Η σύγχρονη ζωή δεν μπορεί να φανταστεί χωρίς συσκευές υψηλής τεχνολογίας και όλα τα είδη συσκευών. Κάθε σπίτι διαθέτει έναν προσωπικό υπολογιστή, και ακόμη και τα κινητά τηλέφωνα σήμερα έχουν τον δικό τους επεξεργαστή και είναι αρκετά κατώτερο στη λειτουργικότητα από τους μέσους υπολογιστές.
Οι σύγχρονοι υπολογιστές είναι ένας τεράστιος, υπέροχος κόσμος με πρακτικά απεριόριστες δυνατότητες, αλλά αυτό δεν συνέβαινε πάντα. Η ιστορία της ανάπτυξης ηλεκτρονικών υπολογιστών είναι τόσο περίπλοκη που έχει πολλά σημαντικά ορόσημα. Οι ειδικοί αποκαλούν τα στάδια της ανάπτυξης υπολογιστών «γενιές», και σήμερα υπάρχουν πέντε από αυτά.
Πώς ξεκίνησαν όλα
Η ανθρωπότητα πάντα προσπαθούσε να απλοποιήσει κάθε είδους υπολογισμούς και υπολογισμούς. Οι πρώτες συσκευές για υπολογιστές άρχισαν να εμφανίζονται στην αρχαία Ελλάδα και σε άλλες αρχαίες πολιτείες. Όμως όλη αυτή η απλή τεχνική δεν έχει σχεδόν καμία σχέση με τον υπολογιστή. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό των ηλεκτρονικών υπολογιστών είναι η δυνατότητα προγραμματισμού.
Στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα, ο Άγγλος μαθηματικός Charles Babbage ανακάλυψε μια μοναδική και απαράμιλλη μηχανή, την οποία αργότερα ονόμασε ο ίδιος. Η μηχανή του Babbage διέφερε από άλλα υπάρχοντα εργαλεία μέτρησης, καθώς θα μπορούσε να σώσει τα αποτελέσματα της εργασίας και ακόμη και να είχε συσκευές εξόδου. Πολλοί ειδικοί σήμερα θεωρούν την εφεύρεση ενός ταλαντούχου μαθηματικού ως το πρωτότυπο των σύγχρονων υπολογιστών.
Πρώτη γενιά
Ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής, εντελώς παρόμοιος με τη λειτουργικότητα με τους σύγχρονους υπολογιστές, δημιουργήθηκε το 1938. Ένας φιλόδοξος μηχανικός Γερμανικής καταγωγής, ο Konrad Zuse, συγκέντρωσε μια μονάδα που έλαβε το λακωνικό όνομα - Z1. Αργότερα, το βελτίωσε αρκετές φορές, και ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκαν τα Z2 και Z3. Οι σύγχρονοι υποστηρίζουν συχνά ότι μόνο το Z3 μπορεί να θεωρηθεί ένας πλήρης υπολογιστής όλων των εφευρέσεων του Zuse και αυτό είναι αρκετά αστείο: το μόνο πράγμα που διακρίνει το Z3 από το Z1 είναι η ικανότητα υπολογισμού της τετραγωνικής ρίζας.
Το 1944, χάρη στις πληροφορίες που ελήφθησαν από τη Γερμανία, μια ομάδα Αμερικανών επιστημόνων με την υποστήριξη της IBM κατάφερε να επαναλάβει την επιτυχία του Zuse και δημιούργησε τον δικό του υπολογιστή, ο οποίος ονομάστηκε MARK 1. Μόλις δύο χρόνια αργότερα, οι Αμερικανοί πραγματοποίησαν ένα φανταστικό άλμα για εκείνες τις εποχές - συναρμολόγησαν ένα νέο μηχάνημα που ονομάζεται ENIAC. Η απόδοση της καινοτομίας ήταν χίλιες φορές υψηλότερη από τα προηγούμενα μοντέλα.
Χαρακτηριστικό γνώρισμα των μηχανών πρώτης γενιάς είναι το τεχνικό τους περιεχόμενο. Το κύριο στοιχείο του σχεδιασμού των υπολογιστών εκείνων των ετών ήταν οι ηλεκτρικοί σωλήνες κενού. Επίσης, οι πρώτοι υπολογιστές ήταν πραγματικά τεράστιοι - ένα αντίγραφο καταλάμβανε ολόκληρο το δωμάτιο και έμοιαζε περισσότερο με ένα μικρό εργοστάσιο από κάποιο είδος υπολογιστικής μονάδας.
Όσον αφορά τη λειτουργικότητα, ήταν αρκετά μετριοπαθείς. Η υπολογιστική ικανότητα των επεξεργαστών δεν ξεπέρασε τις χιλιάδες hertz. Αλλά την ίδια στιγμή, οι πρώτοι υπολογιστές είχαν ήδη τη δυνατότητα να αποθηκεύουν δεδομένα - αυτό έγινε χρησιμοποιώντας κάρτες. Οι πρώτες μηχανές δεν ήταν μόνο τεράστιες, αλλά και εξαιρετικά δύσκολες στον έλεγχο. Για να δουλέψουμε μαζί τους, απαιτήθηκαν ειδικές δεξιότητες και γνώσεις, οι οποίες έπρεπε να εξοικειωθούν για περισσότερο από ένα μήνα.
Δεύτερη γενιά
Η αρχή του δεύτερου ορόσημου στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών υπολογιστών θεωρείται η δεκαετία του '60 του εικοστού αιώνα. Τότε το τεχνικό περιεχόμενο του υπολογιστή άρχισε να αλλάζει σταδιακά από λαμπτήρες σε τρανζίστορ. Αυτή η μετάβαση μείωσε σημαντικά το μέγεθος των υπολογιστών. Η συντήρησή τους απαιτούσε σημαντικά λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια, αλλά η απόδοση των μηχανών, αντίθετα, αυξήθηκε.
Επίσης αυτή τη στιγμή, αναπτύχθηκαν μέθοδοι προγραμματισμού, άρχισαν να εμφανίζονται καθολικές γλώσσες για "επικοινωνία" με υπολογιστές - "COBOL", "FORTRAN". Χάρη στις νέες δυνατότητες λογισμικού, έχει γίνει πολύ πιο εύκολο στη συντήρηση των μηχανημάτων, η άμεση εξάρτηση του προγραμματισμού από συγκεκριμένα μοντέλα υπολογιστών έχει εξαφανιστεί. Έχουν εμφανιστεί νέες συσκευές αποθήκευσης πληροφοριών - μαγνητικά τύμπανα και ταινίες έχουν αντικατασταθεί με κάρτες.
Τρίτη γενιά
Το 1959, ο Αμερικανός επιστήμονας Jack Kilby έκανε μια άλλη σημαντική ανακάλυψη στην ανάπτυξη υπολογιστών. Υπό την ηγεσία του, μια ομάδα επιστημόνων δημιούργησε ένα μικρό πιάτο στο οποίο μπορούσε να χωρέσει ένας τεράστιος αριθμός ημιαγωγών. Αυτά τα σχέδια ονομάζονται "ολοκληρωμένα κυκλώματα".
Επίσης, στα τέλη της δεκαετίας του '60, η εταιρεία του Kilby εγκατέλειψε τα σχέδια σωλήνων και ημιαγωγών και συναρμολόγησε έναν υπολογιστή εξ ολοκλήρου από ολοκληρωμένα κυκλώματα. Το αποτέλεσμα ήταν προφανές: ο νέος υπολογιστής ήταν περισσότερο από εκατό φορές μικρότερος από τους αντίστοιχους του ημιαγωγού, χωρίς να χάσει τίποτα στην ποιότητα και την ταχύτητα των λειτουργιών.
Επιπλέον, τα εξαρτήματα υλικού της τρίτης γενιάς όχι μόνο μείωσαν το μέγεθος των παραγόμενων υπολογιστών, αλλά επέτρεψαν επίσης να αυξηθεί σημαντικά η ισχύς των υπολογιστών. Η συχνότητα ρολογιού έχει ξεπεράσει τη γραμμή και υπολογίστηκε ήδη σε megahertz. Τα στοιχεία φερρίτη στη μνήμη RAM έχουν αυξήσει σημαντικά την ένταση. Οι εξωτερικές μονάδες δίσκων έγιναν πιο συμπαγείς και ευκολότερες στη χρήση, αργότερα άρχισαν να δημιουργούν και να παράγουν δισκέτες βάσει αυτών.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου δημιουργήθηκε ο πιο βολικός τρόπος αλληλεπίδρασης με έναν υπολογιστή - μια γραφική οθόνη. Έχουν εμφανιστεί νέες γλώσσες προγραμματισμού, οι οποίες είναι απλούστερες και πιο εύκολες στην εκμάθηση.
Τέταρτη γενιά
Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα βρήκαν τη συνέχισή τους σε μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSI), τα οποία ταιριάζουν σε πολλά περισσότερα τρανζίστορ σε σχετικά μικρό μέγεθος. Και το 1971, η θρυλική εταιρεία Intel ανακοίνωσε τη δημιουργία ασύγκριτων μικροκυκλωμάτων, τα οποία στην πραγματικότητα έγιναν ο εγκέφαλος όλων των επόμενων υπολογιστών. Ο μικροεπεξεργαστής Intel έχει γίνει αναπόσπαστο μέρος της τέταρτης γενιάς ηλεκτρονικών υπολογιστών.
Οι μονάδες RAM άρχισαν επίσης να αλλάζουν από φερρίτη σε μικροκυκλώματα, η διεπαφή εργασίας των υπολογιστών απλοποιήθηκε τόσο πολύ ώστε οι απλοί πολίτες μπορούσαν τώρα να χρησιμοποιούν την προηγουμένως περίπλοκη μονάδα. Το 1976, μια άγνωστη εταιρεία Apple, με επικεφαλής τον Steve Jobs, συγκέντρωσε ένα νέο μηχάνημα που έγινε ο πρώτος προσωπικός υπολογιστής.
Λίγα χρόνια αργότερα, η IBM ανέλαβε την ηγετική θέση στην παραγωγή προσωπικών υπολογιστών. Το μοντέλο υπολογιστή τους (IBM PC) έχει γίνει σημείο αναφοράς στην παραγωγή προσωπικών υπολογιστών στη διεθνή αγορά. Ταυτόχρονα, εμφανίστηκε μια ακαδημαϊκή πειθαρχία, χωρίς την οποία είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τον σύγχρονο κόσμο - την επιστήμη των υπολογιστών.
Πέμπτη γενιά
Ο πρώτος υπολογιστής της Jobs και η καινοτόμος προσέγγιση της IBM στην κατασκευή υπολογιστών ανατίναξαν κυριολεκτικά την αγορά τεχνολογίας, αλλά 15 χρόνια αργότερα, υπήρξε μια άλλη ανακάλυψη που άφησε αυτά τα θρυλικά μηχανήματα πολύ πίσω. Στη δεκαετία του '90, η πέμπτη και σήμερα η τελευταία γενιά ηλεκτρονικών υπολογιστών άρχισε να ανθίζει.
Η επόμενη ανακάλυψη στον τομέα της τεχνολογίας των υπολογιστών, από πολλές απόψεις, διευκολύνθηκε από τη δημιουργία εντελώς νέων τύπων μικροκυκλωμάτων, η αρχιτεκτονική παράλληλων διανυσμάτων των οποίων κατέστησε δυνατή την δραματική αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης της παραγωγικότητας των συστημάτων υπολογιστών. Ήταν στη δεκαετία του ενενήντα του περασμένου αιώνα το πιο αξιοσημείωτο άλμα πραγματοποιήθηκε από δεκάδες megahertz, τα οποία φαινόταν εξωπραγματικά μέχρι πρόσφατα, σε gigahertz που είναι αρκετά γνωστά σήμερα.
Οι σύγχρονοι υπολογιστές επιτρέπουν σε οποιονδήποτε χρήστη να βυθιστεί στον υπέροχο κόσμο των ρεαλιστικών τρισδιάστατων παιχνιδιών, ανεξάρτητα από τις γλώσσες προγραμματισμού ή να ασχοληθεί με οποιαδήποτε άλλη επιστημονική και τεχνική δραστηριότητα. Οι διαδικασίες υπολογιστών σε υπολογιστές πέμπτης γενιάς καθιστούν δυνατή τη δημιουργία πραγματικών μουσικών και κινηματογραφικών αριστουργημάτων κυριολεκτικά στο γόνατο.
Οι σύγχρονοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η επόμενη γενιά ηλεκτρονικών υπολογιστών δεν απέχει πολύ, χρησιμοποιώντας βασικά νέες τεχνολογίες, υλικά και γλώσσες προγραμματισμού. Θα έρθει ένα φανταστικό μέλλον, γεμάτο με εκπληκτικές δυνατότητες που τα έξυπνα αυτοκίνητα θα δώσουν στην ανθρωπότητα.
