Bilgisayar Nedir ?
✢Giriş birimleri ile dış dünyadan aldıkları veriler üzerinde aritmetiksel ve mantıksal işlemler yaparak işleyen, bu işlenmiş bilgileri çıkış birimleri ile kullanıcılara ileten, istenildiğinde bu bilgileri saklayabilen, donanım (hardware) ve yazılım (software) dan oluşan elektronik bir makinedir.
✢ Evlerde ve iş yerlerinde kullanılan küçük tip bilgisayarlara kişisel bilgisayar (PC: Personal Computer) denir. İlk PC IBM tarafından 1981 yılında piyasaya sürülmüştür.
Bilgisayarın Tarihçesi
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 1
✢ 16.yüzyılda Avrupalı bilim adamları çeşitli alanlardaki bilimsel çalışmalar için, giderek artan bir yoğunlukta aritmetiksel işlemler ile ilgileniyorlardı.
✢ 17.yüzyılın ilk yıllarında İskoç Matematikçi John Napier hesaplama işlemlerini kolaylaştıran her biri 20 cm uzunluğunda 10 çubuktan oluşan bir düzenek geliştirmiştir.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 2
✭ Napier’in 1614’te logaritmayı bulmasının ardından 1621’de William Oughtred, logaritmik hesaplamalarda kullanılmak üzere ilk Sürgülü Cetveli (Slide Rule) geliştirmiştir.
✭ Sürgülü cetvel, önceleri çok karmaşık ve zor kullanımlı bir araç olarak kabul edilmesine rağmen sonraları taşınabilir hesap makinelerinin keşfine kadar tüm matematik işlemlerinde yoğun olarak kullanılan bir araç haline gelmiştir.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 3
❊ 1624 yılında Wilhelm Schickard ilk kez dört işlemi bir arada yapabilen hesap makinesini Almanya’daki Heidelberg Üniversitesinde geliştirmiştir.
❊ Geliştirmiş olduğu cihaz oldukça karmaşık ve herkesin kolaylıkla kullanamayacağı bir çalışma sistemine sahipti.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 4
❊ 1642 yılında Fransız bilim adamı Blaise Pascal, Pascaline adıyla bilinen bir toplama-çıkarma makinesi geliştirmiştir.
❊ Toplanacak sayılar telefon ahizesindeki gibi çevrilerek belirleniyordu. Bu işlem araç içerisindeki dişlileri harekete geçiriyor ve sonuçlar bir pencereden izleniyordu.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 5
❊ 1673 yılında Gottfried von Leibniz, zaman alıcı ve rutin aritmetiksel işlemleri kendisinin yerine yapacak bir makine tasarlamıştır.
❊ Leibniz Wheel olarak adlandırılan bu araç, tekrarlı toplama işlemlerini yaparak, iki sayının çarpımını bulabiliyordu.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 6
❊ 1805’te Fransız bir tekstil sanayicisi olan Joseph Marie Jacquard ilk kez bir makineyi kendi kendine çalışabilecek konuma getirmiştir.
❊ Bu işlemi delikli kartlar (punched cards) kullanarak gerçekleştirmiştir.
❊ Bu kartlar ikili sisteme göre hazırlanmış, üzerlerinde belirli aralıklarla delikler olan ve her delik ve delikler arası boşluğa göre sayı değerleri alan en eski bilgisayar programlama araçlarıdır.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 7
❊ 1822’de Charles Babbage Fark Makinası adıyla bilinen, buhar gücüyle çalışan bir hesap makinesi tasarlamıştır. İngiliz hükümetinden destek almasına rağmen teknik yetersizlikler nedeniyle bu makine çalışır hale getirilememiştir.
❊ 1854 yılında İsveçli matbaacı Pehr George Scheutz, Babbage’dan esinlenerek yarattığı Fark Makinasını Londra’da sergilemiştir.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 8
❊ Charles Babbage 1830’larda Analitik Makina olarak adlandırdığı, buhar enerjisiyle çalışacak, dişlilerden, sayaçlardan ve bağlayıcılardan meydana gelecek, delikli kartlar yardımıyla denetlenecek bir makine daha tasarladı. Bu cihaz iki bölümden meydana gelecekti;
✧ sayıların ve ara sonuçların depolanacağı bir bellek (memory) ✧ işlemleri gerçekleştiren bir işlemci (processor)
❊ Mali olumsuzluklar ve tasarımdaki bazı aksaklıklar nedeniyle geliştirilememesine rağmen, Analitik Makina ilerisi için önemli bir hareket noktası olmuştur. Özellikle bellek ve işlemci kavramları bundan sonraki gelişmelerde oldukça önemli bir yer tutacaktır.
Çağdaş Bilgisayarların Ataları – 9
❊ 1890’da yapılan ABD nüfus sayımı istatistiklerinin kolayca çıkarılması için Hermann Hollerith delikli kartlar ve elektrik enerjisi ile çalışan Tabulating Machine’i geliştirdi. Bu makine daha önceleri 8-9 yıl süren nüfus sayımı işlemlerini 2-3 yıla indirmiştir.
❊ Hollerith 1896 yılında Tabulating Machine Co. adlı şirketi kurarak ilk kez hesaplama ve bilgisayar kuruluşunun oluşmasını sağlamıştır. Tabulating Machine Co. 1924’te, şu anda dünyanın en büyük bilgisayar donanımı üreticilerinden biri olan IBM (International Business Machines) adını alacaktır.
Çağdaş Bilgisayarlar – 1
❊ 1931 yılında Alman bilim adamı Konrad Zuse elektrik enerjisi ile çalışan ilk hesaplama araçlarından biri olan Z1’i tasarladı. Zuse’nin geliştirmiş olduğu bu araç, programlanabilen ilk bilgisayar olarak ele alınmaktadır.
❊ Z1 bilgisayara klavye ile girilen verileri okuyarak ne yapması gerektiğini belleğinde tutabilme yeteneğine sahipti. Daha sonra John von Neumann bu özelliği geliştirmiş ve yaygınlaştırmıştır. Zuse daha sonra Z2, Z3 ve Z4 adlı bilgisayarları da geliştirmiştir.
Çağdaş Bilgisayarlar – 2
❊ 1944 yılında Harvard Üniversitesi’nde hizmete giren Howard H. Aiken tarafından geliştirilen Mark-I genellikle ilk bilgisayar olarak kabul edilir. Oysa ilk Amerikan bilgisayarı Zuse’nin bilgisayarından çok daha başarısız olmuştur.
❊ Mark-I ile Z serisi bilgisayarlar arasında önemli bir farklılık hükümetleri tarafından desteklenip destelenmemeleridir. Zuse, bilgisayarlarını kendi kaynakları ile gerçekleştirmiş; Aiken ise, hükümet ve ordudan büyük destekler görmüştür.
Çağdaş Bilgisayarlar – 3
❊ 1943’te yapımına başlanan ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) adlı bilgisayar 1946 yılında tamamlandı. ENIAC mali kaynakları Pentagon tarafından karşılanan bir deneme çalışması olarak başlamıştır.
❊ ENIAC, 30 ton ağırlığında, yaklaşık 18.000 vakum tüpü, 1500 röle, 70.000 direnç ve 10.000 kondansatörden meydana gelen ve 10 x 15 m yani 150 metrekarelik bir alanı kaplayan dev bir makine idi. ENIAC’ın çalışması için 700 KW’lık güce gereksinim vardı.
❊ Bu makine on haneli 5000 sayıyı bir saniye içinde toplayabiliyordu (Mark-I’den yaklaşık 20 kat hızlı).
❊ Tümüyle elektronik olarak çalışan ilk bilgisayar (1. kuşak bilgisayarların atası), ENIAC’tır.
Çağdaş Bilgisayarlar – 4
❊ ENIAC’tan sonra benzer ilkelerle yapılan ilk bilgisayar UNIVAC-1 (Univesal Automatic Computer) olmuştur. ENIAC’ın tasarımcıları tarafından yapılan UNIVAC-1, 1951’de tamamlandı ve ABD Sayım Bürosuna satıldı.
❊ 1952 ve 1953’te üç, 1954 ve 1955’te yedi, 1956’da onbeş ve 1958’de de bir adet üretildi ve satıldı. Buradan da anlaşılacağı gibi UNIVAC-1 ticari olarak üretilen ilk bilgisayardır. Ayrıca 1954’te General Electric’e satılan Univac, iş dünyasına giren ilk bilgisayar olmuştur.
❊ UNIVAC-1 veri giriş-çıkışı için manyetik teyp kullanan ilk bilgisayar olmuştur.
2. , 3. ve 4. Kuşak Bilgisayarlar
✽ 1950’lerin sonlarında bilgisayar üretiminde vakum tüpleri yerine transistörler kullanılmaya başladı. Bu sayede bilgisayarların boyutları küçüldü. Transistör içeren bilgisayarlara 2. kuşak bilgisayarlar denilmektedir.
✽ 1965’ten sonra çok sayıda transistörün bir araya getirilmesi ile entegre devreler yaratıldı. Bu sayede bilgisayarlar daha da küçüldü. Entegre devre kullanan bilgisayarlara 3. kuşak bilgisayarlar denilmektedir.
✽ 1971’de ilk mikroişlemciler geliştirildi. Bunlardan biri olan Intel 4004, 2.300 transistör içeriyordu. Mikroişlemci içeren bilgisayarlar 4. kuşak bilgisayarlar olarak bilinmektedir. Günümüzde kullanılan Pentium mikroişlemcilerde milyonlarca transistör yer almaktadır.
Bilgisayarların Sınıflandırılması
- Kişisel Bilgisayarlar (Personal Computer-PC) (veya Mikrobilgisayar): ✥ Genellikle tek kişi tarafından kullanılan bilgisayarlardır (Bu nedenle bu bilgisayarlara kişisel bilgisayar yani PC denir). ✥ 1970’li yıllardan sonra yaygınlaşmış, evlerde ve küçük ölçekli iş yerlerinde bir çok kullanım alanı bulmuştur.
- Mini Bilgisayarlar (Frame): ✥ Uygun klavye ve ekranlar ile en fazla 100 kişinin kullanabildiği bilgisayar türüdür. ✥ Banka şubelerindeki bilgisayar bu tür bilgisayarlara iyi bir örnektir.
- Ana bilgisayar (Main Frame): ✥ 100 kullanıcıdan daha fazlasına hizmet veren bilgisayarlardır. Çok büyük iş yerlerinde kullanılır.
- Süper Bilgisayar: ✥ Kullanıcı sayısı çok olmamakla beraber çok yüksek işlem hızı gerektiren bilimsel çalışmalarda kullanılır. ✥ Büyük üniversiteler veya NASA gibi bilimsel kurumlarda kullanılmaktadır. ✥ Ülkemizde de TUBİTAK bir süper bilgisayar kurulması için çalışmalar başlatmıştır.
Girdi-İşlem-Çıktı Prensibi
Bilgi işleyen her sistemi en azından üç seviyeye ayırmak mümkündür: 1. Girdi veya veri kabul etme, 2. Veri işleme, 3. İşlem sonucunun çıktı olarak verilmesi. Eğer sistem bunlara ek olarak veriyi tutabiliyorsa veri saklama denen bir dördüncü bileşen daha bunlara eklenir.