کامپیوتر و تاریخ ان

مقدمه
هزاران سال پيش ، انسان با انگشتانش مي شمرد .
او براي شمارش گاو و گوسفند و مرغ و خروس ، و نيز براي شمردن مردمي كه در ده او زندگي مي كردند ، از انگشتانش استفاده مي كرد .
اما وقتي كسي مي خواست چيزهايي را بشمارد كه از ده تا بيشتر بود با شمارش با انگشتان كاري دشوار مي شد . او ناگزير بود راههاي تازه اي براي شمردن پيدا كند . يكي از اين راهها اين بود كه براي هر چيز شمرده شده ، علامتي روي ديوار يا چوب بگذارد . براي علامت گذاشتن روي چوب از سنگي نوك تيز با چاقو استفاده مي شد . براي علامت گذاشتن روي ديوار ، تكه چوبي سوخته بكار برده مي شد . اين روشهاي قديمي شمارش ، چندان كارساز نبود . بايد راه بهتري براي شمردن پيدا مي شد . انگاه انسان «ميز شني» را اختراع كرد .

«ميز نشيني» عبارت بود از سه شيار موازات و گود ، كه به طور عمومي بر شن رسم مي شد .
هرگاه چيزي شمرده مي شد . سنگريزه اي در يكي از شيارها ، جاي داده مي شد . به مرور ، «ميز نشيني» نيزكفايت خود را براي شمردن همة مقادير و چيزهاي انسان از دست داد ، بنابراين او چرتكه را ساخت . چرتكه ، اندكي به «ميز نشيني» شبيه است . با اين تفاوت كه در چرتكه به جاي شيار در شن از چند ميله كه در قابي چوبي قرار گرفته اند ، استفاده شده است ، و به جاي آحاد شمارش ميزشني ، يعني سنگريزه ها ، در اين شمردن به كمك تعدادي مهره كه در ميله هايي باريك قرار گرفته اند ، انجام مي گيرد .

هر ميله در چرتكه ، نشانگر ي واحد اندازه گيري است .
تعداد ميله هاي چرتكه ، از تعداد شيارهاي « ميز شني» بيشتر است . از اين رو ، جمع و تفريق اعداد بزرگ روي چرتكه آسانتر است .
از چرتكه مي توان براي ضرب و تقسيم اعداد نيز استفاده كرد . به اين ترتيب بود كه چرتكه در دنياي قديم ، اهميت بسياري يافت ؛ و روز به روز مردم بيشتري آن را به كار گرفتند . به موازات آن ، انواع و اقسام چرتكه ساخته شد ؛ و هر بار شكل كاملتري به خود گرفت . مثلاً چرتكه ي ژاپني ، مقدار مهره هايش با چرتكة هندي فرق داشت . چرتكة ژاپني « سوزوبان» ناميده مي شود .

« سوروبان» و انواع ديگرچرتكه ، هنور در بسياري از نقاط دنيا مورد استفاده است . با اين همه ، انسان به هنگام شمردن با چرتكه ، همچنان ناگزير است از نيروي انديشه و دستهايش استفاده كند .

انسان خواستار نظام شمارشي دقيقي بود كه كار با آن از چرتكه هم آسانتر باشد . در سال ۱۶۴۲ ميلادي ، «بلينر پاسكال» ، نوعي ماشين حساب دستي ساخت . نظام اين دستگاه جديد بر پاية كاربرد چرخ و دنده ها و اعداد بود . براي استفاده از آن ، تنها كاري كه بايد مي كرد ، اين بود كه دسته اي را بچرخاند ، تا عمل شمارش به طور خود كار انجام شود .

در حدود سي سال بعد از آن ، ماشيني ساخته شد كه اعداد را ضرب مي كرد . پس در حدود صدسال پيش ، يك نوع ماشين جمع كردن ساخته شد ؛ كه حاصل جمع را روي كاغذ مي نگاشت و تحوي مي داد .
دخل ماشين ، با دستگاه ثبت حساب و كتاب ، هم همان زمان ساخته شد . اين دخل با دست كار مي كرد . بعدها ، دخلهاي ماشيني پيچيده تر شدند ، و موتوري آنها را بكار مي اندخت . امروزه ، ميليونها دخل ماشيني ، در تمام دنيا ، براي ثبت فروشهاي روزانة كسبهاي مختلف ، بكار مي روند .

انواع گوناگون حسابگرهاي مكانيكي ، ماشينهاي جمع ، دخلهاي برقي ، ماشينهاي حساب ، و كيلومتر شمارهاي اتومبيل از جمله ماشينهاي خود كار حساب و كتابهاي انسان امروزند . با وجود اين ، هر چه زندگي جديد پيچيده تر مي شد ، نياز انسان به نوع ديگري از دستگاه محاسبه گر نيز افزايش مي يافت . او ماشيني لازم داشت كه محاسبات بسيار دشوار را بسادگي انجام دهد . او ماشيني لازم داشت كه اين محاسبات را خيلي سريع انجام دهد .
او همچنين ماشيني لازم داشت كه اطلاعات را ضبط كند ، و به خاطر بسپارد . انسان نيازمند ماشينهايي بود كه « حافظه» داشته باشند .

در حدود صد سال پيش ، نوع جديدي ماشين حساب ساخته شد . اين ماشين تازه ، پيشاهنگ كامپيوتر يا نفر الكترونيكي امروزي بود . آن را براي ثبت سرشماري سال ۱۸۹۰ ايالات متحد امريكا بكار بردند . «دستگاه كارت پانچ شده» سريعتر از افرادي كه با ماشين جمع و تفريق كار مي كنند ، عمل مي كرد .
كار و صنعت ، بهره برداري از ماشين كارت پانچ شده را آغاز كردند . بزودي ، ماشينهاي كارت پانچ شدة پيچيده تري توسعه پيدا كردند . اين ماشينها با موتورهاي برقي بكار مي افتادند . آنها داراي چرخ ، دنده و كليدهاي برقي بودند . همچنين قسمتهاي متحرك بسياري داشتند . اگر چه اين ماشينهاي الكترومكانيكي در انجام محاسبات سريع بودند ؛ اما سرعتشان آن طور كه بايد و شايد كافي نبود .

دانشمندان راه حلهاي سريعي براي مسائل دشوار و پيچيده ي رياضي خود مي خواستند. بنابراين ، انسان امروزي ، جستجوي راهي را آغاز كرد كه بتواند ماشينهاي محاسبة سريعتري بسازد . در اوايل سال ۱۹۴۰ كامپيوتر الكترونيكي ساخته شد . ساخت و عرضه ي اين دستگاه جديد ،آغاز رشته ي تازه اي از علم بود .
اين رشته ي تازه از علم « محاسبه ي الكترونيكي اطلاعات » يا « E . D . P » ناميده مي شود . « محاسبه الكترونيكي اطلاعات » روش بكارگيري دستگاههاي الكترونيكي است ؛ به نحوي كه اطلاعات تجزيه و تحليل شده مورد استفاده قرار گيرد . اولين كامپيوتر الكترونيكي بسيار بزرگ بود ؛ و بيش از سي تن وزن داشت . اين دستگاه ، نه چرخ دنده هاي پيچيده داشت و نه تقويت كننده هاي الكترونيكي . قسمتهاي متحرك آن الكترونهايي بودند كه بسرعت حركت مي كردند . بزودي كامپيوترهاي الكترونيكي بهتر و سريعتري ساخته شد .
در اواخر دهة ۱۹۵۰ ، كامپيوتر هايي ساخته شد كه داراي ترانزيستور و مدارهاي مجزا از هم بودند . ترانزيستورها و مدارهاي مجزا ، قسمتهاي ريز الكترونيكي هستند . ترانزيستورها و مدارهاي مجزا ، اين توانايي را به كامپيوتر مي دارند تا سريعتر از پيش كار كند . بعضي از كامپيوتر هاي مدرن مي توانند محاسباتي را در يك بيليونيم ثانيه انجام دهند . يك بيليونيم ثانيه را يك « نانو سكنه » مي گويند . تعداد نانو سكنه ها در يك ثانيه ، مساوي است با تعداد ثانيه ها در سي سال . يك كامپيوتر مدرن مي تواند در عرض يك ساعت آنقدر محاسبة رياضي انجام دهد كه هزاران دانشمند قادر به انجام آن در تمام طول عمرشان نيستند .
كلمة « input » يا « وارده » كلمه اي است كه براي اطلاعاتي كه وارد كامپيوتر مي شود ، بكار مي برند . صدها نوع اطلاعات را مي توان وارد كامپيوتر كرد . جمعيت يك شهر يا تعداد ماشينهاي موجود در آن شهر ، مثالهايي از اين نوع اطلاعات هستند . اطلاعات ديگر عبارتند از : معادلات رياضي ، سيستمهاي حقوق ، و يا ارقام فروش يك شركت .
انواع مختلف سيستمهاي وارده « Input » وجود دارد . يكي از اينها ، سيستم وارده ي صفحه ي كليدها « Keyboard» است .
مسئوول صفحه ي كليد ها ، اطلاعات را روي يكي از اين صفحه ها ، كه مانند صفحه ي ماشين تحرير است تايپ مي كند . گاهي اوقات ، صفحه ي كليدها مستقيماً به كامپيوتر وصل است . گاهي نيز صفحه ي كليد ها باكامپيوتر خيلي فاصله دارد ؛ و اطلاعات به وسيله ي سيمهاي تلفني به كامپيوتر فرستاده مي شود .

كامپيوتر ، اطلاعاتي را كه دريافت كرده ، به يك رمز ( code) كامپيوتري مخصوص تبديل مي كند . كامپيوتر هاي مختلف ممكن است از رموز مختلفي استفاده كنند . كامپيوترها ممكن است اطلاعات را به وسيله ي يك سيستم فشار دكمه ( Butlon push) دريافت كنند . ياممكن‌اسـت‌اطـلاعات‌رابوسيــلـه ي كارتهـاي ســـوراخ‌شـــده (punchedcards) دريافـت كــنند . گاه ، اطلاعــات روي يك نـوار كـاغـذي پانــچ شــده ( punched paper Tapes) ثبت مي شود . گاه نيز اطلاعات روي يك نوار مغناطيسي مخصوص (MagneticTapes) ثبت مي شود .اين نوار مغناطيسي ، مانند نواري است كه در دستگاههاي ضبط صوت از آنها استفاده مي شود .

كامپيوترهايي كه در بانكداري بكار برده مي شوند ، اطلاعات را توسط علائم مخصوص مغناطيسي ، بر روي چكها دريافت مي كنند . كامپيوتر هاي ديگر مي توانند اطلاعات را مستقيماً از نسخه ي تايپ شده يا دست نويس دريافت دارند . كارتهاي پانچ شده و نوارهاي مغناطيسي ، معمولاً براي استفاده در آينده ، بايگاني مي شوند . به هر حال اطلاعات بسياري در داخل كامپيوتر گذارده مي شود و در آنجا مي ماند . اين اطلاعات در « حافظه » ( Memory) دستگاه ، يا قسمت « ذخيره ي» ( Storage) آن نهاده مي شود .

اطلاعات همچنين ممكن است روي يك صفحه باريك مغناطيسي ضبط شود كه اين صفحه به كامپيوتر وصل مي گردد . اين اطلاعات مي توانند بارها و بارها مورد استفاده قرار گيرند . همچنين مي توان در آنها تجديد نظر كرد يا تعويضشان نمود . اما به كامپيوتر بايد دستوراتي داده شود كه با اطلاعات ذخيره شده چكار كند . دستورات داده شده به كامپيوتر را ، «برنامه» (program) مي نامند. برنامه به همان شكل اطلاعات وارد كامپيوتر مي شود . برنامه نيز ممكن است در كامپيوتر ذخيره شود . كامپيوتر ممكن است در پي دريافت دستوري تازه ، آن برنامه را به طور خود كار به ياد آورد . برنامه توسط شخصي به نام برنامه ريز ( Programmer) تهيه مي شود .

برنامه ي او به كامپيوتر گوشزد مي كند كه چه مراحل را بايد طي كند . براي مثال به كامپيوتر مي گويد كه اطلاعات ذخيره شده را در كجا مي توان يافت . يا به كامپيوتر مي گويد كه با آن اطلاعات چكار كند . يا جواب را به چه شكل بدهد . و نيز به كامپيوتر مي گويد هر وقت در يك مسأله با چند امكان پاسخ گويي مواجه شد ؛ چه بايد بكند . پاسخي كه كامپيوتر بيرون مي دهد ، « بازده» ( output) ناميده مي شود . گاه پاسخ روي يك تكه كاغذ بيرون داده مي شود . گاه روي يك صفحه تلويزيون ( Viewing Screen) نشان داده مي شود . گاه نيز با يك سيستم صوتي جواب داده مي شود ؛ كه از قبل با صداي انسان ضبط شده است . بازده را همچنين مي توان روي كارتهاي پانچ شده ، نوار كاغذي ، و يا نوار مغناطيسي بيرون داد. اين نوع بازده اطلاعات را مي توان دوباره به عنوان وارده داخل كامپيوتر كرد ؛ تا مسائل ديگر يا پيچيده تر را حل كند .

از كامپيوتر ها براي هزاران كار ، در زمينه هاي مختلف حرفه اي ، علمي ، آموزشي و ارگانهاي دولتي استفاده مي شود . متخصص سيستمها يا تحليلگر روشها ( System Analyst) كسي است كه مسائل سازماني را كه مي خواهد از كامپيوتر استفاده كند ، بررسي مي نمايد . كامپيوتر ها به مديران كمك مي كنند تا در برنامه ريزيهاي آينده تصميم گيري نمايند . از كامپيوتر ها براي ننظيم و راه اندازي ماشينهاي توليدي استفاده مي شود . كامپيوترها براي تهيه ي وسايل مورد نياز نيز بكار مي روند .