Teknoloji, Bilgi ve Bilgisayarın Tarihi

... konulu sunumlar: "Teknoloji, Bilgi ve Bilgisayarın Tarihi"— Sunum transkripti:

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

2 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.

3 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.

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

5 Bilgisayarlar ve Hesaplama İhtiyacı (1/2)
Bilgisayarın tarihi günümüzden yaklaşık sene evveline dayanmaktadır. Bu tarih ilk olarak hesaplama ve bilgi depolama ihtiyaçları üzerinde gelişme göstermiştir. Bu gelişme özellikle insanların birbirleri ile olan ilişkilerine paralel olarak gerçekleşmiştir.

6 Bilgisayarlar ve Hesaplama İhtiyacı (2/2)
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 ve her satış ve veya alış için hesaplanması ve saklanması gereken pek çok veri ortaya çıkar. Bu nedenle de ticaretle uğraşanların bilgisayarın gelişiminde de önemli yere sahiptir; ve bu nedenle bilgisayarlar ilk olarak hesaplama işlemi üzerine geliştirilmişlerdir.

7 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.

8 İlk Mekanik Hesaplayıcılar…
15.yy’dan itibaren dünyanın ticari, kültürel, politik ve askeri merkezi Avrupa’ya kaymaya başlamıştır. Böylece 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

9 İlk Mekanik Hesaplayıcılar
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): Pascaline (+, -)

10 Delikli kartlarla Programlama
Jacquard kendi dokuma tezgahlarında bir desenden birden fazla ve hızlı olarak dokumak için kartlar üzerine desen ve renkleri ikili sistem (0,1) mantığı içerisinde tanımlayarak dokuma tezgahlarını programlama yoluna girmiştir. Jacquard, dokuma tezgahını denetleyen ve delikli kartlar esasına göre çalışan bir mekanizma kurmuştur. Her karttaki delik kalıbı kullanılacak ipliğin rengini belirliyordu. Çalışanların konumu da kartlara göre belirleniyor böylelikle de makinanın çalışması kontrol ediliyordu. Delikli kart Jacquard’ın delikli kartlar ile çalışan programlanabilir dokuma tezgahı

11 İlk Bilgisayarlar ve Bilgisayar Nesilleri
Mekanik hesaplayıcılardan sonra elektrikle çalışan elektromekanik bilgisayarlar üretilmeye başlandı. Delikli kartlarla girdi, çıktı, ve talimat verme işlemleri gerçekleştirildi. Değişen fiziksel yapıları ve teknolojileriyle tamamen elektronik modern bilgisayarlar üretilmeye başlandı. Teknolojide olan gelişmeler belirli bir bilgi birikimi neticesinde olduğundan bilgisayar tarihi eski tarihlerde yapılmış olanların üzerine son 62 yıl içerisinde hızlı gelişmeler göstermiştir. Bilgisayarların bu süreç içerisindeki gelişimi özellikle donanımsal gelişmelerine göre aşağıdaki gibi kuşaklara ayrılmıştır. Hollerith’s Machine, 1887 Bugün bilgisayarların çoğu John Von Neumann’ın 1945’te öne sürdüğü “Saklı Program Kavramı” fikrine (Stored Program Concept) dayanmaktadır. Bu mimariye göre bir bilgisayarın üç temel özelliği vardır: Veri ve talimat tek bir oku/yaz hafızadadır. Program ve ihtiyaç duyduğu veri aynı geçici hafızada depolanır. Hafıza içeriği adresli bölmelerdedir. Her bir bölmeye adresi ile ulaşılıp içeriği üzerinde işlem yapılabilir. İşleme sıralı bir biçimde gerçekleşir. Bir talimattan diğerine aksi belirtilmedikçe geçilir. MARK-I, 1943

12 Birinci Kuşak Bilgisayarlar (1946-1959)
Bu devrede geliştirilen bilgisayarların en büyük dezavantajları kaba, büyük, hantal, yavaş olup fazla enerji tüketmeleriydi. Bunların temel sebebi ise bilgisayarların üretiminde vakum tüplerinin kullanılmasıydı. Programlama zordu ve makine dilinde yapılıyordu. Yükü Program Konsepti kullanılor; programlar ve bilgiler aynı bellekte saklanıyordu.

13 ENIAC - Tümüyle elektronik olarak çalışan ilk bilgisayar
1943’te yapımına başlanan ENIAC adlı bilgisayar yılında tamamlandı. ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) mali kaynakları Pentagon tarafından karşılanan bir deneme çalışması olarak başlamıştır. ENIAC, 30 ton ağırlığında, yaklaşık vakum tüpü, 1500 röle, direnç ve 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 ( ) 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. This was the first electronic computer developed in 1946 by a team lead by Professor Eckert and Mauchly at the University of Pennsylvania in U.S.A. This computer was called Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC), which used high speed vacuum tube switching devices. It had a very small memory and it was used for calculating the trajectories of missiles. It took 200 microseconds for addition and about 2800 microseconds for multiplications for multiplication. The giant machine was 30×50 feet long and weighed about 30 tons, contained 18,000 vacuum tubes, 70,000 resistors, 10,000 capacitors, 6000 switches, used 150,000 watts of electricity and costs $400,000. When ENIAC was built, it was 5000 times faster than the closest competitor The Howard MARK-I.

14 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 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

15 İkinci Kuşak Bilgisayarlar (1959-1964)…
1954’te bilgisayar üretiminde vakum tüpleri yerine silikon entegre devreler kullanılmaya başladı. Böylece bilgisayar boyutları ciddi oranda küçülürken buna karşın hızları artmaya başladı.

16 İkinci Kuşak Bilgisayarlar (1959-1964)
Böylece daha hızlı, küçük ve daha az elektrik harcayan bilgisayarlar üretmek mümkün oldu. Programlama için ASSEMBLER dili kullanılmaya başlandı. Bu dönem bilgisayarlarına yazıcılar, teyp (tape) birimleri ve disk birimleri eklendi. Artan hafıza kapasitesi ve hız ile birlikte FORTRAN, COBOL, ALGOL, SNOBOL gibi programlama dilleri ortaya çıktı. İşletim sistemi ve çeşitli programlar bilgisayarlar tarafından kullanılmaya başlandı. IBM 1401 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. UNIVAC 1108

17 Üçüncü Kuşak Bilgisayarlar (1964-1970)
Transistörler bir araya getirilerek Entegre Devreler yapıldı. İlk Merkezi İşlem birimi CPU yapıldı. Hafıza (RAM) kapasitesi ve manyetik disk kapasitesi görülür şekilde arttı. Bu sürede bilgisayarlar eğitim kurumları, araştırma şirketleri ve daha küçük işletmelerce de kullanılmaya başladı. 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. A Honeywell 6000 Series Computer IBM 360

18 Dördüncü Kuşak Bilgisayarlar (1970 - …)
Mikroişlemlicinin icadı 4. nesil bilgisayarları ortaya çıkardı; artık işlem ve kontrol birimlerinin tümünün bir arada bulunduğu hızlı “chip” ler geliştirildi. Böylece çok güçlü, yetenekli işletim sistemlerine sahip kişisel bilgisayarlar üretmek mümkün oldu. Hafıza ve sabit disk kapasiteleri artarken, CD Romlar popülerleşti. Çok küçük ve taşınabilir bilgisayarlar yapıldı. LAN (Local Area Networks) ve WAN (Wide Area Network) geliştirildi. 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.

19 1970’ten sonra… 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 transistor 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.

20 1970’ten sonra… (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 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.

21 1970’ten sonra… (İlk Taşınabilir Bilgisayarlar)
1981’de Adam Osborne başarılı taşınabilir bilgisayarı geliştirdi 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 ulaştı. IBM 5100 ise Osborn-1’den önce geliştirilmiş taşıanabilir bir bilgisayardır. IBM 5100, 1975 Osborne 1

22 1990’dan sonra... (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. PDA (Personel Dijital Assistant) türü bilgisayarlar üretilmeye başladı. Poqet Cep bilgisayarları

23 1990’dan sonra... (PDA’lar) PDA Personel Dijital Assistant

24 1990’dan sonra... Daha küçük, Taşınabilir, Dokunmatik, Konum, Görüntü, Ses ve Hareket Algılayabilen, 7/24 İnternete Bağlı, aynı zamanda telefon bilgisayarlar…

25 Beşinci Kuşak Bilgisayarlar (…, ?)
Yerel depolama ve işleme yerine çevrim içi global hizmet alımı (Cloud Computing). Yeni etkileşim tekniklerinin yaygınlaşması Gelişmiş sesle iletişim Daha çok hareket algısı , jest ve mimikler Giyilebilir ürünler Yüz, duygu tanıma Düşünerek iletişim Yapay zeka yapma yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Bilgisayarların insanlara duyarlı ve uyumlu hale gelmesi: Bilgisayarların insanlarla diyalog içinde (doğal dil, jest ve hareketleri algılayabilen ve belki benzer şekilde cevap verebilen) tıpkı bir asistan veya iş arkadaşı şeklinde çalışması. Kuantum hesaplama, nano teknoloji, paralel hesaplama, … The fifth generation computing devices are based on artificial intelligence and are still in development, though there are features like voice recognition, face recognition, finger print recognition, gesture recognition etc. are being used today. Applications like 6th sense technology are still in development. The use of parallel processing and superconductor is helping to make artificial intelligence a reality. Quantum computation and nanotechnology will radically changing the face of computers in years. The goal of fifth generation computing is to develop devices hat respond to natural language input and are capable of learning and self-organization. The key developments of fifth generation computers are summed up as :- ULSI (Ultra Large Scale Integrations), scalable parallel computers, workstation clusters, Intranet, Internet, WWW, Micro-kernels, Portable software and hardware platforms etc. The most noticeable characteristic of 5th gen computers is the ability to apply previously gained knowledge, draw conclusions and then execute a task, The computer in short simulate the human ability in reason. Computers will have to be able to classify information, search large database rapidly. Input devices become highly advanced.