Teknoloji, Bilgi ve Bilgisayarın Tarihi BIL 110 Bilgisayar Giriş Teknoloji, Bilgi ve Bilgisayarın Tarihi Öğrt. Gör. Dr. Ahmet Cengizhan Dirican Bilgisayar Müh. Böl.

insan gereksinimleri, istekleri ve amaçları ile şekillenmektedir. Teknoloji (1/2) İnsanlar; Beslenmek Barınmak, Güvenliklerini sağlamak, Sağlık, gibi yaşamsal işlemlerini daha rahat ve güvenli bir biçimde gerçekleştirmek amacıyla teknoloji geliştirmektedirler. Yani teknoloji insan gereksinimleri, istekleri ve amaçları ile şekillenmektedir.

Teknoloji (2/2) İnsan doğduğu andan itibaren bir şeyler öğrenme çabası içindedir. Bu durum, insanın yaşamını sürdürmesi için yapması gereken doğal ve zorunlu bir davranıştır. İnsan bunu yaparken çevresindeki birçok nesneden, canlıdan ve doğa olaylarından etkilenmektedir. Böylece insanlar yeni düşünceler ve yeni fikirler geliştirir. Bu da yeni bilgilerin ve buna bağlı olarak yeni teknolojilerin doğmasına neden olur. Bu teknolojilerden biride bilgisayar teknolojileridir.

Bilgisayarın Kısa Tarihi Bilgisayar, bilindiği gibi çağımızın –özellikle de 1970’li yıllardan sonra- en önemli ve en çok kullanılan teknolojik unsurlarından biridir.

Hesapmala İhtiyacı Bilgisayarın tarihi günümüzden yaklaşık 5000 sene evveline dayanmaktadır. Bilgisayar tarihi bilgi işleme, hesaplama ve depolama işlemleri üzerinde gelişme göstermiştir. Bunun nedeni eski çağlardan beri, başka bir değişle insanların birbirleri ile olan ilişkilerinden itibaren sözü edilen işlemler de gelişme göstermiştir. Bu ilişkilerin başında ticari ilişkiler gelmektedir. Üreticinin, ürün miktarı, üretim alanı, üretim maliyeti vb., tüketicinin alım gücü gibi değişkenler, ticareti etkileyen en önemli noktalardır ve bilinmesi gereken önemli bilgilerdir. Ancak bütün bu değişkenler sürekli olarak değişir. Bu nedenle de ticaretle uğraşanların bilgisayarın gelişiminde de önemli yere sahiptir. Bilgisayarlar ilk olarak hesaplama işlemi üzerine geliştirilmişlerdir.

İlkel Hesaplama Yaklaşımları Bizim ilk hesap makinemiz ellerimizdi. Zamanla aynı dili konuşmayan Tüccarlar ve diğerleri arasında el-sayı dili gelişti. Çakıl taşlarıyla sayıların belli gruplara ayrılmasına "Çakıl Taşı Yöntemi" dendi. Ama bu yöntemle işin çoğunu insan yapıyordu. Bu sıralarda taşınabilir bir çakıl taşı aleti yapma düşüncesi ortaya çıktı. Bundan Abaküs geliştirildi. Çin, Eski Yunan ve Roma'da değişik tür abaküsler kullanıldı. Günümüzde de Asya'nın birçok yöresinde Abaküs kullanılmaktadır. Çalışma mantığı olarak düşündüğümüzde ilk bilgisayar olarak nitelendirilebilecek olan araç abaküstür.

İlk Mekanik Hesaplayıcılar 15.yy’dan itibaren dünyanın ticari, kültürel, politik ve askeri merkezi Avrupa’ya kaymaya başlamıştır. Bilimsel çalışmalar Avrupa’da odaklanmaya ve yayılmaya başlamıştır. Avrupalı bilim adamları çeşitli alanlardaki bilimsel çalışmalar için, giderek artan bir yoğunlukta aritmetik işlemler ile ilgileniyorlardır. Örnek Mekanik Hesaplayıcılar; Pascaline: 1642, Blaise Pascal, FR Step Reckoner :1671, Gottfried von Leibniz, D Leibniz Wheel (+,-, *, /, karekök alma): 1673, Gottfried von Leibniz, D Difference Engine (Bazı fonksiyonlar): 1830, Charles Babage, UK Aritmetik; matematiğin sayılar arasındaki ilişkiler ile sayıların problem çözmede kullanımı ile ilgilenen dalı.[1] Aritmetik kavramı ile genellikle sayılar teorisi, ölçme ve hesaplama (toplama, çıkarma, çarpma, bölme, üs alma, kök alma) kastedilir.[1] Bununla birlikte bazı matematikçiler daha karmaşık çeşitli işlemleri de aritmetik başlığı altında değerlendirirler

1642-1854: İlk Mekanik Hesaplayıcılar (2/2) Leibniz Wheel (+,-, *, /, karekök alma): 1671 yılında Gottfried von Leibniz, zaman alıcı ve rutin aritmetiksel işlemleri kendisinin yerine yapacak bir makine tasarlamıştır. Leibniz’in geliştirmiş olduğu araç, tekrarlı toplama işlemlerini yaparak, iki sayının çarpımını bulabiliyordu. Bunun dışında çıkarma, bölme ve karekök alma işlemlerini de gerçekleştirebiliyordu. Bu aracın adı Step Reckoner’dı ve hiçbir zaman yaygın bir kullanımı olmamıştır. Leibniz, bilgisayarın temel çalışma prensibi olan ikili sistemin de öncülerindendir. Bu sisteme göre, derecelendirilmiş bir tekerleğin, çeşitli pozisyonları, farklı basamaklara karşılık geliyordu. Tekerleğin gerektiği kadar döndürülmesi ile, sonuçlar elde ediliyordu. Difference Engine (Bazı fonksiyonlar):

ENIAC (Tümüyle elektronik olarak çalışan ilk bilgisayar) 1943’te yapımına başlanan ENIAC adlı bilgisayar 1946 yılında tamamlandı. ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) mali kaynakları Pentagon tarafından karşılanan bir deneme çalışması olarak başlamıştır. ENIAC, 30 ton ağırlığında, yaklaşık 18.000 vakum tüpü, 1500 röle, 70.000 direnç ve 10.000 kondansatörden meydana gelen ve 10 x 15 m yani 150 metrekarelik bir alanı kaplayan dev bir makine idi. ENIAC’ın çalışması için 700 KW’lık güce gereksinim vardı. Bu makine on haneli 5000 sayıyı bir saniye içinde toplayabiliyordu. Mekanik hesap makinelerinden 1000 kat daha hızlıydı ve o güne kadar elde edilen en büyük işlem hızının (Mark-1) yaklaşık 20 katına sahipti. Tümüyle elektronik olarak çalışan ilk bilgisayar, ENIAC’tır. ENIAC, 6 bayan operatör tarafından programlanıyordu. Programla yöntemi ise elle takılıp çıkarılan fişler, kablolar ve kumanda edilen düğmelerdi. ENIAC, tam 8 yıl boyunca (1947-1955) hizmet verdi. Ancak çalışma masrafları kendisinden sonra geliştirilen çocukları, EDVAC ve ORDVAC’dan fazla olmaya başlayınca, 2 Ekim 1955 yılında saat 11:45'de elektrik bağlantıları kesildi. Böylece dünyanın ilk elektronik bilgisayarı görevini tamamlamış olarak tarihteki yerini aldı.

UNIVAC (Ticari olarak üretilen ilk bilgisayar) ENIAC’tan sonra benzer ilkelerle yapılan ilk bilgisayar UNIVAC-1 (Univesal Automatic Computer) olmuştur. ENIAC’ın tasarımcıları tarafından yapılan UNIVAC-1, 1951’de tamamlandı ve ABD Sayım Bürosuna satıldı. 1952 ve 1953’te üç, 1954 ve 1955’te yedi, 1956’da onbeş ve 1958’de de bir adet üretildi ve satıldı. Buradan da anlaşılacağı gibi UNIVAC-1 ticari olarak üretilen ilk bilgisayardır. Ayrıca 1954’te General Electric’e satılan Univac, iş dünyasına giren ilk bilgisayar olmuştur. Universal Automatic Computer UNIVAC-1

Vaküm Tüplerden Silikona 1954’te bilgisayar üretiminde vakum tüpleri yerine silikon entegre devreler kullanılmaya başladı. Böylece bilgisayar boyutları ciddi oranda küçülürken buna karşın hızları artmaya başladı.

ilk kişisel bilgisayar 1969’da IBM dünyanın ilk kişisel bilgisayarını geliştirme çalışmalarını başlattı. Bu bilgisayar SCAMP olarak adlandırıldı. 1970’de birçok bilgisayar firması kendi sistemlerini piyasaya sürdü. Bunun yanı sıra farklı yazılım ve donanım üreticileri kendi geliştirmiş oldukları RAM, yazıcı ve mikro işlemcileri piyasaya sürmüşlerdir. 1971’de Intel, ilk mikro işlemci olan Intel 4004’ ü geliştirdi. 1971’de John Blankenbaker ilk kişisel bilgisayar (PC) olan Kenbak I geliştirdi. 1971’de bir mikroçip üzerinde 15.000 transistör bulunan ilk mikro işlemci Texas Instruments tarafından geliştirildi. 1972’de C programlama dili geliştirildi. 1972’de UCLA Üniversitesi’nde ilk kez bilgisayarlar arası iletişim gerçekleştirildi.

Microsoft, Apple,Commodore,… 1975’te Bill Gates Microsoft’u kurdu ve İlk bilgisayar mağazası California Santa Monica’da açıldı. 1977’de Apple bilgisayar kuruldu. (Apple Macintosh) 1980’de Microsoft, UNIX işletim sisteminin lisansını alarak kendi XENIX işletim sistemini piyasaya sürmüştür. 1980’de ABD’de kullanılan bilgisayar sayısı 1.000.000 yükseldi. 1981’de Commodore firması, 1 milyondan fazla satış yapan VIC-20 ev ve ofis bilgisayarını üretti. 1981 de IBM ilk kişisel bilgisayarın ı üretti (IBM 5150). Böylece IBM uyumlu bilgisayar mimarisi ortaya çıktı.

İlk Taşınabilir Bilgisayar 1981’de Adam Osborne ilk taşınabilir bilgisayarı geliştirdi. 1981 yılında piyasaya sürdüğü 11 kilo ağırlığındaki ilk taşınabilir bilgisayarla önemli bir ticari başarı elde eden Osborne’un adını taşıyan şirketi, aşırı ve disiplinsiz şekilde büyümesinin ardından 2 yıl sonra iflas etmişti. Osborne’un 1982’de ayda 10 binden fazla satan portatif dikiş makinesi büyüklüğündeki bilgisayarı o dönemde büyük beğeniyle karşılanmıştı. 1986’da ABD’de bilgisayar kullanımı 30.000.000 ulaştı. Osborne 1

İlk Cep Bilgisayarları 1989’da Poqet firması MS-DOS ile çalışan ilk cep bilgisayarını tanıttı. 1989’da bir bilgisayarın taşıması gereken tüm özellikleri barındıran ve pillerle çalışan notebook türü bilgisayarlar piyasaya sürüldü. 1991’de ilk internet uygulaması gerçekleştirildi. 1992-3 PDA (Personel Dijital Assistant) türü bilgisayarlar üretilmeye başladı. Poqet Cep bilgisayarları

PDA’lar PDA Personel Dijital Assistant

Daha küçük, Taşınabilir, Dokunmatik, Hareket Algılayıcılı Bilgisayarlar

Bilgisayar Nesilleri Teknolojide olan gelişmeler belirli bilgiler birikmesi niteliğinde olduğundan bilgisayar tarihi eski tarihlerde yapılmış olanların üzerine son 62 yıl içerisinde hızlı gelişmeler göstermiştir. Bilgisayarların bu süreç içerisindeki gelişimi aşağıdaki gibi kuşaklara ayrılmıştır.

Birinci Kuşak Bilgisayarlar (1946-1959) İlk programlama dili makine dilinde yazılmaya başlandı ve bilgiler bellekte saklanıyordu. Bu devrede geliştirilen bilgisayarların en büyük dezavantajı kaba, büyük ve hantal olan vakum tüpleridir. 1945 ile 1956 arasındaki yıllara tekabül eden bilgisayarlardır ki, II. Dünya Savaşı şartlarının süreçte belirgin bir rolü olmuştur. Ezcümle Alman mühendis Konrad Zuse, 1941’de uçak ve roketler için Z3 olarak adlandırılan bilgisayarı; buna mukâbil müttefik kuvvetler bilgisayar çalışmasına hız vermiş ve bu bağlamda İngilizler, Almanların mesajlarını çözmek için Colossus adlı gizli kodları kırabilme özelliği olan bilgisayarı, İBM şirketiyle çalışan Howard Hathaway Aiken Mark 1’i; yine savaş şartlarında gelişen bir diğer bilgisayar Amerikan Hükümeti Pensilvanya Üniversitesi ile ortaklaşa ENİAC’ı tasarlamışlardır.

İkinci Kuşak Bilgisayarlar (1959-1964) İlk dönemde kullanılan Vakum Tüplerinin yerine transistörler kullanılmaya başlandı. Bununla beraber daha hızlı ve daha az elektrik harcamaktaydı. ASSEMBLER makine dili kullanılmaktaydı. Bu dönem bilgisayarlarına yazıcılar, tape birimleri, disk birimleri, işletim sistemi ve çeşitli programlar eklendi. 1959 ile 1964 arasındaki gelişim ve değişimi havi bilgisayarlardır. Bu evrenin belirgin hususiyeti; vakum tüpler yerine transistorların bilgisayarda kullanılmasıdır. Transistor, yarı iletken malzemeden imal edilmiş elektronik devre elemanıdır. Transistorların vakumlu tüplere oranla enerji verimleri yüksektir. Ayrıca bir tüp belirli bir ısınma süresi geçmeden çalışmadığı hâlde, transistorlar gerilim uygulandığı gibi çalışıyordu. Boyut olarak tüplerden çok daha küçük ve portatif olan ve ömrü tüplerden 5 kat daha fazla olan transistorlar bu evrede belirgin bir rol üstlenmiştir. 1960’lı yılların başlarında üniversitelerde ve işyerlerinde ikinci nesil bilgisayarlar kullanılmaya başlandı. Bu dönem bilgisayarlarına yazıcılar, tape birimleri, disk birimleri, işletim sistemi ve çeşitli programlar eklendi. Ayrıca yine bu dönemde bilgisayarın gelişimine paralel yeni meslek gurupları teşekkül etti: Programcı, bilgisayar sistem uzmanı ve sair… İkinci nesil bilgisayarlara en önemli örnek IBM 1401’dir.

Üçüncü Kuşak Bilgisayarlar (1964-1970) Transistörler bir araya getirilerek Entegre Devreler yapıldı. İlk Merkezi İşlem birimi CPU yapıldı. 1964-1970 arası zaman dilimini kapsayan bu evrede; vakumlu tüplerden daha avantajlı olsalar dahi fazla miktarda ısı yaydıkları için transistorlar, makinenin hassas iç parçalarının çabuk bozulmasına sebep oluyordu. Ama kuartz bu sorunu çözdü. Kuartz bugün alternatif tıpta da kullanılan değerli bir taştır. Radyasyonu engelleyici bir özelliği vardır. 1958 yılında Texas Instruments mühendislerinden Jack Kilby tümleşik devreyi (Integrated Circuit (IC)) geliştirdi. Tümleşik devre (IC), kuartzdan yapılmış küçük bir silikon disk üzerinde 3 elektronik bileşenden meydana gelir. Bu dönem, pek çok parçanın monte edildiği çip sâyesinde bilgisayarlar hızlı bir şekilde küçülmeye başladı. Yine bu dönem, işletim sistemi çerçevesinde alternatif programların çoğaldığı dönemdir.

Dördüncü Kuşak Bilgisayarlar (1970 - …) İşlem ve kontrol birimlerinin tümünün bir arada bulunduğu chipler geliştirildi. Boyutlat küçülürken fiyat düşütü. İlk kişisel bilgisayar üretildi. LAN (Local Area Networks) ve WAN (Wide Area Network) geliştirildi. Çok küçük ve taşınabilir bilgisayarlar yapıldı. Internet hayatın her alanına girdi ve yaygınlaştı. 1970’den günümüze kadar olan evre... Bu evrede çiplere, binlerce bileşen monte edildi. Boyutlar küçüldükçe küçüldü. Bu dönemde bilgisayarların boyutları daha da küçüldüğü gibi, fiyat cinsinden ederi de azaldı, ucuzladı. 1971 yılında İntel 4004 çipini üretti. 1981’de evde, işyerinde, okulda kullanılmak suretiyle bilgisayarlar günlük hayata girdi. Bu dönem, kişisel bilgisayarların(Personal Computer -PC-) başlangıç dönemidir. 1981’de kişisel bilgisayar adedi 2 milyonken 1982’de 5.5 milyon, 1992’de bu sayı 65 milyon olmuştur. Ayrıca İBM PC ile Apple rekabeti de bu dönemde ( 1984) başlar. Bu dönemde, aralarında mesafe bulunan(170 Metreye kadar ) bilgisayarları birbirine bağlayan adına LAN denilen ağ sistemi geliştirildi. LAN’ın açılımı: Local Area Network’tur. Türkçesi: Yerel Alan Ağı. Ayrıca aralarında coğrafî bir uzaklık mevzubahis olan yerlerde konumlanmış (meselâ iki şehir veya iki ülke) bilgisayarları birbirine bağlamak için WAN ağı geliştirildi. İnternet dediğimiz olgu, WAN’ın ürünüdür. Neticede WAN ile bağlı olan bilgisayarlar, mevcut bilgisayarlarda bulunan bütün verileri kullanabilir. Yine bu dönemde dizüstü ve cebe sığabilecek kadar küçük bilgisayarlar yapıldı, geliştirildi. İnternetin insan hayatına girmesi ve yaygınlaşmasıyla bilgisayarın önemi kat kat daha da arttı.

Beşinci Kuşak Bilgisayarlar (…, ?) Yapay zeka yapma yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Yerel depolama ve işleme yerine global hizmet alımı (Cloud Computing) Yeni etkileşim tekniklerinin yaygınlaşması Dokunma Konuşma Hareket Düşünerek iletişim Bilgisayarların insanlara duyarlı ve uyumlu hale gelmesi. Bilgisayarların insanlarla diyalog içinde tıpkı bir asistan veya iş arkadaşı şeklinde çalışması. ….