Bilgisayar hakkında bilgi
Bilgisayar hakkında bilgi
Bilgisayar hakkında bilgi
Bilgisayar Alm. Computer (m). Fr. Ordinateur (m). İng. Computer. çok sayıda aritmetiksel veya mantıksal işlemlerden oluşan bir işi, önceden verilmiş bir programa göre yapıp sonuçlandıran elektronik araç, elektronik beyin. Kullanıcıdan aldığı verilerle mantıksal ve aritmetiksel işlemleri yapan; yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen; sakladığı bilgilere istenildiğinde ulaşılabilen elektronik bir makinedir. Halledilmesi gereken konu ile ilgili bilgi ve onun nasıl işlem göreceği bilgisayara iletildiğinde, bir çok insanın senelerce çalışması ile bitiremeyecekleri işi bir kaç saniyede yapar.
Bilgisayar, çok sayıda aritmetiksel veya mantıksal işlemlerden oluşan bir işi, program olarak adlandırılan önceden verilmiş işlem adımlarına göre yapıp sonuçlandıran bir araçtır.
Günümüzde bu aracın daha çok yarı-iletken teknolojisiyle üretilmiş şekli yaygın olduğundan elektronik beyin olarak da bilinir. Ancak tarihsel açıdan ilk bilgisayarlar mekanik olmuştur. (Örneğin Charles Babbage'ın diferansiyel makinesi).
Ülkemizde daha önceleri "Komputer" ya da " Elektronik Beyin" olarak adlandırılan Bilgisayar'ı bu şekilde ilk kez Aydın Köksal adlandırmıştır. 1969 yılında Hacettepe Üniversitesi'nde çalışmakta olan Aydın Köksal, gereksinim duydukları bilgisayarı kiralamak için gazeteye verilen bir ilanda bu sözcüğü kullanmıştır.
Bu işlemleri yaparken veriler girilir, işlenir, depolanabilir ve çıkışı alınabilir. Bilgisayar işlem yaparken hızlıdır, yorulmaz, sıkılmaz. Bilgisayar programlanabilir. Bilgisayar kendi başına bir iş yapmaz.
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.
Tarihçesi
Modern bilgisayarların atası sayılabilecek ilk genel amaçlı kendi kendine hesaplama yapabilen araç Charles Babbage tarafından geliştirilen Analitik Makinedir. Bu makine delikli kartlara yazılmış komutları işleyebiliyordu.
Bilgisayar denildiğinde ilk akla gelen, kişisel bilgisayarlar ise ilk defa 1981 yılında IBM tarafından geliştirildi ve bir anda endüstriyel standart haline geldi. IBM PC'ler Intel işlemciliydi ve Microsoft DOS ile birlikte geliyordu.
Çalışma sistemi
;Bilgisayarların kısımları: Mikro bilgisayarlar ilk bakışta bir daktilo tuşları ve bir televizyon ekranı olan basit bir alettir. Bu alete çeşitli yardımcı cihazlar bağlanabilir. Mikro bilgisayarlara disk hafıza, yazıcı, grafik çizici gibi daha birçok aletler bağlanabilir. Bütün bunlar bilgisayarın ''sert kısımlarını'' ( donanım) teşkil eder.
;Programlar: Bilgisayara hayat verebilmek için ona tam bilgi aktarmak gerekir. Belli bir işin yapılmasını tarif eden her ifadeye program denir. Bütün programların toplamına da bilgisayarın ''yumuşak kısımları'' ( yazılım) denir.
;Bilgisayar mantığı: Bilgisayarın nasıl çalıştığını öğrenmek için onun bilgileri nasıl kullandığını anlamak gerekir. Harfler ve rakamlar bilgisayarda kodlar şeklinde ifade edildikten sonra kullanılır. Bilgisayarlarda kodlar elektrik olarak voltajın olup olmaması ile ifade edilir. Voltaj var, lamba yanıyorsa 1; voltaj yok, lamba yanmıyorsa 0 kodlarını alır. İki durumlu olan bu kodlamaya "ikilik sistem" denir. Bilgisayara tuşlardan verilen her bilgi 1 ve 0 kodlarına çevrilir.
:Her 0 ve 1, bit olarak; sekiz bitlik grup ise, byte olarak tarif edilir. Bilgisayar, işlemlerini ikilik sayı sistemi ile yapar. İşlemler çok sade ve basit olmakla beraber çok hızlıdır.
;Mantık: Bilgisayarlar sadece sayıları saymakla kalmayıp karar da verebilirler. Bu kararlar, Boolean cebiri denilen mantık kaidelerine göredir. Çeşitli şartlara göre bilgisayar EVET, HAYIR, VE, VEYA, DEĞİL gibi kararlar alabilir. Mesela; evi taşımak için bir kamyon VE bir şoföre ihtiyaç vardır. Bu kamyon bir dar köprüden geçmek zorundaysa kamyon geniş VEYA yük****e köprüye çarpar. Taşınacak ev boş DEĞİL ise taşıma işlemi gecikecektir. Burada VE, VEYA, DEĞİL kararları verilmiştir.
;Bilgisayarların çalışması: Bilgisayarlar dört ana kısımdan meydana gelmiştir: Hafıza, giriş, çıkış ve merkezi işlem birimi. CPU işlemleri sırası ile yapar, toplar, çıkarır, mukayese eder.
:Toplama, çıkarma gibi işlemleri yaptıran programlar önceden CPU’ya öğretilmiştir. Bilgisayara girişten iki sayı yazmak yeterli olmaktadır. CPU’nun saat, program sayıcı, bilgi tarif edici aritmetik ve mantık kısmı gibi bölümleri vardır.
;CPU: Bilgisayarın kalbidir. İcra edilecek komutlar sıra ile CPU’ya getirilir. Komutun muhtevası ve bilgisayarın o anki durumu göz önüne alınarak, komut icra edilir. Her türlü aritmetik ve mantıki işlemler CPU’nun bir parçası olan ALU’da yapılır. İşlemlerin sonucu akümülatör denen özel hafıza hücresine geçici olarak alınır, gitmesi gereken yere buradan ulaştırılır. Program sayıcı, sıradaki komutun hafızadaki yerini tutar. Saat ise, CPUnun elektronik çalışması için gereken titreşimleri sağlar. Bu titreşimlerin sıklığı bilgisayarın hızını belirleyen temel unsurdur.
Etimolojisi
Bilgisayar kelimesi, " yazılım", " donanım", " bilişim", " bilgi işlem" gibi kelimelerle birlikte Aydın Köksal tarafından Türkçe'ye kazandırılmıştır.
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: ABD’de 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 ENIAC’den 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 Pascal’ın 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. Leibniz’e 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 sür’at 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. Babbage’nin “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. ABD’de 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. Hollerith’in kurduğu küçük firmayı satın alan tanınmamış bir Amerikan şirketi, yaptığı makinalarda bu sisteme öncelik verdi. Günümüzde Dev IBM’nin çekirdeğini bu şirket teşkil ediyordu.
Babbage’nin rüyalarındaki gerçek bilgisayar ise, l930’lara kadar gerçekleştirilemedi. Hitler Almanya’sında 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. ABD’de “Bell Telephone Şirketi”nin araştırma laboratuvarında görevli George Stibitz adında bir matematikçi de l939’da benzer bir makina yaptı. Hatta telefon hatları ile hesap işlemlerinin nasıl yapılabileceğini de gösterdi. Uzaktan bilgi nakli ilk defa gerçekleşiyordu. Savaş sonrasında İngiltere’de 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. Babbage’nin meşhur makinası ise onar onar sayabiliyordu. Buna “onluk” sistem deniyordu. 0’dan 9’a 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 IBM'nin ilk büyük bilgisayarı “Mark 1” tıpkı bir odada bulunan yün ören kadınlar gibi çalışıyordu. ABD’li 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 ENIAC’ın 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, l95l’de Amerikan Nüfus Bürosuna teslim edilirken, bu konuda geç kalmış olan diğer şirket yöneticileri ne yapacaklarını bilemiyorlardı.
l947’de 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 Kaliforniya’ya hemen geri döndü ve kendi işini kurdu. Polo Alto şehrinde bugün Silikon Vadisi olarak tanınan bu bölge, bilgisayar endüstrisinin can damarlarından biri olacaktı. Dallas’ta, petrol kuyuları için delme makinaları yapan genç bir müteşebbis, sahibi olduğu Texas Instruments firmasını genişletmek istiyordu. Schockley’in Bell’deki eski çalışma arkadaşı Gordon Teal’i işe aldı. Ürettikleri bilgisayarların en büyük müşterisi Pentagon’du. Amerikan Savunma Bakanlığı, füzeleri güdümlemek için transistörlü cihazların büyük hesaplama kolaylığı sağladığının şuurundaydı.
Bilgisayar hakkında bilgi
Bilgisayar Alm. Computer (m). Fr. Ordinateur (m). İng. Computer. çok sayıda aritmetiksel veya mantıksal işlemlerden oluşan bir işi, önceden verilmiş bir programa göre yapıp sonuçlandıran elektronik araç, elektronik beyin. Kullanıcıdan aldığı verilerle mantıksal ve aritmetiksel işlemleri yapan; yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen; sakladığı bilgilere istenildiğinde ulaşılabilen elektronik bir makinedir. Halledilmesi gereken konu ile ilgili bilgi ve onun nasıl işlem göreceği bilgisayara iletildiğinde, bir çok insanın senelerce çalışması ile bitiremeyecekleri işi bir kaç saniyede yapar.
Bilgisayar, çok sayıda aritmetiksel veya mantıksal işlemlerden oluşan bir işi, program olarak adlandırılan önceden verilmiş işlem adımlarına göre yapıp sonuçlandıran bir araçtır.
Günümüzde bu aracın daha çok yarı-iletken teknolojisiyle üretilmiş şekli yaygın olduğundan elektronik beyin olarak da bilinir. Ancak tarihsel açıdan ilk bilgisayarlar mekanik olmuştur. (Örneğin Charles Babbage'ın diferansiyel makinesi).
Ülkemizde daha önceleri "Komputer" ya da " Elektronik Beyin" olarak adlandırılan Bilgisayar'ı bu şekilde ilk kez Aydın Köksal adlandırmıştır. 1969 yılında Hacettepe Üniversitesi'nde çalışmakta olan Aydın Köksal, gereksinim duydukları bilgisayarı kiralamak için gazeteye verilen bir ilanda bu sözcüğü kullanmıştır.
Bu işlemleri yaparken veriler girilir, işlenir, depolanabilir ve çıkışı alınabilir. Bilgisayar işlem yaparken hızlıdır, yorulmaz, sıkılmaz. Bilgisayar programlanabilir. Bilgisayar kendi başına bir iş yapmaz.
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.
Tarihçesi
Modern bilgisayarların atası sayılabilecek ilk genel amaçlı kendi kendine hesaplama yapabilen araç Charles Babbage tarafından geliştirilen Analitik Makinedir. Bu makine delikli kartlara yazılmış komutları işleyebiliyordu.
Bilgisayar denildiğinde ilk akla gelen, kişisel bilgisayarlar ise ilk defa 1981 yılında IBM tarafından geliştirildi ve bir anda endüstriyel standart haline geldi. IBM PC'ler Intel işlemciliydi ve Microsoft DOS ile birlikte geliyordu.
Çalışma sistemi
;Bilgisayarların kısımları: Mikro bilgisayarlar ilk bakışta bir daktilo tuşları ve bir televizyon ekranı olan basit bir alettir. Bu alete çeşitli yardımcı cihazlar bağlanabilir. Mikro bilgisayarlara disk hafıza, yazıcı, grafik çizici gibi daha birçok aletler bağlanabilir. Bütün bunlar bilgisayarın ''sert kısımlarını'' ( donanım) teşkil eder.
;Programlar: Bilgisayara hayat verebilmek için ona tam bilgi aktarmak gerekir. Belli bir işin yapılmasını tarif eden her ifadeye program denir. Bütün programların toplamına da bilgisayarın ''yumuşak kısımları'' ( yazılım) denir.
;Bilgisayar mantığı: Bilgisayarın nasıl çalıştığını öğrenmek için onun bilgileri nasıl kullandığını anlamak gerekir. Harfler ve rakamlar bilgisayarda kodlar şeklinde ifade edildikten sonra kullanılır. Bilgisayarlarda kodlar elektrik olarak voltajın olup olmaması ile ifade edilir. Voltaj var, lamba yanıyorsa 1; voltaj yok, lamba yanmıyorsa 0 kodlarını alır. İki durumlu olan bu kodlamaya "ikilik sistem" denir. Bilgisayara tuşlardan verilen her bilgi 1 ve 0 kodlarına çevrilir.
:Her 0 ve 1, bit olarak; sekiz bitlik grup ise, byte olarak tarif edilir. Bilgisayar, işlemlerini ikilik sayı sistemi ile yapar. İşlemler çok sade ve basit olmakla beraber çok hızlıdır.
;Mantık: Bilgisayarlar sadece sayıları saymakla kalmayıp karar da verebilirler. Bu kararlar, Boolean cebiri denilen mantık kaidelerine göredir. Çeşitli şartlara göre bilgisayar EVET, HAYIR, VE, VEYA, DEĞİL gibi kararlar alabilir. Mesela; evi taşımak için bir kamyon VE bir şoföre ihtiyaç vardır. Bu kamyon bir dar köprüden geçmek zorundaysa kamyon geniş VEYA yük****e köprüye çarpar. Taşınacak ev boş DEĞİL ise taşıma işlemi gecikecektir. Burada VE, VEYA, DEĞİL kararları verilmiştir.
;Bilgisayarların çalışması: Bilgisayarlar dört ana kısımdan meydana gelmiştir: Hafıza, giriş, çıkış ve merkezi işlem birimi. CPU işlemleri sırası ile yapar, toplar, çıkarır, mukayese eder.
:Toplama, çıkarma gibi işlemleri yaptıran programlar önceden CPU’ya öğretilmiştir. Bilgisayara girişten iki sayı yazmak yeterli olmaktadır. CPU’nun saat, program sayıcı, bilgi tarif edici aritmetik ve mantık kısmı gibi bölümleri vardır.
;CPU: Bilgisayarın kalbidir. İcra edilecek komutlar sıra ile CPU’ya getirilir. Komutun muhtevası ve bilgisayarın o anki durumu göz önüne alınarak, komut icra edilir. Her türlü aritmetik ve mantıki işlemler CPU’nun bir parçası olan ALU’da yapılır. İşlemlerin sonucu akümülatör denen özel hafıza hücresine geçici olarak alınır, gitmesi gereken yere buradan ulaştırılır. Program sayıcı, sıradaki komutun hafızadaki yerini tutar. Saat ise, CPUnun elektronik çalışması için gereken titreşimleri sağlar. Bu titreşimlerin sıklığı bilgisayarın hızını belirleyen temel unsurdur.
Etimolojisi
Bilgisayar kelimesi, " yazılım", " donanım", " bilişim", " bilgi işlem" gibi kelimelerle birlikte Aydın Köksal tarafından Türkçe'ye kazandırılmıştır.
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: ABD’de 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 ENIAC’den 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 Pascal’ın 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. Leibniz’e 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 sür’at 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. Babbage’nin “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. ABD’de 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. Hollerith’in kurduğu küçük firmayı satın alan tanınmamış bir Amerikan şirketi, yaptığı makinalarda bu sisteme öncelik verdi. Günümüzde Dev IBM’nin çekirdeğini bu şirket teşkil ediyordu.
Babbage’nin rüyalarındaki gerçek bilgisayar ise, l930’lara kadar gerçekleştirilemedi. Hitler Almanya’sında 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. ABD’de “Bell Telephone Şirketi”nin araştırma laboratuvarında görevli George Stibitz adında bir matematikçi de l939’da benzer bir makina yaptı. Hatta telefon hatları ile hesap işlemlerinin nasıl yapılabileceğini de gösterdi. Uzaktan bilgi nakli ilk defa gerçekleşiyordu. Savaş sonrasında İngiltere’de 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. Babbage’nin meşhur makinası ise onar onar sayabiliyordu. Buna “onluk” sistem deniyordu. 0’dan 9’a 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 IBM'nin ilk büyük bilgisayarı “Mark 1” tıpkı bir odada bulunan yün ören kadınlar gibi çalışıyordu. ABD’li 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 ENIAC’ın 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, l95l’de Amerikan Nüfus Bürosuna teslim edilirken, bu konuda geç kalmış olan diğer şirket yöneticileri ne yapacaklarını bilemiyorlardı.
l947’de 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 Kaliforniya’ya hemen geri döndü ve kendi işini kurdu. Polo Alto şehrinde bugün Silikon Vadisi olarak tanınan bu bölge, bilgisayar endüstrisinin can damarlarından biri olacaktı. Dallas’ta, petrol kuyuları için delme makinaları yapan genç bir müteşebbis, sahibi olduğu Texas Instruments firmasını genişletmek istiyordu. Schockley’in Bell’deki eski çalışma arkadaşı Gordon Teal’i işe aldı. Ürettikleri bilgisayarların en büyük müşterisi Pentagon’du. Amerikan Savunma Bakanlığı, füzeleri güdümlemek için transistörlü cihazların büyük hesaplama kolaylığı sağladığının şuurundaydı.
