BIL 110 Bilgisayar Giriş

1. BIL 110 Bilgisayar Giriş Teknoloji, Bilgi ve Bilgisayarın Tarihi Öğrt. Gör. Dr. Ahmet Cengizhan Dirican Bilgisayar Müh. Böl.

2. Teknoloji (1/2) insan gereksinimleri, istekleri ve amaçları ile şekillenmektedir. • İnsanlar; • Beslenmek • Barınmak, • Güvenliklerini sağlamak, • Sağlık, • gibi yaşamsal işlemlerini daha rahat ve güvenli bir biçimde gerçekleştirmek amacıyla teknoloji geliştirmektedirler. • Yani teknoloji

3. Teknoloji (2/2) İnsan doğduğu andan itibaren bir şeyler öğrenme çabası içindedir. Bu durum, insanın yaşamını sürdürmesi için yapması gereken doğal ve zorunlu bir davranıştır. İnsan bunu yaparken çevresindeki birçok nesneden, canlıdan ve doğa olaylarından etkilenmektedir. Böylece insanlar yeni düşünceler ve yeni fikirler geliştir. Bu da yeni bilgilerin ve buna bağlı olarak yeni teknolojilerin doğmasına neden olur.

4. Bilgisayarın Tarihi Bilgisayar, bilindiği gibi çağımızın –özellikle de 1970’li yıllardan sonra- en önemli ve en çok kullanılan teknolojik unsurlarından biridir.

5. M.Ö. 3000 – M.S. 1642 Bilgisayarın tarihi günümüzden yaklaşık 5000 sene evveline dayanmaktadır. Bilgisayar tarihi bilgi işleme, hesaplama ve depolama işlemleri üzerinde gelişme göstermiştir. Bunun nedeni eski çağlardan beri, başka bir değişle insanların birbirleri ile olan ilişkilerinden itibaren sözü edilen işlemler de gelişme göstermiştir. Bu ilişkilerin başında ticari ilişkiler gelmektedir. Üreticinin, ürün miktarı, üretim alanı, üretim maliyeti vb., tüketicinin alım gücü gibi değişkenler, ticareti etkileyen en önemli noktalardır ve bilinmesi gereken önemli bilgilerdir. Ancak bütün bu değişkenler sürekli olarak değişir. Bu nedenle de ticaretle uğraşanların bilgisayarın gelişiminde de önemli yere sahiptir. Bilgisayarlar ilk olarak hesaplama işlemi üzerine geliştirilmişlerdir.

6. M.Ö. 3000 – M.S. 1642 Bizim ilk hesap makinemiz ellerimizdi. Zamanla aynı dili konuşmayan Tüccarlar ve diğerleri arasında el-sayı dili gelişti. Çakıl taşlarıyla sayıların belli gruplara ayrılmasına "Çakıl Taşı Yöntemi"dendi. Ama bu yöntemle işin çoğunu insan yapıyordu. Bu sıralarda taşınabilir bir çakıl taşı aleti yapma düşüncesi ortaya çıktı. Bundan Abaküs geliştirildi. Çin, Eski Yunan ve Roma'da değişik tür abaküsler kullanıldı. Günümüzde de Asya'nın birçok yöresinde Abaküs kullanılmaktadır. Çalışma mantığı olarak düşündüğümüzde ilk bilgisayar olarak nitelendirilebilecek olan araç abaküstür.

7. 1642-1854: İlk Mekanik Hesaplayıcılar • 15.yy’dan itibaren dünyanın ticari, kültürel, politik ve askeri merkezi Avrupa’ya kaymaya başlamıştır. • Bilimsel çalışmalar Avrupa’da odaklanmaya ve yayılmaya başlamıştır. • Avrupalı bilim adamları çeşitli alanlardaki bilimsel çalışmalar için, giderek artan bir yoğunlukta aritmetiksel işlemler ile ilgileniyorlardır. • Örnek Mekanik Hesaplayıcılar; • Pascaline: 1642, BlaisePascal, FR • Step Reckoner :1671, GottfriedvonLeibniz, D • Leibniz Wheel (+,-, *, /, karekök alma): 1673, GottfriedvonLeibniz, D • Difference Engine (Bazı fonksiyonlar): 1830, Charles Babage, UK

8. 1642-1854: Delikli kartlarla Programlama Delikli kart Jacquard’ın delikli kartlar ile çalışan programlanabilir dokuma tezgahı Jacquardkendi dokuma tezgahlarında bir desenden birden fazla ve hızlı olarak dokumak için kartlar üzerine desen ve renkleri ikili sistem (0,1) mantığı içerisinde tanımlayarak dokuma tezgahlarını programlama yoluna girmiştir. Jacquard, dokuma tezgahını denetleyen ve delikli kartlar esasına göre çalışan bir mekanizma kurmuştur. Her karttaki delik kalıbı kullanılacak ipliğin rengini belirliyordu. Çalışanların konumu da kartlara göre belirleniyor böylelikle de makinanın çalışması kontrol ediliyordu.

9. 1642-1854: İlk Genel Amaçlı Bilgisayar 1822’de Charles Babbage İngiltere’de karmaşık matematiksel tabloların formüle edilmesini sağlayan “Difference Engine – Fark Makinesi” adlı bir makine geliştirmiştir. Özellikle astronomların, muhasebecilerin ve diğer kamu görevlilerinin çok sık kullanmak zorunda kaldıkları çeşitli matematiksel tablolar ve bu tablolardaki değerler üzerinde yapılan işlemler oldukça yorucuydu çok zaman alıyordu ve hata yapma olasılığı çok fazlaydı (Taşçı ve Mutlu, 1991: 22) [1]. Bu gereksinimler üzerine Babbage, 1833 yılında her hangi bir matematiksel işlemi, kullanıcının verdiği her hangi bir sırayla yapabilecek bir makine tasarladı. Bu makineye “Analytical Engine – Analitik Makine” adı verildi. Analitik Makine, buhar enerjisiyle çalışacak, dişlilerden, sayaçlardan ve bağlayıcılardan meydana gelecek, delikli kartlar yardımıyla denetlenecekti. Analitik Makine, temel olarak iki bölümden meydana gelecekti; kullanılacak sayıların ve ara sonuçların depolanacağı bir bellek – memory ve işlemleri gerçekleştiren bir işlemci – processor. , Ancak mali olumsuzluklar ve tasarındaki bazı aksaklıklar bu aracın geliştirilmesini engelledi. Analitik Makine diğer geliştirilecek olan araçlar için önemli bir hareket noktası oluştur. Özellikle bellek ve işlemci kavramları bundan sonraki gelişmelerde oldukça önemli bir yer tutacaktır. Babbage’nin tasarlamış olduğu Analitik Makine ilk genel amaçlı bilgisayardır.

10. 1642-1854: İlk Bilgisayar Programı Augusta Ada King 1830 yılında, Augusta Ada King adlı bir bayan, bilgisayar tarihinin ilk programını hazırlayarak bir aracın çalışması için uygulamıştır. KingBabbage’nin tasarladığı fakat geliştiremediği Analitik Makine’nin çalışması için gereken programı hazırlamış, ancak bu makinenin geliştirilmemesi nedeniyle kullanılamamıştır. King’in hazırlamış olduğu yazılım, daha sonraki yıllarda bilgisayarların yazılım bölümü için önemli bir başlangıç olacaktır. Bu tarihten itibaren bilgisayarlar sadece donanım ile değil yazılım ile de çalışır hale getirilecektir. 1979 yılında bu bayanın adı bir bilgisayar programına verilmiştir. (ADA Programlama Dili)

11. 1642-1854: BoolCebiri 0 ve 0 = 0 0 değil = 1 0 veya 0 = 0 0 ve 1 = 0 0 veya 1 = 1 1 ve 1 = 1 1 veya 1 = 1 1 değil = 0 1854 yılında İrlandalı bilim adamı George Boole, Boolean Mantığı olarak bilinen ikili Mantık sistemini geliştirmiştir. Boolean Mantığı, VE (^), VEYA (v) ve DEĞİL ( = )önermelerinden meydana gelmektedir.

12. 1854 – 1946: Klavyenin İcadı Sholes Klavyesi “Q” veya “QWERTY” (Sholes Keyboard) Christopher Latham Sholes 1874’te ChristopherLathamSholes bilgisayarın temel parçalarından olan klavyeyi geliştirmiştir. Bu klavye Sholes’un adıyla “SholesKeyboard” bilinmektedir. Ancak günümüzde bu klavye daha çok “Q” veya “QWERTY” klavye olarak tanınmaktadır. Şu anda hemen hemen tüm PC lerde kullanılan (IBM PC’ler hariç) klavyedir.

13. 1854 – 1946: Telefonun İcadı Bell’in geliştirdiği ilk telefon 1876’da AlexanderGrahamBell dünya iletişim tarihini kökünden değiştiren ve büyük toplumsal gelişmelere ön ayak olan telefonu buldu. Telefonun kullanım mantığı, 1991 de Internet’in bulunarak yaygınlaşmasını da beraberinde getirmiştir. Telefonun icadının önemi günümüzde çok daha iyi anlaşılmaktadır.

14. 1854 – 1946: Delikli kartlar + Elektrik 1884’te HermannHollerith delikli kartlar yardımıyla çalışan ve matematiksel tabloları hesaplayabilen makinesine üretim izni aldı. 1890’da yine HermannHollerith Amerikan Nüfus dairesinin de desteği ile, delikli kartlar ve elektrik enerjisi ile çalışan “TabulatingMachine” i geliştirdi. Hollerith’in geliştirmiş olduğu makine hesaplamaların daha hızlı ve güvenilir bir biçimde yapılmasını sağlıyordu. TabulatingMachine 1890’daki Amerikan nufüs sayımında kullanılarak denenmiş ve üretilmesine karar verilmiştir. Bu makine daha önceleri 8-9 yıl süren nüfus sayımı işlemlerini 2-3 yıla indirmiştir. Hollerith 1896 yılında TabulatingMachineCo. Adlı şirketi kurarak ilk kez hesaplama ve bilgisayar kuruluşunun oluşmasını sağlamıştır. TabulatingMachineCo. daha sonra, (1924) şu anda dünyanın en büyük bilgisayar donanım ve yazılım üreticisi olan InternationalBusinessMachines (IBM) adını alacaktır.

15. 1854 – 1946: Delikli kartlar + Elektrik 1890 ABD Nüfus Sayımında Kullanılan “TabulatingMachine”

16. 1854 – 1946: Analog Hesaplama Makinesi Hollerith’in kurmuş olduğu şirketle beraber, hesaplama ve benzeri işlemler amacıyla üretilen araçların üretimi ticari olarak gelişmeye başladı. Üretilen araçlar genellikle devlet kurumlarında (Askeri kurumlar, Mali işlemlerle ilgili kurumlar vb.) kullanılmaya başladı. Böylelikle bu araçlardan seri üretime geçiş eğilimi ortaya çıkmıştır. 1911 yılında HermannHollerith’in kurmuş olduğu TabulatingMachinesCo., ComputingScaleCompany ve InternationalTime Recording şirketleri birleşerek Computing– Tabulating – RecordingCompany adını almış daha geniş bir çalışma alanı kurmuştur. 1924 yılında Computing– Tabulating – RecordingCompany ismini InternationalBusinessMachinesCo. (IBM) olarak değiştirmiştir. 1925’te Vannevar Bush, ilk kez geniş kapsamlı analog hesaplama makinesi olan “DifferentialAnalyzer”ı geliştirmiştir.

17. 1854 – 1946: Analog Hesaplama Makinesi Vannaver Bush Differential Analyzer

18. 1854 – 1946: Analog Hesaplama Makinesi DifferentialAnalyzer 5 ana bölümden meydana gelmekteydi. Girdi birimi, Çıktı birimi, Veri iletiminin ve hesaplamaların yapılmasını sağlayan şaftlar ve çarklar Makineyi çalıştıran ana burgu Elektrik motoru. DifferentialAnalyzer

19. Data sheet 1854 – 1946: Programlanabilen İlk Bilgisayar – Z1 • 1931 yılında Alman bilimadamıKonrad 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. • Zuse daha sonra Z2, Z3 ve Z4 adlı bilgisayarları da geliştirmiştir. (Z, Zuse KG)

20. 1854 – 1946: İlk dijital elektronik bilgisayar 1937’de çalışmalarına başlayan ABD’li bilimadamlarıGeorge Stibitz ve S.B. Williams 1940’da ilk dijital elektronik bilgisayarı geliştirmiştir. Stibitz’in geliştirmiş olduğu bu araç “ComplexNumberCalculator” olarak bilinmektedir. Bu araç ikili sisteme göre çalışmaktaydı. Bu araç, telefon hattına bağlı bir yazıcı (teleprinter), bir bilgisayar ve bir telefon hattını aynı anda kullanan ilk bilgisayar sistemidir. Bu sebeple aynı zamanda ilk internet uygulaması olarak da kabul edilebilir.

21. 1854 – 1946: İlk Dijital Bilgisayar Mark-I 1942’de Howard H. Aiken ilk dijital bilgisayar olan HARVARD MARK-I’i geliştirdi. 1944’te Mark-I (IBM ASCC-AutomaticSequenceControlledCalculator). Mark-I için Charles Babbage’nin çalışması temel alınmıştır. Ancak buhar gücü yerine elektrik, mekanik aktarıcılar yerine ise elektro-mekanik düzenekler kullanılmıştır. Mark-I genellikle ilk bilgisayar olarak kabul edilir. Oysa ilk Amerikan bilgisayarı Zuse’nin bilgisayarından çok daha başarısız olmuştur. Mark-1 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.

22. 1854 – 1946: İlk Dijital Bilgisayar Mark-I IBM – ASCC MARK-1

23. 1854 – 1946: ENIAC (Tümüyle elektronik olarak çalışan ilk bilgisayar) 1943’te yapımına başlanan ENIAC adlı bilgisayar 1946 yılında tamamlandı. ENIAC (ElectronicNumericalIntegrator and Computer) 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. Mekanik hesap makinelerinden 1000 kat daha hızlıydı ve o güne kadar elde edilen en büyük işlem hızının (Mark-1) yaklaşık 20 katına sahipti. Tümüyle elektronik olarak çalışan ilk bilgisayar, ENIAC’tır.

24. 1854 – 1946: Yüklü Program Kavramı 1945’te John vonNeumann EDVAC adlı bilgisayarda delikli kartlar ile yüklü program işlemini gerçekleştirmiştir. Yüklü program kavramı (Stored program Concept)

25. 1946 - 2000 ENIAC’ın üretilmesiyle, bilgisayar üretiminde de gözle görülür bir gelişme meydana gelmiştir. 1949 yılında John vonNeumann, ENIAC projesinde gözlemci olarak çalışmış ve panel-fiş sisteminin bilgisayarın çalışması konusundaki yetersizliği belirtmiştir. ENIAC’ta iş yapmak için bellekte saklanan veriler üzerinde yapılacak olan işlemler operatörler tarafından sırayla makineye bildiriliyordu. Bu bildirim, makinenin panelindeki çeşitli hücrelere sokulan fişler yardımıyla, devrelerin uygun bir biçimde kapanması esasına dayanıyordu. Bunun üzerine kendisinin geliştirmiş olduğu “bellekte saklı program” fikrini ortaya atmıştır. Bu ilkeye dayalı olarak üretilen ilk bilgisayar tasarımı EDVAC’(ElectronicDiscreteVariableAutomaticCalculator) tır. Ancak bu tasarım 1952 yılına kadar başarıya ulaşamamıştır. 1950’li yılların başlarına gelindiğinde seri halde bilgisayar üretimi çalışmaları hız kazandı. ENIAC’ı tasarlayan Eckert ve Mauchly (EckertandMauchlyComputerCorporation) ticari olarak bilgisayar üretmek için şirket kurdular. Bunu IBM izledi. Piyasa için bilgisayar üretmek için organize olan bu iki firma işe lambalı bilgisayarlar ile başladı.

26. 1946 – 2000 :UNIVAC-1(Ticari olarak üretilen ilk bilgisayar) UniversalAutomaticComputer UNIVAC-1 ENIAC’tan sonra benzer ilkelerle yapılan ilk bilgisayar UNIVAC-1 (UnivesalAutomaticComputer) 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.

27. 1946 – 2000 : Whirlwind (Gerçek zamanlı ilk bilgisayar) Whirlwind 1951 yılında ilk gerçek zamanlı bilgisayar olan Whirlwind geliştirildi.

28. 1946 – 2000 : Vakum tüplerden Silikona 1954’te bilgisayar üretiminde vakum tüpleri yerine silikon entegre devreler kullanılmaya başladı.

29. NAME   H316 - Kitchen computer 1946 – 2000: H316 MANUFACTURER   Honeywell TYPE   Home Computer ORIGIN   U.S.A. YEAR   1965 BUILT IN LANGUAGE   Recipes were programmed into it, but language/software is unknown KEYBOARD   Small array of buttons and switches CPU   Unknown SPEED   2.5 MHz RAM   4 KB magnetic core, expandable to 16 KB ROM   Unknown TEXT MODES   Unknown, probably some kind of text display SIZE / WEIGHT   150 pounds BUILT IN MEDIA   Magnetic core memory POWER SUPPLY   475W at 125vAC PERIPHERALS   Unless you count the cutting board...unknown PRICE   $10,600 Honeywell H316 “KitchenComputer” 1969’da Honeywell şirketi ilk kez ev ve ofislerde kullanılabilecek olan H316 adlı bilgisayarı üretti.

30. 1946 – 2000: ilk kişisel bilgisayar Geliştirme 1969’da IBM dünyanın ilk kişisel bilgisayarını geliştirme çalışmalarını başlattı. Bu bilgisayar SCAMP olarak adlandırıldı. 1970’de birçok bilgisayar firması kendi sistemlerini piyasaya sürdü. Bunun yanı sıra farklı yazılım ve donanım üreticileri kendi geliştirmiş oldukları RAM, yazıcı ve mikro işlemcileri piyasaya sürmüşlerdir. 1971’de Intel, ilk mikro işlemci olan Intel 4004’ ü geliştirdi. 1971’de John Blankenbakerilk kişisel bilgisayar (PC) olan Kenbak I geliştirdi. 1971’de bir mikroçip üzerinde 15.000 transistör bulunan ilk mikro işlemci Texas Instruments tarafından geliştirildi. 1972’de C programlama dili geliştirildi. 1972’de UCLA Üniversitesi’nde ilk kez bilgisayarlar arası iletişim gerçekleştirildi.

31. 1946 – 2000: Microsoft, Apple,Commodore,… 1975’te Bill Gates Microsoft’u kurdu ve İlk bilgisayar mağazası California SantaMonica’da açıldı. 1977’de Apple bilgisayar kuruldu. (Apple Macintosh) 1980’de Microsoft, UNIX işletim sisteminin lisansını alarak kendi XENIX 1980’de ABD’de kullanılan bilgisayar sayısı 1.000.000 yükseldi. 1981’de Commodore firması, 1 milyondan fazla satış yapan VIC-20 ev ve ofis bilgisayarını üretti.

32. 1946 – 2000: İlk Taşınabilir Bilgisayar Osborne 1 1981’de Adam Osborne ilk taşınabilir bilgisayarı geliştirdi. 1981 yılında piyasaya sürdüğü 11 kilo ağırlığındaki ilk taşınabilir bilgisayarla önemli bir ticari başarı elde eden Osborne’un adını taşıyan şirketi, aşırı ve disiplinsiz şekilde büyümesinin ardından 2 yıl sonra iflas etmişti.Osborne’un 1982’de ayda 10 binden fazla satan portatif dikiş makinesi büyüklüğündeki bilgisayarı o dönemde büyük beğeniyle karşılanmıştı. 1986’da ABD’de bilgisayar kullanımı 30.000.000 ulaştı. 1987’de TexasInstruments ilk ArtificialIntelligence (Yapay Zeka) mikroçipini üretti.

33. 1946 – 2000: İlk Cep Bilgisayarları Poqet Cep bilgisayarları 1989’da Poqet firması MS-DOS ile çalışan ilk cep bilgisayarını tanıttı. 1989’da bir bilgisayarın taşıması gereken tüm özellikleri barındıran ve pillerle çalışan notebook türü bilgisayarlar piyasaya sürüldü. 1991’de ilk internet uygulaması gerçekleştirildi. 1992-3 PDA (Personel Dijital Assistant) türü bilgisayarlar üretilmeye başladı.

34. 1946 – 2000: PDAs PDA Personel Dijital Assistant

35. 2000 – 2012: Daha küçük, Taşınabilir, Dokunmatik, Hareket Algılayıcılı, Paylaşım

36. Bilgisayar Nesilleri Teknolojide olan gelişmeler belirli bilgiler birikmesi niteliğinde olduğundan bilgisayar tarihi eski tarihlerde yapılmış olanların üzerine son 62 yıl içerisinde hızlı gelişmeler göstermiştir. Bilgisayarların bu süreç içerisindeki gelişimi aşağıdaki gibi kuşaklara ayrılmıştır.

37. Birinci Kuşak Bilgisayarlar (1946-1959) İlk programlama dili makine dilinde yazılmaya başlandı ve bilgiler bellekte saklanıyordu. Bu devrede geliştirilen bilgisayarların en büyük dezavantajı kaba, büyük ve hantal olan vakum tüpleridir.

38. İkinci Kuşak Bilgisayarlar (1959-1964) İlk dönemde kullanılan Vakum Tüplerinin yerine transistörler kullanılmaya başlandı. Bununla beraber daha hızlı ve daha az elektrik harcamaktaydı. ASSEMBLER makine dili kullanılmaktaydı. Bu dönem bilgisayarlarına yazıcılar, tape birimleri, disk birimleri, işletim sistemi ve çeşitli programlar eklendi.

39. Üçüncü Kuşak Bilgisayarlar (1964-1970) Transistörler bir araya getirilerek Entegre Devreler yapıldı. İlk Merkezi İşlem birimi CPU yapıldı.

40. Dördüncü Kuşak Bilgisayarlar (1970 - …) İşlem ve kontrol birimlerinin tümünün bir arada bulunduğu chipler geliştirildi. Boyutlat küçülürken fiyat düşütü. İlk kişisel bilgisayar üretildi. LAN (LocalArea Networks) ve WAN (WideArea Network) geliştirildi. Çok küçük ve taşınabilir bilgisayarlar yapıldı. Internet hayatın her alanına girdi ve yaygınlaştı.

41. Beşinci Kuşak Bilgisayarlar (…, ?) • Yapay zeka yapma yönünde çalışmalar yapılmaktadır. • Yerel depolama ve işleme yerine global hizmet alımı (CloudComputing) • Yeni etkileşim tekniklerinin yaygınlaşması • Dokunma • Konuşma • Hareket • Düşünerek iletişim • Bilgisayarların insanlara duyarlı ve uyumlu hale gelmesi. • Bilgisayarların insanlarla diyalog içinde tıpkı bir asistan veya iş arkadaşı şeklinde çalışması. • ….