Kompyuterlər: Dünəni, bugünü və sabahı.

Post date:

Author:

Category:

XX əsrin ən böyük kəşflərindən biri hesab edilən kompyuter texnologiyası böyük bir sürətlə inkişaf edərək, cəmiyyətin inkişafetdirici qüvvəsinə, elmi-texniki, iqtisadi tərəqqinin, ictimai-siyasi münasibətlərin, bir sözlə həyatımızın ayrılmaz tərkib hissəsinə çevrilmişdir. Bu gün dünyamızı kompyutersiz təsəvvür etmek demək olar ki, mümkün deyil. Artıq bütün sahələrdə kompyuterin istifadəsi bizim gündəlik işimizə çevrilmişdir. Kompyuterlərin yaranmasından yetmiş ildən artıq vaxt keçməsinə baxmayaraq, bu müddət ərzində onlar çox böyük sürətlə inkişaf etmişdir. Bu inkişaf yolu kompyuterlərin istehsalında, həcmində və funksionallığında özünü açıq şəkildə büruzə verir. Kompyuterlər, yalnız hesablama əməliyyatı aparmağa qadir olan, istehsalı və istismarı böyük xərc tələb edən böyük həcmli cihazlardan, kütləvi istehsal edilən, çox funksiyalı və maya dəyəri az olan, kiçik ölçülü cihazlara çevrilmişdir. Kompyuterlərin sürəti, böyük həcmli informasiyaları qəbul etmək, saxlamaq və emal etmək qabiliyyəti kəskin surətdə yüksəlmişdir.
İstifadəçi kompyuterlərdə tələb olunan məsələləri həll etmək üçün dəqiq başlanğıc informasiyalar, səhvsiz alqoritm və səmərəli proqram təminatına malik olmalıdır. Belə proqramların yaradılması isə kompyuter texnikasının arxitekturasını və funksional imkanlarını, alqoritmik dilləri bilməyi və proqramlaşdırma vərdişinə malik olmağı tələb edir.
Bəs kompyuter nədir?
Kompyuter, istifadəçidən aldığı məlumatlarla məntiqi hesablamalar aparan, hesablamaların nəticəsini saxlaya bilən, saxladığı məlumatları istənilən vaxt yenidən işlədə bilən bir elektron maşındır.
Kompyuterlər müvafiq proqram təminatı vasitəsilə rəqəmli informasiyanın yaradılmasını, emal edilməsini, etibarlı saxlanılmasını və operativ mübadiləsini təmin edən universal qurğudur. Başqa sözlə, kompyuterlər informasiya ilə işləmək üçün nəzərdə tutulmuş proqramla idarə olunan elektron qurğulardır.
Kompüterlər sürətli təkamül yolu keçmişlər və bu gündə təkmilləşməkdə davam etməkdədirlər.

17-0

Kompüterlər və onların inkişaf tarixi

İlk “Kompyuter” İngilis riyaziyyatçısı Charles Babbage (1792-1871) tərəfindən hazırlanmışdır. Ancaq onun yaşadığı illərdə texnologiya çatışmazlıqlarından, hazırladığı maşınlarda əməliyyat sistemləri mövcud deyildi. Bu səbəbdən də Charles Babbagenin hazırladığı elektron maşınlar müvəffəqiyyətsizliyə məruz qaldı. Babbage-ın müvəffəqiyyətsizliklə nəticələnən işlərindən sonra, II Dünya Müharibəsinə qədər olan dövrdə demək olar ki, az bir inkişaf olmuşdur. 1940-cı illərdə isə, Harvard Universitetində Howard Aiken, Princeton Universitetində John Von Neumann və Amerika ilə Almaniyadakı bəzi digər araşdırmaçıların işləri nəticəsində vakuum balonları (lampalar) istifadə edilərək bəzi elektron maşınların inkişaf etdirilməsi mümkün oldu. Ancaq bu inkişaf etdirilən maşınlar son dərəcə böyük və on minlərlə lampalardan təşkil edilmiş və bu gün evlərdə istifadə edilən kompyuterlərdən çox daha yavaş işləyirdilər.
Bu dövrdə maşının həm dizaynını verən, həm emalatını edən, həm proqramlaşdıran, həm işlədən və həm də baxımını edən kiçik bir qrup olmalı idi. Bütün proqramlaşdırma, idarə panelindəki əlaqədar yerlərə, əlaqədar kabelləri taxaraq maşın dili ilə edilərdi. Əməliyyat sisteminin isə adı belə xatırlanmamaqda idi. Sonraları 1950-ci illərin əvvəlində kartlı maşınların inkişafı ilə proqramların kartlara yazılıb buradan oxudulması təmin edildi, lakin digər hadisələr tamamilə eyni olaraq qalırdı.

bqra1iacqaeoozr

Kompyuterlərin əsas iş prinsipləri

XX əsrin 40-cı illərində Amerika alimləri Con Fon Neyman, Q.Qoldsteyn və A.Beris tərəfindən işlənib verilmişdir. Həmin prinsiplər əsasında 1946-cı ildə ABŞ-ın Pensilvaniya ştatında Con Mokli və Presper Ekkertin rəhbərliyi altında ENIAC adlı universal kompyuterin yaradılması ilə həyata keçirilmişdir. Məhz həmin tarix kompyuterlərin yaranma tarixi hesab olunur. Lakin, qeyd etmək lazımdır ki, bir sıra ədəbiyyatlarda ilk kompyuerin 1943-cü ildə məhşur alim Allan Turinqin rəhbərliyi altında Böyük Britaniyada yaradıldığı və ikinci dünya müharibəsində alman məxfi məlumatlarının “oxunması” üçün istifadə edilən «Collos» kompyuterinin olması iddia olunur. Lakin əksər alimlər «Collos» kompyuterinin texniki imkanlarının zəif olması səbəbindən onu yalnız kompyuter yaradılmasında atılan vacib addımlardan biri hesab edərək, “kompyuter erasının” məhz ENIAC kompyuterilə başlandığını qəbul edirlər.

images
Allan Turing haqqında çəkilmiş avtobioqrafik film

Hesablama texnikasının əsas inkişaf mərhələləri.
İlk hesab vasitəsi e.ə.V-əsrdə Çində Abak adı ilə hesablama cihazı yaradıldı.
İlk dəfə Blez Paskal (Fransa) 1642-ci ildə cəmləyici maşın hazırlamışdır;
1673-cü ildə Vilhelm Leybnis (Almaniya) hesab əməllərini yerinə yetirən mexaniki arifmometr yaratmışdır;
1830-cu ildə Çarlz Bebic (İngiltərə) proqramla işləyən hesablama maşını (analitik maşın) yaratmağa cəhd göstərmişdir. Bebicin ideyaları sonralar universal kompyuterlərin yaradılmasının əsasını qoymuşdur;
1930-cu ildə A.Turinq (İngiltərə) və E. Post (ABŞ) tərəfindən universal kompyuterlərin yaradılmasının nəzəri əsasları inkişaf etdirilmişdir. Kompyuterin arxitekturasında C.F Neyman prinsipi
Nəsilin bəzi nümayəndələrini çıxmaqla bütün nəsil kompyuterin arxitekturasında məşhur Amerika alimi Con Fon Neyman tərəfindən 40-cı illərdə təklif etdiyi prinsipləri əsas götürülür. Başqa sözlə desək indiki kompyuter hələ ki, Neyman arxitekturası ilə qurulur. Fon Neyman arxitekturasının əsas prinsipləri aşağıdalılardır:
1) Kompyuer proqramla idarə olunan avtomatmaşındır, yəni kompyuterin işləməsi üçün proqram lazımdır. Proqram bir tərəfdən kompyuterin işini idarə edir, digər tərəfdən isə qoyulmuş məsələni həll edir.
2) Kompyuter ardıcıl ünvanlanan vahid yaddaşa malik olmalıdır. Yaddaş birölçülü və xəttidir, yəni sözlər vektor şəklindədir. Həmin yaddaşda müəyyən üsulla kodlaşdırılan həm proqram, həm də verilənlər saxlanılır.
3) Əmrlərlə verilənlər arasında aşkar şəkildə heç bir fərq yoxdur, yəni əmrlərə verilənlər kimi baxmaq olar və onlar üzərində əməliyyatlar aparıla bilər.
4) Verilənlərin təyin edilməsi aparat səviyyəsində yox, proqram səviyyəsində aparılır. Məsələn, maşın sözündəki bitlər yığımının hər hansı ədəd və ya simvollar sətri olmasını proqram müəyyənləşdirir.
Kompüter texnikasının inkişaf mərhələlərində Neyman arxitekturası xeyli təkmilləşdirilmiş və kompyuterə qoyulan tələblərin böyük hissəsi proqram vasitələrinə istiqamətləndirilmişdir. Kompyuterin aparat vasitələri ilə proqram vasitələri arasında qarşılıqlı əlaqələrin yeni səviyyədə təşkil olunan arxitekturaya gətirib çıxardır.

Kompyuterin ümumiləşdirilmiş məntiqi struktura malikdir. Neyman arxitekturalı hər bir kompyuter iki hissədən: Mərkəzi və periferiya (xarici)-dan ibarətdir. Mərkəzi hissə hesab məntiq qurğusundan (HMQ), idarəetmə qurğusundan (İQ) və daxili yaddaş qurğusundan (DVQ) ibarətdir. Müasir kompyuterlərə HMQ və İQ prosessor adlanan bir qurğuda birləşdirilir. Periferiya hissəsinə xarici yaddaş qurğuları (XYQ), daxiletmə və xaric etmə qurğuları (DXQ) və idarə pultu (İP) daxildir. Köhnə kompyuterdə (I və II nəsil) mərkəzi hissə ilə periferiya hissəsi sərt (dəyişdirilə bilməyən) sxemlə əlaqələndirilirdi. Bu isə periferiya qurğularının tərkibini və sayını istifadəçilərin tələblərinə uyğun quraşdırmağa imkan vermirdi. Müasir kompyuterdə mərkəzi hissə ilə periferiya hissəsi sistem interfeysi adlanan aparat proqram vasitəsilə əlaqələndirilir. Bu isə periferiya qurğularının sayını və tərkibini dəyişdirməyə imkan verir. Proqram vasitəsilə əlaqələndirilir.

I nəsil kompyuterlərin istehsal olunması.

Bu mərhələ ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) kompyuterinin yaradılması ilə başlayır və 1946-1958-ci illəri əhatə edir. Birinci nəsil kompyuterlərin element bazası çoxsaylı elektron lampalar idi. Onlar elmi-texniki məsələlərin həlli üçün istifadə olunurdu. Həddən artıq baha olduğundan əsasən hərbi-sənaye kompleksində və dövlət təşkilatlarında istifadə olunurdu. Bu kompyuterlər böyük həcmə və kütləyə malik idi. Elektron lampalar böyük həcmli elektrik enerjisi sərf edirdi və tez qızırdı. Buna görə də əlavə soyutma sistemindən istifadə olunurdu. Məsələn, ENIAC (ENIAC kompüteri 9 il – 1955-ci ilə qədər fəaliyyət göstərmişdir) kompyuterində 178468 elektron lampa, 7200 kristallik diod, 4100 maqnit elementləri istifadə olunmuşdur və o, 30 ton ağırlığında olub, 200 kvadrat metr sahəni tuturdu, 150 Kvt elektrik enerjisi sərf edirdi. Birinci nəsil kompyuterlər yalnız saniyədə 10-20 min əməliyyat yerinə yetirə bilirdi. Belə ki, adicə loqarifmik və triqonometrik funksiyaların hesablanması üçün bir dəqiqədən artıq vaxt tələb olunurdu. Əməliyyatlar yalnız ardıcıl – bir əməliyyat qurtardıqdan sonra digər əməliyyat yerinə yetirilirdi. Elektron lampaların istismar müddəti qısa olduğundan kompyuterlər texniki cəhətdən də etibarlı deyildi. Kompyuterlərin operativ yaddaşı zəif olub, 512-2048 bayt təşkil edirdi. Operativ yaddaş qurğusu olaraq ilk vaxtlar civə doldurulmuş kicik diametrli borulardan, sonra isə ferromaqnitlərdən istifadə olunmuşdur. Birinci nəsil kompyuterlər üçün proqramlar konkret kompyuter üçün unikal olan “maşın dilində” tərtib edilirdi. Bu proqramlar həddən artıq mürəkkəb olub, onları yazmaq üçün proqramlaşdırıcıdan kompyuterin arxitekturasını dəqiq bilməyi tələb edirdi. Proqramın daxil olunması və yerinə yetirilməsi idarəetmə blokunun açarları vasitəsilə həyata keçirilirdi. Bu proses mürəkkəb olduğundan və proqramda meydana çıxan səhvlərin aradan qaldırılması zərurəti proqramın daxil edilməsi və yerinə yetirilməsi prosesinin proqramlaşdırıcı tərəfindən yerinə yetirilməsini tələb edirdi. Bu nöqsanlara baxmayaraq birinci nəsil kompyuterlər o dövr üçün elmi-texniki tərəqqinin ən böyük nailiyyəti hesab olunur və mürəkkəb, əvvəllər həlli mümkünsüz hesab edilən elmi, mühəndis məsələləri həll etdi. Bunun nəticəsində bir sıra elm və sənaye sahələrində fundamental nəticələr əldə olundu. Xüsusilə, atom fizikası və energetikası, riyaziyyat, astronomiya və hərbi-sənaye kompleksi sürətlə inkişaf etməyə başladı. Qərb dünyası ilə müqayisədə kecmiş SSRİ-də, o cümlədən Azərbaycanda kompyuterlər bir qədər gec, keçən əsrin 50-ci illərinin əvvəllərindən başlayaraq istifadə edilmişdir. Sovet sənayesi MESM, BESM, Strela, M-1, M-2, M-3, Minsk-1, M-20, Ural-1, Razdan və s. birinci nəsil kompyuterlər istehsal etmişdir.
MESM (Малая Электронная Счетная Машина) 1950-ci ildə S.A.Lebedevin rəhbərliyi altında Ukrayna Elmlər Akademiyasının Elektrotexnika İnstitutunda hazırlanmışdır və SSRİ-də yaradılan ilk kompyuter hesab edilir.

ENİAC
ENİAC

II nəsil kompüterlərin istehsalı.

Bu mərhələ 1955-1967 –ci illəri əhatə edir. İkinci nəsil kompyuterlər element bazası əsasən yarımkeçiricilərdən ibarət olan kompyuterlərdir. Bu kompyuterlərdə elektron lampaları Bell Laboratories (ABŞ) firmasında Nobel mükafatı laureatları Uilyam Şokli, Uolter Bratteyn və Con Bardin tərəfindən yaradılmış tranzistorlar əvəz etdi. Tranzistorlar kiçik ölçüyə malik olub, daha davamlı, elektrik enerjisinə az tələbkar idi və təqribən 40 ədəd elektron lampanı əvəz edə bilir. Bunun nəticəsində kompyuterlərin həcmi və kütləsi dəfələrlə kiçildi, elektrik enerjisinə tələbat azaldı, maya və istismar dəyəri ucuzlaşdı. Eyni zamanda məhsuldarlığı, funksional imkanları, etibarlığı on dəfələrlə yüksəldi. Məsələn, Mark-1 adlı birinci nəsil kompyuter 2,5×17m ölçüyə malik olub, maya dəyəri 500 min dollar idisə, PDP-1 ikinci nəsil kompyuteri artıq məişət soyuducusu həcmində olub 20 min dollara satılırdı.
İkinci nəsil kompyuterlərdə displeylərdən istifadə edilməyə başlandı. Bu informasiyanın etibarlı qorunmasını təmin etməklə, informasiyanın daxil və xaric olunmasını xeyli asanlaşdırdı. Operativ yaddaşın həcmi artaraq minimum 32 kbayt oldu. İkinci nəsil kompyuterlər üçün xüsusi sistem proqram təminatı, o cümlədən informasiyanın paket emalı sistemləri, sonralar əməliyyat sistemləri yaradıldı. Kompyuterin arxitekturasından asılı olmayan yüksək səviyyəli alqoritmik dillərin (Fact, MathMatic, Algol, Fortran, Kobol və s.) yaranması və onlar üçün müvafiq kompilyatorun və standart altproqramlar kitabxanasının yaradılması ilə proqramlaşdırılma olduqca asanlaşdı və həll olunan məsələlərin əhatə dairəsi genişləndi.
Kompyuterlərin ucuzlaşması və proqram təminatının inkişafı onların tətbiq sahəsini xeyli genişləndirdi. Kompyuterlər artıq elmi-texniki hesablamalar aparmaqla yanaşı maliyyə-iqtisadi, istehsal-texnoloji proseslərin avtomatlaşdırılması üçün tətbiq edilməyə başlandı. Artıq onlar daha çox biznes müəssisələrində, təhsil və layihələndirmə mərkəzlərində geniş istifadə olundu. Azad kompyuter bazarı formalaşdı, kompyuter istehsalı sürətlə artdı. Bir sıra böyük firmalar, məsələn, IBM, CDC, DEC və s. kompüter istehsalına başladı.
Keçmiş SSRİ-də BESM-3, BESM-4, Ural-11, Ural-14, Ural-16, Minsk-22, M-222, Mir, Nairi ikinci nəsil kompyuterlər istehsal olunmuş və istifadə edilmişdir. Onların məhsuldarlığı saniyədə 50-100 min əməliyyat olmuşdur.

İKİNCİ NƏSİL KOMPÜTERLƏR
İKİNCİ NƏSİL KOMPYUTERLƏR

III nəsil kompyuterlərin istehsalı.

Bu mərhələ 1964-1975-ci illəri əhatə edir. Üçüncü nəsil kompyuterlərin element bazalarını inteqral sxemlər və ya mikrosxemlər təşkil edirdi. İlk mikrosxemlər 1958-ci ildə Cek Kilbi və Robert Noys tərəfindən yaradılmışdır. Mikrosxemlər təqribən 10 мм2 ölçüyə malik olub, on min tranzistoru əvəz etməyə qadirdir. Bu isə kompyuterlərin sürətlə miniatürləşməsini və ucuzlaşmasını təmin etdi. Bununla yanaşı üçüncü nəsil kompyuterlərin məhsuldarlığı kəskin yüksəldi. Artıq kompyuterlərdə 100 kilobaytlarla ölçülən operativ yaddaşlar tətbiq olunurdu, onlar saniyədə 10 milyon əməliyyat yerinə yetirə bilirdi. Miniatürləşmə ilə paralel olaraq kompyuterlərin arxitekturasında köklü dəyişiklik baş verdi. Xarici yaddaş qurğusu olaraq maqnit disklərindən və diski oxuyan qurğulardan diskovodlardan istifadə edildi. Bir sıra xüsusi təyinatlı kompyuterlər məsələn, kosmik raketlərdə, aviasiyada və gəmilərdə istifadə edilən bortkompyuterlər meydana gəldi. Bununla yanaşı az – təqribən 4 kilovat enerji sərf edən mini kompyuterlərin istehsalına başlandı. Məsələn, ABŞ-da RDR,

IBM-360

VAX mini kompyuterləri və SSRİ-də isə onların analoqu olan CM-1/2/3/4/1420 və s. istehsal olundu. Mini kompyuterlər sənayedə texnoloji proseslərin idarə edilməsində, məlumat banklarının yaradılmasnda və informasiyanın idarə edilməsində geniş istifadə olunurdu. Üçüncü nəsil kompyuterlər seriya şəklində istehsal olunurdu. ABŞ-da İBM 360, SSRİ və Şərqi Avropanın keçmiş sosialist ölkələrində EC seriyalı kompyuterlər istehsal olunurdu.

Üçüncü nəsil kompyuterlərdə ilk dəfə olaraq multiproqram rejimi tətbiq olundu. Bu rejim paralel olaraq bir neçə istifadəçinin proqramının yerinə yetirilməsini təmin etdi.

apple_isimler_1

IV nəsil kompyuterlərin istehsalı.

Bu mərhələ böyük inteqral sxemlərin kompyuter istehsalında tətbiqi ilə 1974-1976–cı ildən başlamışdır. Böyük inteqral sxemlər bir kristal üzərində minlərlə tranzistor və digər elektron komponentləri birləşdirməyi təmin etdi. Bunun nəticəsində əvvəllər ayrı-ayrı elementlərdən ibarət olan kompyuterin funksional qurğularını böyük inteqral sxemlər əvəz etdi. Məsələn, böyük inteqral sxemlərdən ibarət olan mikroprosessorlar, xarici qurğular kontrollerləri, operativ yaddaş və digər qurğular yaradıldı. Bunun nəticəsində kompyuterlərin məhsuldarlığı və etibarlığı on dəfələrlə yüksəldi. Böyük inteqral sxemlərə keçid kompyuterin qurğularını kiçik ölçülü bir lövhə-“ana lövhə” üzərində asanlıqla yerləşdirməyi mümkün etməklə birlövhəli kompyuterlərin istehsalını təmin etdi. Altair adlı ilk mikrokompüter 1974-1975-ci ildə Intel 8080 mikroprosessoru əsasında istehsal olundu və bununla da insanlar ucuz, az enerji sərf edən, istifadə üçün həddən artıq rahat və əlavə işçi heyəti tələb etməyən, şəxsi istifadə üçün nəzərdə tutulmuş və bu səbəbdən fərdi kompyuterlər adlanan kompyuterlər əldə etdilər. 1981-ci ildə İBM firması fərdi kompyuterlərin kütləvi istehsalına başladı və mikroprosessorlar istehsal edən İntel firması ilə əməkdaşlıq edərək fərdi kompyuterlərin əsas istehsalçısına çevrildi.

acer-aspire-r7
Mikroelektronikada əldə edilən uğurlar və müasir proqram təminatının yaradılması sayəsində fərdi kompyuyerlərin sürətli təkamülü təmin olunmaqdadır…

 

Müəllif: Telman Süleymanlı.

STAY CONNECTED

18,763FansLike
1,988FollowersFollow
0SubscribersSubscribe

INSTAGRAM

Dialektik Materializm nədir?

Dünyanı anlamaq yetməz, onu dəyişdirmək lazımdır. Karl Marks Materiya nədir və o hansı formalarda...

“Cahil cəsarəti” Danning-Krüger sindromu

Danning-Krüger sindromu nədir? Sindromun tərifi, əlamətləri və təsiri nələrdir? Psixologiyada Danning-Krüger sindromu və yaxud cahil cəsarəti adı...

Qısaca: Fovizm cərəyanı nədir?

1905-ci ildə Parisdə Payız Salonunda Henri Matisse, Georges Rouault, Maurice Vlaminck (Moris Vilamink) və başqa rəssamların əsərləri sərgilənirdi.