نخستین کامپیوترهای تاریخ چه شکلی بودند؟
وقتی لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌های هوشمندی امروزی به راحتی در کیف یا حتی جیب جا می‌شوند، به سختی می‌توان باور کرد که تنها چند دهه پیش، مفهوم «کامپیوتر» چیزی عظیم، سنگین، پرصدا و پیچیده بود.
وقتی لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌های هوشمندی امروزی به راحتی در کیف یا حتی جیب جا می‌شوند، به سختی می‌توان باور کرد که تنها چند دهه پیش، مفهوم «کامپیوتر» چیزی عظیم، سنگین، پرصدا و پیچیده بود.
کد خبر: 748148 | ۱۴۰۴/۰۸/۲۸ ۲۰:۰۰:۳۸
زهرا تجویدی- وقتی لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌های هوشمندی امروزی به راحتی در کیف یا حتی جیب جا می‌شوند، به سختی می‌توان باور کرد که تنها چند دهه پیش، مفهوم «کامپیوتر» چیزی عظیم، سنگین، پرصدا و پیچیده بود.
دستگاه‌هایی که نه مانیتور رنگی داشتند، نه ماوس، نه حتی پردازنده‌ای با معنای امروزی.
اما با وجود ظاهر ساده یا حتی ترسناک آن‌ها، همین ماشین‌های عظیم بودند که سنگ‌بنای عصر دیجیتال را گذاشتند.
بسیاری از مردم نام اولین کامپیوتر دنیا را شنیده‌اند، اما کمتر کسی می‌داند که این کامپیوتر دقیقاً چه شکلی داشت، چگونه کار می‌کرد و چرا انقدر بزرگ و پرهزینه بود.
برای پاسخ به این پرسش، باید به دوران جنگ جهانی دوم و سال‌های آغازین تلاش بشر برای ساخت یک ماشین محاسبات خودکار بازگردیم.
جهان در آستانه عصر محاسبات
در دهه‌های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ میلادی، محاسبات پیچیده بخش جدایی‌ناپذیر از علوم مهندسی، فیزیک و البته جنگ‌های مدرن شده بود.
ارتش‌ها نیاز داشتند مسیر پرواز توپخانه‌ها، سرعت گلوله‌ها، میزان تأثیرگذاری مهمات و صدها متغیر دیگر را با سرعت بالا محاسبه کنند.
پیش از ظهور کامپیوترهای الکترونیکی، این وظیفه دشوار بر عهده گروه‌های بزرگی از «ماشین‌حساب‌های انسانی» بود.
افرادی که ساعت‌ها پشت میز می‌نشستند و با استفاده از جداول ریاضی، نتایج را به‌صورت دستی استخراج می‌کردند.
اما کار انسان‌ها با وجود دقت بالا، کند، زمان‌بر و مستعد خطا بود.
همین نیاز سبب شد دولت‌ها و دانشمندان به فکر ساخت دستگاه‌هایی بیفتند که بتوانند در کسری از ثانیه محاسبات را انجام دهند.
نتیجه این تلاش‌ها، تولد نخستین کامپیوترهای الکترونیکی بود که ظاهر و کارکرد آن‌ها امروز برای ما شگفت‌انگیز است.
انیاک؛ نخستین کامپیوتر تمام‌الکترونیکی قابل برنامه‌ریزی
بیشتر متخصصان، انیاک یا «ENIAC» را نخستین کامپیوتر الکترونیکی همه‌منظوره و قابل برنامه‌ریزی جهان می‌دانند.
این کامپیوتر در سال ۱۹۴۶ در دانشگاه پنسیلوانیا معرفی شد و نقطه عطفی بزرگ در تاریخ فناوری به شمار می‌آید.
اما سؤال اصلی اینجاست: انیاک دقیقاً چه شکلی بود؟
تصور بسیاری از افراد این است که شبیه یک دستگاه بزرگ با صفحه‌کلید یا نمایشگر بوده، اما واقعیت بسیار متفاوت است.
ظاهر انیاک؛ دستگاهی عظیم، پر سر و صدا و سرشار از لوله‌های خلأ
انیاک در نگاه اول بیشتر شبیه یک اتاق بزرگ پر از کمدهای فلزی بود تا یک کامپیوتر.
این دستگاه نه یک قطعه، بلکه مجموعه‌ای از واحدهای جداگانه بود که کنار هم قرار می‌گرفتند.
هر واحد شامل ده‌ها لوله خلأ، سوئیچ‌ها، کابل‌ها، پنل‌های کنترل و چراغ‌های کوچک بود.
ارتفاع بسیاری از کابینت‌ها به حدود دو متر می‌رسید و پهنای کل دستگاه نزدیک به سی متر بود.
هنگام ورود به اتاق انیاک، چشم انسان ابتدا با یک دهلیز بلند از پنل‌های سیاه‌رنگ مواجه می‌شد.
روی این پنل‌ها صدها لامپ کوچک می‌درخشیدند که هرکدام نشان‌دهنده جریان داده‌ها و وضعیت داخلی دستگاه بود.
در بخش‌هایی از دستگاه کابل‌های ضخیمی دیده می‌شد که برای انتقال سیگنال‌ها بین ماژول‌ها استفاده می‌شدند.
ظاهر کلی دستگاه ترکیبی از یک آزمایشگاه الکتریکی و یک کارخانه صنعتی را تداعی می‌کرد.
صدای وزوز مداوم لوله‌های خلأ، گرمای شدیدی که از آن‌ها به وجود می‌آمد و روشنایی دائمی چراغ‌ها، فضای اتاق را به مکانی کاملاً متفاوت از محیط‌های کاری امروزی تبدیل کرده بود.
وزن، اندازه و میزان مصرف انرژی؛ چهره واقعی یک غول دیجیتال
انیاک وزنی نزدیک به سی تن داشت و برای استقرار آن نیاز به یک سالن بزرگ و مقاوم در برابر گرما بود.
سیستم تهویه‌ای قدرتمند باید دائماً کار می‌کرد تا لوله‌های خلأ بیش از حد داغ نشوند.
مصرف انرژی دستگاه آن‌قدر بالا بود که گاهی شایعه می‌شد هنگام روشن شدن انیاک، چراغ‌های محله کمی کم‌نورتر می‌شود.
گرچه این موضوع اغراق‌آمیز است، اما مصرف انرژی چند ده کیلوواتی این دستگاه کاملاً واقعی بود.
همین مصرف انرژی و حرارت بالا باعث می‌شد برنامه‌نویسان و تکنسین‌ها همیشه در حال مراقبت و تعمیر باشند.
به‌طور متوسط هر چند ساعت یک لوله خلأ می‌سوخت و روند کار دستگاه مختل می‌شد.
به همین دلیل اتاق انیاک همیشه میزبان تیم‌هایی بود که با ابزارهای الکترونیکی در میان کابینت‌ها حرکت می‌کردند و قطعات خراب را تعویض می‌کردند.
نحوه برنامه‌نویسی؛ دورانی که برنامه‌نویس‌ها باید کابل‌ها را جابه‌جا می‌کردند
یکی از عجیب‌ترین بخش‌های انیاک، نحوه برنامه‌نویسی آن بود.
برخلاف تصوری که امروز از کدنویسی داریم، برنامه‌نویسی انیاک به معنای تایپ یک دستور در صفحه‌کلید نبود.
برای اجرای هر برنامه، باید کابل‌های ضخیم بین پنل‌ها جابه‌جا می‌شد، سوئیچ‌ها در حالت‌های جدید تنظیم می‌شدند و بعضی واحدها دستی مقداردهی اولیه می‌شدند.
درواقع برنامه‌نویسی انیاک بیش از آنکه شبیه نوشتن کد باشد، شبیه سیم‌کشی یک کارخانه صنعتی بود.
حتی برنامه‌نویسانی که بعدها به شش زن برنامه‌نویس انیاک معروف شدند، برای انجام محاسبات پیچیده روزها وقت صرف می‌کردند تا سیم‌کشی دستگاه را برای پردازش فرمول‌های ریاضی آماده کنند.
این روش باعث می‌شد اجرای یک برنامه جدید زمان‌بر باشد.
گاهی تنها برای آماده‌سازی یک محاسبه باید چندین ساعت یا حتی چند روز روی دستگاه کار می‌شد.
پس از پایان برنامه نیز لازم بود بسیاری از کابل‌ها باز شوند و تنظیمات به حالت اولیه بازگردد.
نبود نمایشگر و صفحه‌کلید؛ خواندن نتیجه از چراغ‌ها و پرینترهای اولیه
انیاک هیچ صفحه‌نمایشی نداشت.
نتیجه محاسبات یا از طریق چراغ‌های روی پنل‌ها قابل مشاهده بود یا روی دستگاه‌های چاپگر اولیه ثبت می‌شد.
بسیاری از اپراتورها باید به دقت چراغ‌های چشمک‌زن را دنبال می‌کردند تا از وضعیت پردازش مطلع شوند.
این شیوه کار برای ما که به نمایشگرهای گرافیکی و پردازش تصویری عادت کرده‌ایم غیرقابل تصور است.
اما در آن دوران چراغ‌های کوچک تنها راه ارتباطی میان انسان و دستگاه محسوب می‌شدند.
نقش زنان در کار با نخستین کامپیوتر دنیا
یکی از نقاط کمتر بیان‌شده در تاریخ انیاک، حضور پررنگ زنان در ساخت و برنامه‌نویسی آن بود.
در زمان جنگ جهانی دوم بسیاری از مردان درگیر نبرد بودند و زنان سهم مهمی در فعالیت‌های علمی و مهندسی پیدا کردند.
شش زن جوان که بعدها به عنوان نخستین برنامه‌نویسان جدی کامپیوتر شناخته شدند، نقش محوری در راه‌اندازی و اجرای برنامه‌های انیاک ایفا کردند.
آن‌ها باید منطق ریاضی برنامه‌ها را در ذهن اجرا و سپس آن را به سیم‌کشی و تنظیم سوئیچ‌های دستگاه ترجمه می‌کردند.
کار این گروه به قدری دشوار و پیچیده بود که گاهی تنها چند نفر در دنیا قادر به درک کامل برنامه‌های انیاک بودند.
چه چیزی انیاک را متمایز می‌کرد؟
پیش از انیاک دستگاه‌هایی مانند «ماشین دیفرانسیل» چارلز ببیج یا «کولوسوس» بریتانیایی وجود داشتند، اما هیچ‌یک کاملاً الکترونیکی و همه‌منظوره نبودند.
برخی از آن‌ها مکانیکی بودند، برخی دیگر تنها برای وظایف خاص طراحی شده بودند و برخی نیز تنها مفهومی بودند و به طور کامل ساخته نشدند.
انیاک اولین دستگاهی بود که عملاً توانست برنامه‌های متفاوت، محاسبات پیچیده و عملیات ریاضی سنگین را با استفاده از لوله‌های خلأ اجرا کند.
از نظر ظاهر نیز به‌عنوان نمونه‌ای بی‌سابقه محسوب می‌شد زیرا ترکیبی از مهندسی الکترونیک، ریاضیات پیشرفته و طراحی صنعتی را در قالب یک سیستم بزرگ ارائه می‌داد.
اگر انیاک را با یک گوشی هوشمند امروزی مقایسه کنیم، نتیجه شگفت‌انگیز است.
قدرت دستگاهی که تمام یک سالن دانشگاه را اشغال و هزاران کیلووات انرژی مصرف می‌کرد، حتی به اندازه بخشی کوچک از قدرت پردازش یک دستگاه امروزی نبود.
اما این کامپیوتر در زمان خود شاهکاری مهندسی و نقطه شروع عصری بود که جهان را به کلی متحول کرد.
انیاک نشان داد که ماشین می‌تواند محاسبات را سریع‌تر، دقیق‌تر و قابل‌اعتمادتر از هر انسان انجام دهد.
همین موفقیت سبب شد نسل‌های بعدی کامپیوترها با سرعتی سرسام‌آور رشد کنند.
از انیاک تا لپ‌تاپ‌های امروزی؛ مسیری که جهان را دگرگون کرد
پس از انیاک، کامپیوترها هر دهه کوچک‌تر، سریع‌تر و کاربردی‌تر شدند.
لوله‌های خلأ جای خود را به ترانزیستورها دادند و ترانزیستورها به مدارهای مجتمع تبدیل شدند.
اکنون پردازنده‌های چندمیلیارد ترانزیستوری در دستگاه‌هایی قرار می‌گیرند که در دست جای می‌گیرند.
اما اگر به ریشه این تحول نگاه کنیم، همه چیز از همان کابینت‌های عظیم سیاه‌رنگ و لوله‌های خلأ داغ آغاز شد.
ظاهر ابتدایی کامپیوترها شاید برای ما عجیب به نظر برسد، اما بدون وجود آن‌ها، اینترنت، هوش مصنوعی و جهان دیجیتالی امروز هرگز شکل نمی‌گرفت.
تصویری ماندگار از نخستین گام‌های دنیای دیجیتال
اولین کامپیوتر دنیا، دستگاهی کوچک، شکیل و قابل‌حمل نبود.
نه صفحه‌نمایش داشت، نه بلندگو، نه موس و نه حتی چیزی شبیه به حافظه‌های امروزی.
انیاک بیشتر شبیه کارخانه‌ای از لامپ‌ها و کابل‌ها بود که در دل خود قدرتی شگفت‌انگیز پنهان کرده بود.
اما همین ظاهر عجیب آغازگر موجی عظیم از نوآوری شد.
اگرچه حالا کامپیوترها حتی در ساعت‌های هوشمند و وسایل خانگی جای گرفته‌اند، اما بازگشت به گذشته و نگاه به ظاهری که اولین کامپیوتر دنیا داشت، نشان می‌دهد مسیر پیشرفت فناوری چگونه از دل ایده‌ای خام آغاز شد و به نقطه‌ای رسید که اکنون بخشی جدایی‌ناپذیر از زندگی انسان است.