|
|
|
|
המאמר מופיע בויקיפדיה |
 |
מחשב
הוא
מכונה
המעבדת נתונים על פי
תוכנית,
כלומר על פי רצף
פקודות
נתון מראש.
מחשבים הם
חלק בלתי נפרד מחיי היומיום שלנו,
השימוש בהם נעשה כמעט בכל תחום
ובכל מקצוע. חברות, גדולות
כקטנות, בתי עסק, משרדים
ממשלתיים,
בנקים,
גופים ציבוריים ותעשיות שונות
(מתעשיית הטקסטיל
ועד לתעשיית הקולנוע)
מסתמכים במידה רבה על מחשבים
למטרות שונות, החל בשמירת מידע
וטיפול בו וכלה בשליטה על
רובוטים
העובדים בפסי
ייצור.
רוב הגופים כלל לא יוכלו לתפקד
בלעדי המחשבים. גם עבור האדם
הפרטי הפך השימוש במחשב לחלק בלתי
נפרד משגרת החיים, עד כי מרבית
תושבי המדינות
המפותחות
אינם יכולים לתאר את חייהם ללא
המחשב והנלווים לו, כמו רשת האינטרנט.
כמעט כל מכונה או מכשיר חשמלי
הנמצאים בשימוש כיום מכילים
מחשב
המשובץ בהם
ואחראי על תפקודיהם השונים.
כדי שמכונה
תכונה "מחשב"
עליה לקיים שני
תנאים:
-
היא מגיבה
באופן
מוגדר-היטב
למערכת
פקודות
מסוימת.
-
ביכולתה לבצע
באופן עצמאי
תוכנית,
שהיא סדרת
פקודות
שנכתבה מראש.
חלקה הראשון של
ההגדרה דורש
תגובה באופן
מוגדר-היטב.
הכוונה היא
שבהינתן פקודה או
רצף של פקודות,
נוכל לדעת בדיוק
מה תהיה פעולתה
של המכונה על ידי
בדיקת ההגדרות של
הפקודות הללו. כל
מחשב מלווה
במדריך המספק
הגדרה מדויקת של
כל אחת מהפקודות
שהוא מבצע.
חלקה השני של
ההגדרה דורש את
היכולת לבצע
באופן עצמאי אוסף
פקודות שהוכתב
מראש. בכך נבדל
המחשב ממכונת
חישוב,
שהיא אמצעי מכני
או אלקטרוני,
המעבד נתונים ללא
תוכנית מוכתבת
מראש, אלא על ידי
משתמש המנחה אותו
ללא הרף, צעד אחר
צעד, בפעולות
שעליו לבצע.
המונח "מחשב" הוא
מונח כוללני מאוד
שמתאים למכונות
רבות. קונסולת
משחקים, דוגמת
הקונסולה
נינטנדו,
מסוגלת להריץ
משחק וידאו
העונה בהחלט
להגדרה של
תוכנית,
ואכן, למרות שלא
נהוג לכנותה כך,
מדובר במחשב.
מכונות רבות
יכולות לבצע רצף
פקודות שניתן להן
מראש בצורה
מוגדרת-היטב, החל
מטלפון
סלולרי
המסוגל להריץ
משחק, וכלה במטוס
קרב
המסוגל להטיל
פצצה תוך חישוב
מהירות ומרחק
מהיעד. הללו אינם
מחשבים, אך הם
מכילים מחשבים
המשובצים בהם.
הגדרתו של המחשב
מכסה, אם כך,
מכשירים רבים
שיכולותיהם
רחוקות זו מזו.
מחשב אחד מצוי
במשחק ילדים
ותכליתו לנגן
מספר צלילים
ולהציג מספר
תמונות, ואילו
מחשב אחר מסוגל
לשלוט על חללית
בלתי-מאויישת.
חרף ההבדלים
במטרתם של מחשבים
אלה, הם דומים
במידה רבה
בעקרונות פעולתם,
וההבדל העיקרי
ביניהם הוא
בעוצמתם: מהירות
פעולתם וגודל
הזיכרון העומד
לרשותם.
לפני המחשב
מכשירים עתיקים
לעריכת פעולות
חישוב מספריות,
אבות אבותיו של
המחשב המודרני,
הם החשבוניה
והמכונה
מאנטיקיתרה,
מכונה יוונית
עתיקה המחשבת את
תזוזת הכוכבים
(מתוארכת בערך
משנת 87 לפני
הספירה). בסוף
ימי הביניים
חלה התקדמות במתמטיקה
ובהנדסה
האירופיות וב-1623
בנו וילהלם שיקרד
ומספר מהנדסים
נוספים מחשבון
מכני. מכונות אלו
לא דמו למחשבים
של ימינו, שכן לא
היה בכוחן לבצע
תוכניות שנתן להן
המשתמש, אלא רק
חישובים שעבורם
נבנו מלכתחילה.
בשנת
1801
הציג הצרפתי
ז'וזף ז'אקארד
את המצאתו,
נול
הפועל באמצעות
כרטיסים מנוקבים
ובכך טווה תבניות
מסובכות מאוד.
הנול של ז'אקארד
לא היה מחשב
אמיתי אך היווה
שלב משמעותי
בהתפתחות המחשב
המודרני.
צ'ארלס בבג'
היה הראשון שהגה
ותכנן מחשב ניתן
לתכנות עוד בשנת
1820,
אך המכשיר לא
נבנה במהלך חייו,
בשל קשיים
כלכליים שאיתם
נאלץ להתמודד,
השינויים הרבים
שהכניס למכונה
שתכנן (עד כדי כך
שבאמצע תהליך
הבנייה עזב את
המחשב הראשון
שתכנן, כדי לבנות
מחשב אחר, מתוחכם
יותר) ובעיקר -
המגבלות
הטכנולוגיות של
אותם זמנים.
עד סוף
המאה ה-19
הופיעו מספר
חידושים, כמו
כרטיס הניקוב ושפופרת
הריק
שבעתיד לבוא
יתגלו כשימושיים
בתחום המחשוב.
כרטיסי הניקוב
שימשו כבר אז
לצורך עיבוד
נתונים רחב-היקף
בארצות
הברית,
שבוצע במכונות
טבולציה
(tabulating
machines) שתכנן
הרמן הולרית.
במהלך חציה
הראשון של
המאה ה-20
פתרו מדענים רבים
בעיות חישוביות
באמצעות מחשבים
אנלוגיים שהשתמשו
במודל מכני או
אלקטרוני של
הבעיה כבסיס
לחישוב. למרות
שמכונות אלה נעשו
מתוחכמות יותר
ויותר עם השנים,
הן הפכו לנדירות
עם פיתוחו של
המחשב הדיגיטלי
הניתן לתכנות.
בשנות
השלושים
והארבעים
של המאה ה-20
נבנו בהדרגה
מכשירי חישוב
חזקים יותר
וגמישים יותר. עם
השנים החלו
להופיע במכשירים
תכונות דומות
למחשב המודרני,
כגון הסתמכות על
אלקטרוניקה
דיגיטלית (פותחה
בעיקר על ידי
קלוד שנון
בשנת 1937)
ואפשרויות תכנות
נרחבות יותר של
המכונות. הצבעה
על מכונה אחת
מסוימת מבין אותן
מכונות כ"מחשב
הדיגיטלי הראשון"
היא מטלה קשה
ואולי אף בלתי
אפשרית.
|
מחשבים ראשונים
מספר הישגים ראויים לציון בשנים אלה - חמשת המחשבים הדיגיטליים הראשונים:
-
"קולוסוס" (Colossus computer) מחשב
בריטי סודי שנבנה בשנת
1944. המחשב נבנה מאלפי שפופרות ריק ואף שהיה בעל יכולת תכנותית מעטה בלבד, הוכיח שניתן לבנות מחשב יציב וניתן לתכנות, ממספר רב של שפופרות.
-
"הרווארד סימן 1", מחשב אלקטרו-מכני גדול עם יכולות תכנות מועטות, שנבנה בשנת 1944.
-
בשנת
1941 הוצג
Z3, המחשב הגרמני שפיתח
קונראד צוזה. היה זה המחשב הראשון שהציג
אריתמטיקה בינארית והיה נוח יחסית לתכנות. מחשב זה התבסס על רכיבים מכניים.
-
בשנת
1946 נבנה
אניאק, מחשב אמריקאי המבוסס על
הבסיס העשרוני. מחשב זה היה המחשב האלקטרוני הרב-תכליתי הראשון. במקור לא היה מחשב זה גמיש במיוחד, וכדי לתכנתו מחדש היה צורך לחווטו מחדש.
הצוות שפיתח את אניאק זיהה את הקושי בתכנות מחדש של המחשב, ולכן הציע ב-1948 תכנון נוח ואלגנטי בהרבה מזה שהיה קיים עד כה; תכנון זה יכונה בהמשך "מכונת פון נוימן". מודל זה הפך לבסיסם של מרבית המחשבים המודרניים עד ימינו. מאמצע עד סוף שנות ה-40 החלו מספר מיזמים לפיתוח מחשבים, המבוססים על המודל של פון ניומן. הראשון שבהם הושלם בבריטניה. הראשון שהושלם ופעל היה מחשב שנקרא Small-Scale Experimental Machine, אך הדגם הראשון שפותח ובאמת היה בו שימוש היה מחשב ה-EDSAC.
בשנת
1955 החל לפעול בישראל מחשב שנבנה במכון ויצמן:
ויצאק (WEIZAC - Weizmann Automatic Calculator), שהיה אחד מהמחשבים האלקטרוניים הראשונים בעולם. המחשב פעל עד שנת
1963. במשך שש שנים היה ויצאק המחשב היחיד שפעל בישראל, ורק בשנת
1961 הצטרף אליו מחשב שני, שנרכש עבור
ממר"ם.
השימוש במחשבים מבוססי שפופרות ריק נמשך לאורך
שנות החמישים של המאה העשרים.
|
|
|
