مسیر انقلاب کامپیوترها ؛ چگونه به جایی که امروزه هستیم رسیدیم؟

انقلاب کامپیوترها از ۱۹ میلادی آغاز شده و همچنان در حال حرکت است. در این پست می‌خواهیم نگاهی به مسیری که کامپیوترها طی کرده‌اند بیندازیم.

کامپیوترها به بخش مهمی از زندگی مدرن ما تبدیل شده‌اند. ما از آن‌ها برای کار، درس خواندن، خرید، سرگرمی و هر چیز دیگری که ممکن است استفاده می‌کنیم. اما آیا تا به حال به پیدایش و آینده رقم خورده برای کامپیوترها فکر کرده‌اید؟ در اینجا به بررسی انقلاب کامپیوترها و مسیری که تا به امروز طی کرده‌اند می‌پردازیم.

مسیر انقلاب کامپیوترها از قرن ۱۹ میلادی تاکنون

نخستین ماشین محاسبه خودکار؛ یک دستگاه غول پیکر!

اولین ماشین محاسبه خودکار در قرن ۱۹ میلادی با نام Babbage Difference Engine مشغول به کار شد. گرچه مفهوم آن قبل‌تر توسط یوهان هلفریک فون مولر ترسیم شده بود. ایده مولر بعده‌ها به کامپیوترهای مدرن تبدیل شد.

مولر یک مهندس آلمانی بود که اواخر قرن ۱۸ میلادی یک ساختار پیشنهادی را برای این کامپیوتر روی یک تکه کاغذ ترسیم کرده بود. گرچه در زمان حیات او فناوری به سطحی نرسیده بود که بتواند چنین دستگاهی را خودش بسازد.

این ماشین محاسبه خودکار خیلی غول پیکر بود و وزنی در حدود ۵ تُن داشت. آن ساخته شده بود تا مشکلات محاسباتی پیچیده که حل دستی آن‌ها به مدت زمان زیادی نیاز داشت را زودتر و به صورت خودکار حل کند. برخی معتقدند که ENIAC نخستین کامپیوتر واقعی جهان است. یک قرن بعد از تولید Babbage Difference Engine، جان ماکلی ENIAC را طراحی کرد. او خیلی سریع حق اختراعش را ثبت کرد تا لقب نخستین کامپیوتر را محصول او دریافت کند.

ساخت اولین مانیتور کامپیوتر در سال ۱۹۷۳

نه BDE و نه ENIAC شبیه به کامپیوترهای امروزی نبودند. نخستین کامپیوتری که به یک مانیتور مجهز بود، در سال ۱۹۷۳ با نام Xerox Alto وارد بازار شد. این کامپیوتر به عنوان یک سیستم تحقیقاتی توسط شرکت آمریکایی PARC تولید شد. این کامپیوتر به امکانات کاربرپسندی داشت که باعث شد آن در صنعت الکترونیک پیشگام باشد. حتی یک کودک هم می‌توانست از این کامپیوتر استفاده کند؛ چیزی که در کامپیوترهای پیشین امکان‌پذیر نبود.

Alto با یک نرم افزار گرافیکی استفاده آسان، راه را برای رابط کاربری‌های گرافیکی امروزه هموار کرد. نمایشگر آلتو از یک پنل بیت‌مپ که خروجی کامپیوترهای ابتدایی بود استفاده می‌کرد و در زمان خود بی‌نظیر بود. این کامپیوتر حتی یک ماوس هم داشت که البته با ماوس کامپیوترهای امروزی کاملاً متفاوت بود.

عرضه نخستین لپ تاپ عمومی ۹ سال پس از عرضه اولین مانیتور

تصویر فوق، مربوط به نخستین لپ تاپ جهان به نام Osborne 1 است که البته خیلی شبیه به یک لپ تاپ امروزی نیست ولی نقش بسیار مهمی در انقلاب کامپیوترها داشته است. این لپ تاپ خودش دارای نمایشگری مثل Xerox Alto بود، اما عرض آن فقط ۵ اینچی بود. این لپ تاپ به یک رم 64K، رام 4K فقط خواندنی و دو درایور فلاپی دیسک مجهز بود.

گرچه این لپ تاپ بعد از عرضه سر و صدای زیادی را به پا کرد، ولی به معنای واقعی یک کامپیوتر قابل حمل نبود. در ابتدا این لپ تاپ فاقد باتری بود و باید در طول استفاده دائم به پریز برق وصل بود. سپس چند سال بعد از عرضه، توسعه‌دهندگان یک نسخه حاوی باتری از آن ا ساختند که البته فقط یک ساعت شارژدهی داشت.

مشتریان زیادی از پس خرید لپ تاپ Osborne 1 بر نمی‌آمدند. نسخه اول این کامپیوتر در سال ۱۹۸۱ حدوداً ۱،۸۰۰ دلار قیمت داشت. آن را با لپ تاپ‌های امروزی و امکانات بی‌شماری که با برچسب قیمتی ۸۰۰ تا ۲،۰۰۰ دلار ارائه می‌کنند، مقایسه کنید. اما از آنجا که Osborne 1 اولین لپ تاپی بود که می‌توانستید در جهان بخرید، این قیمت توجیه‌پذیر است.

کامپیوترهای مدرن مرزهایی که تصور نمی‌شد را جابجا کرده‌اند

کامپیوترها مسیر طولانی را در طول قرن بیست و یکم طی کردند. ما شاهد بهبود چشم‌گیر کیفیت تصویر، فضای ذخیره‌سازی و عمر باتری آن‌ها بودیم. اما آینده کامپیوترها چگونه رقم خواهد خورد؟

چیزهای زیادی مثل عمر باتری ۲۴ ساعته، سرعت پردازش سریع‌تر و عملکرد گرافیکی بهتر وجود دارد که کاربران می‌خواهند در کامپیوترهای نسل بعدی ببینند. شرکت‌های حوزه فناوری نیز هم اکنون در حال کار روی این بخش‌ها هستند. لنوو در حال حاضر لپ تاپی را عرضه کرده که به نمایشگر دوگانه مجهز است. برخی لپ تاپ‌ها مثل XPS 13 دل و Spectre x360 اچ پی نیز نمایشگرهای 4K شگفت‌انگیزی را ارائه می‌کنند.

اما اکنون کامپیوترهای کوانتومی وارد صحنه انقلاب کامپیوترها شده‌اند. این کامپیوترها با کامپیوترها و لپ تاپ‌هایی که در فروشگاه‌ها مشاهده می‌کنید بسیار متفاوت هستند. این دستگاه‌ها از ویژگی‌های فیزیک کوانتوم برای انجام عملیات استفاده می‌کنند. بزرگ‌ترین تفاوت بین کامپیوترهای معمولی و کوانتومی، راه ذخیره اطلاعات است. دستگاه‌های معمولی از بیت‌ها یا “bits” استفاده می‌کنند، در حالی که این کامپیوترها از بیت‌های کوانتومی یا اصطلاحاً “qubits” استفاده می‌کنند.

کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند مسائل بزرگ را با کمک الگوریتم‌های پیچیده یادگیری حل کنند. آن‌ها همچنین می‌توانند چند ترکیب و نتیجه را به طور همزمان محاسبه کرده و پردازش کنند که همین ویژگی باعث شده عملکرد بسیار سریعی داشته باشند. بخش هیجان‌انگیز این فناوری اینجاست که طی ۱۰ سال گذشته، کامپیوترهای کوانتومی راه‌کارهایی برای عبور از بحران‌های مهم جهانی از جمله همه‌گیری کووید-۱۹ و تغییرات آب و هوایی را هم ارائه کرده‌اند. چنین توانمندی‌هایی باعث می‌شود کامپیوترهای کوانتومی به دستگاه‌های نجات‌دهنده زندگی انسان‌ها تبدیل شوند که گام تکنولوژیکی بزرگی برای بشر است.

در نهایت کامپیوترها به کجا می‌رسند؟

با پیشرفت چشمگیر تکنولوژی از یک دهه به دهه دیگر، هیچ‌کس نمی‌تواند تصور کند که در ادامه مسیر انقلاب کامپیوترها چه اتفاقاتی خواهد افتاد و کامپیوترهای ۳۰ یا ۴۰ سال آینده چگونه خواهند بود. با توجه به شرایط فعلی، می‌توانیم امیدوار باشیم که کامپیوترها همچنان به حفظ جهان کمک خواهند کرد.