0 ve 1

advertisement
BIL 110 Bilgisayar Giriş
Teknoloji, Bilgi ve
Bilgisayarın Tarihi
Öğrt. Gör. Dr. Ahmet Cengizhan Dirican
Bilgisayar Müh. Böl.
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.
2
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 geliştir.
Bu da yeni bilgilerin ve buna bağlı olarak yeni
teknolojilerin doğmasına neden olur.
3
Bilgisayarın Tarihi
Bilgisayar, bilindiği gibi çağımızın –özellikle de 1970’li yıllardan
sonra- en önemli ve en çok kullanılan teknolojik unsurlarından
biridir.
4
M.Ö. 3000 – M.S. 1642
 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.
5
M.Ö. 3000 – M.S. 1642
Bizim ilk hesap makinemiz ellerimizdi. Zamanla
aynı dili konuşmayan Tüccarlar ve diğerleri arasında elsayı dili gelişti.
Çakıl taşlarıyla sayıların belli gruplara ayrılmasına
"Çakıl TaşıYöntemi" 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.
6
1642-1854: 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 aritmetiksel işlemler ile
ilgileniyorlardır.
Örnek Mekanik Hesaplayıcılar;
Pascaline: 1642, Blaise Pascal, FR
Step Reckoner :1671, Gottfried von Leibniz, D
LeibnizWheel (+,-, *, /, karekök alma): 1673, Gottfried von Leibniz, D
Difference Engine (Bazı fonksiyonlar): 1830, Charles Babage, UK
7
1642-1854: 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
8
1642-1854: İlk Genel Amaçlı Bilgisayar
 1822’de Charles Babbage İngiltere’de karmaşık matematiksel tabloların formüle edilmesini
sağlayan “Difference Engine – Fark Makinesi” adlı bir makine geliştirmiştir.
 Özellikle astronomların, muhasebecilerin ve diğer kamu görevlilerinin çok sık kullanmak
zorunda kaldıkları çeşitli matematiksel tablolar ve bu tablolardaki değerler üzerinde yapılan
işlemler oldukça yorucuydu çok zaman alıyordu ve hata yapma olasılığı çok fazlaydı (Taşçı ve
Mutlu, 1991: 22) [1].
 Bu gereksinimler üzerine Babbage, 1833 yılında her hangi bir matematiksel işlemi, kullanıcının
verdiği her hangi bir sırayla yapabilecek bir makine tasarladı. Bu makineye “Analytical Engine
– Analitik Makine” adı verildi.
 Analitik Makine, buhar enerjisiyle çalışacak, dişlilerden, sayaçlardan ve bağlayıcılardan meydana
gelecek, delikli kartlar yardımıyla denetlenecekti. Analitik Makine, temel olarak iki bölümden
meydana gelecekti; kullanılacak sayıların ve ara sonuçların depolanacağı bir bellek –
memory ve işlemleri gerçekleştiren bir işlemci – processor. ,
 Ancak mali olumsuzluklar ve tasarındaki bazı aksaklıklar bu aracın geliştirilmesini engelledi.
Analitik Makine diğer geliştirilecek olan araçlar için önemli bir hareket noktası oluştur. Özellikle
bellek ve işlemci kavramları bundan sonraki gelişmelerde oldukça önemli bir yer tutacaktır.
 Babbage’nin tasarlamış olduğu Analitik Makine ilk genel amaçlı bilgisayardır.
9
1642-1854: İlk Bilgisayar Programı
 1830 yılında, Augusta Ada King adlı bir bayan, bilgisayar




tarihinin ilk programını hazırlayarak bir aracın çalışması için
uygulamıştır.
King Babbage’nin tasarladığı fakat geliştiremediği Analitik
Makine’nin çalışması için gereken programı hazırlamış, ancak bu
makinenin geliştirilmemesi nedeniyle kullanılamamıştır.
King’in hazırlamış olduğu yazılım, daha sonraki yıllarda
bilgisayarların yazılım bölümü için önemli bir başlangıç olacaktır.
Bu tarihten itibaren bilgisayarlar sadece donanım ile değil yazılım
ile de çalışır hale getirilecektir.
1979 yılında bu bayanın adı bir bilgisayar programına verilmiştir.
(ADA Programlama Dili)
Augusta Ada King
10
1642-1854: Bool Cebiri
 1854 yılında İrlandalı bilim adamı George Boole, Boolean Mantığı olarak bilinen ikili
Mantık sistemini geliştirmiştir. Boolean Mantığı, VE (^), VEYA (v) ve DEĞİL ( =
)önermelerinden meydana gelmektedir.
0 ve 0 =
0
0 veya 0 =
0
0 ve 1 =
0
0 veya 1 =
1
1 ve 1 =
1
1 veya 1 =
1
0 değil =
1
1 değil =
0
11
1854 – 1946: Klavyenin İcadı
 1874’te Christopher Latham Sholes bilgisayarın temel parçalarından olan klavyeyi
geliştirmiştir. Bu klavye Sholes’un adıyla “Sholes Keyboard” bilinmektedir. Ancak
günümüzde bu klavye daha çok “Q” veya “QWERTY” klavye olarak tanınmaktadır. Şu anda
hemen hemen tüm PC lerde kullanılan (IBM PC’ler hariç) klavyedir.
Sholes Klavyesi “Q” veya “QWERTY”
(Sholes Keyboard)
Christopher Latham Sholes
12
1854 – 1946: Telefonun İcadı
 1876’da Alexander Graham Bell dünya iletişim tarihini kökünden değiştiren ve büyük
toplumsal gelişmelere ön ayak olan telefonu buldu. Telefonun kullanım mantığı, 1991 de
Internet’in bulunarak yaygınlaşmasını da beraberinde getirmiştir. Telefonun icadının önemi
günümüzde çok daha iyi anlaşılmaktadır.
Bell’in geliştirdiği ilk telefon
13
1854 – 1946: Delikli kartlar + Elektrik
 1884’te Hermann Hollerith delikli kartlar yardımıyla çalışan ve matematiksel tabloları
hesaplayabilen makinesine üretim izni aldı.
 1890’da yine Hermann Hollerith Amerikan Nüfus dairesinin de desteği ile, delikli kartlar
ve elektrik enerjisi ile çalışan “Tabulating Machine” i geliştirdi.
 Hollerith’in geliştirmiş olduğu makine hesaplamaların daha hızlı ve güvenilir bir biçimde
yapılmasını sağlıyordu.
 Tabulating Machine 1890’daki Amerikan nufüs sayımında kullanılarak denenmiş ve
üretilmesine karar verilmiştir. Bu makine daha önceleri 8-9 yıl süren nüfus sayımı
işlemlerini 2-3 yıla indirmiştir.
 Hollerith 1896 yılında Tabulating Machine Co. Adlı şirketi kurarak ilk kez hesaplama ve
bilgisayar kuruluşunun oluşmasını sağlamıştır. Tabulating Machine Co. daha sonra, (1924)
şu anda dünyanın en büyük bilgisayar donanım ve yazılım üreticisi olan International
Business Machines (IBM) adını alacaktır.
14
1854 – 1946: Delikli kartlar + Elektrik
1890 ABD Nüfus Sayımında Kullanılan “Tabulating
Machine”
15
1854 – 1946: Analog Hesaplama Makinesi
 Hollerith’in kurmuş olduğu şirketle beraber, hesaplama ve benzeri işlemler amacıyla
üretilen araçların üretimi ticari olarak gelişmeye başladı. Üretilen araçlar genellikle devlet
kurumlarında (Askeri kurumlar, Mali işlemlerle ilgili kurumlar vb.) kullanılmaya başladı.
Böylelikle bu araçlardan seri üretime geçiş eğilimi ortaya çıkmıştır.
 1911 yılında Hermann Hollerith’in kurmuş olduğu Tabulating Machines Co.,
Computing Scale Company ve International Time Recording şirketleri birleşerek
Computing–Tabulating – Recording Company adını almış daha geniş bir çalışma
alanı kurmuştur.
 1924 yılında Computing–Tabulating – Recording Company ismini International
Business Machines Co. (IBM) olarak değiştirmiştir.
 1925’te Vannevar Bush, ilk kez geniş kapsamlı analog hesaplama makinesi olan
“Differential Analyzer”ı geliştirmiştir.
16
1854 – 1946: Analog Hesaplama Makinesi
Vannaver Bush
Differential Analyzer
17
1854 – 1946: Analog Hesaplama Makinesi
Differential Analyzer 5
ana bölümden meydana
gelmekteydi.
1.
Girdi birimi,
2.
Çıktı birimi,
3.
Veri iletiminin ve
hesaplamaların
yapılmasını
sağlayan şaftlar ve
çarklar
4.
Makineyi çalıştıran
ana burgu
5.
Elektrik motoru.
Differential Analyzer
18
1854 – 1946: Programlanabilen İlk Bilgisayar – Z1
 1931 yılında Alman bilimadamı
Konrad Zuse elektrik enerjisi ile
çalışan ilk hesaplama araçlarından
biri olan Z1’i tasarladı.
 Zuse’nin geliştirmiş olduğu bu araç,
programlanabilen ilk bilgisayar
olarak ele alınmaktadır.
 Z1 bilgisayara klavye ile girilen
verileri okuyarak ne yapması
gerektiğini belleğinde
tutabilme yeteneğine sahipti.
 Zuse daha sonra Z2, Z3 ve Z4 adlı
bilgisayarları da geliştirmiştir. (Z,
Zuse KG)
19
1854 – 1946: İlk dijital elektronik bilgisayar
 1937’de çalışmalarına başlayan ABD’li
bilimadamları George Stibitz ve S.B.
Williams 1940’da ilk dijital elektronik
bilgisayarı geliştirmiştir. Stibitz’in
geliştirmiş olduğu bu araç “Complex
Number Calculator” olarak bilinmektedir.
Bu araç ikili sisteme göre çalışmaktaydı.
 Bu araç, telefon hattına bağlı bir yazıcı
(teleprinter), bir bilgisayar ve bir
telefon hattını aynı anda kullanan ilk
bilgisayar sistemidir.
 Bu sebeple aynı zamanda ilk internet
uygulaması olarak da kabul edilebilir.

20
1854 – 1946: İlk Dijital Bilgisayar Mark-I
 1942’de Howard H. Aiken ilk dijital bilgisayar olan HARVARD MARK-I’i
geliştirdi. 1944’te Mark-I (IBM ASCC-Automatic Sequence Controlled Calculator).
 Mark-I için Charles Babbage’nin çalışması temel alınmıştır. Ancak buhar gücü yerine
elektrik, mekanik aktarıcılar yerine ise elektro-mekanik düzenekler kullanılmıştır.
 Mark-I genellikle ilk bilgisayar olarak kabul edilir. Oysa ilk Amerikan bilgisayarı Zuse’nin
bilgisayarından çok daha başarısız olmuştur.
 Mark-1 ile Z serisi bilgisayarlar arasında önemli bir farklılık hükümetleri tarafından
desteklenip destelenmemeleridir.
 Zuse, bilgisayarlarını kendi kaynakları ile gerçekleştirmiş; Aiken ise, hükümet ve ordudan
büyük destekler görmüştür.
21
1854 – 1946: İlk Dijital Bilgisayar Mark-I
IBM – ASCC MARK-1
22
1854 – 1946: 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.
23
1854 – 1946: Yüklü Program Kavramı
 1945’te John von Neumann EDVAC adlı bilgisayarda delikli kartlar ile yüklü program
işlemini gerçekleştirmiştir.
 Yüklü program kavramı (Stored program Concept)
24
1946 - 2000
 ENIAC’ın üretilmesiyle, bilgisayar üretiminde de gözle görülür bir gelişme meydana
gelmiştir. 1949 yılında John von Neumann, ENIAC projesinde gözlemci olarak çalışmış ve
panel-fiş sisteminin bilgisayarın çalışması konusundaki yetersizliği belirtmiştir.
 ENIAC’ta iş yapmak için bellekte saklanan veriler üzerinde yapılacak olan işlemler
operatörler tarafından sırayla makineye bildiriliyordu. Bu bildirim, makinenin panelindeki
çeşitli hücrelere sokulan fişler yardımıyla, devrelerin uygun bir biçimde kapanması esasına
dayanıyordu.
 Bunun üzerine kendisinin geliştirmiş olduğu “bellekte saklı program” fikrini ortaya atmıştır.
Bu ilkeye dayalı olarak üretilen ilk bilgisayar tasarımı EDVAC’(Electronic Discrete
Variable Automatic Calculator) tır. Ancak bu tasarım 1952 yılına kadar başarıya
ulaşamamıştır.
 1950’li yılların başlarına gelindiğinde seri halde bilgisayar üretimi çalışmaları hız kazandı.
ENIAC’ı tasarlayan Eckert ve Mauchly (Eckert and Mauchly Computer Corporation)
ticari olarak bilgisayar üretmek için şirket kurdular. Bunu IBM izledi. Piyasa için bilgisayar
üretmek için organize olan bu iki firma işe lambalı bilgisayarlar ile başladı.
25
1946 – 2000 : UNIVAC-1 (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
26
1946 – 2000 : Whirlwind (Gerçek zamanlı ilk bilgisayar)
 1951 yılında ilk gerçek zamanlı bilgisayar olan Whirlwind geliştirildi.
Whirlwind
27
1946 – 2000 : Vakum tüplerden Silikona
 1954’te bilgisayar üretiminde vakum tüpleri yerine silikon entegre devreler
kullanılmaya başladı.
28
1946 – 2000: H316
 1969’da Honeywell şirketi ilk kez ev ve ofislerde kullanılabilecek olan H316 adlı bilgisayarı
üretti.
Honeywell H316 “Kitchen Computer”
29
1946 – 2000: ilk kişisel bilgisayar Geliştirme
 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.
30
1946 – 2000: 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 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.
31
1946 – 2000: 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.
 1987’de Texas Instruments ilk Artificial Intelligence (Yapay Zeka) mikroçipini üretti.
Osborne 1
32
1946 – 2000: 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
33
1946 – 2000: PDAs
PDA Personel Dijital Assistant
34
2000 – 2012: Daha küçük, Taşınabilir,
Dokunmatik, Hareket Algılayıcılı, Paylaşım
35
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.
36
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.
37
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.
38
Üçüncü Kuşak Bilgisayarlar
(1964-1970)
 Transistörler bir araya getirilerek Entegre Devreler yapıldı.
 İlk Merkezi İşlem birimi CPU yapıldı.
39
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.
40
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.
 ….
41
Download