معرفی تاریخچه نسل های کامپیوتر (انقلاب های صنعت الکترونیک)

دستگاه کامپیوتر از زمان اختراعش در چند دهه قبل تا امروز تحولات زیادی را سپری کرده که کاملا بر اساس علم و صنعت الکترونیک بوده. دانشمندان پیشرفت کامپیوتر را به 5 دسته یا 5 نسل دسته بندی می کنند.

به این صورت که از کشف یا اختراع جدیدی در علم الکترونیک، باعث به وجود آمدن یک نسل جدید از کامپیوتر شده.

در این پست به طور کامل این 5 نسل را به همراه تاریخ کشف شان را توضیح می دهم و همچنین ذکر می کنیم که علم الکترونیک چه نقشی در به وجود آمدن آن نسل کامپیوتر داشته. پس با ما باشید:

 

نسل اول: لامپ های خلاء (1940 تا 1956)

اینها اولین کامپیوترهایی بودند که اختراع شدند که از لامپ های خلاء (vacuum tube) به عنوان مدار و از درام های مغناطیسی به عنوان حافظه استفاده می کردند. در نتیجه آنها اندازه بسیار بسیار بزرگی داشتند که تقریبا تمام فضای اتاق ها را اشغال می کردند و قیمت بسیار گرانی هم داشتند. اینها عناصر ناکارآمدی بودند که گرمای زیادی تولید می کردند که در نتیجه باعث سوختن ها و مشکلات زیادی می شدند.

کامپیوترهای نسل اول متکی به “زبان ماشین” (که ابتدایی ترین زبان برنامه نویسی است که می تواند توسط کامپیوترها درک شود) بودند. این کامپیوترها محدود به این بودند که فقط یک مسئله را در یک زمان می توانستند حل کنند. ورودی کامپیوتر بر اساس کارت های پانچ شده و نوار کاغذ بود. خروجی آن هم بر روی کاغذ پرینت میشد.

از نمونه های این نسل کامپیوترها می توان به کامپیوترهای UNIVAC و ENIAC اشاره کرد. این کامپیوترها نخستین بار توسط اداره آمار ایالات متحده آمریکا استفاده شدند.

 

 

نسل دوم: ترانزیستورها (1956 تا 1963)

جایگزین شدن ترانزیستورها به جای لامپ های خلاء، باعث به وجود آمدن نسل دوم کامپیوترها شد. با اینکه ترانزیستورها در سال 1947 اختراع شدند، اما به طور موثری در کامپیوترها تا پایان دهه 1950 استفاده نشدند. آنها بهبود چشمگیری نسبت به لامپ های خلاء بودند، علی رغم اینکه هنوز آنها هم کامپیوترها را در معرض گرمای زیاد آسیب زا قرار می دادند. با این حال ترانزیستورها نسبت به لامپ های خلاء بسیار برتر بودند، که کامپیوترها را کوچکتر، سریع تر، ارزان تر، و سبک در مصرف برق می کردند. آنها هنوز متکی به کارت های پانچ شده برای ورودی بودند.

 

 

این دستگاههای ترانزیستوری، اولین کامپیوترها برای ذخیره دستورالعمل ها در حافظه های شان بودند که از درام مغناطیسی به “فناوری” هسته مغناطیسی تغییر کردند. نسخه های اولیه این دستگاهها برای صنعت انرژی اتمی طراحی شدند.

 

 

نسل سوم: مدارهای مجتمع یا IC ها (1964 تا 1971)

در این زمان، ترانزیستورها اکنون بسیار کوچک تر شدند و در چیپ های سیلیکونی (با نام نیمه هادی ها) قرار گرفتند. این باعث افزایش چشمگیری در سرعت و کارآمدی این دستگاهها گردید. این ها اولین کامپیوترهایی بودند که کاربران با استفاده از کیبوردها و مانیتورها و سیستم عامل ارتباط برقرار می کردند، که پیشرفت عظیمی نسبت به کارت های پانچی و کاغذهای پرینتی بود. این پیشرفت، این کامپیوترها را قادر ساخت که چندین عملیات را در یک زمان با استفاده از برنامه ای مرکزی که در حافظه مانیتور انجام میشد انجام دهند.

در نتیجه این پیشرفت ها که مجددا دستگاهها را ارزان و کوچک تر ساخته بودند، بازار انبوهی از کاربران در طول دهه 1960 به وجود آمد.

 

 

نسل چهارم: میکروپروسسورها (1972 تا 2010)

نسل چهارم کامپیوترها، همین کامپیوترهایی است که ما افراد معمولی در خانه ها یا لپ تاپ هایمان استفاده می کنیم.

این انقلاب را می توان در یک کلمه خلاصه کرد: Intel. این شرکت سازنده چیپ، چیپ Intel 4004 را در سال 1971 طراحی کرد، که همه اجزای کامپیوتر (CPU و حافظه، و کنترل های ورودی/خروجی) را روی یک چیپ قرار داد. چیزی که در دهه 1940 یک اتاق را اشغال می کرد اکنون در کف یک دست جا می شد. این چیپ اینتل، صدها مدار مجتمع (IC) را در خود قرار داده بود. سال 1981 اولین کامپیوتر (IBM) که برای استفاده خانگی بود ساخته شد و سال 1984 کامپیوتر MacIntosh توسط شرکت Apple ساخته شد. میکروپروسسورها (ریزپردازنده ها) حتی فراتر از حوزه کامپیوترها رفتند و وارد عرصه محصولات روزمره زیادی شدند.

 

 

این افزایش توان این کامپیوترهای کوچک به این معنا بود که آنها می توانند بهم متصل شوند، که شبکه ها را می ساخت. چیزی که در نهایت باعث توسعه، تولد و تحول سریع اینترنت شد. از دیگر پیشرفتهای مهم در طول این برهه زمانی می توان به رابط کاربری گرافیکی (GUI) و موس اشاره کرد و اخیرا به پیشرفتهای عظیم در سازگاری لپ تاپ و وسایل دستی (تبلت ها) اشاره کرد.

 

نسل پنجم: Artificial Intelligence یا هوش مصنوعی (2010)

وسایل کامپیوتری با هوش مصنوعی هنوز در حال توسعه هستند، اما برخی از این فناوری ها شروع به ظهور کرده اند و مورد استفاده قرار گرفته اند مانند تشخیص صدا.

AI (هوش مصنوعی) واقعیتی است که با استفاده از پردازش موازی و ابررساناها ممکن شده است. کامپیوترها درحالیکه به سمت آینده به پیش می روند مجددا به شدت توسط محاسبه کوانتومی، فناوری مولکولی و نانو متحول خواهند شد.

ضرورت نسل پنج، استفاده از این فناوری ها خواهد بود که در نهایت دستگاههایی خواهند ساخت که می توانند زبان طبیعی را پردازش کنند و به آن پاسخ دهند، و قابلیت آموختن و سازماندهی خودشان را دارند.

 

ترجمه شده از منبع انگلیسی