا کند! در یکی از مطالب قدیمی، به طور مفصل درباره کامپیوتر آنتیکیترا بحث کرده و تصاویر آن را قرار داده‌ایم.
همچنین بخوانید:
کامپیوتر 2 هزار ساله آنتیکیترا ؛ ابزاری مدرن و مرموز در دوران باستان!
ساخت اولین کامپیوتر جهان با قابلیت برنامه‌ریزی (نویسی)
کنراد زوس (Konrad Zuse) به عنوان یک مهندس عمران آلمانی (زندگی بین سال‌های 1910 الی 1995 میلادی) که در دنیای کامپیوتر یک پیشرو شناخته می‌شود، اولین کامپیوتر جهان با قابلیت برنامه‌ریزی را بین سال‌های 1935 الی 1938 میلادی در شهر برلین ساخت. این ماشین زد 1 نام داشت. اولین کامپیوتر جهان با قابلیت برنامه نویسی قادر بود از یک فیلم 35 میلی‌متری سوراخ‌دار، دستورالعملها را بخواند. با این حال، سیستم کامپیوتری کنراد زوس به خاطر اشتباهات 30 هزار قطعه فلزی به کار رفته در آن، هرگز قادر نبود به شیوه‌ای کارآمد دستورالعملها را اجرا کند. متاسفانه طی یک حمله هوایی در جریان جنگ جهانی دوم، کامپیوتر زد 1 از بین رفت.
Z3 Computer
کنراد زوس از این حوادث ناامید نشد و بعد از ساخت اولین کامپیوتر جهان با قابلیت برنامه نویسی، در سال 1940 تصمیم گرفت دومین مورد را با نام زد 2 خلق کند. دو کامپیوتر زد 3 و زد 4 نیز به ترتیب در سال‌های 1941 و 1949 به دست وی ساخته شدند. ماشین زد 3 کنراد زوس را می‌توان اولین کامپیوتر دنیا با توانایی اجرای دستورالعملها به شیوه‌ای کارآمد دانست. این ماشین یک کامپیوتر تمام دیجیتال خودکار بود! به طور دقیق‌تر می‌توان ماشین زد 3 را یک ماشین حساب باینری با ممیز شناور 22 بیتی خطاب کرد. در این کامپیوتر حتی امکان تعریف حلقه نیز وجود داشت، اما قابلیت جهش در فهرست دستورالعملها در نظر گرفته نشده بود. گفتنی است حافظه و واحدهای محاسباتی ماشین زد 3 آقای کنراد زوش بر اساس رله‌های تلفن ساخته شده بودند.
تامی فلاورز، مخترع اولین کامپیوتر الکترونیکی جهان
اگر تعریف دیکشنری آکسفورد از کامپیوتر را به تعریف مریام وبستر ترجیح داده و عقیده دارید یک کامپیوتر حتما باید الکترونیکی باشد، تامی فلاورز (Tommy Flowers) مخترع اولین کامپیوتر جهان است. تامی فلاورز (زندگی بین سال‌های 1905 الی 1998 میلادی)، یک مهندس تلفن انگلستانی بود. با تکیه بر تعریف دیکشنری آکسفورد از Computer و بر اساس اسناد متعدد موجود، وی پدر علم کامپیوتر مدرن محسوب می‌شود.
Colossus Computer
تامی فلاورز ماشین کلاسس (Colossus) را برای ارتش انگلستان اختراع کرد تا به وسیله آن، پیام‌های رمزنگاری شده‌ای که طی جنگ جهانی دوم بین فرماندهان کشور آلمان رد و بدل می‌شد را رمزگشایی کنند. ماشین کلاسس قادر بود با استفاده از دریچه‌های حرارتی، اعمال محاسباتی و شمارشی را انجام بدهد. در واقع باید آن را اولین کامپیوتر جهان از نوع الکترونیکی – دیجیتالی با قابلیت برنامه ریزی دانست.
مشکل این ماشین را باید برنامه ریزی شدن با استفاده از سوئیچ‌ها و کلیدها به جای استفاده از برنامه‌های ذخیره شده دانست. به همین دلیل در صورت نیاز به تغییر برنامه کامپیوتر می‌بایست سیم‌های پردازنده اصلی را از یکدیگر جدا و مجددا آن‌ها را به شیوه‌ای متفاوت به هم متصل می‌کردیم.
کامپیوتر منچستر بیبی
اولین کامپیوتر الکترونیکی دنیا با قابلیت ذخیره‌سازی برنامه‌ها از قبل به منظور اجرا، به عنوان یک ماشین آزمایشی کوچک با نام منچستر بیبی (Manchester Baby)، برای اولین مرتبه درسال 1948 میلادی اجرا شد. این کامپیوتر به دست فردریک ویلیامز (Frederic Williams)، تام کیلبرن (Tom Kilburn) و جف تتیل (Geoff Tootill) در دانشگاه ویکتوریا منچستر اخراع شده بود. به شکلی تعجبی، این ماشین هرگز برای کار به صورت عملی و کاربردی طراحی نشده بود. می‌توان منچستر بیبی را جزو نخستین تلاش‌ها در راستای توسعه اولین حافظه‌های تصادفی (RAM) دانست.
همچنین بخوانید:
سرفیس استودیو معرفی شد: به اولین کامپیوتر بدون کیس مایکروسافت سلام کنید
سه فرد مخترع منچستر بیبی، خیلی زود با تعریف مجدد پروژه، ماشین منچستر مارک 1 (Manchester Mark I) را در سال 1949 ساختند. تا رسیدن به سال 1951، ماشین مارک 1 به کامپیوتر الکترونیکی منچستر (Manchester Electronic Computer) توسعه پیدا کرد. این ماشین، نخستین کامپیوتر همه منظوره دنیا محسوب می‌شد و به صورت محصولی تجاری، در بازار برای خرید شرکت‌های مختلف عرضه شده بود.
رقبای مدرن: جان بلنکن‌بیکر، زیراکس و آی بی ام
کامپیوتر الکترونیکی منچستر در مقایسه با سیستم‌های کامپیوتری که امروز استفاده می‌کنیم، تفاوت بسیار زیادی داشت. تا انتهای دهه 1950، سرعت رشد سیستم‌های کامپیوتری به صورت نمایی افزایش پیدا کرد و طی بازه‌های زمانی کوتاه، ماشین‌هایی با تغییرات فراوان و بسیار پیشرفته‌تر نسبت به قبل معرفی شد. در ادامه به مهم‌ترین‌های آن‌ها اشاره خواهیم کرد:
- سال 1953: معرفی ماشین 701 توسط شرکت آی بی ام به عنوان به عنوان اولین کامپیوتر علمی دنیا
- سال 1955: معرفی ماشین ورل‌ویند (Whirlwind) توسط دانشگاه ام آی تی به عنوان اولین کامپیوتر مجهز به حافظه رم یکپارچه‌سازی شده
- سال 1956: معرفی دموی اولین کامپیوتر ترانزیستوری دنیا توسط دانشگاه ام آی تی
- سال 1964: معرفی ماشین Programma 101 توسط پیتر جورجیو پراتو (Pier Giorgio Perotto) به عنوان اولین کامپیوتری دسکتاپ با فروش 44 هزار دستگاه در دنیا
- سال 1968: آغاز فروش ماشین HP 9100A توسط شرکت هیولت پکت (Hewlett Packard) به عنوان اولین سیستم کامپیوتری دسکتاپ توزیع شده به صورت گسترده در بازار
اولین کامپیوتر جهان تا اینجا خلق شده است! از این پس، روند پیشرفت این سیستم‌ها را بررسی می‌کنیم. در دهه 1970، جان بلنکن‌بیکر (John Blankenbaker) ماشین Kenbak-1 را خلق کرد. از نظر بسیاری از متخصصان، این اولین کامپیوتر شخصی (PC) دنیا محسوب می‌شود. فروش این کامپیوتر در سال 1971 آغاز شد، در حالی که تنها 50 دستگاه از آن موجود بود. هر یک از آن‌ها به قیمت 750 دلار به فروش رسیدند. با در نظر گرفتن تورم، قیمت کنونی Kenbak-1 نزدیک به 5 هزار دلار است! اما حتی Kenbak-1 را نیز نمی‌توان با ساده‌ترین سیستم‌های کامپیوتری امروزی مقایسه کرد. در این وسیله، از یک سری سوئیچ و چراغ به منظور وارد کردن داده استفاده می‌شد.
Kenbak-1
اولین کامپیوتر جهان که در مقایسه با سیستم‌های امروزی، بیشترین شباهت را دارد، زیراکس آلتو (Xerox Alto) محسوب می‌شود. این وسیله در سال 1974 اختراع شد و از یک نمایشگر، رابط کاربری گرافیکی و ماوس بهره میبرد. اپلیکیشن‌ها در پنجره‌ها و آیکون‌ها باز شده و منوها، در سرتاسر سیستم عامل رویت می‌شدند. این کامپیوتر هرگز در بازار عرضه نشد، اما 500 دستگاه از آن، در اختیار دانشگاه‌های مختلف سراسر دنیا قرار گرفت.
یک دموی زیراکس آلتو در سال 1979 در اختیار استیو جابز قرار گرفت. بنیان‌گذار شرکت اپل چند سال بعد، اپل لیزا (Apple Lisa) و مکینتاش (Macintosh) را اختراع کرد.
نهایتا در سال 1981 میلادی، شرکت آی بی ام اولین کامپیوتر شخصی خود را عرضه کرد. این ماشین از معماری پیچیده‌ای بهره میبرد و امکان اتصال لوازم جانبی مختلف و اجرای برنامه‌های گوناگون روی آن فراهم شده بود. طی سال اول عرضه آن، نزدیک به 753 پکیج نرم افزاری در اختیار کاربران قرار گرفت. این تعداد در مقایسه با اپلیکیشن‌های عرضه شده برای مکینتاش اپل طی اولین سال عرضه آن، چهار برابر بیشتر بود.
شاید پاسخ سؤال «در چه تاریخی نخستین کامپیوتر اختراع شد؟» خیلی ساده به‌نظر برسد، اما اینطور نیست و با سوالی پیچیده مواجه هستیم. پاسخ این سؤال باتوجه به مخاطب می‌تواند متفاوت باشد.
تعریف «کامپیوتر»
پاسخ سؤال «چه کسی نخستین کامپیوتر را اختراع کرد؟»، تا حد زیادی به تعریف کلمه‌ی کامپیوتر ارتباط پیدا می‌کند. حتی فرهنگ‌نامه‌‌های مختلف نیز در مورد معنی این کلمه اتفاق نظر ندارند. فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد کلمه‌ی «کامپیوتر» را اینگونه معنی کرده است: «دستگاهی الکترونیکی برای ذخیره‌سازی و پردازش داده، عموما به‌صورت باینری و باتوجه‌به دستورالعمل‌هایی که در برنامه‌های مختلف به آن داده می‌شود.»
-
سیر تکامل کامپیوترهای شخصی امروزی: یک دهه طراحی و نوآوری
چگونه کامپیوتر شخصی IBM توانست توجه کاربران و خریداران را به خود جلب کند
تعریف فرهنگ لغت آمریکایی مریام وبستر از کلمه‌ی «کامپیوتر» عبارت است از: «دستگاهی قابل برنامه‌ریزی و معمولا الکترونیکی که می‌تواند داده‌ها را ذخیره، بازیابی و پردازش کند.»
تفاوت بنیادینی بین معنی کلمه‌ی کامپیوتر در دو فرهنگ لغت مشهود است که به کلمه‌ی الکترونیکی مربوط می‌شود. اکثر متخصصان بر این باورند که رایانه‌ها می‌توانند به دو دسته‌ی کلی کامپیوترهای آنالوگ و دیجیتال تقسیم شوند. کامپیوترهای آنالوگ لزوما نیازی به منبع تغذیه‌ی برق ندارند.
چه کسی نخستین کامپیوتر را اختراع کرد؟
معمولا در پاسخ به این سؤال که «چه کسی نخستین کامپیوتر را اختراع کرد؟»، نام چالرز بابیج را می‌بینیم. چالرز بابیج، فیلسوف، تحلیلگر و ریاضیدان (۱۷۹۱-۱۸۷۱) بریتانیایی است که در زمینه‌های مختلف ازجمله ریاضیات و مهندسی مکانیک، فردی نامدار بود. در کارنامه‌ی فعالیت‌های بابیج نام دو ماشین معروف به‌نام‌های ماشین تفاضلی (Difference Engine) و ماشین تجزیهوتحلیلی (Analytical Engine) دیده می‌شود. چالز در سال ۱۸۲۲، کار خود را روی توسعه‌ی ماشین تفاضلی رسما آغاز کرد. این ماشین برای محاسبات توابع چندجمله‌ای کاربرد داشت. سپس چالز بابیج از سال ۱۸۳۷، به توسعه‌ی ماشین تجزیهوتحلیلی که دستگاهی پیچیده‌تر بود، ادامه داد. این دستگاه در اصل نخستین کامپیوتری بود که تحولی عظیم در این حوزه ایجاد کرد.
ماشین تحلیلی بسیاری از ویژگی‌های یک کامپیوتر مدرن امروزی را داشت. در این دستگاه، قطعه‌ای شبیه به CPU وجود داشت که بابیج آن را Mill نام‌گذاری کرده بود. به‌علاوه این ماشین تحلیلی، حافظه هم داشت که بابیج آن را Store نام‌گذاری کرده بود. اما متاسفانه بابیج هیچگاه پول کافی برای ساخت ماشین تجزیهوتحلیلی (آنالیتیکی) خود نداشت. درنهایت در سال ۱۹۹۱، موزه‌ی علوم لندن، مدل کامل دستگاه وی را با استفاده از فناوری‌هایی که در زمان بابیج در دسترس بودند، ساخت.
روش‌های محاسبه در زمان باستان
باوجودی‌که بابیج به‌عنوان پدر علم محاسبات مدرن شناخته می‌شود، اما به‌نظر می‌رسد دو دستگاه باستانی دیگر، یکی «ارابه‌ی جنوب‌نما» (south-pointing) در چین و دیگری «مکانیزم آنتیکیترا» در یونان، نخستین کامپیوترهای آنالوگ بودند.
ارابه‌ی چینی، با الگوبرداری از واگن زرهی قرن پنجم قبل از میلاد موسوم به Dongwu Che، طراحی و ساخته شده بود. این ارابه در حدود یک قرن قبل از میلاد طراحی شد. در طراحی این دستگاه، آهن ربا استفاده نشده بود و قبل از آغاز سفر، جهت آن تنظیم می‌شد و با سیستم چرخ‌دنده‌ای کار می‌کرد. با تنظیم چرخ‌ها، جهت حرکت نشان داده می‌شد.
سازوکار آنتیکیترا نیز در اصل یک افلاک‌نما بود که برای تعیین موقعیت مکانی ستارگان به کار می‌رفت. این ابزار در سال ۱۹۰۱ در کشتی به‌گل نشسته‌‌ای در جزایر یونان کشف شده بود. به‌نظر می‌رسد ابزار کشف‌شده در کشتی یونانی، مربوط‌به سال‌های ۲۰۵ تا ۶۰ قبل از میلاد باشد. ابزار افلاک‌نما، بیش از ۳۰ چرخ‌دنده، یک حلقه‌ی ثابت و یک میل‌لنگ دستی داشت. پس از سقوط یونان باستان، این فناوری برای بیش از یک هزاره ناپدید شد. تا قرن ۱۴ ام که ساعت‌های نجومی مکانیکی در اروپا رونق پیدا کرد، خبری از این فناوری یونانی نبود.
چه زمانی نخستین کامپیوتر قابل برنامه‌ریزی اختراع شد؟
کنراد زوس آلمانی نخستین کامپیوتر قابل برنامه‌ریزی جهان را بین سال‌های ۱۹۳۵ و ۱۹۳۸ با نام Z1 در برلین ساخت. زد وان می‌توانست دستورالعمل‌های فیلم ۳۵ میلی‌متری را بخواند. اما به‌دلیل عملکرد غیرموثر ۳۰ هزار قطعه‌ی فلزی، هرگز نتوانست عملکرد مؤثر و کاملی از خود نشان دهد. درنهایت نیز در جریان حمله‌ی هوایی جنگ جهانی دوم از بین رفت.
کنراد زوس در سال ۱۹۴۰، کامپیوتر Z2، در سال ۱۹۴۱ کامپیوتر Z3 و در سال ۱۹۴۹ کامپیوتر Z4 را توسعه داد. Z3 نخستین کامپیوتر برنامه‌ریزی شده و کاملا اتوماتیک دیجیتالی بود. Z3 ماشین حساب ۲۲ بیتی باینری بود. Z3 دارای لوپ بود ولی فاقد عملگرهای شرطی بود و حافظه و واحدهای محاسباتی‌اش بر مبنای رله‌ی تلفن کار می‌کرد.
نخستین مخترع کامپیوتر الکترونیکی: تامی فلاورز
اگر باور دارید که کامپیوترها به‌صورت ذاتی ابزارهایی الکترونیکی هستند، تامی فلاورز، مهندس انگلیسی تلفن می‌تواند ادعا کند که نخستین مخترع کامپیوتر بوده است. تامی فلاورز، مسئولیت طراحی و ساخت Colossus را برعهده داشت. این دستگاه برای تفسیر پیام‌های رمزگذاری شده بین فرماندهان عالی آلمان در جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار می‌گرفت.
این کامپیوتر می‌تواند عملیات دودیی و شمارش را با استفاده از thermionic valve به انجام برساند. درواقع ماشین طراحی‌شده تامی فلاورز نخستین کامپیوتر قابل برنامه‌ریزی، الکترونیکی و دیجیتال بود. اما Colossus به‌جای استفاده از برنامه‌های ذخیره شده از سوئیچ‌ها و دوشاخه استفاده می‌کرد. در صورتی که کاربر می‌خواست برنامه‌ی کامپیوتری را تغییر دهد، مجبور بود در یک پروسه‌ی طولانی و سخت، ماشین را مجددا بازسازی کند.
منچستر بیبی
نخستین کامپیوتر الکترونیکی با برنامه‌ی ذخیره شده در جهان، ماشین آزمایشی در مقیاس کوچک (SSEM) بود که منچستر بیبی نامیده می‌شود. فردریک ویلیامز، تام کیلبرن و جف توتیل از دانشگاه ویکتوریا منچستر انگلستان، این دستگاه را توسعه داده‌اند. منچستر بیبی برای نخستین بار در تاریخ ۲۱ ژوئن ۱۹۴۸ معرفی شد. این دستگاه عجیب و غریب، هیچگاه به‌عنوان کامپیوتر کاربردی و قابل استفاده درنظر گرفته نشد. بلکه این دستگاه جالب و متفاوت، به‌عنوان دستگاهی برای تست نخستین حافظه‌ی رم در جهان به‌کار گرفته شد.
ویلیامز، کیلبرن، توتیل به سرعت به توسعه‌ی دستگاه عجیب خود ادامه دادند و در سال ۱۹۴۹ میلادی بعد از دستگاه کوچک SSEM خود، توانستند دستگاه Manchester Mark I را توسعه دهند. در سال ۱۹۵۱ میلادی Mark I به Manchester Electronic Computer یا Ferranti Mark 1 تبدیل شد که در اصل نخستین کامپیوتر تجاری برای استفاده‌ی عموم کاربران در سراسر جهان بود.
سایر شرکت‌های مدرن: جان بلنک بیکر، زیراکس، آی‌بی‌ام
کامپیوترهای مدرن امروزی نسبت به Manchester Electronic Computer طراحی بسیار متفاوتی دارند. از اواسط دهه‌ی ۱۹۵۰ تاکنون، سیستم‌های کامپیوتری به‌صورت تصاعدی در حال رشد و توسعه هستند. روند به‌روزرسانی سیستم‌های کامپیوتری بسیار بالا است.
۱۹۵۳: IBM نخستین کامپیوتر علمی جهان موسوم به ۷۰۱ را معرفی کرد.
۱۹۵۵: MIT نخستین کامپیوتر با حافظه‌ی رم یکپارچه موسوم به Whirlwind را معرفی کرد.
۱۹۵۶: MIT نخستین کامپیوتر ترانزیستوری را معرفی کرد.
۱۹۶۴: پیر جیورجیو پروتو ایتالیایی نخستین سیستم دسکتاپ موسوم به Programma 101 را معرفی کرد و موفق به فروش ۴۴۰۰۰ دستگاه از این سیستم شد.
۱۹۶۸: هیولت پاکارد فروش HP 9100A را آغاز کرد. این سیستم، نخستین کامپیوتر دسکتاپی بود که به‌صورت تولید انبوه در بازار به‌فروش می‌رسید.
- مروری بر تاریخچه غول فناوری؛ اپل چگونه ارزشمند‌ترین برند دنیا شد
- تاریخچه مک؛ سرگذشت ۳۵ ساله کامپیوترهای اپل
در دهه‌ی ۱۹۷۰، جان بلنکن‌بیکر آمریکایی نخستین کامپیوتر شخصی با نام Kenbak-1 را تولید کرد. این کامپیوتر در سال ۱۹۷۱ به بازار عرضه شد. تنها ۵۰ سیستم کامپیوتری Kenbak-1 با قیمت ۷۵۰ دلار به‌فروش رفت که امروز قیمتی در حدود ۵۰۰۰ دلار دارند. اما Kenbak-1 نیز تفاوت‌های بسیاری با کامپیوترهای امروزی دارد. در این ماشین از مجموعه‌ای از سوئیچ‌ها و چراغ‌‌ها برای ورود اطلاعات استفاده می‌شود.
نخستین کامپیوتر که شبیه کامپیوترهای مدرن امروزی است، Xerox Alto محصول سال ۱۹۷۴ است. این سیستم کامپیوتری دارای نمایشگر، رابط گرافیکی و ماوس بود. برنامه‌ها در پنجره‌های مختلف باز می‌شدند و هر برنامه آیکونی برای خودش داشت و منوهای سیستم‌عامل در موقعیت معمول خود قرار داشتند. سیستم کامپیوتری Xerox Alto هرگز به‌صورت عمومی به‌فروش نرسید اما ۵۰۰ نسخه‌ی آن در دانشگاه‌های سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفت.
استیو جابز نسخه‌ی نمایشی Alto را در سال ۱۹۷۹ دریافت کرد. طراحی مفهومی این دستگاه، پایه‌ی طراحی Apple Lisa و سیستم‌های مکینتاش شد. درنهایت، در اوت سال ۱۹۸۱ میلادی شرکت IBM، کامپیوتر شخصی یا Personal Computer را معرفی کرد. همان دستگاهی که به‌سرعت توانست محبوبیت خود را کسب کند و با برنامه‌های مختلفی سازگار بود. نخستین کامپیوتر IBM دارای لوازم جابی مختلفی هم بود. حدود یک سال بعد از معرفی این دستگاه، ۷۵۳ بسته‌ی نرم‌افزاری مختلف نیز منتشر شد. این تعداد نرم‌افزار که در عرض یک سال منتشر شده بود، حدود چهار برابر بیشتر از برنامه‌های مکینتاش اپل در همان بازه‌ی زمانی بود.
چه کسی کامپیوتر را اختراع کرد؟
به‌غیر از افرادی که در این مطلب نام آن‌ها ذکر شده است، افراد دیگری هم هستند که نامی از آن‌ها در متن برده نشده است. بلز پاسکال (Blaise Pascal)، نخستین ماشین حساب را در سال ۱۶۴۲ اختراع کرد. اسماعیل الجزاری (۱۱۳۶-۱۲۰۶)، نخستین کامپیوتر آنالوگ قابل برنامه‌ریزی را اختراع کرده بود. آلن تورینگ، در سال ۱۹۳۶ ماشین Turing و در سال‌های پس از جنگ نیز موتور کامپیوتری اتوماتیک (ACE) را طراحی کرد.
با این حساب، به‌راستی مخترع کامپیوتر چه کسی است؟ آینده‌ی سیستم‌های کامپیوتری به چه سمتی حرکت خواهد کرد؟ آیا روزی فرا خواهد رسید که سیستم‌های کامپیوتری بتوانند جای انسا‌ن‌ها را بگیرند؟