Bilgisayar


Tasarlandığı günden bugüne kadar değişik tanımları yapılabilen bilgisayar (computer) aygıtının genel tanımı şu şekilde yapılmaktadır: Bilgisayar, kullanıcıdan aldığı verilerle aritmetik ve mantıksal işlemleri yapabilen, ayrıca yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen elektronik bir aygıttır. Bilgisayar bu işlemleri yaparken temel işlemler olarak; veriler girilir, işlenir, depolanır ve çıktısı alınır.
Elektronik bir aygıt olması, bilgisayarların bir programa göre çalışması ve işlemleri yürütmesi gibi temel özelliklerin yanı sıra günümüzde multimedya (çoklu ortam) gibi görsel ve işitsel anlamda çok daha fazla yetenekleri olan bir bileşik aygıt haline gelmiştir. Örneğin kişisel bilgisayarınızla film izlemek, chat yapmak, resim yapmak, müzik yapmak, ofis işlemlerini yapmak, hatta alışveriş yapmak bile normal bir işlem haline gelmiştir.

Bilgisayarın elektronik kısmına donanım (hardware), program kısmına ise yazılım (software) denir.
Bilgisayarın gelişiminde şu 4 unsur hiç değişmemiştir.
1. Bilginin Girişi (Giriş birimleri: Klavye, mouse, kamera, scanner, fax-modem vb.)
2. Bilginin saklanması (Hafıza: Harddisk, disket, cd-rom vb.)
3. Bilginin işlenmesi (Beyin: Merkezi işlem birimi-Central Processing Unit-CPU)
4. Bilginin çıkışı (Çıkış birimleri: Monitör/ekran, Printer/yazıcı, plotter/çizici, modem)
Bilgisayarın Tarihçesi
Insanoglunun ilk zamanlarinda ihtiyaçlari basit ve azdi. Zaman geçtikçe nüfusun artmasi ihtiyaçlarinda artmasina sebep olmustur. Insan akilli bir varlik oldugundan, ihtiyaçlarini karsilamak için degisik aletler ve araçlar üretmistir. Insanoglu ilk hesap islerini parmak hesabi ile ve parmak hesabinin yeterli olmadigi yerlerde de çakil taslarini kullanarak yapmistir. Ihtiyaçlarinin artmasi insanoglunu degisik aygitlar icat etmeye mecbur kilmistir. Imalat tabanina dayali olan ekonomimiz ; günümüzde, enformasyon tabanli olarak degismektedir. Teknolojik gelismelerin enformasyon akisini otomatiklestirmesi çok büyük ölçüde artan bilgi olusumunu,dagilimini ve saklanmasini mümkün kilmaktadir. Sirketlerin piyasada kalici olabilmeleri için üretimlerini arttirip,maliyetlerini azaltmaya çalismalari, otomasyonun çok büyük bir hizla gelismesine neden olmaktadir. Günümüz ofislerinde gerçeklesen, elle yapilan çalismalardan bilgisayarli sistemlere geçis devriminin kökleri 17. yüzyila dayanmaktadir.

Insan bir an durup, bu degisimi düsünürse, bilgisayar gelisiminin hayret verici bir gerçege dayandigini görür. Çünkü televizyon, dergi ve gazetelerdeki bilgisayar endüstrisi bu alanin teknolojik degismeler ve kisiler tarafindan yönlendirildigi anlasilir. Birkaç girisimci tarafindan istifade edilen fikirler, binlerce insan tarafindan ortaya atilip gelistirilmektedir. Bu denemelerin bazilari büyük bir basari, bazilari basarisizlikla sonuçlansa bile arastirmalar durmadan devam etmektedir. Her gelisme bir sonrakinin insa edilebilmesi için gerekli olan bina tasini olusturmaktadir.

ABACUS : Hesap islemleri için kullanilan aygitlari Bilgisayarin ilk temelleri olarak kabul edersek Abacus Ilk bilgisayardir denilebilir. Bu hesaplayicinin M.Ö 1000 yillarinda Çinliler tarafindan kullanildigi kabul edilmistir. Günümüzde ilk ögretimde sayi saymayi ve basit matematiksel islemleri ögrenmek içinde kullanilan bu aygit teller üzerine dizili boncuklardan meydana gelmektedir.

PASCALLINE : Hesap makinesi sayilabilecek ilk ciddi icat Fransiz matematikçi Blaise Pascal tarafindan gelistirilmistir. Babasi vergi dairesinde memur olarak çalisan Pascal On alti yasinda iken 1642 yilinda Pascalline adli hesap makinesini icat etmistir. Degisik sayida disleri olan çarklardan meydana gelen bu makine toplama ve çikarma islemleri yapabiliyordu.

LEIBNIZ ÇARKI : Alman matematikçisi olan Gottfried Wilhelm Leibniz, pascal ‘in 1642 yilinda hazirladigi hesaplayicinin fonksiyonlarini daha da arttirarak 1671 yilinda Leibniz Çarki adli aygiti icat etti. Bu aygit; toplama ve çikarma islemlerinin yani sira bölme, çarpma ve karekök alma islemlerini de yapabiliyordu.

FARK MAKINASI : Bu konuda ciddi çalismalari olan bir diger kiside Charles Babbage ‘dir. Babbage matematiksel islemlerin yani sira birçok islemleri de yapabilen bir makine yapmayi planliyordu. Ingiliz hükümetinin parasal destegini de alan Babbage uzun süren çalismalar sonunda Fark Makinesini 1830 yilinda icat etti. Babbage daha sonra Analitik Makine adi verdigi proje Üzerine çalismaya basladi. Bu makine buhar gücü kullanarak otomatik olarak çalistirilacak ve diger hesaplatici lardan daha fazla fonksiyona sahip olacakti. Babbage bu projeden istedigi neticeyi alamadan 1871 yilinda öldü. Babbage ‘nin ölümü ile proje yarim kaldi. Babbage analitik makine da mantiksal islem birimi, veri depolama birimi, giris çikis üniteleri kullanmayi planliyordu. Bu mantik günümüzdeki bilgisayar temel prensibi olmustur. Bu sebepten dolayi Babbage ‘ye bilgisayarin babasi denilmistir. Ada lovelace Analitik Makine prensibinde Babbage ile beraber çalismis, ve ona yardimci olmus. Ada Lovelace 1842 yilinda yazdigi notlarinda, Analitik Makinenin , hazirlanacak programlar ile insanlar tarafindan çözümü bilinen problemlerin kolaylikla çözülebilecegini anlatmistir. Ada 36 yasinda ölümü ile ortada sadece notlarini birakmistir.

IKILI SAYI DÜZENI : Günümüz bilgisayarlarinin temel mantigini olusturan ikili sayi sistemi George Boole tarafindan gelistirilmistir. Bu cebir prensibine göre sayilar ikili sayi sisteminde kullanilirlar. Yani bu sistemde 0 ve 1 sayisindan baska sayi yoktur. Bu sayi sistemine ikili sayi sistemi manasinda Binary sayilarda denir.

MARK-I : Amerikali istatistikçi Herman, Hollerith 1890 yili nufus sayimini delikli kart kullanarak gelistirdigi makineyi kullandi. Hollerith ‘in gelistirdigi bu makine J.M.Jaquard’in 1806 yilinda kullandigi kart sistemini kullaniyordu. Mark-i , kartlari verilen kodlara göre delerek bilgiyi kaydediyor, delikli karttaki bilgiyi tekrar okuyabiliyor ve bu bilgiyi kullanabiliyordu. Gelistirilen makinenin daha öncekilere göre üstünlükleri vardi. Fakat arzu edilen hiz ve dogru sonuca ulasilamamisti. Mark- I insan müdahalesi ile islem gördügü için yari otomatik çalisiyordu.

Mark -I ile delikli kartlara islenen seçim sonuçlari istenildigi kadar okunabildiginden seçim sonuçlarinin degisik parametrelere göre degerlendirilmesi yapilabiliyordu. Mark –I ile sayimin degerlendirme süresi dörtte bire düstü.

Herman, Hollerith makinesinde yaptigi degisikliklere üretime 1896 yilinda kurdugu “ Tabulating Machine Company “ adli bir sirket ile devem etti. Ileride bu firma baska bir firma ile birleserek IBM ismini aldi.

Harward Üniversitesinden Howard H. Aiken tasarladigi ASCC projesi ile IBM firmasina gitti. Bu projeyi biraz daha genisletilerek 1944 yilinda MARK – I üretildi.

Mark – I saniyede 5 islem yapabiliyordu. 18 m uzunlugunda ve 2,5 m yüksekliginde idi. Mark- I insan müdahalesi olmadan sürekli olarak, hazirlanan programi yürüten ilk bilgisayar idi. Bununla birlikte Mark – I elektronik bir bilgisayar degildi.

ENIAC : Mark–I den kisa bir kisa sonra Pensilvanya Üniversite' sinde John Mauchly ile ENIAC ( Elektronik sayisal Hesaplayici ve Dogrulayici ) isimli sayisal elektronik bilgisayari 1946 yilinda tamamladi. Yapiminda 18,000 adet elektronik tüp kullanilan ENIAC; 150 kwatt gücünde idi ve 50 ton agirligiyla 167 m2 yer kapliyordu. Saniyede 5000 toplama islemi yapabiliyordu. Mark-I ‘den 1000 kat daha hizliydi. Eniac askeri amaçla üretildi ve top mermilerinin menzillerini hesaplamak için kullanildi.

EDVAC : Ayni yillarda matematikçi John Von Neumenin görüsleri dogrultusunda EDVAC ( Elektronik Soyut Degisken Otomatik Bilgisayar ) adli yeni bir bilgisayar ürettiler. Bu bilgisayar ENIAC ‘dan on kez daha küçük ve yüz defa daha hizli çalisabiliyordu. Edvac, komutlarin diger veriler gibi bilgisayara disaridan girilmesini sagliyordu. Bu özellik programcilikta büyük kalayliklar saglamistir.

UNIVAC : EDVAC ‘dan sonra 1951 yilinda UNIVAC isimli bilgisayar yapildi. UNIVAC , ENIAC bilgisayarlarini yapan kisiler tarafindan gelistirildi. UNIVAC ilk defa manyetik teyp kullanarak verileri depolayan bilgisayar idi.

IBM 700 SERISI : 1950 ‘den sonra vakum tüplerinin sik olarak kullanilmaya baslandigi dönemlerdir. Univac ve IBM 700 serisi vakum tüpler kullanilarak yapilan elektronik bilgisayarlardir. Vakum tüplerini çok enerji harcamasi , isinmasi bu bilgisayarin sürekli ariza yapmasina sebep oluyordu. Vakum tüplerin boyutlarinin da büyük olmasi baska bir sorundu. Bu yillarda program yazabilmek için kullanilan bilgisayar donaniminin çok iyi bilinmesi gerekiyordu. Program yazmak için makine dili kullaniliyordu.

PHILCO TRANSAC S-200 IBM 1401 : 1947 yillarinda transistörün kullanimaya basladigi yillardir. Transistörler vakum tüplere göre az enerji harcayan , az yer kaplayan , fazla isinmayan elektronik devre elemanlaridir. Transistörlerin kullanilmaya baslanmasi bilgisayar dünyasina degisik bir renk katti. Philco Transac S-200 IBM 1401 , transistör kullanilarak üretilen ilk bilgisayarlardir.

IBM 360 : 1960 ‘dan sonralar entegre devreler üretilmeye baslandi. Entegreler binlerce transistörü içerisinde bulunduran devre elemanlari idi. Entegrelerin kullanilmasi ; bilgisayarin boyutlarinin küçülmesinin, maliyet azalmasina ve islem hizinin artmasina sebep oldu. Bu yillarda manyetik diskler üretildi, entegrelerin kullanimi ile merkezi islem birimleri üretilmeye basladi. IBM 360 entegre devre elemanin kullanildigi ilk bilgisayarlardandir.

INTEL 4004 MIKRO ISLEMCISI : 1970 ‘den sonra entegre devre teknolojisi hila gelisimine devam etti. Ve entegreler birlestirilerek chipler üretilmeye baslandi. Intel 4004 entegrelerin birlestirilmesiyle hizlanan ilk merkezi islem birimi sayilabilir.

APPLE : 1977 yilinda piyasaya çikan apple iki üniversite ögrencisi tarafindan bir evin garajinda üretilmistir. Apple “de klavye ve monitör bulunmuyordu. Yani bu dönemden sonra artik kisisel bilgisayar dönemi baslamistir.

IBM PC : Günümüzde de söz sahibi olan IBM firmasi ilk kisisel bilgisayarini 1981 yilinda piyasaya sürdü. Kisa bir zaman diliminde standart haline gelen IBM PC ‘lerin 4 yil sonunda bir milyoncusu satildi. Artik dünyanin her tarafinda IBM uyumlu bilgisayarlar üretilmeye baslandi. Üretimi uzak dogu ülkelerinde daha yaygin olarak yapildi. Yazilimlar da IBM PC uyumlu olarak yazilmaya baslandi.

Bu dönemden günümüze kadar bilgisayar teknolojisi akil almaz bir hizla ilerledi. Ilk üretilen bilgisayarlarin kullanimi zordu. Fakat bilgisayarlarin donanimindaki gelismeye parelel olarak yazilim alanindaki gelismeler bilgisayarlari bütün insanlarin kullanabilecegi seviyeye gelmesine sebep oldu. Artik bilgisayar insan hayatini ayrilmaz ve vazgeçilmez bir parçasi oldu

Bilgisayar, en basit bakış açısıyla bir matematiksel işlemci, yani hesap aracıdır. Aslında aygıtın yaptığı işlem; bilgileri saymak değil, işlemektir.
Bazı kaynaklarda basit hesap makinesi olan boncuk dizini (abaküs), ilk bilgisayar olarak tanımlanmaktadır.



Abaküs
Geçmişi yaklaşık 2000 yıl öncesine dayanmaktadır. 1642 yılında Blaise Pascal (Fransa) tarafından yapılan hesap makinesine her ne kadar "dijital" (sayısal) dendiyse de bugünkü anlamda (LCD) dijital kavramından çok uzaktı. Kaba tuşlarla sayı girişi yapılarak toplama ve çıkarma dışında bir işlem yapılamıyordu.
1671'de Gottfreid Wilhelm von Leibniz (Almanya) tarafından tasarlanan gelişmiş hesap makinesi, ancak 1694 yılında hayata geçirilebilmiş olup, özel dişliler aracılığıyla dört işlemi yapabiliyordu. Ancak Pascal ve Leibniz tarafından yapılan bu aygıtlar yaygın kullanım alanı bulamamışlardır.
Ticari anlamda kullanılabilen ilk mekanik hesap makinesi 1820 yılında Charles Xavier Thomas tarafından yapılmıştır. Charles Babbage ise, uzun araştırmalar ve bir kaç denemeden sonra buharla çalışan otomatik hesap makinesini 1823 yılında yapmıştır. Bu alanda ilk büyük gelişme; 1890'da Hermann Hollerith (ABD) tarafından yapılan ve delikli kart sistemiyle veri girişi yapılan bilgisayar olmuştur. Bu sistemde işlem hızının artması ve hataların azalması büyük bir ilerleme sayılmıştır. Asıl büyük ilerlemenin öncesini Howard Hathaway Aiken, 1937'de Mark 1 adını verdiği bilgisayarda yarı elektronik devreler kullanmakla yapmıştır. Mark 1'de delikli kart sistemiyle çalışmasına karşın; daha önceki benzerlerinden farklı olarak, logaritma ve trigonometri fonksiyonlarını da yapabilmekteydi. Yavaş olduğu halde, tam otomatik olarak çalışması ve uzun işlemleri çözebilmesi ona büyük avantaj sağlıyordu.


İlk bilgisayar Eniac
İkinci Dünya Savaşı sürecinde, ordunun daha hızlı bilgisayarlara gereksinim duyması, bilgisayar tarihinde bir devrim yaratan ENIAC'ın yapılmasına yol açmıştır. ENIAC, J. Presper Eckert ve John W. Mauchly ekibiyle 1945 yılında yapıldı. En büyük özelliği; elektron tüpleri (bugünkü çiplerin atası) ve RAM (Random access memory) bellek kullanılması olmuştur. Tasarlanmış programları çalıştırabilme özelliğiyle ENIAC, geniş bir ev kadar (167 metrekare) yer kaplıyor ve saatte yaklaşık 180 kW elektrik harcıyordu. ENIAC'ın ardından kısa ömürlü olan ve DEVAC adı verilen bilgisayar ve, ticari anlamda satışa sunulan ilk bilgisayar olan UNIVAC'ın yapılması, 1952 yılına dek uzanmıştır.
1960'lı yıllardan sonra elektron tüplerinin yerini önce transistörler, daha sonra da yüzlerce transistörün birleşimi olarak tarif edilebilecek entegre devreler yer almıştır. Bugün bilgisayar teknolojisinde kullanılan mikroçipler ise, bir çok entegre devrenin birleşip küçültülmüş halidir.

Bilgisayarların çalışma prensibi; matematiksel işlem temeline dayanır. Çeşitli programlama dilleri ile hazırlanmış olan yazılımlar sayesinde, bir çok alanda kullanılabilmektedir. İnternetin insan hayatına girip yaygınlaşmasıyla bilgisayarın önemi daha da artmıştır. Güncel bilgisayarlar kişiselleşerek Personal Computer (PC) adını alarak, cebe sığacak kadar küçülmüş ve hızları büyük aşamalar kaydetmiştir. Gelişen teknolojiyle birlikte Bilgisayar fiyatları da giderek düşmektedir.