www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

BİLGİSAYAR'IN TARİHÇESİ VE

GELİŞİMİ

İnsanoğlunun ilk zamanlar

ihtiyaçları basit ve azdı. Zaman

geçtikçe nüfusun artması

ihtiyaçlarında artmasına sebep

oldu. Bu ihtiyaçlarını karşılamak

için değişik alanlarda değişik

araçlar geliştirdi. Bu

ihtiyaçlarından hesap ile ilgili

olan kısmını ilk başlarda parmak

hesabı ile, parmak hesabının

yeterli olmadığı yerlerde de çakıl

taşlarını kullanarak karşılamaya

çalıştı. Hesap ile ilgili ihtiyaçlar ekonominin hızla gelişmesi ve yerleşik hayata geçilmesiyle

beraber iyice arttı. Birçok farklı yaklaşım ve kuram ortaya atıldı ve günümüz bilgisayar

teknolojisinin temelleri atılmaya başlamış oldu.

ABACUS

Hesap işlemleri için kullanılan aygıtları bilgisayarın ilk

temelleri olarak kabul edersek Abacus İlk bilgisayardır

diyebiliriz. Bu hesaplayıcının M.Ö 1000 yıllarında Çinliler

tarafından kullanıldığı kabul edilmiştir. Günümüzde ilk

öğretimde sayı saymayı ve basit matematiksel işlemleri

öğrenmek içinde kullanılan bu aygıt teller üzerine dizili

boncuklardan meydana gelmektedir.

PASCALLINE

Hesap makinesi sayılabilecek ilk ciddi icat Fransız

matematikçi Blaise Pascal tarafından geliştirilmiştir. Babası

vergi dairesinde memur olarak çalışan Pascal 16 yaşında iken

1642 yılında Pascalline adlı hesap makinesini icat etmiştir.

Değişik sayıda dişleri olan çarklardan meydana gelen bu

makine toplama ve çıkarma işlemleri yapabiliyordu.

LEIBNIZ ÇARKI

Alman matematikçisi olan Gottfried Wilhelm Leibniz, Pascal’ın 1642

yılında hazırladığı hesaplayıcının fonksiyonlarını daha da arttırarak

1671 yılında Leibniz Çarkı adlı aygıtı icat etti. Bu aygıt; toplama ve

çıkarma işlemlerinin yani sıra bölme, çarpma ve karekök alma

işlemlerini de yapabiliyordu.

www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

FARK MAKİNASI

Bu konuda ciddi çalışmaları olan bir diğer kişide Charles Babbage ‘dir. Babbage

matematiksel işlemlerin yanı sıra birçok işlemleri de yapabilen bir makine yapmayı

planlıyordu. İngiliz hükümetinin parasal desteğini de alan Babbage uzun süren çalışmalar

sonunda Fark Makinesini 1830 yılında icat

etti. Babbage daha sonra Analitik Makine

adını verdiği proje üzerinde çalışmaya

başladı. Bu makine buhar gücü kullanarak

otomatik olarak çalıştırılacak ve diğer

hesaplatıcılardan daha fazla fonksiyona sahip

olacaktı. Babbage bu projeden istediği

neticeyi alamadan 1871 yılında öldü.

Babbage’nin ölümü ile proje yarım kaldı.

Babbage analitik makinede mantıksal işlem

birimi, veri depolama birimi, giriş çıkış

üniteleri kullanmayı planlıyordu. Bu mantık

günümüzdeki bilgisayarın temel prensibi

olmuştur. Bu sebepten dolayı Babbage’ye

bilgisayarın babası denilmiştir. Ada Lovelace Analitik Makine prensibinde Babbage ile

beraber çalışmış, ve ona yardımcı olmuştur. Ada Lovelace 1842 yılında yazdığı notlarında,

Analitik Makinenin, hazırlanacak programlar ile insanlar tarafından çözümü bilinen

problemlerin kolaylıkla çözülebileceğini anlatmıştır. Ada 36 yaşında öldüğünde geriye sadece

notları kalmıştır.

MARK-I

Amerikalı istatistikçi Herman

Hollerith 1890 yılı nüfus sayımında

delikli kart kullanarak geliştirdiği

makineyi kullandı. Hollerith’in

geliştirdiği bu makine

J.M.Jaquard’in 1806 yılında

kullandığı kart sistemini

kullanıyordu. Mark-I, kartları

verilen kodlara göre delerek bilgiyi

kaydediyor, delikli karttaki bilgiyi

tekrar okuyabiliyor ve bu bilgiyi kullanabiliyordu. Geliştirilen makinenin daha öncekilere

göre üstünlükleri vardı. Fakat arzu edilen hız ve doğru sonuca ulaşılamamıştı. Mark- I insan

müdahalesi ile işlem gördüğü için yari otomatik çalışıyordu. Mark -I ile delikli kartlara

işlenen seçim sonuçları istenildiği kadar okunabildiğinden seçim sonuçlarının değişik

parametrelere göre değerlendirilmesi yapılabiliyordu. Mark –I ile sayımın değerlendirme

süresi dörtte bire düştü. Herman Hollerith makinesinde yaptığı değişikliklerle üretime 1896

yılında kurduğu “Tabulating Machine Company” adlı bir şirket ile devam etti. İleride bu firma

başka bir firma ile birleşerek IBM ismini aldı. Harward Üniversitesinden Howard H. Aiken

tasarladığı ASCC projesi ile IBM firmasına gitti. Bu projeyi biraz daha genişletilerek 1944

yılında MARK – I üretildi. Mark – I saniyede 5 işlem yapabiliyordu. 18 m uzunluğunda ve

2,5 m yüksekliğinde idi. Mark- I insan müdahalesi olmadan sürekli olarak, hazırlanan

programı yürüten ilk bilgisayar idi. Bununla birlikte Mark – I elektronik bir bilgisayar değildi.

www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

ENIAC ENIAC (İngilizce: Electronic Numerical

Integrator And Computer Türkçe:

Elektronik sayısal entegreli hesaplayıcı),

elektrikle çalışan ve elektronik veri işleme

kapasitesine sahip ilk bilgisayar. II.

Dünya Savaşı esnasında ABD'li

bilimadamları tarafından inşa edilen

ENIAC ilk çıkan bilgisayardı ENIAC,

yaklaşık 167 m² bir alana sığıyordu ve

ağırlığı 30 tondu.

Tarihçesi

Bu ilk bilgisayarın siparişi, 1941 yılında

Amerika’nın II. Dünya Savaşı'na

katılmasıyla birlikte ordu tarafından gizli olarak Pennsylvania Üniversitesi'ne ait elektrik

mühendisliği okulu Moore School of Electrical Engineering'e verildi. Amaç daha az isabet

hatalı uzun menzilli top ve füzelerin hesaplamalarında kullanılmasıydı.

Bilim adamları John Mauchly ve Presper Eckert tarafından yaklaşık 4 yılda imal edildi.

Yaklaşık maliyeti 500.000 dolar idi. ENIAC ilk deneme çalışmasına 1945 yılında başladı.

Gerçek anlamda çalışabilmesi ise 1947 yılını buldu. Ancak 2 Eylül 1945’te Japonya’nın

teslim olmasıyla savaş sona ermişti ve böyle bir makine için ihtiyaç da kalmamıştı. ENIAC

1947 yılında basına tanıtıldı.

Savaş Sonrası Savaşın ardından ENIAC ağırlıklı olarak hava tahminlerinde, atom enerjisi

hesaplamalarında, kozmik ışın çalışmalarında, termal tetikleme, rastgele sayı bulunmasında,

rüzgar tüneli dizaynında ve diğer bilimsel

araştırmalarda kullanıldı. 1951 yılına gelindiğinde ise,

endüstriyel amaçlı olarak kullanılmaya başlandı.

ENIAC’ın parçaları şu anda Washington’da ki

Amerikan Ulusal Müzesinde sergilenmektedir...

ENIAC bir sayının görüntüsünü ayırabiliyor, eşitlikleri

karşılaştırabiliyor, çarpabiliyor, bölebiliyor,

toplayabiliyor, çıkartabiliyor ve kare kökleri

hesaplayabiliyordu. ENIAC'ın akümülatörleri (ön kayıt

bölgeleri) hem toplama hem de hafıza işlevi

görüyordu. ENIAC'a veriler bir IBM kart okuyucusu aracılığı ile veriliyordu. İşlenmiş veriler

ise yine bir IBM delikli kart makinesi sayesinde alınıyordu ve bu kartlar yine IBM’in üretmiş

olduğu bir delikli kart okuyucu tarafından (buna benzer bir örnek IBM 405 olabilir) deşifre

ediliyordu.

O günlerde 60 saniye yol alan bir topun rotasının hesaplanması için, yaklaşık 20 saatlik

çalışma gerekiyordu. ENIAC bu hesaplama süresini 15 saniyeye indirdi. Bir saniyede

www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

yapabildiği toplama işlemi akümülatör başına 5.000 adetti (toplam 100.000 adet). Saniyede

yapabildiği çarpım işlemi 385, bölme veya karekök

alma işlemi ise 38 adetti. Geçici hafızasında sadece

200 sayıyı saklayabiliyordu.

Programlama

ENIAC, 6 bayan operatör tarafından

programlanıyordu. Programla yöntemi ise elle

takılıp çıkarılan fişler, kablolar ve kumanda edilen

düğmelerdi. ENIAC, tam 8 yıl boyunca (1947-1955)

hizmet verdi. Ancak çalışma masrafları kendisinden

sonra geliştirilen çocukları, EDVAC ve ORDVAC’dan fazla olmaya başlayınca, 2 Ekim 1955

yılında saat 11:45'de elektrik bağlantıları kesildi. Böylece dünyanın ilk elektronik bilgisayarı

görevini tamamlamış olarak tarihteki yerini aldı.

EDVAC

Aynı yıllarda matematikçi John Von Neumenin görüşleri doğrultusunda EDVAC ( Elektronik

Soyut Değişken Otomatik Bilgisayar ) adli yeni bir bilgisayar ürettiler. Bu bilgisayar ENIAC

‘dan on kez daha küçük ve yüz defa daha hızlı çalışabiliyordu. Edvac, komutların diğer veriler

gibi bilgisayara dışarıdan girilmesini sağlıyordu.

Bu özellik programcılıkta büyük kolaylıklar

sağlamıştır.

taslağı esas alınarak yapılmıştır.

Projenin Kaynağı ve Planları

EDVAC için tasarımı neredeyse ENIAC’ın

işletime hazır hale gelmesinden önce

geliştirilmiştir. EDVAC’ın tasarımı, ENIAC’ın

tasarımı sırasında ortaya çıkan problemlerin

çoğunu çözmeye yöneliktir. ENIAC gibi

EDVAC da Pennsylvania Üniversitesi tarafından

Aberdeen Kanıtlama Merkezi’de ( Aberdeen

Proving Ground ) Amerikan Askeri Balistik

Araştırma Laboratuvarı ( U.S. Army's Ballistics

Research Laboratory ) için yapılmıştır.

ENIAC’ın tasarımcıları J.Presper Eckert ve John

William Mauchly, John von Neumann ve diğer

birkaç kişi tarafından bir araya getirilmiş ve yeni

tasarım, von Neumann tarafından 1945’te

EDVAC’ın üzerine yazılmış bir raporun ilk

Yeni bilgisayarın yapımı için olan sözleşme, 1946 Nisanında 100.000 dolarlık başlangıç

bütçesiyle imzalanmıştır ve sözleşmede cihazın ismi Electronic Discrete Variable Automatic

Computer ( EDVAC ) olarak geçmiştir. Yapımda esas sorun güvenilirliği ve maliyeti

arasındaki dengeydi. EDVAC’ın son maliyeti, ENIAC’ınkine benzer olarak 500.000 doların

civarında ilk maliyet tahmininin beş katıydı.

Donanım ve İletişim

EDVAC 1949 Ağustosunda balistik araştırma laboratuvarına teslim edildi. Bir takım

problemlerin farkına varılması ve çözülmesinden sonra bilgisayar, sınırlı bir içerikte de olsa

www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

1951’de çalışmaya başladı. Cihazın tamamlanması Eckert ve Mauchly ile Pennsylvania

Üniversitesi arasındaki patent hakları üzerindeki anlaşmazlıklar sebebiyle gecikti. Bu durum,

Eckert ve Mauchly’nin Eckert-Mauchly Computer Corporation’ı kurmak için şirketten

ayrılmaları ve kıdemli mühendislerinin çoğunu beraberlerinde alıp götürmeleriyle sonuçlandı.

1960’a kadar EDVAC sekiz saatlik hatasız çalışma ortalamasıyla günde 20 saatin üzerinde

sürekli çalışıyordu. EDVAC’a, 1953’te I/O delikli kart, 1954’te üzerindekinden daha yavaş

çalışan manyetik, tambur biçiminde ekstra bir bellek ve 1958’de nokta kaydıran bir aritmetik

ünitesi dahil edilerek bir takım yükseltmeler yapıldı.

EDVAC, 1961’de BRLESC ile değiştirilinceye kadar çalıştı. Ömrü boyunca kendi süresi için

güvenilirliğini ve üretkenliğini kanıtladı.

UNIVAC

İlk bilgisayar Eniac sonrası tamamen ticari amaçlar için üretilmiş olan ilk bilgisayar UNIAC dır.

UNIAC açılımı ise Universal Automatic

Computer I ‘dır. 31 Mart 1951 de ilk cihaz

üretilmiştir. Daha sonra daha gelişmi hali ile

1958 de UNIVAC II üretilmiştir. UNIAC II

nin manyetik hafızası 2000 den 10000

kelimeye çıkartılmıştır. Aynı zamanda ek

olarak bazı komut setleri de eklenmiş oldu.

32K 6-bit hafızaya sahip olan bilgisayardan

sonra geliştirmeler devam etti. Daha sonra

UNIAC daha da geliştirilerek vakum tüplü

hale geldi.

İşletim sistemi ise 36-bit kelime bazlıy 1100 serisi

olarak bilinen makina geliştirildi. EXEC II olarak

bilinen bir işletim sistemini çalıştırabiliyordu. EXEC

II ,1960 ların ilk yıllarında ikinci jenerasyon işletim

sistemiydi. Daha sonra geliştirilen bilgisayarlar

gelişmiş işletim sistemlerini de çalıştırabilir duruma

geldi. Bilgisayarın gelişmesi ve geliştirilmesi çok

hızlı bir şekilde ilerledi. Daha çok işlem yapan daha

fazla hafızaya sahip olan ve daha hızlı.

www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

IBM 700 SERISI 1950’den sonra vakum tüplerinin sık olarak

kullanılmaya başlandığı dönemlerdir. Univac ve

IBM 700 serisi vakum tüpler kullanılarak yapılan

elektronik bilgisayarlardır. Vakum tüplerinin çok

enerji harcaması, ısınması bu bilgisayarın sürekli

arıza yapmasına sebep oluyordu. Vakum tüplerin

boyutlarının da büyük olması başka bir sorundu.

Bu yıllarda program yazabilmek için kullanılan

bilgisayar donanımının çok iyi bilinmesi

gerekiyordu. Program yazmak için makine dili

kullanılıyordu.

PHILCO TRANSAC S-200 IBM 1401

1947 yıllarında transistörün kullanılmaya başladığı

yıllardır. Transistörler vakum tüplere göre az enerji

harcayan, az yer kaplayan, fazla ısınmayan elektronik

devre elemanlarıdır. Transistörlerin kullanılmaya

başlanması bilgisayar dünyasına değişik bir renk kattı.

Philco Transac S-200 IBM 1401, transistör kullanılarak

üretilen ilk bilgisayarlardır.

IBM 360

1960 ‘dan sonralar entegre devreler

üretilmeye başlandı. Entegreler binlerce

transistörü içerisinde bulunduran devre

elemanları idi. Entegrelerin kullanılması;

bilgisayarın boyutlarının küçülmesinin,

maliyet azalmasına ve işlem hızının

artmasına sebep oldu. Bu yıllarda manyetik

diskler üretildi, entegrelerin kullanımı ile

merkezi işlem birimleri üretilmeye başladı.

IBM 360 entegre devre elemanının kullanıldığı ilk bilgisayarlardandır.

INTEL 4004 MIKRO İŞLEMCİSİ

1970’den sonra entegre devre teknolojisi gelişimine

devam etti. Ve entegreler birleştirilerek chipler

üretilmeye başlandı. Intel 4004 entegrelerin

birleştirilmesiyle hızlanan ilk merkezi işlem birimi

sayılabilir. APPLE I: 1975 yılında piyasaya çıkan

apple iki üniversite öğrencisi tarafından bir evin garajında üretilmiştir. Apple’de klavye ve

monitör bulunmuyordu. IBM PC : Günümüzde de söz sahibi olan IBM firması ilk kişisel

bilgisayarını 1981 yılında piyasaya sürdü. Kısa bir zaman diliminde standart haline gelen IBM

PC’lerin 4 yıl sonunda bir milyonuncusu satıldı. Artık dünyanın her tarafında IBM uyumlu

www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

bilgisayarlar üretilmeye başlandı. Üretimi uzak doğu ülkelerinde daha yaygın olarak yapıldı.

Yazılımlar da IBM PC uyumlu olarak yazılmaya başlandı. Bu dönemden günümüze kadar

bilgisayar teknolojisi akil almaz bir hızla ilerledi. İlk üretilen bilgisayarların kullanımı zordu.

Fakat bilgisayarların donanımındaki gelişmeye paralel olarak yazılım alanındaki gelişmeler

bilgisayarları bütün insanların kullanabileceği seviyeye gelmesine sebep oldu. Artık bilgisayar

insan hayatının ayrılmaz ve vazgeçilmez bir parçası oldu. İKİLİ SAYI DÜZENİ : Günümüz

bilgisayarlarının temel mantığını oluşturan ikili sayı sistemi George Boole tarafından

geliştirilmiştir. Bu cebir prensibine göre sayılar ikili sayı sisteminde kullanılırlar. Yani bu

sistemde 0 ve 1 sayısından başka sayı yoktur. Bu sayı sistemine ikili sayı sistemi manasında

Binary sayılarda denir.

BİLGİSAYARIN GEÇİRDİĞİ EVRELER

Birinci Kuşak (Vakum Tüplü) Bilgisayarlar (1946-1959)

İlk programlama dili makine dilinde yazılmaya başlandı ve bilgiler bellekte saklanıyordu. Bu

kuşağın temel özellikleri şunlardır:

1. İşlemci olarak çok büyük vakum tüpleri kullanılırdı.

2. Fazla enerji harcarlardı.

3. Çevreye fazla ısı yayarlardı.

4. Veri programlarını ana belleklerinde tutarlardı.

5. Saklama aracı olarak manyetik teyp kullanılırdı.

6. Programlar fazla detay gerektiren makine dilinde yazılırdı.

İkinci Kuşak (Transistörlü) Bilgisayarlar (1959-1964)

İlk dönemde kullanılan Vakum Tüplerinin yerine transistörler kullanılmaya başlandı. Bununla

beraber daha hızlı ve daha az elektrik harcamaktaydı. ASSEMBLY makine dili

kullanılmaktaydı. Bu kuşağın temel özellikleri şunlardır:

1. İşlemci olarak vakum tüpleri kullanılırdı.

2. Ortalama 10.000 transistör ile çalışırlardı.

3. Az enerji kullanırlardı.

4. Daha az ısı yayarlardı.

5. Transistörler tablolar üzerine el ile monte edilirdi.

Üçüncü Kuşak (Entegre Devreli) Bilgisayarlar (1964-1970)

Transistörler bir araya getirilerek Entegre Devreler yapıldı. İlk Merkezi İşlem birimi CPU

yapıldı. Bu kuşağın temel özellikleri şunlardır:

1. İşlemci olarak entegre devreler kullanılırdı.

2. Düşük maliyet ile yüksek güvenirlik sağlanmaya başlandı.

3. Manyetik diskler kullanılmaya başlandı.

4. Program ve veriler ihtiyaç duyulduğu sürece saklanabiliyordu.

Dördüncü Kuşak (Mikroişlemcili) Bilgisayarlar (1970-?)

İşlem ve kontrol birimlerinin tümünün bir arada bulunduğu chipler geliştirildi. Bu kuşağın

temel özellikleri şunlardır:

1. Mikroişlemcilerle daha hızlı işlemler yapılmaktadır.

2. Daha fazla bilgi ve program saklanabilen disk ve CD'ler kullanılabilmektedir.

www.tolgaakkapulu.com 26 Şubat 2016

3. Yapay zekâ kavramı hayata geçirilmiştir.

4. Ağ sistemleri oluşturulup bilgisayarlar arasında iletişim sağlanabildi.

5. Bilgisayarlar fiziksel olarak küçülerek kullanışlı ve taşınabilir hale geldi.

Beşinci Kuşak (Yapay Zekâlı) Bilgisayarlar (1990-?)

Yapay zeka yapma yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Bilgisayar teknolojisinde yeni bir

araştırma konusu olan yapay zekâ "kendi kendini denetleyebilen, daha akıllı ve insanlarla tam

bir uyum içerisinde olabilen zeki makineler yapmak" şeklinde tarif edilebilir. Bu alanda

yapılan çalışmalar henüz istenilen düzeyde değildir. Bu kuşaktaki bilgisayarlardan beklenen

hedefler şunlardır:

1. Üretkenliğin düşük olduğu alanlarda, üretkenliği arttırmak amacıyla pratik metotlar

geliştirmek.

2. Kalkınmada ve gelişmede, uluslar arası dayanışmaya katkıda bulunmak.

3. Enerji ve kaynak tasarrufunda bulunmak.

4. Toplumun sorunlarına pratik çareler bularak, toplumsal huzur ve güvenin sağlanmasında

katkıda bulunmak.

Kaynaklar

1. http://www.madran.net/wp-

content/uploads/2013/09/btu100_1_ek_bilgisayarin_tarihcesi.pdf

2. https://tr.wikipedia.org/wiki/ENIAC

3. https://tr.wikipedia.org/wiki/EDVAC

4. http://www.bilgisayarinicadi.com/arama/univac-nedir

Tolga AKKAPULU

www.tolgaakkapulu.com

www.blog.tolgaakkapulu.com

https://tr.linkedin.com/in/tolga-akkapulu-518054105