BİLGİSAYAR
Bilgisayarı, insanın üzerinde bir zekaya sahipmiş gibi düşünmemek gerekir. Bilakis, bilgisayar bizzat insan zekasının bir ürünüdür. Geliştirilmesi olduğu kadar, yerinde ve gerektiği şekilde kullanılması için de insana muhtaç bir alettir. Tabiri caizse, insana olan üstünlüğü; aynı işlemleri bıkmadan, dikkati dağılmadan, hassas olarak defalarca ve hızlıca yapabilmesindedir. Bilgisayarın doğru çalışabilmesi; ancak ne yapacağının ve nasıl yapacağının kendisine yanlış yorumlanması imkansız emirlerle bildirilmesiyle mümkündür.
Uzay gemisi dünya etrafında dönerken, gemiyi kullananlar pilot değildir. Geminin her hareketi bilgisayar ile idare edilmektedir. Bu gün işyerleri, işçilerin maaşlarını bilgisayarlara hazırlatmakta, meteoroloji hava tahminini bunlarla yapmaktadır. Gazete, mecmualar, bilgisayarla hazırlanmakta, çocuklar derslerine bunlarla çalışmakta, istihbarat bilgileri bilgisayarlarda muhafaza edilmektedir.
Bilgisayarın tarihçesi: ABDde tuşlu sistemle çalışan ilk elektronik bilgisayarın 1946 yılında Pennsylvania Üniversitesinde faaliyete geçmesi için birçok malzeme ve yüzlerce yıllık ilmi tecrübe gerekmişti. Kısaca, “ENIAC”adıyla tanınan Elektronik Sayı Bütünleme ve Hesap Makinasını o gün kimse ciddiye almamıştı. Makinanın çalışması çok uzun sürmüyordu. Çünkü devamlı şekilde lambaları kısa devre yapıyordu. Yarım milyon dolara ma lolan ENIAC, topçu atış cetvellerini hesaplamak için düşünülmüştü. Saniyede 5000 çıkarma ve toplama işlemi yapabiliyordu. Günümüzde ise, herhangi bir "ev bilgisayarı" dahi bu muhteşem ENIACden daha çok iş görmektedir.
Ama bu güne gelinmesi kolay olmadı. İnsanoğlu var olduğu günden itibaren sayılar ile oynamaya başladı. Önceleri bu iş için taş parçaları kullanılıyordu."Calculus" yani hesap kelimesinin Latince taş
kelimesinden türetildiği sanılıyor. Bundan 2500 yıl önce Çinliler hesap işlerinde ipler üzerinde kolayca hareket eden boncuk taneleri ile zamandan kazanabildiklerini gördüler."Çin işi" abaküs bugün bile kullanılmaktadır.
Fransız Blaise Pascal, 1642 senesinde vergi tahsildarı babasına, yardımcı olacağını düşündüğü bir makina geliştirdi. Küçük tekerlekler biraz çevrilince, toplama veya çıkarma işlemleri otomatik olarak yapılabiliyordu. Ancak geçimlerini saatler alan hesap işlerinden kazanan katipler Pascalın makinasını bir rakip olarak gördüler ve ona hiç iltifat etmediler.
Bir süre sonra Alman matematikçisi Gottfried Wilhelm Leibniz bu makineye çarpma ve bölme işlemlerini yapabilme yeteneğini kattı. Leibnize göre; “Değerli insanlar, tıpkı esirler gibi hesaplama işinde saatler kaybetmeye layık değillerdi.”
Söz konusu makineler yanlızca dört işlemli aritmetik hesaplarında kullanılabiliyorlardı. Gerçek anlamda bilgisayarı, yani matematik ve daha bir çok iş yapabilecek bir hesap makinasını ilk düşünen şahıs ise, 19. yüzyıl İngiliz matematikçisi Charles Babbage oldu. Lokomotiflerde kullanılan sürat göstergesi ve güvenilebilir ilk istatistiklerin babası olarak tanınan Babbage, logaritmalar gibi uzun fonksiyon hesaplarını otomatik olarak yapabilecek bir makinayı imal etme faaliyetine girişti. Önce “Diferans makinası”nı yaptı. Bu makina, çeşitli çarklar ve dişlilerden meydana gelen karmaşık bir sistemdi. Babbage, bu basit modeli aşmak istiyordu. Bu defa “Analitik makina” olarak adlandırdığı bir tasarının peşine düştü. Eski makinaya göre yenisi çok daha karmaşık bir biçimde işleyecekti. Ama bu yeni makinada günümüz hesap makinalarının bütün temel özelliklerini bulmak mümkündü. Babbagenin “değirmen” diye adlandırdığı, bir mantıki işlem merkezi "beyin", çeşitli bilgileri muayyen prensiplere göre depolayabilecekti. Bilgileri muhafaza için bir “hafıza deposu”, kendisine verilen işlem emirlerini denetleme birimi ve ayrıca makinaya bilgi yüklenmesi veya ondan bilgi alınmasını sağlayan mekanizmalar bulunacaktı. Hepsinden önemlisi, istenirse makinanın bütün çalışma ilkeleri değiştirilebilirdi. “Analitik makina” programlanabilecekti.
Babbage, makinası üzerinde yaklaşık 40 yıl çalıştı. Ama, “analitik makina” hiçbir zaman imal edilemedi. Bir futbol sahası büyüklüğünde ve en az 6 buhar makinasıyla işleyebilecek bu aleti gerçekleştirmek için Babbage çok çalıştı. Hükumet yardımı kesince, dostlarından para buldu. Ama başaramadı. Buna karşılık anahtar prensiplerinden biri çevresinde alaka uyandırmıştı.
Babbage, makinasına bilgi girdisi için delikli kartlar kullanmanın faydalı olacağını düşünmüştü. Fransız dokuma tezgahlarında renk ve desen ayrımlarında kullanılan kartlar gibi cebir modelleri de analitik makina tarafından örülebilirdi. ABDde Herman Hollerith adında genç bir mühendis l890 nüfus sayımı öncesi, delikli kart kullanılması fikrini benimsetmeye çalıştı. Kişilerin yaş, cinsiyet, medeni durum, ırk gibi özellikleri kartlar üzerinde, belli bir kodlama usulüyle delikler halinde belirtilebilir ve bu kartlardaki veriler, elektrikli okuyucularla hesaplanabilirdi. Büro makinalarında delikli kart kullanma, bu nüfus sayımının şaşırtıcı hesaplama kolaylığından sonra bir anda yaygınlaştı. Hollerithin kurduğu küçük firmayı satın alan tanınmamış bir Amerikan şirketi, yaptığı makinalarda bu sisteme öncelik verdi. Günümüzde Dev IBMnin çekirdeğini bu şirket teşkil ediyordu.
Babbagenin rüyalarındaki gerçek bilgisayar ise, l930lara kadar gerçekleştirilemedi. Hitler Almanyasında tanınmamış genç bir mühendis Konrad Zuse, atölye olarak kullandığı baba evinin oturma odasında basit bir bilgisayar imal etmeyi başardı. Çeşitli hizmetler verebilen bu bilgisayar, İkinci Dünya Savaşı sırasında Alman uçak sanayii için hesap işlerinde de kullanıldı. ABDde “Bell Telephone Şirketi”nin araştırma laboratuvarında görevli George Stibitz adında bir matematikçi de l939da benzer bir makina yaptı. Hatta telefon hatları ile hesap işlemlerinin nasıl yapılabileceğini de gösterdi. Uzaktan bilgi nakli ilk defa gerçekleşiyordu. Savaş sonrasında İngilterede Alan Turing de “Colossus” adını verdiği bir bilgisayar, Alman askeri şifrelerini çözmeyi başardı.
Amerikan, Alman ve İngiliz bilgisayarlarının hepsinin müşterek bir tarafı vardı. Bunlar günümüzde ikili sistemle kullanılan bilgisayar hesap makinalarının öncüleriydi. Babbagenin meşhur makinası ise onar onar sayabiliyordu. Buna “onluk” sistem deniyordu. 0dan 9a kadar l0 rakkam kullanma alışkanlığının, insanoğlunun el ve ayaklarında bulunan l0 parmakla hesaplamadan kaynaklandığı sanılıyor.
Bilgisayarlarda işlemler “mantıki kapılar” denen “açık- kapalı” elektronik devrelerle yapılıyor. Makinaya verilen bilgiler elektrik akımlarıyla bu kapılardan geçiyor. Küçük bir “ev bilgisayarı”nda bile bu tür kapılardan binlercesi vardır. Bunlar saniyede bir milyon defadan fazla açılıp kapanıyor. Bu açıp-kapanma bir elektronik devrede gerçekleşiyor.
Şimdiki tuşlu hesap makinalarının ataları bu kadar hızlı çalışamıyorlardı. Elektromekanik devreler kullanılıyordu. Bu devreler eskinin Mors alfabesi ilkesine göre işliyordu IBMnin ilk büyük bilgisayarı “Mark 1” tıpkı bir odada bulunan yün ören kadınlar gibi çalışıyordu. ABDli fizikçi Jeremy Bernstein, o günleri şöyle anlatıyor: “Makina 5 saniyede 23 rakamlı iki sayı hesaplıyordu. Bugün cep hesap
makinaları aynı işlemin sonucunu vermek için bir saniye bile bekletmiyorlar.”
ENIAC, elektromekanik nakil yerine, devre açıp kapamalarında radyo lambalarını kullandı. Bu yüzden hesap hızı çok artıyordu. Ama zorluklar henüz sona ermemişti. Farklı işlemler yapılabilmesi için ENIACın tıpkı eski telefon santrallerinde olduğu gibi elle bir fişten bir başkasına geçirilmesi gerekiyordu. Bazı durumlarda bu yeniden kurma işi günler alıyordu.
Matematik bilgini John von Neumann, çözümü buldu. Makinaya verilen çalışma direktifleri de tıpkı yüklenen bilgiler gibi girdiler. İkilik sistemde yazılabilir ve önceden programlanabilirlerdi. Bunun için bir makara teyp veya klavye yeterdi. Bu kabiliyete sahip ilk bilgisayarı piyasaya süren Sperry Rand firması oldu. UNİVAC-1, l95lde Amerikan Nüfus Bürosuna teslim edilirken, bu konuda geç kalmış olan diğer şirket yöneticileri ne yapacaklarını bilemiyorlardı.
l947de Bell Telephone şirketi laboratuvarlarında çalışan üç uzman, küçücük ve o kadar da basit bir şey olan “transistörü” buldular. Bu direnç naklinin kısaltılmışı manasına gelen bir kelime olup, yarı geçirgen maddelerden oluşan sandviç yapısında bir buluştu. Germanium kristalleri bu sandviçin ana maddesiydi. Silikon daha sonraki yıllarda kullanılacaktı. Bu kristaller öyle yerleştirilmişlerdi ki, sandviçin bir yanından gelen en küçük elektrik akımı bir sonraki devredeki çok daha büyük bir akımı kontrol edebiliyordu. Açıp kapama düğmesi ve elektronların alçalıp yükselmesini denetlemek, böylece kolaylaşıyordu. Bunlar vakumlu radyo lambalarına nisbetle çok daha küçüktüler. Üstelik, hem daha hızlı hesap yapıyorlar, hem de daha az bozuluyorlardı. Az ısı verdiklerinden birbirleri üstüne yerleştirmek bir mesele olmuyordu. Çok ucuza mal olmaları da diğer faydalı bir yönüydü.
Aradan geçen bir kaç yılda, Bell uzmanları tamamen transistörlü bir bilgisayar yapmayı başardılar. Şirketin sahibi Ma Bell, anti-tröst kanunundan çekindiği için buluş hakkını, isteyene 25.000 dolar karşılığı satmaya başlayınca, buluşun üç mimarından biri olan Shockley, memleketi Kaliforniyaya hemen geri döndü ve kendi işini kurdu. Polo Alto şehrinde bugün Silikon Vadisi olarak tanınan bu bölge, bilgisayar endüstrisinin can damarlarından biri olacaktı. Dallasta, petrol kuyuları için delme makinaları yapan genç bir müteşebbis, sahibi olduğu Texas Instruments firmasını genişletmek istiyordu. Schockleyin Belldeki eski çalışma arkadaşı Gordon Teali işe aldı. Ürettikleri bilgisayarların en büyük müşterisi Pentagondu. Amerikan Savunma Bakanlığı, füzeleri güdümlemek için transistörlü cihazların büyük hesaplama kolaylığı sağladığının şuurundaydı.
Transistörle yapılmış ilk bilgisayarlar bir bakıma eski radyoları andırıyorlardı. İçlerindeki her parça birbirine lehimle bağlanmıştı. Elektronik eşya yapımcıları çok geçmeden bu bağlantıların bir tablo üzerinde otomatik olarak “basılabileceğini” düşündüler. Elle yazılmasına da lüzum yoktu. l950ler sonunda Texas Instruments firmasından Robert Noyce, aynı anda aynı şeyi düşündü. Tek bir silikon parçası üzerine, istenildiği miktarda transistörün aralarındaki bağlantılarla birlikte, doğrudan kalıp halinde resmi çıkarılabildi. Bu tür “entegre devreler” bir bilgisayarın parçalarından birinin bütünü, mesela mantıki devre veya hafıza kaydedicisini içine alacaktı.
Bir silikon dilimi üzerine yüzbinlerce transistör kalıbı çıkarmak mümkündü. “Microchip”lere her gün artan sayıda devreler ekleniyordu. Ama henüz bütün güçlükler yenilmemişti. Silikon üzerine yerleştirilen devreler esnek değillerdi. Hangi işi yerine getirebilmek için kalıplaşmışlar ise bir tek o işi yapıyorlardı. Uzmanların deyimi ile “sert bir bağlantı” söz konusuydu.
