Bilgisayarın Tarihçesi ve İlk Hesaplama Araçları

Bilgisayarın Tarihçesi ve İlk Hesaplama Araçları

Bilgisayarın tarihçesi ve ilk hesaplama araçlarını keşfedin Antik çağdan modern teknolojilere kadar tarihsel gelişimi inceleyin Bize katılın ve teknolojinin köklerini keşfedin

Bilgisayarın Tarihçesi ve İlk Hesaplama Araçları

Bilgisayarların hayatımızdaki yeri gün geçtikçe artmaktadır. Teknolojinin hızla ilerlemesiyle birlikte bilgisayarların tarihi de oldukça eskilere dayanmaktadır. Bu makalede bilgisayarın tarihçesi ve ilk hesaplama araçları ele alınacaktır.

Matematiksel hesaplamaların tarihi çok eskilere dayanır. İnsanlar matematiksel işlemleri ilk olarak taşlar, çizimler ve işaretler kullanarak gerçekleştirdiler. Ancak zaman geçtikçe matematiksel hesaplamalar daha da karmaşık hale geldi. İlk hesaplama aracı olarak sayılan abaküs, insanların işlemleri daha rahat yapabilmeleri için icat edilmiştir. M.Ö. 2700'lü yıllarda Çin'de ortaya çıkan abaküs, günümüzde bile bazı matematiksel işlemler için kullanılmaktadır.

Daha sonra, mekanik hesap makineleri geliştirildi. Bu cihazlar, matematiksel işlemlerin daha hızlı ve doğru bir şekilde yapılmasını sağlamıştır. Ancak, bu cihazları kullanmak oldukça zordu ve üretim maliyetleri yüksekti.

Modern bilgisayarların doğuşu içinse bu mekanik hesap makineleri, sayısal denetleyiciler ve diğer işlem cihazları öncülük etti. İlk bilgisayarın icadı 19. yüzyılın sonlarında gerçekleşti. Ancak, tam anlamıyla bir bilgisayarın icadı 20. yüzyılın başlarında gerçekleşti. Bilgisayarlar, sektördeki yok olma ve canlanma süreci içerisinde günümüze kadar evrilerek geldi.


İlk Hesap Makinesi

Matematik, insanlık tarihi kadar eskidir. İnsanlar binlerce yıl boyunca matematiksel hesaplamalar yapmışlardır ancak ilk hesap makinesi icadı 17. yüzyıla dayanır. İlk hesap makinesi, Blaise Pascal tarafından 1642 yılında icat edilmiştir ve dört işlem yapabilen bir makinedir. Toplama ve çıkarma işlemi için dişli mekanizmaları, çarpma ve bölme işlemleri içinse itici çubukları kullanmaktadır.

Ancak, bugünkü anlamda bilgisayarların atası olarak bilinen makine, Charles Babbage tarafından 1830'larda tasarlanmıştır. "Fark Motoru" adı verilen bu makine, polinomların hesaplanması için özel olarak tasarlanmıştır. Bu makine, kendinden önceki hesap makinelerine göre daha gelişmiştir ve onun varlığı, bilgisayar teknolojisinin temelini atmıştır.

İlk elektronik bilgisayar ENIAC, 1946 yılında John Mauchly ve J. Presper Eckert tarafından yapılmıştır. Bu bilgisayar, askeri amaçlar için tasarlanmıştır ve balistik hesaplamaları yapmak için kullanılmıştır. ENIAC, yaklaşık 30 ton ağırlığında ve 2.400 adet elektronik tüp kullanılarak oluşturulmuştur.

ENIAC, programlanabilen ilk elektronik bilgisayar olma özelliğini taşıyordu. Programlama işlemi, her bir sayısal işlem için kablolama işlemi ile gerçekleştiriliyordu. Bu, programlama sürecinin oldukça yavaş ve hatalı olmasına neden oluyordu. Ancak, ENIAC, diğer bilgisayarların geliştirilmesinde büyük rol oynadı.

Sonrasında, John von Neumann tarafından önerilen "von Neumann Mimarisi", bilgisayarların temel teknolojisi olarak kabul edilmiştir. Bu teknoloji, kullanıcının verileri ve programı aynı bellek bölgesinde saklama fikrine dayanmaktadır. Bu, programlama sürecini daha kolay ve daha verimli hale getirdi.

Apple'ın ilk kişisel bilgisayarı olan Apple II, 1977 yılında piyasaya sürülmüştür. Apple II, zamanının en popüler kişisel bilgisayarı haline gelmiştir ve Microsoft'un Windows işletim sistemiyle birlikte, kişisel bilgisayarların yaygınlaşmasını sağlamıştır.

Bugün, bilgisayarlar çok daha gelişmiştir ve çeşitli şekillerde kullanılmaktadır. Ana bilgisayarlar, sunucular, dizüstü bilgisayarlar, tabletler, akıllı telefonlar ve hatta akıllı saatler gibi çeşitli cihazlar, modern bilgisayar teknolojisinin bir parçasıdır. İşlemci teknolojisi ve yapay zeka teknolojilerindeki gelişmeler, bilgisayarların gelecekteki kullanım alanlarını daha da yaygınlaştıracak ve çeşitlendirecektir.


Bilgisayarın Doğuşu

Bilgisayarlar hayatımızın her alanında kullanılırken, günümüzdeki teknolojisi ve gücüne gelene kadar oldukça uzun bir yol kat etti. Bilgisayarların tarihi mekanik hesap makineleriyle başlarken günümüze gelene kadar birçok evrim geçirdi. Bu evrim sürecinde ilk bilgisayarlar oluşturulurken kullanılan materyallerin özellikleri oldukça farklıydı. İlk bilgisayarlar, büyük ve ağır cihazlardı, ancak zamanla küçüldüler ve daha güçlü hale geldiler.

Bilgisayarın doğuşu, mekanik hesap makinelerinin ortaya çıkmasıyla başladı. Pascal'ın hesap makinesi, birçok insanın aşina olduğu mekanik hesap makinelerinden biriydi. Bu makineler, karmaşık hesaplamaları yapmak için ayrıntılı bir düzenek kullanırdı. Bazı mekanik hesap makineleri, hava veya suyun etkileşimi gibi farklı güç kaynaklarını kullanarak çalışırdı.

İlk bilgisayarlar, birçok mekanik bileşen içeren ağır cihazlardı. Bunlar, kartlar veya çizimlerle programlanan farklı parçalar kullanarak hesaplama yapmak için birkaç saat hatta gün boyunca sürebiliyordu. Bu cihazlar, ileri teknolojilerini tam olarak kullanamamalarına rağmen, ışık hızındaki işlemler yapabilmeleri açısından insanlar tarafından oldukça etkileyici bir şekilde karşılandı. İlk bilgisayarlar yavaş, pahalı ve kaba makinelerdi.

İlk Bilgisayarlar döneminde kullanılan en önemli makineler, Colossus ve Harvard Mark I'dir. Colossus, İkinci Dünya Savaşı sırasında kullanılan bir şifre çözme makinesiydi. Harvard Mark I ise çarpma ve bölme işlemleri için kullanılan ilk bilgisayardı.

1945 yılında ise John von Neumann, modern bilgisayar mimarisinin temellerini belirleyen boyutlandırmış bir rapor yayımladı. Bu bilgisayar mimarisi, günümüzdeki modern bilgisayarların çoğuna temel teşkil etmektedir.


ENIAC

Bilgisayar teknolojilerinin evrim sürecinde bir dönüm noktası olarak kabul edilen ENIAC, ilk elektronik bilgisayar olarak tarihe geçmiştir. 1945 yılında ABD ordusunun silah üretimindeki matematiksel hesaplamaların hızlandırılması amacıyla geliştirilmiştir. ENIAC, Modern bilgisayarların atası olarak kabul edilmektedir.

ENIAC ilk etapta sadece matematiksel hesaplamalar yapabilen bir cihazdı. Ancak o dönemdeki şartlar göz önüne alındığında oldukça büyük bir öneme sahipti. Devasa boyutları, tamamen mekanik parçalardan oluşması ve çok sınırlı bir işlevselliğe sahip olması nedeniyle günümüzdeki bilgisayarlardan oldukça farklıydı. Boyutları yaklaşık olarak bir sınıf dolusu iken, üzerinde 18.000 vakum tüpü bulunmaktaydı. Bunun yanı sıra, programlanması oldukça zordu ve pek çok kişi tarafından kullanılması mümkün değildi.

Ancak ENIAC, günümüz bilgisayarları için temel oluşturan bazı özelliklere sahipti. Özellikle, giriş birimleri, çıkış birimleri ve kontrol birimleri gibi temel bileşenlerin hepsi ENIAC'ta kullanılmıştır. ENIAC'ın programlaması da oldukça zor olduğundan, ilk programlamacılar bu zorlukları aşmak için yeni programlama dilleri geliştirmeye başlamışlardır. Bu sayede, bilgisayarların tarihinde önemli bir dönüm noktası olan programlama dilleri de ortaya çıkmıştır.

Bugün, ENIAC'ın özellikleri ve yapısı modern bilgisayarların çok ötesinde kalmış olsa da, bu cihaz bilgisayar teknolojilerine önemli bir katkı sağlamıştır. ENIAC sayesinde, insanlık ilk elektronik bilgisayarın potansiyelini fark etmiş ve günümüze kadar devam eden bir teknoloji devriminin temelleri atılmıştır.


Programlamaya İlk Adım

ENIAC, bilgisayar tarihinde bir kilometre taşıdır. Bu devasa bilgisayarın icadı, modern bilgisayarların programlanmasına giden yolu açmıştır. ENIAC'ı programlamak için, ikili sayıları kullanarak yapılan uzun ve zahmetli bir işlem gerekiyordu. Bu sebeple, ENIAC programlamasının andırmadığı çağdaş bir programlama dilinin geliştirilmesi gerekiyordu.

John Mauchly ve J. Presper Eckert, ENIAC'ın geliştirilmesine yardımcı olan matematikçilerin yardımıyla yeni bir programlama dili geliştirdi: Assembly dili. Assembly dili, makine kodlarını kolayca okunabilir hale getirmiş, ENIAC'ın programlanmasını daha verimli hale getirmiştir. Sonraki yıllarda, birçok yeni programlama dili geliştirilmiştir. Bu diller, bilgisayar programlama sürecini daha da kolaylaştırmıştır.

  • 1950'lerde, Fortran dili bilimsel hesaplamalar için geliştirildi.
  • 1960'larda, COBOL işletme uygulamaları için yazılmıştı.
  • 1970'lerde, BASIC kişisel bilgisayarlar için kullanılacak kolay bir programlama dilidir.

Sonraki yıllarda, C, C ++, Java ve Python gibi diller geliştirildi. Bu diller, modern bilgisayarlar için yazılmıştır ve günümüzde hala kullanılmaktadır. Günümüzün programlama dilleri, programlamayı kolaylaştıran birçok işlev sunar ve birçok alanda kullanılmaktadır. Programlama dilleri, yazılım geliştirme sürecine hız ve verimlilik katmıştır.


John von Neumann Mimarisi

John von Neumann'un mimarisi, modern bilgisayarların temelini oluşturan en önemli mimarilerden biridir. Bu mimari, genellikle von Neumann mimarisi veya von Neumann modeli olarak adlandırılır ve günümüzde hala kullanılan bir yapıya sahiptir. Von Neumann mimarisi, bilgisayarın işlemci, bellek, giriş/çıkış ve kontrol birimleri arasındaki ilişkiyi yöneten temel bir yapıdır.

Bu mimari, merkezi işlem birimi (CPU) olarak da bilinen işlemcinin, bellekteki komutları ve verileri okuyup yazması için bir veri yolu kullanır. Bu veri yolu, bellekteki komutların ve verilerin işlemciye transfer edilmesini sağlar. Aygıt kontrolü, giriş/çıkış cihazlarına veri işlemesi, bellek yönetimi ve diğer görevler de CPU ile yönetilir.

John von Neumann, eldeki mevcut teknolojinin sınırlılıklarının farkında olan bir matematikçi ve bilgisayar bilimcisidir. Von Neumann mimarisi, o dönemlerde yavaş ve maliyetli olan bilgisayarlar için bir kapasite artışı sağlamış ve daha verimli bir sistem sunmuştur. Bugünün modern bilgisayarları da bu mimarinin temelini oluşturan ilkeleri izler.

Von Neumann mimarisi, bilgisayarları daha verimli ve daha hızlı hale getirirken, aynı zamanda programlamayı da daha kolay ve standart hale getirdi. Bu sayede programlama dilleri de gelişiyor ve günümüzdeki farklı programlama dillerinin temelinde bu mimari yatar.

Burada özellikle belirtmek gerekir ki, John von Neumann, modern bilgisayarların temelini atan bir isimdir ve onun sayesinde bugünün birçok bilgisayarında kullanılan temel yapılar belirlenmiştir.


İlk Kişisel Bilgisayar

1980'lerin başlarında kişisel bilgisayarlar yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu dönemde Apple, ürettiği ilk kişisel bilgisayar olan Apple II ile büyük bir atılım yapmıştır. Apple II, 6502 mikroçip işlemcisi, 4 kilobayt belleği ve genişletilebilir aygıtları ile kullanıcılara yüksek performans sunan bir bilgisayardı.

Apple II, nispeten düşük fiyatı ile birçok kullanıcının tercih ettiği bir model haline gelmiştir. Ayrıca, basit arayüzü ve kullanım kolaylığı ile de büyük beğeni kazanmıştır. Bu bilgisayar sayesinde, kişisel bilgisayarların yaygınlaşması hızlanmış ve teknolojide büyük bir değişim gerçekleşmiştir.

  • Apple II, 1 MHz işlemci hızına sahipti
  • 64 kilobayta kadar RAM'a sahipti
  • Standart olarak bir TV'ye veya monitöre bağlanabiliyordu
  • 16 renkli grafikleri destekleyebiliyordu
  • Basit klavye ve fare kontrollerine sahipti
İşlemci 6502
Bellek 4KB
Ekran TV veya Monitör
Grafikler 16 renk

Apple II, günümüzdeki modern bilgisayarların sahip olduğu birçok özelliği barındırmamaktadır ancak kişisel bilgisayarların yaygınlaşmasına öncülük etmiş ve teknolojide bir dönüm noktası olarak kabul edilmektedir.


Modern Bilgisayarlar

Modern bilgisayarlar, günümüz teknolojisinin en önemli parçalarından biridir. Bilgisayarların tarihinde, özellikle son 50 yılda, hızlı bir evrim yaşanmıştır. Bu evrim, bilgisayarların boyutlarının küçülmesi, işlem gücünün artması ve daha gelişmiş özelliklere sahip olması şeklinde gerçekleşmiştir.

Bilgisayarların modern şekli, ilk çıktıkları zamanlardan çok farklıdır. İlk bilgisayarlar büyük ve mekanik yapılardı ve yalnızca basit matematiksel işlemler yapabiliyorlardı. Ancak modern bilgisayarlar, binlerce kere daha hızlı ve işlevsel hale geldi.

Evrim Aşaması Özellikleri
Transistörlü Dönem (1955-1965) Bilgisayarlar transistörler kullanarak daha küçük, daha hızlı ve daha güçlü hale geldi
Ara Dönem (1965-1975) Bilgisayarlar, daha gelişmiş programlama dilleri ve yonga tabanlı yapılarla donatıldı
Mikroişlemci Dönemi (1975-1985) Bu dönemde, tek bir yongada CPU, bellek ve diğer temel bileşenler birleştirilerek ilk kişisel bilgisayarlar yaratıldı
Modern Dönem (1985- Günümüz) Bilgisayarlar daha da küçültüldü ve mobil cihazlara dönüştü. Ayrıca internetin yaygınlaşmasıyla birlikte daha fazla insanın erişebileceği hale geldiler.

Modern bilgisayarlar, ayrıca özel donanımlar, grafik kartları ve işlemciler sayesinde daha gelişmiş özelliklere sahipler. Günümüzde, bilgisayarlar sanal gerçeklik, yapay zeka ve görsel efektler dahil birçok alanda kullanılabiliyorlar.

Farklı boyutları, hızları ve işlevleri ile modern bilgisayarlar, bugün dünyadaki en önemli teknolojik gelişmelerden biridir. Bu gelişmeler, gelecekte çok daha gelişmiş bilgisayarlar ve teknolojiler yaratacağına dair umut verici bir işaret veriyor.


Ana Bilgisayarlar

Ana bilgisayarlar, büyük işletmeler, üniversiteler ve kamusal kurumlar gibi geniş kullanıcı gruplarına hizmet veren, yüksek işlem gücüne sahip bilgisayarlardır. Yapıları, birden fazla işlemcinin bir arada çalışarak yüksek performans sunmasına olanak tanıyan modüler bir yapıya sahiptir. Bu sayede, aynı anda farklı işlemler yapabilme özelliği de bulunmaktadır.

Çalışma prensipleri ise, birden fazla kullanıcının aynı anda bilgisayar sistemine erişerek işlem yapmasını sağlar. Ana bilgisayarlar, merkezi bir sunucu sistemi olarak çalışır ve birçok kullanıcının aynı anda bağlanabilmesine olanak tanır. Böylece, verilerin paylaşılması ve işlemlerin daha hızlı gerçekleştirilmesi mümkün olur.

Ana bilgisayarlar, büyük veri merkezlerinde kullanılmaktadır. Bu merkezler, yüksek işlem gücüne ihtiyaç duyan işletmeler veya kurumlar tarafından kullanılır. Örneğin, online bankacılık sistemleri, büyük veri işleme merkezleri, sağlık hizmetleri gibi alanlarda ana bilgisayarlar kullanılmaktadır.

Ana bilgisayarların kullanım alanları oldukça geniştir. Bankacılık, finans, sağlık, enerji, telekomünikasyon gibi alanlarda yoğun kullanımları bulunmaktadır. Ayrıca, bilimsel çalışmalar ve araştırmalarda da ana bilgisayarlar kullanılmaktadır. Bu sayede, çok sayıda veri ve işlem gücü gerektiren projelerin daha hızlı ve etkin bir şekilde gerçekleştirilmesi mümkün olmaktadır.

Tablo olarak ana bilgisayarların özellikleri şu şekildedir:

Özellikler Açıklamalar
İşlemci Çoklu işlemci mimarisi
Bellek Yüksek kapasiteli bellek
Depolama Büyük depolama kapasitesi
Network Yüksek hızlı ağ bağlantıları
İşletim Sistemi Özelleştirilmiş işletim sistemi

Genel olarak, ana bilgisayarlar yüksek işlem gücü, veri kapasitesi ve ağ bağlantısı gerektiren alanlarda kullanılmaktadır. Bu sayede, büyük işlem hacmi ve çok sayıda kullanıcıya hizmet verebilme özelliği sağlanır. Ana bilgisayarların gelişimi, diğer bilgisayar türlerinin de gelişmesine önemli katkılar sağlamıştır ve gelecekte de bu trendin devam edeceği öngörülmektedir.


İşlemcilerin Gelişimi

Bilgisayarların gelişmesiyle birlikte, işlemcilerin de gelişim göstermesi kaçınılmazdı. İlk işlemciler sadece basit matematiksel işlemleri gerçekleştirebilirken, günümüzde işlemciler çok daha gelişmiş ve hızlı hale geldi.

İlk işlemciler, birçok sayıyı aynı anda işleyebilecek alternatif bir yöntem olan paralel işleme yerine seri işleme yöntemini kullanıyorlardı. İlk seri işlemciler arasında Intel 4004 işlemcisi yer alırken, bugünün en gelişmiş işlemcileri, her biri milyarlarca transistöre sahip ve çok daha hızlı ve verimli bir şekilde çalışabiliyorlar.

Bugün, en gelişmiş işlemciler, yüksek performanslı bilgisayarlar ve sunucular tarafından kullanılıyor. İşlemciler, yüksek talepli görevleri sürekli olarak yürütmek için tasarlanmıştır ve günümüzde insanlar tarafından yapılması güç olan işlemleri gerçekleştirmekte oldukça başarılıdırlar.

İşlemci Modeli Hız Transistör Sayısı
Intel Core i9-11900K 5.3 GHz 19.3 milyar
AMD Ryzen 9 5900X 4.8 GHz 19.2 milyar

Günümüzde, işlemcilerin başarısı, bilgisayarların işlem kapasitelerini artırarak, birçok sektörde farklılıklar yaratarak kullanılmaktadır. Örneğin, yapay zeka, finans, tıp, otomotiv sektörleri, siber güvenlik ve daha birçok sektörde işlemcilerin gelişmesi önemli bir role sahiptir.


Bilgisayarın Geleceği

Bilgisayar teknolojileri alanındaki gelişmeler, son yıllarda hızla ilerlemiş ve gelecekte daha da hızlanacağı öngörülmektedir. Bu gelişmeler arasında yapay zeka, büyük veri işleme, bulut bilişim ve nesnelerin interneti gibi teknolojik alanlar öne çıkmaktadır. Bu teknolojilerin bir araya gelmesiyle gelecekte bilgisayarlar daha akıllı, daha hızlı ve daha kullanışlı hale gelecektir.

Bir diğer önemli gelişme alanı ise artırılmış gerçeklik ve sanal gerçeklik teknolojileridir. Bu teknolojiler sayesinde bilgisayarlar, gerçek dünya ile sanal dünya arasında köprü görevini üstlenecek ve birçok alanda kullanılabilecektir. Örneğin, eğitim alanında artırılmış gerçeklik teknolojisi, öğrencilere daha etkileşimli bir eğitim modeli sunabilecek, sağlık alanında ise sanal gerçeklik teknolojisi hastalıkların tanısında ve tedavisinde kullanılabilecektir.

Gelecekteki bir diğer beklenti ise kişiselleştirilmiş hizmetler sunan yapay zekalı asistanlar ile akıllı evlerin gelişmesidir. Bu teknolojiler sayesinde evimizdeki cihazlar, bizim tercih ve ihtiyaçlarımız doğrultusunda çalışacak ve hayatımızı daha kolay hale getirecektir.

Özetle, bilgisayar teknolojileri alanındaki gelişmeler, gelecekte birçok alanda daha etkili, daha hızlı ve daha akıllı hizmetler sunacak ve hayatımızı daha da kolaylaştıracaktır.