BIRINCI NESIL BILGISAYARLAR: TARIHÇE, ÖZELLIKLER, YAZILIM, DONANIM - TARIH - 2026

Bilgisayar ilk nesil , bu elektronik cihaz hesaplama ve depolama ve kontrol amaçlı hem de vakum tüp teknolojisi kullanılan 1940 1956 için bilgisayar dönemi sırasında kullanılmış olan ilk aşamasıdır.

İlk nesil bilgisayarlarda vakum tüpleri kavramı kullanıldı. Bunlar camdan yapılmıştı ve içinde bir filaman vardı. Bilgisayarın evrimi 16. yüzyıldan bugünkü haliyle başladı. Bununla birlikte, günümüz bilgisayarı da son elli yılda hızlı bir değişim geçirdi.

ENIAC bilgisayar Kaynak: ABD Ordusu Fotoğrafı (Kamusal Alan), Wikimedia Commons

Bilgisayarın evriminin gerçekleştiği bu dönem, bilgisayar nesilleri olarak bilinen anahtarlama devrelerinin türüne bağlı olarak birkaç farklı aşamaya ayrılabilir.

Bu nedenle, bilgisayar kuşakları, elektronik devrelerin, donanımın, yazılımın, programlama dillerinin ve diğer teknolojik gelişmelerin evrimindeki farklı aşamalardır.

İlk durum

İlk elektronik bilgisayarlar 1940'larda yapıldı ve o zamandan beri elektronikte bir takım radikal gelişmeler oldu.

Bu bilgisayarlar o kadar büyüktü ki tüm odaları kapladılar. İşlemleri gerçekleştirmek için, bilgisayarların anladığı en düşük seviyeli programlama dili olan makine dilinin kullanımına güvendiler ve bir seferde yalnızca bir sorunu çözebildiler.

Vakum tüpü, çok daha düşük çalışma verimine sahip elektronik bir bileşendi. Bu nedenle, büyük bir soğutma sistemi olmadan düzgün çalışamaz ve zarar görmezdi.

Birinci nesil bilgisayarlar için giriş ortamı, delikli kartlara dayanıyordu ve çıktı, baskılarda gösteriliyordu. Yeni bir sorunu çözmek için kablolamayı ayarlamak operatörlerin günlerini hatta haftalarını aldı.

İlk neslin kökeni ve tarihi

Atanasoff-Berry bilgisayarı

Denklemleri otomatik olarak çözmenin yollarını arayan matematikçi ve fizikçi John Atanasoff, 1937'de bir elektronik hesaplama makinesinin temel özelliklerini yazarak düşüncelerini netleştirmeye başladı.

Bu makine, programlanamasa da denklemleri çözdü. Clifford Berry'nin desteğiyle üretildi.

Bilgisayar kullanımı elektronik hale geliyor

II.Dünya Savaşı, modern elektronik bilgisayarın doğuşunda bir ebe görevi gördü. Hesaplamalar için askeri talepler ve aynı zamanda yüksek savaş bütçeleri yeniliği teşvik etti.

İlk elektronik bilgisayarlar, belirli görevler için yapılmış makinelerdi. Bunları kurmak külfetli ve zaman alıcıydı.

ENIAC adı verilen ilk elektronik bilgisayarın gizliliği, II.Dünya Savaşı'nın sonunda kaldırıldı ve dünyanın dört bir yanındaki mühendislerden, eşit veya daha iyi bir bilgisayarı nasıl inşa edebilecekleri konusunda sorular yöneltti.

ENIAC'ta çalışan ekip, programın bilgisayarda depolanması kavramının önemini ilk fark eden ekip oldu.

Bu ilk makineler genellikle ana karta bağlı kablolarla veya kağıt bant üzerine kodlanmış bir dizi adresle kontrol ediliyordu.

Bu nedenle, bu makineler açıkça programlanabilir olmasına rağmen, programları bilgisayarda dahili olarak depolanmadı.

John von Neumann

Bu matematikçi, depolanmış program bilgisayarlar için kavramsal çerçeveyi oluşturan bir rapor yazdı.

IAS'yi (Institute for Advanced Study) sadece teorik çalışmalar yapmamaya, gerçek bir bilgisayar yaparak uygulamaya koyulmasına teşvik etti.

Moore Okulu

Bu okul 1946'da bir dizi dersle cevap verdi. Katılımcılar ENIAC, bilgisayar yapımına yönelik genel teknikler ve ayrıca henüz kimsenin öğrenmediği programları hafızaya kaydetme fikrini öğrendiler.

Asistanlardan biri olan Maurice Wilkes, 1949'da Cambridge'de EDSAC'ı inşa eden İngiliz ekibine liderlik etti.

Öte yandan Richard Snyder, Moore School'da EDVAC'ı tamamlayan Amerikan ekibine liderlik etti.

Von Neumann tarafından geliştirilen depolanan program bilgisayarı 1951'de faaliyete geçti. IAS, tasarımını ücretsiz olarak kullanıma sundu. Bu benzer makineleri dünyaya yaydı.

İlk nesil bilgisayarların özellikleri

Her seferinde yalnızca bir sorunu çözün

Birinci nesil bilgisayarlar, işletim talimatlarının özellikle bilgisayarın kullanılacağı görevi yerine getirmek için yapılmasıyla tanımlanıyordu.

Kullanılan teknoloji

Bu bilgisayarlar CPU devreleri için vakum tüpleri ve veri depolama için manyetik tamburların yanı sıra elektrik anahtarlama aygıtlarını kullandı.

Ana bellek olarak manyetik çekirdek bellek kullanıldı. Giriş aygıtları kağıt bantlar veya delikli kartlardı.

İşleme hızı

CPU hızları son derece düşüktü. Düşük hassasiyet nedeniyle yavaş, verimsiz ve güvenilmez işlemeye sahiptiler. Yalnızca basit ve doğrudan sayısal hesaplamalar yapılabilir.

maliyet

Bilgisayarları çalıştırmak çok pahalıydı. Bu neslin bilgisayarları çok büyüktü ve bir oda büyüklüğünde bir yer kaplıyordu.

Ek olarak, büyük miktarda elektrik kullandılar, çok fazla ısı ürettiler ve bu da çoğu zaman bozulmalarına neden oldu.

Programlama dili

Birinci nesil bilgisayarlar, makine dilinde (0 ve 1) veya elektrik açma / kapama sinyalleri yoluyla talimatlar aldı. Programlama dili yoktu.

Daha sonra birinci nesil bilgisayarlarda kullanılmak üzere assembly dili geliştirildi.

Dünya, bir bilgisayar programının dahili olarak depolandığını gördükten sonra, avantajları açıktı. Her üniversite, araştırma enstitüsü ve laboratuvar kendisinden bir tane istiyordu.

Ancak, kayıtlı programları olan ticari elektronik bilgisayar üreticileri yoktu. İstersen, inşa etmen gerekirdi.

Bu ilk makinelerin çoğu yayınlanmış tasarımlara dayanıyordu. Diğerleri bağımsız olarak gelişti.

yazılım

İlk elektronik bilgisayarları programlamak için kolay anlayabilecekleri bir dilde talimatlar verildi. Bu makine veya ikili dildi.

Bu dildeki herhangi bir talimat, 1 ve 0 dizileri şeklinde verilmiştir. 1 sembolü bir elektrik darbesinin varlığını temsil eder ve 0, bir elektrik darbesinin yokluğunu temsil eder.

11101101 gibi 1'ler ve 0'lardan oluşan bir dizenin, ikili bir sayı gibi görünmesine rağmen bilgisayar için belirli bir anlamı vardır.

Makine dilinde program yazmak çok külfetliydi, bu yüzden sadece uzmanlar tarafından yapıldı. Tüm talimatlar ve veriler bilgisayara ikili sayısal biçimde gönderildi.

Düşük seviye programlama

Bu makineler düşük seviyeli işlemler için tasarlandı. Sistemler bir seferde yalnızca bir sorunu çözebilirdi. Montaj dili ve işletim sistemi yazılımı yoktu.

Bu nedenle, birinci nesil bilgisayarlarla olan arayüz, yama panelleri ve makine dilinden geçiyordu. Teknisyenler çok sayıda kabloyu prizlere bağlayarak elektrik devrelerini bağladılar.

Daha sonra özel delikli kartlara konuldu ve saatlerce bir tür hesaplama beklenirken, bu işlem sırasında binlerce vakum tüpünün her birinin zarar görmeyeceğine, böylece tekrar bu prosedüre girmelerine gerek kalmayacağına güvenildi.

Bilgisayar çalışması gruplar halinde yapıldı, bu nedenle 1950'lerde işletim sistemi toplu işlem sistemi olarak adlandırıldı.

Dahili olarak depolanan program

İlk bilgisayarlar hesaplamaları büyük bir hızla birleştirdi, ancak yalnızca programları dikkatli bir şekilde yapılandırdıktan sonra.

Bilgisayarınızın belleğinde ne yapmanız gerektiğini söyleyen talimatları depolamak için yenilikçi çözümü kimin bulduğunu kimse bilmiyor. O zamandan beri tüm bilgisayarlar tarafından kullanılan yazılımın doğuşu buydu.

Manchester deneysel makinesi, bir programı bellekten çalıştıran ilk bilgisayardı.

Elli iki dakika, bu bilgisayarın 17 komutlu bir programı yürütmek için kullandığı zamandı. Böylece, 1948'de depolanan program bilgisayarı doğdu.

Donanım

Binlerce direnç ve kondansatöre sahip olmanın yanı sıra, birinci nesil bilgisayarlar 18.000'den fazla vakum tüpü kullanıyordu, bu da bilgi işlem tesislerinin tüm odaları kapsadığı anlamına geliyordu.

Boş tüpler

Birinci nesil bilgisayarlar için ana teknoloji parçası vakum tüpleriydi. 1940'tan 1956'ya kadar, vakum tüpleri bilgisayarlarda yaygın olarak kullanıldı ve sonuçta ilk nesil bilgisayarlar ortaya çıktı.

Bu bilgisayarlar, sinyal amplifikasyonu ve anahtarlama amaçları için vakum tüpleri kullandı. Tüpler, ampul boyutunda, kapatılmış cam kaplardan yapılmıştır.

Sızdırmaz cam, akımın filamentlerden metal plakalara kablosuz olarak akmasına izin verdi.

Vakum tüpü 1906'da Lee De Forest tarafından icat edildi. Bu teknoloji, 20. yüzyılın ilk yarısında televizyonlar, radarlar, X-ışını makineleri ve çok çeşitli diğer elektronik cihazların yapımında kullanıldığından çok önemliydi.

Vakum tüpleri, bağlandığında veya çıkarıldığında açılıp kapanarak devreleri başlattı ve sonlandırdı.

Giriş ve çıkış yolları

Giriş ve çıkış delikli kartlar, manyetik tamburlar, daktilolar ve delikli kart okuyucular kullanılarak yapıldı. Başlangıçta, teknisyenler kartları elle deldi. Bu daha sonra bilgisayarlar kullanılarak yapıldı.

Raporları yazdırmak için bir kağıt bant veya delikli bir kart okuyucu üzerine yazmak üzere programlanmış elektronik daktilolar kullanıldı.

Bu neslin öne çıkan bilgisayarları

ENIAC

ENIAC (Elektronik Sayısal Entegratör ve Bilgisayar) adı verilen ilk genel amaçlı çalışan elektronik bilgisayar, 1943 ile 1945 arasında inşa edildi. 18.000 vakum tüpü ve 70.000 direnç kullandı.

Herhangi bir mekanik bileşen tarafından frenlenmeden elektronik olarak çalışan ilk büyük ölçekli bilgisayardı.

Ağırlığı 30 tondu. Yaklaşık 30 metre uzunluğundaydı ve kurmak için geniş bir alan gerekiyordu. Saniyede 1.900 meblağ oranında hesaplayabilirdi. Anakarta takılan bir kabloyla programlandı.

Yeniden programlamaya çalışırken biraz yavaş olmasına rağmen, önceki elektromekanik bilgisayarlardan 1.000 kat daha hızlıydı.

Pennsylvania Üniversitesi'ndeki Moore Mühendislik Okulu'nda mühendisler John Mauchly ve Presper Eckert tarafından tasarlanmış ve inşa edilmiştir.

ENIAC, atom bombasının yapımına yardımcı olacak hesaplamalar gibi savaşla ilgili hesaplamaları yapmak için kullanıldı. Ayrıca hava durumu tahminleri için.

EDSAC

Bu bilgisayar Büyük Britanya'da geliştirildi. 1949'da deneysel olmayan depolanmış ilk program bilgisayarı oldu.

Birçok birinci nesil bilgisayara bellek sağlayan cıva gecikme hatlarının bir belleğini kullandı.

ACE pilot modeli

Bu makine 1950 yılında Büyük Britanya'da Alan Turing tarafından tamamlandı. Test bilgisayarı olarak yapılmış olmasına rağmen beş yıldır normal çalışıyordu.

UNIVAC

UNIVAC, ticari kullanım için ilk bilgisayardı. Resim kaynağı: Wikimedia.org

UNIVAC (Evrensel Otomatik Bilgisayar) ticari, askeri olmayan kullanım için tasarlanmış ilk bilgisayardı. Genel nüfusu saymak için ticari bir müşteri olan Birleşik Devletler Nüfus Sayım Bürosu'na 1951'de yayınlanmıştır.

ENIAC'tan saniyede on kat daha fazla meblağ yürütebilir. Mevcut dolar cinsinden, UNIVAC 4.996.000 $ olarak fiyatlandırıldı.

Daha sonra bordroları, kayıtları yönetmek ve hatta 1952'deki cumhurbaşkanlığı seçimlerinin sonuçlarını tahmin etmek için kullanıldı.

ENIAC'daki 18.000 vakum tüpünün aksine, UNIVAC I yalnızca 5.000'in üzerinde vakum tüpü kullandım. Aynı zamanda selefinin yarısı boyutundaydı ve neredeyse 50 adet satıyordu.

Avantajlar ve dezavantajlar

avantaj

- Vakum tüp teknolojisinin avantajı, dijital elektronik bilgisayarların üretimini mümkün kılmasıdır. Vakum tüpleri o günlerde mevcut olan tek elektronik cihazdı ve bu da hesaplamayı mümkün kılıyordu.

- Bu bilgisayarlar, zamanlarının en hızlı bilgi işlem cihazlarıydı. Verileri milisaniye cinsinden hesaplama becerisine sahiptiler.

- Karmaşık matematik problemlerini verimli bir şekilde uygulayabilirler.

Dezavantajları

- Bilgisayarlar çok büyüktü. Ağırlığı yaklaşık 30 ton idi. Bu nedenle, hiç taşınabilir değillerdi.

- Hızla hasar gören vakumlu tüplere dayanıyorlardı. Binlerce vakum tüpü nedeniyle bilgisayar çok hızlı ısınıyordu. Bu nedenle büyük bir soğutma sistemine ihtiyaç vardı. Elektron yayan metal, vakum tüplerinde kolayca yanar.

- Az miktarda bilgi depolayabilirler. Çok az veri depolama sağlayan manyetik tamburlar kullanıldı.

-Ticari üretimleri çok pahalı olduğu için sınırlı ticari kullanımları vardı.

- İş verimliliği düşüktü. Hesaplamalar çok düşük bir hızda yapıldı.

- Giriş için delikli kartlar kullanıldı.

- Çok sınırlı programlama yetenekleri vardı. Yalnızca makine dili kullanılabilir.

- Büyük miktarda güç tüketimi gerektiriyorlardı.

- Pek güvenilir değillerdi. Sürekli bakım gerekliydi ve çok kötü çalıştılar.

Referanslar

1. Benjamin Musungu (2018). 1940'tan Günümüze Bilgisayar Nesilleri. Kenyaplex. Alınan: kenyaplex.com.
2. Ansiklopedi (2019). Nesiller, Bilgisayarlar. Ansiklopedi.com adresinden alınmıştır.
3. Bilgisayar Tarihi (2019). Birinci Nesil. Bilgisayardan alınmıştır: computerhistory.org.
4. Wikieducator (2019). Bilgisayar Geliştirme ve Bilgisayar Üretiminin Tarihçesi. Alınan: wikieducator.org.
5. Prerana Jain (2018). Bilgisayar Nesilleri. Yardımı ekleyin. Alınan: includehelp.com.
6. Kullabs (2019). Bilgisayar Üretimi ve Özellikleri. Alındığı: kullabs.com.
7. Bayt Notları (2019). Beş Nesil Bilgisayar. Byte-notes.com adresinden alınmıştır.
8. Alfred Amuno (2019). Bilgisayar Tarihi: Bilgisayar Nesillerinin Sınıflandırılması. Turbo Gelecek. Alındığı: turbofuture.com.