கணினியின் தோற்றமும் அதன் வரலாறும் .

கணினியின் தோற்றமும் அதன் வரலாறும் 

“கணினியின் தோற்றமும் அதன் வரலாறும் – அபாக்கஸ் முதல் இன்றைய நவீன சூப்பர் கணினிகள் வரை வளர்ச்சிப் பயணத்தை அறிந்து கொள்ளுங்கள். தலைமுறைகள், கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் கணினி முன்னேற்றம் குறித்து விரிவான விளக்கம்.”

கணினி என்றால் என்ன?

• எண் தரவுகளைப் பெற்று, கட்டளைகளின் (instructions) அடிப்படையில் செயல்படும் மின்னணு சாதனம்.

முக்கிய அம்சங்கள்

• கணினி தரவுகளை 0 மற்றும் 1 என்ற இரும எண்களில் சேமித்து செயல்படுத்துகிறது.
• எல்லா வகை கணினிகளும் ஒரே அடிப்படைக் கட்டமைப்பில் இயங்குகின்றன.
• மூர் விதி (Moore’s Law)- கணினியின் திறன் காலப்போக்கில் இரட்டிப்பாக அதிகரிக்கிறது.

வரலாறு

• ஆதி காலம:- “கணிப்பான்” என்பது கணக்குபடுத்தும் மனிதரை குறித்தது.
• பழைய சாதனங்கள்:- அன்டிகைதிரா (கி.மு. 87), எண்சட்டம் (Abacus).
• 17–19ஆம் நூற்றாண்டு:- மணிக்கூடுகள், துளைப்பட்டை, வெற்றிடக் குழாய் போன்ற தொழில்நுட்பங்கள்.
• சார்ல்ஸ் பாபேஜ் (1837):- முதல் முழுமையான செய்நிரல் கணினி யோசனை.
• 20ஆம் நூற்றாண்டு
• அலன் டூரிங் :– “தற்கால கணினி அறிவியலின் தந்தை”.
• கொலோசஸ், ENIAC போன்றவை – முதல் நவீன கணினிகள்.
• 1950 – வெற்றிடக் குழாய் கணினிகள்.
• 1960 – திரிதடையக் (Transistor) கணினிகள்.
• 1970 – ஒருங்கிணைந்த சுற்றமைப்பு (IC), மைக்ரோபிராசஸர்

1. ஆரம்பக் கணக்குப்படுத்தும் கருவிகள் (Early Computational Devices)

1.அபாக்கஸ் (Abacus)

• இது எண்களை விரைவாக கூட்ட, கழிக்க, பெருக்க, வகுக்க உதவும்.
• சிறு கம்பிகளிலோ, மரக் கட்டுகளிலோ, மணிகளோ (beads) அடுக்கப்பட்டு இருக்கும்.
• ஒவ்வொரு கம்பியும் ஒரு எண் மதிப்பைக் குறிக்கும் (ஒன்றுகள், பத்துகள், நூறுகள் போன்றவை).
• இதை “சீனக் கணக்குப் பலகை” அல்லது “கணக்கு பலகை” என்றும் அழைப்பர்.

வரலாறு

• அபாக்கஸ் கிமு 2400-இல் மெசொப்பொத்தேமியாவில் தோன்றியது.
• பின்னர் சீனாவில் “சுவான்பான் (Suanpan)” என்ற பெயரில், ஜப்பானில் “சொரோபன் (Soroban)” என்ற பெயரில் பயன்படுத்தப்பட்டது.
• கணினி கண்டுபிடிக்கப்படும் முன், அபாக்கஸ் உலகின் முக்கியமான கணக்குப்பொறி ஆக இருந்தது.

2.Blaise Pascal (1642)

• பிரான்ஸ் நாட்டைச் சேர்ந்த Blaise Pascal (1623–1662) ஒரு கணிதஞர், இயற்பியலாளர், தத்துவஞர்.
• 1642-ஆம் ஆண்டு அவர் உருவாக்கிய இயந்திரம் Pascaline எனப்படும்.
• இது முதன்மையான இயந்திரக் கணிப்பான் (Mechanical Calculator) ஆகும்.

Pascaline கருவி

• கூட்டல் (Addition), கழித்தல் (Subtraction) செய்யும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டது.
• சுழலும் சக்கரங்கள் (Rotating wheels) மற்றும் கியர்கள் (gears) கொண்டு இயங்கியது.
• 8 இலக்க எண்கள் வரை கணக்கிடும் திறன் கொண்டது.
• வரி வசூலாளராக இருந்த தந்தையாருக்கு (Étienne Pascal) கணக்கிட உதவ வேண்டும் என்ற நோக்கில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

முக்கியத்துவம்

• Pascaline தான், இன்றைய கணினி வளர்ச்சிக்கான அடிப்படை mechanical calculating machine ஆக கருதப்படுகிறது.
• பிளேஸ் பாஸ்கல் கண்டுபிடித்த கருவியால் பிறகு வந்த கணிப்பான்கள், கணினிகள் ஆகியவை மேம்பட்டன.

2. சார்லஸ் பாபேஜ் (Charles Babbage-1791–1871)

• கணினியின் தந்தை (Father of the Computer) என்று அழைக்கப்படும் பிரபலமான ஆங்கில கணிதஞர் கண்டுபிடிப்பாளர்.

முக்கிய கண்டுபிடிப்புகள்

1.Difference Engine (1822)

• கணித அட்டவணைகள் (mathematical tables) தானாகக் கணக்கிடும் கருவி.
• பிழையில்லாமல் பெரிய எண்களின் அட்டவணைகளை உருவாக்கும் நோக்கில் வடிவமைக்கப்பட்டது.

2.Analytical Engine (1837)

• இன்றைய மின்கணினி (modern computer) போல இயங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டது.
• இதில் Input, Memory, Processor, Output போன்ற கணினியின் அடிப்படை கூறுகள் இருந்தன.
• இது punch cards (துளையிட்ட அட்டைகள்) மூலம் இயக்கப்பட்டது.
• முழுமையாக உருவாக்கப்படவில்லை என்றாலும், இன்றைய கணினி கட்டமைப்புக்கு அடிப்படையாக அமைந்தது.

கணினி வளர்ச்சி

                                 ஆரம்பக் கணினிகள் (Early Computers)

1.MARK I (1944-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator – ASCC)

IBM மார்க் I, அல்லது Harvard Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC), உலகின் முதல் பெரிய அளவிலான தானாக கணக்கிடும் கணினிகளில் ஒன்றாகும். இது 1944 ஆம் ஆண்டில் ஹார்வர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் நிறுவப்பட்டது.

முக்கிய அம்சங்கள்:

• நீளம்: 55 அடி (அதிகமாக 16.8 மீட்டர்)
• எடை: 5 டன்
• பாகங்கள்: 760,000 க்கும் மேற்பட்ட பாகங்கள்
• கணக்கிடும் திறன்: ஒன்றுக்கு மூன்று கணக்குகள் (addition) ஒரு வினாடியில்
• பயன்பாடு: அமெரிக்க கடற்படையின் ஆயுதங்கள் மற்றும் வெடிகுண்டுகளின் திசை கண்டறிதல் கணக்குகள்
• பயன்படுத்தும் கருவிகள்: காகித டேப், பஞ்ச் கார்டுகள், டைப் ரைட்டர்

2.ENIAC (1946-Electronic Numerical Integrator and Computer)

ENIAC-ன் ஆரம்ப காலங்களில், பெண்கள் கணினி நிரலாளர்கள் முக்கிய பங்கு வகித்தனர். அவர்கள் கம்பிகள் மற்றும் சுவிட்சுகளை பயன்படுத்தி கணினியை நிரலாக்கினர். இந்த பெண்கள், கணினி அறிவியலில் முன்னணி பங்கு வகித்தவர்களாக கருதப்படுகிறார்கள்.

• பூர்வீகம்: பெரிய அளவிலான மின்னணு கணினி
• உருவாக்கம்: ஜான் மாஃக்ளி மற்றும் ஜே. பிரெஸ்பர் எக்கர்ட்
• இருப்பிடம்: பெர்ன்சில்வேனியா பல்கலைக்கழகம், அமெரிக்கா
• முதன்மை நோக்கம்: அமெரிக்க இராணுவத்திற்கு பந்தய ஆயுதங்களின் திசை கணக்குகளை எளிதாக்குதல்

முக்கிய அம்சங்கள்

• மின்னணு கணினி: முழுமையாக மின்னணு அடிப்படையிலான கணினி
• மாற்றக்கூடியது: பிரோகிராம்களை மாற்றி பல்வேறு கணக்குகளை செய்ய முடியும்
• வேகம்: ஒரு வினாடியில் 5,000 கூடுதல், 357 பெருக்கல் அல்லது 38 வகுத்தல் செய்ய முடியும்

பயன்பாடு: பந்தய ஆயுதங்களின் திசை கணக்குகள், அணு ஆயுத வடிவமைப்பு, காலநிலை கணிப்புகள் போன்ற பல்வேறு கணக்குகள்

3.UNIVAC (1951– Universal Automatic Computer I)

UNIVAC I என்பது அமெரிக்காவின் முதல் வணிக பயன்பாட்டுக்கான மின்னணு கணினியாகும். இது 1951 ஆம் ஆண்டு ஜூன் 14 அன்று அமெரிக்க மக்கள் கணக்காய்வு அலுவலகத்திற்கு (U.S. Census Bureau) வழங்கப்பட்டது. இந்த கணினி, அதன் காலத்தில், கணினி அறிவியல் துறையில் ஒரு முக்கிய முன்னேற்றமாக கருதப்பட்டது.

முக்கிய அம்சங்கள்

• உருவாக்கம்: ஜான் மாஃக்ளி மற்றும் ஜே. பிரெஸ்பர் எக்கர்ட்
• பயன்பாடு: அமெரிக்க மக்கள் கணக்காய்வு அலுவலகம் மற்றும் வணிக கணக்குகள்
• செயல்திறன்: ஒரு வினாடியில் 1,000 கணக்குகள் (additions)
• பாகங்கள்: 5,000 மின்காந்த குழாய்கள் (vacuum tubes)
• எடை: 16,000 பவுண்டுகள் (7,257 கிலோ)
• நிறுவனம்: Remington Rand

           தலைமுறை கணினிகள் (Generations of Computers)

(i) முதல் தலைமுறை (First Generation Computers: 1940 – 1958) 

• Vacuum Tubes (Electronic Valves) அடிப்படையில் இயங்கின.
• Programming Language: Machine Language (0 & 1)
• Main Memory: Magnetic Drum.
• வேகத்துடன் (millisecond range) இயங்கின.
• அளவு மிகப்பெரியது, சூடு அதிகம், பராமரிப்பு கடினம்.

              உதாரணம்: ENIAC, UNIVAC, IBM 701

(ii) இரண்டாம் தலைமுறை கணினிகள் (Second Generation Computers: 1959–1963)

• Vacuum Tube-கள் மாற்றி Transistor-கள் பயன்படுத்தப்பட்டன.
• சிறிய அளவு, குறைந்த மின்சாரம், குறைந்த வெப்பம் உண்டாக்கின.
• வேகம் அதிகரித்தது (microsecond அளவில்).
• Hardware faults குறைந்தன.
• Assembly Language பயன்படுத்தத் தொடங்கப்பட்டது.

              உதாரணம்: ADD, MOV போன்ற கட்டளைகள்.

பயன்பாடு: வணிக மற்றும் அறிவியல் கணக்குகளில் வேகமான, நம்பகமான கணினிகள்.

iii.மூன்றாம் தலைமுறை கணினிகள் (Third Generation Computers: 1964 – 1971)

• தொழில்நுட்பம்: சிலிகான் சிப் (Silicon Chips), ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (Integrated Circuits – IC).
• மொழிகள்: FORTRAN, COBOL போன்ற உயர் நிலை மொழிகள்.
• அம்சம்: முந்தைய தலைமுறைகளை விட சிறியதும் வேகமானதும், மின்சாரம் குறைவாக பயன்படுத்தும்.

iv.நான்காம் தலைமுறை கணினிகள் (Fourth Generation Computers: 1971 – 1980s)

• தொழில்நுட்பம்- மிகப் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (VLSI – Very Large Scale Integration). Microprocessors
• சிப்- ஒரே சிப் (Microprocessor Chip) மூலம் CPU உருவாக்கப்பட்டது.
• மொழிகள்- SQL (Structured Query Language), PHP போன்ற உயர்நிலை மொழிகள்.

அம்சங்கள்:

• Personal Computers (PCs) அறிமுகம்
• GUI (Graphical User Interface) பயன்பாடு
• சேமிப்பு வசதிகள் (Floppy, Hard Disk) அதிகரித்தது

          உதாரணம்: Apple II, IBM PC

v.ஐந்தாம் தலைமுறை கணினிகள் (Fifth Generation Computers:- 1980s – Present)

• தொழில்நுட்பம்:- செயற்கை நுண்ணறிவு (Artificial Intelligence – AI), மிகப்பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைப்பு (ULSI – Ultra Large Scale Integration).
• அம்சம்:- நவீன கணினிகள், அதிக வேக செயல்பாடு, இயற்கை மொழி செயலாக்கம், ரோபோடிக்ஸ் போன்ற துறைகளில் பயன்பாடு.
• மொழிகள்:- PROLOG போன்ற உயர் நிலை மொழிகள்.

         உதாரணம்: Supercomputers, AI-based Systems, Robotics