أجيال الكمبيوتـر و تاريخه

من اقدم الواح الطين المكتشفة في المنطقة مرورا بنظام الحساب لدى الفراعنة وأبجدية الحضارة الفينيقية وصولا الى وضع نظام الفاصلة العشرية عام 1492، مرّت تطورات عديدة رسمت طريقا واحدا هو "الطريق نحو الكومبيوتر". لقد كانت كل التطورات العلمية التاريخية تقود نحو جهاز واحد سيختزل ويدمج ويفعّل كل ما حققه البشر علميا في اختراع واحد. وعرف هذا الجهاز في اولى مراحل تكوينه محطات تطوير متعاقبة لا تزال مستمرة، واخرجت لنا هذه التطورات جهازا سريعا جدا في معالجة المعلومات تصل فيه سرعة نقل المعلومات الى حدود سرعة الضوء (300 الف كلم/ ثانية)، بينما تنحصر هذه السرعة في اعصاب دماغ الإنسان عند حدود 5 امتار/ثانية.

وعندما نراجع تاريخ تطور الكومبيوتر نلاحظ ان محطات التطوّر تُحدد وفق الاجهزة التي تم اختراعها. وكل جيل من اجيال الكومبيوتر يتميّز بتقدم تكنولوجي اساسي ادى الى تغييرات جدية في الطريقة التي تعمل فيها الكومبيوترات مما أتاح الى التوصّل الى اجهزة اسرع اصغر واقل تكلفة وأفضل من ناحيتي الفعالية والإعتمادية. فكيف مرّ هذا الجهاز في مراحل تطوره المختلفة وكيف يمكن قراءة تاريخ الكومبيوتر الحديث؟

الجيل الاوّل 1940 - 1956:
إستخدَم العلماء في اول اجهزة الكومبيوتر "الصمامات المفرّغة من الهواء" vacuum tubes لنقل المعلومات والمجالات المغناطيسية وسيلةً لتخزين المعلومات Memory. وفي نهاية ثلاثينات القرن الماضي حمل العالم هوارد ايكين اقتراحا الى مدير شركة IBM توماس واطسون في شأن جهاز كومبيوتر فوفَّر له تمويلا للمشروع بقيمة مليون دولار. وبحلول عام 1943 كان الجهاز قد صنع فعلا واطلق عليه إسم هارفارد (م. ك 1). كان طول هذا الجهاز 16.8 مترا وارتفاعه 2.5 مترين. وفي الوقت نفسه كانت اسرار صناعة الكومبيوتر تتسلّل الى الصناعة العسكرية في بريطانيا التي كانت على وشك السقوط امام الآلة العسكرية الالمانية. فقد بنى علماء عسكريون بريطانيون اوّل كومبيوتر هناك لفك شيفرة الاتصالات العسكرية الالمانية، وقد احتوى على 2000 صمّام وكان يقرأ 5000 حرف في الثانية. وقد أتاح هذا الكومبيوتر الذي تسرّبت اسراره من الولايات المتحدة الى بريطانيا تحقيق تقدّم على الالمان.

من جهة اخرى يُعتبر العالم المجري فون نويمان المرجع الأول في بناء اجهزة الكومبيوتر المعاصرة وتشغيلها لأنه وضع الابحاث التي شكلت اسس علم الكومبيوتر الحديث. وعلى اساس ابحاث نويمان بنيت اهم اجهزة الكومبيوتر الاولى في العالم. لكن الاعلام الاميركي في تلك المرحلة نسب الفضل في صناعة اجهزة الكومبيوتر الى علماء آخرين. وفي الاتحاد السوفياتي بنيت أول الاجهزة اعتمادا على الصمامات المفرّغة ايضا، وفي 1956 وُضعت الاسس التي قامت عليها عشرة اجهزة كومبيوتر من هذا النوع بالحسابات المطلوبة لإطلاق المركبة الفضائية السوفياتية "سبوتنيك".
الجيل الثاني 1956 - 1963:
الترانزستور الذي وضعت اسسه عام 1947 حل محل "الصمام المفرّغ من الهواء" وتولى مهمة نقل المعلومات. وقد تأخّر بدء استخدام الترانزستور في الكومبيوتر من 1956 الى 1963 ظنا من البعض ان كفايته ليست عالية. وعندما دخل الترانزستور اول الاجهزة تبيّن انّه ثورة في عالم السرعة، فقد عجّل في العلميات الحسابية التي يستطيع الكومبيوتر القيام بها في الثانية الواحدة. وبات حجم الجهاز اصغر واقل استهلاكا للكهرباء وبالتالي انخفضت تكلفته واسعار مبيعاته عن الاجهزة التي صنعت في الجيل الاوّل. ورغم ان الحرارة الصادرة عن الترانزستور كانت عالية وأدت الى اضرار داخلية في الاجهزة إلا انها كانت اقل من الحرارة التي سببها "الصمام المفرّغ من الهواء". وقد استمر هذا الجيل من الاجهزة في الاعتماد على البطاقات المثقوبة التي كانت وسيلة ادخال المعلومات والحصول على النتائج. وقد إستخدمت اجهزة هذا الجيل من الكومبيوترات في المفاعلات النووية وحققت نتائج كبيرة.

الجيل الثالث 1964 - 1971:

كان تطوير الدوائر الكهربائية ودمجها في الكومبيوتر المنعطف الاساسي للوصول الى الجيل الثالث من اجهزة الكومبيوتر. وما تم فعله عمليا هو وضع ترانزستورات صغيرة على رقائق سيليكون اُطلق عليها اسم " اشباه الموصلات" semiconductors. وقد ادت هذه التغييرات الى اضافة مزيد من السرعة على نشاط الكومبيوتر وفعاليته في معالجة المعلومات. وبدلا من استخدام البطاقات التي سادت في الجيل الثالث من الكومبيوترات اعتمد المستخدمون في الجيل الثالث على لوحة المفاتيح والشاشات وانظمة التشغيل التي اتاحت تشغيل اكثر من برنامج تطبيقي واحد application software وإدارتها مركزيا بواسطة برنامج واحد مسؤول عن الذاكرة Memory. وبهذا فقد بدأت اجهزة الكومبيوتر بالوصول الى فئة اكبر من المستخدمين لأنها باتت اقل تكلفة واصغر.
الجيل الرابع من1971 - الى اليوم: :
"المعالج الصغير" Microprocessor فتح الطريق للجيل الرابع من الكومبيوترات حين اصبح ممكنا وضع آلاف الدوائر الكهربائية المدمجة على رقاقة سيليكون واحدة. والمكوّنات التي كانت تتطلّب مساحة غرفة كبيرة لم تعد تحتاج الى اكثر من مساحة بطاقة معايدة. وكان معالج شركة إنتل (4004 Chip) الذي تم تطويره عام 1971 البداية لأنه استطاع حمل وحدة المعالجة المركزيةCPU والذاكرة وإدارة ادخال واخراج المعلومات على رقاقة واحدة. وعام 1981 قدمت IBM اوّل جهاز للمستخدمين المنزليين، وعام 1984 قدمت Apple اوّل جهاز "ماكنتوش" Macintosh. ومع مزيد من القوة للكومبيوترات بات ممكنا وصلها ببعضها بواسطة الكابلات مما شكّل اولى الخطوات نحو الانترنت. وفي هذه المرحلة تم تطوير الماوس.

الجيل الخامس : مستقبل الذكاء الاصطناعي حاليا يتم التركيز في اجهزة الكومبيوتر الجديدة على الذكاء الاصطناعي، أي كيف يمكن ان يتصرف الكومبيوتر من تلقائه ليتخذ قرارات نيابة عن البشر، كأن يصلح اعطاله بنفسه ويراقب الاعمال في الشركات ويخرج بالقرارات المناسبة... ويترافق هذا مع تطوير برمجيات للتعامل مع الكومبيوتر - البديل من الانسان - مثل التعرّف على الصوت والتخاطب الطبيعي بين الكومبيوتر والانسان. وللوصول الى هذه النتائج وغيرها يتم تطوير تقنيات جديدة حاليا مثل "الحوسبة الكمّية " Quantum Computing و"تكنولوجيا النانو" Nanotechnology البالغة الصغر. ويعتبر البعض ان الجيل الخامس من اجهزة الكومبيوتر سيكون هدفه الاستغناء عن البشر في عدد متزايد من المهمات اليومية والقرارات التي تحتاج الى سرعة في الاستجابة وحكمة ودقة فائقتين.