قالب وردپرس افزونه وردپرس
خانه / بیشتر از برنامه نویسی / بیشتر از برنامه نویسی (۲) : نسل های کامپیوترها

بیشتر از برنامه نویسی (۲) : نسل های کامپیوترها

در قسمت دوم از سری مقالات بیشتر از برنامه نویسی به معرفی نسل های مختلف از کامپیوترها می پردازیم.

کامپیوترهای نسل اول (۱۹۴۶-۱۹۵۹م.)

بعد از جنگ جهانی دوم، جنبش و تحرک جدیدی برای ساختن ماشین های سریعتر و قویتر به وجود آمد و این به خاطر درگیری روزافزون بشر به کارهای اداری و تجاری با حجم زیاد و محاسبات پیچیده و وسیع علمی بود. همان گونه که گفته شد، اولین کامپیوتر در سال ۱۹۴۴ در دانشگاه هاروارد و نوع کامل تر آن در سال ۱۹۴۶ در دانشگاه پنسیلوانیا به نام  ENIAC[1] برای حل مسایل مربوط به انفجار،  جهت اداره اردنانس ارتش آمریکا توسط دکتر ماکلی[۲] و اکرت[۳]  ساخته و تکمیل شد. در این ماشین ۱۹۰۰۰ لامپ خلا استفاده شده بود و برای انرژی مصرفی لامپ ها و همچنین دستگاههای تهویه و خنک کننده ماشین حدود ۱۳۰ کیلو وات انرژی الکتریکی مصرف می شد. ماشین دارای حجم زیادی بود و سطحی را معادل ۹۰۱۵ متر مربع اشغال می کرد، لیکن سرعت زیادی داشت و ۵۰۰۰ جمع و ۳۵۰ ضرب را در ۱ ثانیه به انجام می رسانید. در سال ۱۹۵۲ اولین کامپیوتری که قادر به ذخیره کردن برنامه بود به نام ادواک[۴]، توسط دکتر نیومن[۵] ، ساخته شد که اساس کامپیوترهای امروزی قرار گرفت. در سال ۱۹۴۸ کامپیوتر دیگری توسط شرکت IBM ساخته شد که سرعت عمل زیادی داشت و در سال ۱۹۵۴ یک کامپیوتر کوچک به نام  IBM 650 به بازار آمد که در ظرف ۵ سال ۲۰۰۰ دستگاه از آن به فروش رفت و در همان سال ماشین دیگری به نام UNIVAC_4 به تعداد زیادی تولید گردید. تا قبل از سال ۱۹۵۵ برای فعالیتهای تجاری یا کارهای علمی، کامپیوترهای ویژه ای ساخته می شد که مشخصات آن ها منحصراً جواب گوی یکی از امور اداری- تجاری یا علمی بود. این سری از کامپیوترها به کامپیوترهای نسل اول[۶]  معروفند.

مشخصات کلی کامپیوتر های نسل اول:

۱٫ سرعت عمل آن ها حدود یک هزارم ثانیه بود.

۲٫ حافظه آن ها دارای ظرفیت ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ کلمه بود.

۳٫ دارای کاربردهای ویژه تک منظوره[۷] بودند.

۴٫ کلیه برنامه ها به زبان ماشین ، نوشته می شد.

۵٫ در آن ها لامپ خلأ و رله به عنوان حافظه استفاده می شد.

کامپیوتر های نسل دوم (۱۹۵۹-۱۹۶۴م.)

در اوایل دهه ۱۹۵۰ با ورود ترانزیستور به بازار و استفاده از آن در کامپیوتر و همچنین به کار بردن حلقه های کوچک مغناطیسی[۸] به عنوان حافظه ، تغییرات عمده ای در کامپیوتر ها ایجاد گردید. اختراع ترانزیستور ، کامپیوتر های جدید را کوچکتر ، سبکتر و قابل اعتمادتر کرد و همچنین مصرف برق آن ها را به مقدار زیاد کاهش داد.  کاربرد حلقه های کوچک مغناطیسی به عنوان حافظه نیز ، سرعت فراوانی به کامپیوترها بخشید. از این زمان به بعد، شرکت های سازنده تلاش کردند کامپیوترهایی همه منظوره به بازار عرضه کنند که جوابگوی اغلب امور تجاری و علمی باشند.اولین سری از کامپیوترهایی که ترانزیستور در آن ها به کار رفته بود، در سال ۱۹۵۹ عرضه شد. این سری از کامپیوتر ها به کامپیوترهای نسل دوم[۹] معروف شدند . از ماشین های معروف این نسل می توان IBM 1401 ،IBM 1620 و IBM 7000 را نام برد.

کامپیوترهای نسل دوم در واقع اولین کامپیوترهایی بودند که غیر از دانشگاه ها و مؤسسات تحقیقاتی، در مؤسسات دولتی و شرکتهای خصوصی برای انجام امور غیر علمی نیز به کار گرفته شدند. در واقع از آن زمان، کامپیوتر به عنوان یک ابزار مدیریت و پردازش داده ها در سطح وسیع، در بسیاری از کشورهای جهان به کار گرفته شد.

اولین کامپیوتری که در ایران نصب گردید از نسل دوم و مدل IBM 1620 بود که در سال ۱۳۴۱ در کنسرسیوم نفت تهران به کار گرفته شد و همچنین سرشماری سال ۱۳۴۵ نیز با استفاده از کامپیوترهای نسل دوم  IBM 1401 انجام گردید.

مشخصات کلی کامپیوتر های نسل دوم:

  1. از ترانزیستور در آن ها استفاده شد.
  2. سرعت عمل آن ها حدود یک میلیونیم ثانیه بود.
  3. ظرفیت حافظه آن ها حدود ۳۰۰۰۰ کلمه بود و حافظه های کمکی نیز در این نسل به وجود آمدند.
  4. دارای کاربردهای عمومی یا همه منظوره بودند.
  5. زبان های برنامه نویسی آن ها ، فوق العاده ساده بود.
  6. دارای حجم بسیار کمتری بودند.
  7. از حلقه های کوچک مغناطیسی به عنوان حافظه در آن ها ، استفاده می شد.

کامپیوتر های نسل سوم(۱۹۶۴-۱۹۷۱م.)

برای ساختن کامپیوترهای سریعتر و قویتر کوششها همچنان ادامه داشت تا در اوایل ۱۹۶۰ اولین کامپیوتر نسل سوم[۱۰] به بازار عرضه شد. این کامپیوتر از سری IBM 360 بود که برای ساختن آن ۵ میلیارد دلار سرمایه گذاری شد که بزرگترین پروژه مالی بخش خصوصی تا آن تاریخ به شمار می رفت. این کامپیوتر که مدل های گوناگونی از نظر ظرفیت و سرعت کار داشت، در هر دو امورتجاری و علمی قابل استفاده بود. جدیدترین تحول در تکامل کامپیوترها، ساختن وسایل ضبط اطلاعات با قابلیت دسترسی مستقیم[۱۱] در این نسل بود.به این ترتیب کاربران توانستند به هر یک از اجزا اطلاعات ذخیره شده در  یک مجموعه عظیم اطلاعاتی ، در کسری از ثانیه دسترسی پیدا کنند. علاوه بر آن در این نسل

 از کامپیوتر ها، سعی شده که قطعات مدارها را هرچه کوچکتر و با حجم کمتر بسازند و بدین ترتیب مدارهای مجتمع[۱۲] به وجود آمدند. در ایران ، از زمان ارایه کامپیوترهای نسل سوم کاربرد کامپیوتر به سرعت توسعه یافت و مؤسسات مختلف تعدادی از آن ها را نصب کردند.

مشخصات کلی کامپیوتر های نسل سوم:

  1. پیشرفت های سخت افزاری

الف) مینیاتوری کردن(تقلیل حجم دستگاهها و اجزای آن ها)

ب) افزایش ظرفیت حافظه به چندین برابر قبل

 ج) استفاده از دستگاه های واسطه[۱۳]، با قابلیت دسترسی مستقیم

  د) قدرت ارتباط با نقاط دور و متعدد

  1. پیشرفت های نرم افزاری

            الف) هماهنگی بیشتر با سخت افزار

            ب) هماهنگی بیشتر با سیستم عامل

  ج) پیشرفت در زبان های برنامه نویسی و به کارگیری زبان های سطح بالا[۱۴]

  1. عملیات و بهره برداری

الف) استفاده از روش های پردازش مستقیم[۱۵]  و بازده فوری[۱۶]

ب) اجرای همزمان چند برنامه با یکدیگر

کامپیوترهای نسل چهارم(۱۹۷۱م. – تاکنون)

تقسیم بندی و تفکیک نسل های کامپیو تری تا قبل از نسل چهارم [۱۷]به لحاظ تغییرات عمده در پیشرفت و تکامل کامپیوتر در هر نسل، به سهولت صورت گرفت. دراوایل سال ۱۹۷۰ تکنیک های جدیدتری در ساخت و بهره گیری از کامپیوترها به کار برده شدکه بسیاری از دست اندرکاران آن را  نسل چهارم نامیدند. مهمترین تغییرات در سخت افزارکامپیوترهای نسل چهارم، به کارگرفتن مدارهای مجتمع با تراکم زیاد وتراکم خیلی زیاد است. توسعه و پیشرفت سخت افزار کامپیوترهای فعلی، در مقایسه با نسلهای قبلی با بررسی چند عامل نظیر سرعت، اندازه، هزینه و ظرفیت حافظه روشن می گردد. در کامپیوترهای اولیه از لامپ خلأ استفاده می شد و به همین جهت حجم و وزن زیادی داشتند (برای نمونه کامپیوتر انیاک ۳۰ تن وزن داشت!). به کار بردن ترانزیستور در نسل دوم به طور قابل ملاحظه ای، اندازه کامپیوتر ها را کاهش داد. در یک فوت مربع از کامپیوتر های نسل اول ۶۰۰۰ مؤلفه وجود داشت که با بکاربردن ترانزیستور۱۰۰۰۰۰ مدار درهمان حجم کار می کرد. در کامپیوتر های فعلی که در آن ها میکروالکترونیک و مدارهای مجتمع با تراکم زیاد به کار می رود بیش از ۱۰ میلیون مدار در یک فوت مربع کار می کند.

نسل های آینده کامپیوترها

کامپیوترهای نسل پنجم

نسل پنجم کامپیوترها که ایده آن اولین بار توسط ژاپنی ها در سال ۱۹۸۰ مطرح شد، ساختن کامپیوترهایی را پیشنهاد می کند که بتوانند بیاموزند ، استنباط کنند و تصمیم بگیرند و به طور کلی رفتاری داشته باشند که معمولاً در حوزه منطق و استدلال خاص انسان قرار دارد و به عبارت ساده تر هوشمند باشند. در این نسل از مدارهای مجتمع با تراکم فوق العاده بالا استفاده می شود.

کامپیوترهای نسل ششم

بعد از موفقیت کامل بشر در ساخت کامپیوتر های هوشمند، ایده بعدی انسان طراحی کامپیوتری خواهد بود که مدارهای داخلی آن کپی برداری عینی از مغز آدمی است. با توجه به تحولات در تغییر نسل های کامپیوتری، در نسل بعد باید منتظر تغییرات زیر باشیم:

  1. کاهش حجم مدارها تا حد مینیاتوری شدن و نیز کاهش توان مصرفی لازم
  2. افزایش پیچیدگی مدارها
  3. افزایش کارایی و بهبود کیفیت عملکرد مدارها
  4. افزایش سرعت عملکرد مدارها

البته هنوز زود است که پیرامون نسل های آینده صحبت کنیم، اما با توجه به سرعت فوق العاده رشد کامپیوترها و علوم و فناوری های مربوط به آن این تصورات چندان دور از ذهن نخواهد بود.

آن چه در بالا گفت شد خلاصه ای بود از تاریخچه محاسبات به کمک ماشین (هر چیز غیر انسان!) که به پیدایش کامپیوتر و علوم مربوط به آن انجامید. هر چند ساختار کامپیوترهای امروزی بدون شک متفاوت تر و پیچیده تر از کامپیوترهای اولیه است، چرا که اولاً با گذشت زمان  ساختار آن ها تکامل یافته ثانیاً کامپیوترهای امروزی بسیار قدرتمند و سریع تر از کامپیوتر های اولیه هستند (کامپیوترهای امروزی همان طور که گفته شد کامپیوترهای نسل چهارمند)، با این وجود همه کامپیوترها یک هدف اصلی دارند و آن تسهیل امور است. بنابراین طبیعی است که همه آن ها یک سری بخش اصلی مشترک داشته باشند. پیرامون سیر تکامل کامپیوتر مطالبی را بیان کردیم. در قسمت بعدی به طور مختصر ساختمان کامپیوترها را بررسی می کنیم.



[۱] – ENIAC: Electronic Numerical Integrated And Calculator

[۲] – Dr. John W. Macula

[۳] – J. Prosper Eckert

[۴] – EDVAC

[۵] – Dr. John Von Neumann

[۶] – First Generation

[۷] – Special Purpose

[۸] – Magnetic Core

[۹] – Second Generation

[۱۰] – Third Generation

[۱۱] – Direct Access Device

[۱۲] – Integrated Circuits (I.C.)

[۱۳] – Media

[۱۴] – High Level

[۱۵] – On-Line

[۱۶] – Real Time

[۱۷] – Fourth Generation

نقد و بررسی

۰

User Rating: ۴٫۷۱ ( ۳ votes)

درباره ی [مرتضی]

مرتضی ذاکری - عضو تیم کاری تارنمای میکروپدیا دانش آموخته مهندسی کامپیوتر - گرایش نرم افزار

مطلب پیشنهادی

میکروپدیا؛ وب سایت تخصصی انجام پروژه های فنی و مهندسی

بیشتر از برنامه نویسی (۴) : نرم افزارها

در قسمت قبل راجع به ساختمان کامپیوتر و نیز اندکی پیرامون نرم افزارها صحبت کردیم. …

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پاسخ عبارت زیر را وارد کنید: *