تاريخ أجهزة الحوسبة

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 28 صور
الموسوعة الحرة

يمتد تاريخ أجهزة الحوسبة من الأجهزة المبكرة المستخدمة في العمليات الحسابية البسيطة إلى أجهزة الكمبيوتر المعقدة اليوم، ويشمل ذلك التطورات في كل من التكنولوجيا التناظرية والرقمية.

كانت الوسائل الأولى للحساب عبارة عن أجهزة ميكانيكية بحتة، تتطلب من المستخدم تحديد القيم الأولية لعملية حسابية بسيطة ، ثم تحريك الجهاز للحصول على النتيجة. وفي مراحل لاحقة، بدأت أجهزة الحوسبة بتمثيل الأرقام بأشكال متصلة، مثل المسافة على مقياس، أو دوران محور، أو مستوى جهد محدد. كما أمكن تمثيل الأرقام على شكل أرقام رقمية، يتم التحكم بها تلقائيًا بواسطة آلية. ورغم أن هذا النهج تطلب عمومًا آليات أكثر تعقيدًا، إلا أنه زاد من دقة النتائج بشكل كبير. وقد أدى تطوير تقنية الترانزستور، وما تلاه من اختراع رقائق الدوائر المتكاملة، إلى تحقيق طفرات ثورية.

أتاحت الحواسيب القائمة على الترانزستورات، ولاحقًا الحواسيب القائمة على الدوائر المتكاملة، للأنظمة الرقمية أن تحل تدريجيًا محل الأنظمة التناظرية، مما زاد من كفاءتها وقدرتها على المعالجة. ثم مكّن التكامل واسع النطاق لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOS) من تطوير ذاكرة أشباه الموصلات والمعالج الدقيق ، مما أدى إلى طفرة نوعية أخرى، وهي الحاسوب الشخصي المصغر ، في سبعينيات القرن العشرين. وانخفضت تكلفة الحواسيب تدريجيًا إلى مستويات متدنية للغاية، حتى أصبحت الحواسيب الشخصية منتشرة على نطاق واسع بحلول تسعينيات القرن العشرين، ثم الحواسيب المحمولة ( الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ) في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

الأجهزة المبكرة

العصور القديمة والوسطى

يُعتقد أن عظمة إيشانغو كانت عصا عدّ تعود للعصر الحجري القديم. [ أ ]
سوانبان (الرقم الموضح على هذا المعداد هو 6,302,715,408.)

استُخدمت الأدوات للمساعدة في الحساب لآلاف السنين، وغالبًا ما كانت تعتمد على التناظر المباشر مع الأصابع . ولعل أقدم أداة للعد كانت نوعًا من عصا العد . قد تكون عظمة ليبومبو من الجبال الواقعة بين إسواتيني وجنوب إفريقيا أقدم قطعة أثرية رياضية معروفة. [ 2 ] يعود تاريخها إلى 35000 قبل الميلاد، وتتكون من 29 شقًا مميزًا حُفرت عمدًا في عظمة الشظية لقرد البابون . [ 3 ] [ 4 ] وشملت أدوات حفظ السجلات اللاحقة في جميع أنحاء الهلال الخصيب أدوات حسابية (كرات طينية، مخاريط، إلخ) تمثل تعداد العناصر، ربما الماشية أو الحبوب، المحفوظة في أوعية طينية مجوفة غير مخبوزة. [ ب ] [ 6 ] [ ج ] ويُعد استخدام قضبان العد مثالًا على ذلك. استُخدم المعداد في وقت مبكر للمهام الحسابية. ما يُسمى الآن بالمعداد الروماني استُخدم في بابل في وقت مبكر يعود إلى حوالي 2700-2300 قبل الميلاد. ومنذ ذلك الحين، تم اختراع العديد من أشكال لوحات أو طاولات الحساب. في بيوت الحساب الأوروبية في العصور الوسطى ، كان يتم وضع قطعة قماش مربعة الشكل على طاولة، وتحريك علامات عليها وفقًا لقواعد معينة، كوسيلة مساعدة لحساب المبالغ المالية.

تم بناء العديد من الحواسيب التناظرية في العصور القديمة والوسطى لإجراء الحسابات الفلكية. وشملت هذه الحواسيب الأسطرلاب وآلية أنتيكيثيرا من العالم الهلنستي (حوالي 150-100 قبل الميلاد). [ 8 ]

كان قفل يوناني برونزي مركب من العصر الأوغسطي أو الهادرياني يعمل وفق شكل بدائي من المنطق الميكانيكي: حيث كان المزلاج المركزي يُمنع فعليًا من الانزلاق حتى تتطابق شقوق قرصين دوارين مستقلين بشكل صحيح. [ 9 ] في مصر الرومانية ، صنع هيرو الإسكندري (حوالي 10-70 ميلادي) أجهزة ميكانيكية، بما في ذلك آلات ذاتية الحركة وعربة قابلة للبرمجة . [ 10 ] ربما كانت المزمار الأوتوماتيكي الذي يعمل بالبخار، والذي وصفه كتاب "الأجهزة البارعة " (850 ميلادي) للأخوين بني موسى الفارسيين البغداديين، أول جهاز قابل للبرمجة. [ 11 ]

من بين الأجهزة الميكانيكية المبكرة الأخرى التي استُخدمت لإجراء أنواع مختلفة من الحسابات: الكرة المستوية وغيرها من أجهزة الحوسبة الميكانيكية التي اخترعها البيروني (حوالي عام 1000 ميلادي)؛ والإسكواتوريوم والإسطرلاب العالمي المستقل عن خطوط العرض الذي اخترعه الزرقالي (حوالي عام 1015 ميلادي)؛ والحواسيب التناظرية الفلكية التي ابتكرها فلكيون ومهندسون مسلمون آخرون في العصور الوسطى؛ وبرج الساعة الفلكية لسو سونغ (1094) خلال عهد أسرة سونغ . وكانت ساعة القلعة ، وهي ساعة فلكية ميكانيكية تعمل بالطاقة المائية اخترعها إسماعيل الجزري عام 1206، أول حاسوب تناظري قابل للبرمجة . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] وقد اخترع رامون لول دائرة لوليان: وهي آلة افتراضية لحساب إجابات الأسئلة الفلسفية (في هذه الحالة، المتعلقة بالمسيحية) عبر التوافقية المنطقية. وقد تبنى لايبنتز هذه الفكرة بعد قرون، وبالتالي فهي أحد العناصر المؤسسة في علوم الحوسبة والمعلومات .

أدوات الحساب في عصر النهضة

اكتشف عالم الرياضيات والفيزياء الاسكتلندي جون نابيير أن ضرب وقسمة الأعداد يمكن إجراؤهما بجمع وطرح لوغاريتمات تلك الأعداد، على التوالي. أثناء إعداده لجداول اللوغاريتمات الأولى، احتاج نابيير إلى إجراء العديد من عمليات الضرب الشاقة. عند هذه النقطة، صمم " عظام نابيير "، وهي أداة تشبه المعداد ، سهّلت بشكل كبير العمليات الحسابية التي تتضمن الضرب والقسمة.

مسطرة حسابية حديثة

بما أن الأعداد الحقيقية يمكن تمثيلها كمسافات أو فترات على خط، فقد تم اختراع المسطرة الحاسبة في عشرينيات القرن السابع عشر، بعد فترة وجيزة من عمل نابيير، لتمكين إجراء عمليات الضرب والقسمة بسرعة أكبر بكثير مما كان ممكنًا سابقًا. [ 15 ] بنى إدموند غونتر جهازًا حاسبًا بمقياس لوغاريتمي واحد في جامعة أكسفورد . وقد بسّط جهازه العمليات الحسابية بشكل كبير، بما في ذلك الضرب والقسمة. طوّر ويليام أوتريد هذا الجهاز بشكل كبير في عام 1630 بمسطرته الحاسبة الدائرية. ثم أتبع ذلك بالمسطرة الحاسبة الحديثة في عام 1632، وهي في الأساس مزيج من مسطرتين من مسطرات غونتر ، يتم تثبيتهما معًا باليدين. استُخدمت المسطرة الحاسبة من قبل أجيال من المهندسين وغيرهم من المهنيين الذين يعملون في مجال الرياضيات، حتى اختراع الآلة الحاسبة الجيبية . [ 16 ]

الآلات الحاسبة الميكانيكية

في عام 1609، صنع غيدوبالدو ديل مونتي مضاعفًا ميكانيكيًا لحساب كسور الدرجة. يعتمد هذا المضاعف على نظام من أربعة تروس، حيث تقابل دورة مؤشر في أحد أرباع الدائرة 60 دورة لمؤشر آخر في الربع المقابل. [ 17 ] وبفضل هذا الجهاز، أمكن تجنب الأخطاء في حساب الدرجات الأولى والثانية والثالثة والربعية. يُعد غيدوبالدو أول من وثّق استخدام التروس في الحسابات الميكانيكية.

صمّم العالم الألماني الموسوعي فيلهلم شيكارد آلة حاسبة عام 1623، جمعت بين شكل ميكانيكي لقضبان نابيير وأول آلة جمع ميكانيكية في العالم مدمجة في قاعدتها. ونظرًا لاستخدامها ترسًا أحادي السن، فقد كانت آلية نقل البيانات فيها عرضة للتعطل في بعض الأحيان. [ 18 ] دمر حريقٌ إحدى هذه الآلات على الأقل عام 1624، ويُعتقد أن شيكارد أصيب بالإحباط الشديد لدرجة منعته من بناء آلة أخرى.

منظر من خلال الجزء الخلفي من آلة حاسبة باسكال . اخترع باسكال آلته في عام 1642.

في عام ١٦٤٢، وبينما كان لا يزال مراهقًا، بدأ بليز باسكال أعمالًا رائدة في مجال الآلات الحاسبة، وبعد ثلاث سنوات من الجهد وخمسين نموذجًا أوليًا [ ١٩ ]، اخترع آلة حاسبة ميكانيكية . [ ٢٠ ] [ ٢١ ] بنى عشرين آلة من هذه الآلات (تُعرف باسم آلة حاسبة باسكال أو باسكالين) خلال السنوات العشر التالية. [ ٢٢ ] نجت تسع آلات باسكالين، معظمها معروض في متاحف أوروبية. [ هـ ] لا يزال الجدل قائمًا حول ما إذا كان شيكارد أو باسكال هو من يُعتبر "مخترع الآلة الحاسبة الميكانيكية"، وتُناقش مجموعة القضايا التي يجب مراعاتها في موضع آخر. [ ٢٣ ]

مجموعة من جداول الحساب التي وضعها جون نابيير حوالي عام 1680

اخترع غوتفريد فيلهلم فون لايبنتز الآلة الحاسبة المتدرجة وآلية الأسطوانة المتدرجة الشهيرة حوالي عام 1672. سعى لايبنتز إلى ابتكار آلة لا تقتصر على الجمع والطرح فحسب، بل تستخدم عربة متحركة لإجراء عمليتي الضرب والقسمة. قال لايبنتز ذات مرة: "لا يليق بالرجال الأكفاء أن يضيعوا ساعاتٍ كالعبيد في أعمال الحساب التي يمكن إسنادها بأمان إلى أي شخص آخر لو استُخدمت الآلات". [ 24 ] مع ذلك، لم يُدمج لايبنتز آلية نقل ناجحة تمامًا. كما وصف لايبنتز النظام العددي الثنائي ، [ 25 ] وهو عنصر أساسي في جميع الحواسيب الحديثة. مع ذلك، وحتى أربعينيات القرن العشرين، استندت العديد من التصاميم اللاحقة (بما في ذلك آلات تشارلز باباج عام 1822 وحتى إينياك عام 1945) إلى النظام العشري. [ f ]

تفاصيل آلة حسابية تم بناؤها قبل عام 1851. مؤشر الضرب ذو الرقم الواحد (الجزء العلوي العاجي) هو المؤشر الموجود في أقصى اليسار.

في حوالي عام 1820، ابتكر تشارلز كزافييه توماس دي كولمار ما سيصبح خلال ما تبقى من القرن أول آلة حاسبة ميكانيكية ناجحة تُنتج بكميات كبيرة، وهي آلة توماس الحسابية . كانت تُستخدم للجمع والطرح، وبفضل عربة متحركة، كان بإمكان المستخدم أيضًا الضرب والقسمة من خلال عملية الضرب والقسمة المطولة. [ 26 ] وقد استخدمت أسطوانة متدرجة مشابهة في تصميمها لتلك التي اخترعها لايبنتز. وظلت الآلات الحاسبة الميكانيكية مستخدمة حتى سبعينيات القرن العشرين.

معالجة البيانات باستخدام البطاقات المثقبة

في عام ١٨٠٤، طوّر النساج الفرنسي جوزيف ماري جاكارد نولًا يُتحكّم فيه بنمط النسيج بواسطة شريط ورقي مصنوع من بطاقات مثقبة . وكان بالإمكان تغيير هذا الشريط الورقي دون تعديل التصميم الميكانيكي للنول، ما شكّل إنجازًا بارزًا في مجال البرمجة. مثّلت آلته تحسينًا ملحوظًا على أنوال النسيج المماثلة. وكانت البطاقات المثقبة تُسبق بأشرطة مثقبة، كما في الآلة التي اقترحها بازيل بوشون . وقد ألهمت هذه الأشرطة لاحقًا تسجيل المعلومات في البيانو الأوتوماتيكي، وفي الآونة الأخيرة في أدوات التحكم الرقمي .

آلات المحاسبة ذات البطاقات المثقبة من شركة IBM ، 1936

في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر، اخترع الأمريكي هيرمان هوليريث تخزين البيانات على بطاقات مثقبة يمكن قراءتها آليًا. [ 27 ] ولتلبية احتياجات معالجة هذه البطاقات، اخترع آلة الجدولة وآلة تثقيب المفاتيح . استخدمت آلاته مرحلات وعدادات كهروميكانيكية . [ 28 ] استُخدمت طريقة هوليريث في تعداد الولايات المتحدة لعام 1890 ، والذي أُنجز أسرع بسنتين من التعداد السابق. [ 29 ] أصبحت شركة هوليريث فيما بعد نواة شركة آي بي إم .

بحلول عام 1920، أصبحت آلات الجدولة الكهروميكانيكية قادرة على الجمع والطرح وطباعة المجاميع التراكمية. [ 30 ] وكانت وظائف الآلة تُدار بإدخال عشرات من الوصلات السلكية في لوحات تحكم قابلة للإزالة . وعندما أنشأت الولايات المتحدة نظام الضمان الاجتماعي عام 1935، استُخدمت أنظمة البطاقات المثقبة من شركة IBM لمعالجة سجلات 26 مليون عامل. [ 31 ] وأصبحت البطاقات المثقبة شائعة الاستخدام في الصناعة والحكومة لأغراض المحاسبة والإدارة.

وصفت مقالات ليزلي كومري حول أساليب البطاقات المثقبة [ 32 ] ومنشور دبليو جيه إيكرت بعنوان " أساليب البطاقات المثقبة في الحوسبة العلمية" عام 1940، تقنيات البطاقات المثقبة المتقدمة بما يكفي لحل بعض المعادلات التفاضلية أو إجراء عمليات الضرب والقسمة باستخدام تمثيلات الفاصلة العائمة، وذلك باستخدام البطاقات المثقبة وآلات تسجيل البيانات . [ 33 ] استُخدمت هذه الآلات خلال الحرب العالمية الثانية في المعالجة الإحصائية للتشفير، [ 34 ] بالإضافة إلى عدد كبير من الاستخدامات الإدارية. أجرى مكتب الحوسبة الفلكية بجامعة كولومبيا حسابات فلكية تمثل أحدث ما توصلت إليه تكنولوجيا الحوسبة . [ 35 ] [ 36 ]

الآلات الحاسبة

يمكن لآلة حاسبة كورتا أيضاً القيام بعمليات الضرب والقسمة.

بحلول القرن العشرين، أُعيد تصميم الآلات الحاسبة الميكانيكية القديمة، وآلات تسجيل النقد، وآلات المحاسبة، وغيرها، لتستخدم المحركات الكهربائية، حيث يُمثل موضع التروس حالة المتغير. وكان مصطلح "حاسوب" يُطلق في الغالب على النساء اللواتي استخدمن هذه الآلات الحاسبة لإجراء العمليات الحسابية. [ 37 ] وبحلول عشرينيات القرن العشرين، دفع اهتمام العالم البريطاني لويس فراي ريتشاردسون بالتنبؤ بالطقس إلى اقتراح استخدام الحواسيب البشرية والتحليل العددي لنمذجة الطقس؛ وحتى يومنا هذا، لا تزال هناك حاجة إلى أقوى الحواسيب على وجه الأرض لنمذجة الطقس بدقة باستخدام معادلات نافيير-ستوكس . [ 38 ]

صنعت شركات مثل فريدن ومارشانت كالكوليتور ومونرو آلات حاسبة ميكانيكية مكتبية منذ ثلاثينيات القرن العشرين ، قادرة على الجمع والطرح والضرب والقسمة. [ 39 ] وفي عام 1948، قدم المخترع النمساوي كورت هيرزستارك آلة كورتا الحاسبة . كانت آلة حاسبة ميكانيكية صغيرة تعمل باليد، وهي بذلك امتداد لآلة الحساب المتدرج لغوتفريد لايبنتز وآلة الحساب لتوماس .

كانت آلة الحاسبة المكتبية الإلكترونية بالكامل الأولى في العالم هي آلة الحاسبة البريطانية " بيل بانش أنيتا" ، التي صدرت عام 1961. [ 40 ] [ 41 ] استخدمت هذه الآلة الصمامات المفرغة ، والصمامات ذات المهبط البارد، وصمامات ديكاترون في دوائرها، مع 12 صمامًا من نوع "نيكسي" ذي المهبط البارد لعرضها. حققت "أنيتا" مبيعات جيدة لكونها آلة الحاسبة المكتبية الإلكترونية الوحيدة المتوفرة آنذاك، ولأنها كانت صامتة وسريعة. في يونيو 1963، حلت محل تقنية الصمامات آلة الحاسبة الأمريكية "فريدن إي سي-130"، التي تميزت بتصميم يعتمد كليًا على الترانزستورات، وعرضها لأربعة أرقام مكونة من 13 خانة على شاشة أنبوب أشعة الكاثود مقاس 5 بوصات (13 سم) ، كما قدمت نظام التدوين البولندي العكسي (RPN). 

أول جهاز حاسوبي مقترح للأغراض العامة

جزء من محرك الفرق الخاص بباباج
نموذج تجريبي لجزء من المحرك التحليلي، الذي بناه باباج، كما هو معروض في متحف العلوم بلندن

كان للثورة الصناعية (أواخر القرن الثامن عشر إلى أوائل القرن التاسع عشر) أثرٌ بالغٌ على تطور أجهزة الحوسبة، إذ مهدت التطورات السريعة في الآلات والتصنيع في تلك الحقبة الطريق للحوسبة الآلية والمؤتمتة. وقد حفزت الاحتياجات الصناعية لإجراء حسابات دقيقة وواسعة النطاق - لا سيما في مجالات مثل الملاحة والهندسة والتمويل - ابتكاراتٍ في كلٍّ من التصميم والوظيفة، مما مهد الطريق لأجهزة مثل محرك الفروق لتشارلز باباج (1822). [ 42 ] [ 43 ] صُمم هذا الجهاز الميكانيكي لأتمتة حساب الدوال متعددة الحدود، ومثّل أحد أوائل تطبيقات المنطق الحسابي. [ 44 ]

تخيّل باباج، الذي يُعتبر غالبًا "أبو الحاسوب"، نظامًا ميكانيكيًا بالكامل من التروس والعجلات، يعمل بالبخار، قادرًا على إجراء حسابات معقدة كانت تتطلب سابقًا جهدًا يدويًا مكثفًا. [ 45 ] وقد قاده محركه التفاضلي، المصمم للمساعدة في الحسابات الملاحية، في نهاية المطاف إلى ابتكار المحرك التحليلي عام 1833. [ 46 ] شمل هذا المفهوم، الأكثر تقدمًا بكثير من محركه التفاضلي، وحدة حسابية منطقية ، وتدفق تحكم من خلال التفرع الشرطي والحلقات، وذاكرة مدمجة. [ 47 ] جعلت خطط باباج محركه التحليلي أول تصميم للأغراض العامة يمكن وصفه بأنه كامل تورينج بالمصطلحات الحديثة. [ 48 ] [ 49 ]

تمت برمجة المحرك التحليلي باستخدام البطاقات المثقبة ، وهي طريقة مُقتبسة من نول جاكارد الذي اخترعه جوزيف ماري جاكارد عام 1804، والذي كان يتحكم في أنماط النسيج بتسلسل من البطاقات المثقبة. [ 50 ] أصبحت هذه البطاقات أساسية في أنظمة الحوسبة اللاحقة أيضًا. [ 51 ] كان من المفترض أن تحتوي آلة باباج على أجهزة إخراج متعددة، بما في ذلك طابعة، وراسمة منحنيات، وحتى جرس، مما يدل على طموحه لتطبيقات حسابية متعددة الاستخدامات تتجاوز العمليات الحسابية البسيطة. [ 52 ]

طوّرت آدا لوفليس رؤية باباج من خلال وضع تصورات لخوارزميات يمكن تنفيذها بواسطة جهازه. [ 53 ] وتُعتبر ملاحظاتها حول المحرك التحليلي، التي كتبتها في أربعينيات القرن التاسع عشر، من أقدم الأمثلة على برمجة الحاسوب. [ 54 ] رأت لوفليس إمكانات في الحواسيب تتجاوز العمليات الحسابية، وتوقعت أنها قد تُنتج يومًا ما مقطوعات موسيقية معقدة أو تؤدي مهامًا مثل معالجة اللغة. [ 55 ]

على الرغم من أن تصاميم باباج لم تُنفذ بالكامل بسبب تحديات تقنية ومالية، إلا أنها أثرت في العديد من التطورات اللاحقة في مجال أجهزة الحوسبة. ومن الجدير بالذكر أنه في تسعينيات القرن التاسع عشر، قام هيرمان هوليريث بتكييف فكرة البطاقات المثقبة لمعالجة البيانات آليًا، والتي استُخدمت في تعداد الولايات المتحدة، مما أدى إلى تسريع عملية جدولة البيانات بشكل ملحوظ، وربط الآلات الصناعية بمعالجة البيانات. [ 56 ]

أظهرت التطورات التي أحدثتها الثورة الصناعية في الأنظمة الميكانيكية إمكانية قيام الآلات بإجراء حسابات معقدة، مما أثر على مهندسين مثل ليوناردو توريس كيفيدو وفانيفار بوش في أوائل القرن العشرين. صمم توريس كيفيدو آلة كهروميكانيكية مزودة بحسابات الفاصلة العائمة، [ 57 ] بينما استكشف بوش في أعماله اللاحقة الحوسبة الرقمية الإلكترونية. [ 58 ] وبحلول منتصف القرن العشرين، مهدت هذه الابتكارات الطريق لأولى الحواسيب الإلكترونية بالكامل. [ 59 ]

الحواسيب التناظرية

تصميم السير ويليام طومسون الثالث لآلة التنبؤ بالمد والجزر، 1879-1881

في النصف الأول من القرن العشرين، اعتبر الكثيرون الحواسيب التناظرية مستقبل الحوسبة. استخدمت هذه الأجهزة الجوانب المتغيرة باستمرار للظواهر الفيزيائية، مثل الكميات الكهربائية والميكانيكية والهيدروليكية ، لنمذجة المشكلة المراد حلها، على عكس الحواسيب الرقمية التي مثّلت الكميات المتغيرة رمزياً، بتغير قيمها العددية. ولأن الحاسوب التناظري لا يستخدم قيماً منفصلة، ​​بل قيماً متصلة، لا يمكن تكرار العمليات بدقة تامة، كما هو الحال مع آلات تورينج . [ 60 ]

كان أول حاسوب تناظري حديث عبارة عن آلة للتنبؤ بالمد والجزر ، اخترعها السير ويليام طومسون ، الذي أصبح لاحقًا اللورد كلفن، عام 1872. استخدم هذا الجهاز نظامًا من البكرات والأسلاك لحساب مستويات المد والجزر المتوقعة تلقائيًا لفترة زمنية محددة في موقع معين، وكان ذا فائدة كبيرة للملاحة في المياه الضحلة. شكل جهازه الأساس لمزيد من التطورات في الحوسبة التناظرية. [ 61 ]

تم وضع مفهوم المحلل التفاضلي ، وهو حاسوب تناظري ميكانيكي مصمم لحل المعادلات التفاضلية بالتكامل باستخدام آليات العجلة والقرص، في عام 1876 على يد جيمس طومسون ، شقيق اللورد كلفن الأكثر شهرة. وقد استكشف طومسون إمكانية بناء مثل هذه الآلات الحاسبة، لكنه واجه صعوبة بسبب عزم الدوران المحدود الناتج عن مُكاملات الكرة والقرص . [ 62 ] في المحلل التفاضلي، يُشغّل خرج مُكامل واحد مدخل المُكامل التالي، أو خرج الرسم البياني.

A notable series of analog calculating machines were developed by Leonardo Torres Quevedo since 1895, including one that was able to compute the roots of arbitrary polynomials of order eight, including the complex ones, with a precision down to thousandths.[63][64][65]

A Mk. I Drift Sight. The lever just in front of the bomb aimer's fingertips sets the altitude, the wheels near his knuckles set the wind and airspeed.

An important advance in analog computing was the development of the first fire-control systems for long range shipgunlaying. When gunnery ranges increased dramatically in the late 19th century it was no longer a simple matter of calculating the proper aim point, given the flight times of the shells. Various spotters on board the ship would relay distance measures and observations to a central plotting station. There the fire direction teams fed in the location, speed and direction of the ship and its target, as well as various adjustments for Coriolis effect, weather effects on the air, and other adjustments; the computer would then output a firing solution, which would be fed to the turrets for laying. In 1912, British engineer Arthur Pollen developed the first electrically powered mechanical analogue computer (called at the time the Argo Clock). It was used by the Imperial Russian Navy in World War I. The alternative Dreyer Table fire control system was fitted to British capital ships by mid-1916.

Mechanical devices were also used to aid the accuracy of aerial bombing. Drift Sight was the first such aid, developed by Harry Wimperis in 1916 for the Royal Naval Air Service; it measured the wind speed from the air, and used that measurement to calculate the wind's effects on the trajectory of the bombs. The system was later improved with the Course Setting Bomb Sight, and reached a climax with World War II bomb sights, Mark XIV bomb sight (RAF Bomber Command) and the Norden[66] (United States Army Air Forces).

بلغت تقنية الحوسبة التناظرية الميكانيكية ذروتها مع المحلل التفاضلي [ 67 ]، الذي بناه إتش إل هازن وفانيفار بوش في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بدءًا من عام 1927، والذي اعتمد على المكاملات الميكانيكية لجيمس طومسون ومضخمات العزم التي اخترعها إتش دبليو نيمان. تم بناء اثني عشر جهازًا من هذه الأجهزة قبل أن يصبح تقادمها واضحًا؛ وكان أقواها قد بُني في كلية مور للهندسة الكهربائية بجامعة بنسلفانيا ، حيث تم بناء جهاز إينياك .

قام هيلموت هولزر ببناء حاسوب تناظري إلكتروني بالكامل في عام 1942 في مركز أبحاث الجيش في بينيمونده . [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]

بحلول الخمسينيات من القرن العشرين، كان نجاح أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الرقمية بمثابة نهاية لمعظم أجهزة الحوسبة التناظرية، لكن أجهزة الكمبيوتر التناظرية الهجينة ، التي يتم التحكم فيها بواسطة الإلكترونيات الرقمية، ظلت قيد الاستخدام بشكل كبير حتى الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، ولاحقًا في بعض التطبيقات المتخصصة.

ظهور الحاسوب الرقمي

أجزاء من أربعة أجهزة كمبيوتر مبكرة، 1962. من اليسار إلى اليمين: لوحة ENIAC ، ولوحة EDVAC ، ولوحة ORDVAC ، ولوحة BRLESC -I، مما يدل على الاتجاه نحو التصغير .

وصف عالم الحاسوب آلان تورينج مبدأ الحاسوب الحديث لأول مرة ، حيث طرح الفكرة في بحثه الرائد عام 1936 بعنوان " حول الأعداد القابلة للحساب " [ 71 ] . أعاد تورينج صياغة نتائج كورت غودل لعام 1931 حول حدود البرهان والحساب، مستبدلاً لغة غودل الرسمية الشاملة القائمة على الحساب بأجهزة افتراضية رسمية وبسيطة عُرفت فيما بعد باسم آلات تورينج . أثبت تورينج أن بعض هذه الآلات ستكون قادرة على أداء أي عملية حسابية رياضية يمكن تصورها إذا أمكن تمثيلها كخوارزمية . ثم أثبت أنه لا يوجد حل لمسألة القرار (Entscheidungsproblem) من خلال إظهار أن مشكلة التوقف لآلات تورينج غير قابلة للحسم : بشكل عام، لا يمكن تحديد ما إذا كانت آلة تورينج معينة ستتوقف أم لا باستخدام الخوارزمية.

كما قدّم مفهوم "الآلة الشاملة" (المعروفة الآن باسم آلة تورينغ الشاملة )، انطلاقًا من فكرة أن هذه الآلة قادرة على أداء مهام أي آلة أخرى، أو بعبارة أخرى، أنها قادرة بشكل مثبت على حساب أي شيء قابل للحساب من خلال تنفيذ برنامج مخزن على شريط، مما يسمح ببرمجة الآلة. وقد أقرّ جون فون نيومان بأن المفهوم الأساسي للحاسوب الحديث يعود إلى هذه الورقة البحثية. [ 72 ] ولا تزال آلات تورينغ حتى يومنا هذا موضوعًا رئيسيًا للدراسة في نظرية الحوسبة . وباستثناء القيود التي تفرضها سعة ذاكرتها المحدودة، يُقال إن الحواسيب الحديثة كاملة تورينغ ، أي أنها تمتلك قدرة على تنفيذ الخوارزميات تعادل قدرة آلة تورينغ الشاملة .

الحواسيب الكهروميكانيكية

بدأ عصر الحوسبة الحديثة بتطور سريع قبل وأثناء الحرب العالمية الثانية. كانت معظم الحواسيب الرقمية التي بُنيت في تلك الفترة كهروميكانيكية، حيث كانت المفاتيح الكهربائية تُشغّل المرحلات الميكانيكية لإجراء العمليات الحسابية. تميزت هذه المكونات الميكانيكية بسرعة تشغيل منخفضة نظرًا لطبيعتها الميكانيكية، واستُبدلت لاحقًا بمكونات كهربائية بالكامل أسرع بكثير، استخدمت في البداية الصمامات المفرغة ثم الترانزستورات .

كان جهاز Z2 أحد أوائل الأمثلة على الحواسيب الرقمية التي تعمل بالكهرباء والمبنية باستخدام مرحلات كهروميكانيكية، وقد ابتكره المهندس المدني كونراد تسوزه عام 1940 في ألمانيا. وقد مثّل هذا الجهاز تحسينًا لجهاز Z1 الميكانيكي السابق ؛ فعلى الرغم من استخدامه نفس الذاكرة الميكانيكية ، إلا أنه استبدل دوائر الحساب والتحكم المنطقية بدوائر مرحلات كهربائية . [ 73 ]

في العام نفسه، قام علماء التشفير البريطانيون ببناء أجهزة كهروميكانيكية تُعرف باسم "بومب" للمساعدة في فك تشفير الرسائل السرية المشفرة بواسطة آلة إنجما الألمانية خلال الحرب العالمية الثانية . وُضع التصميم الأولي لـ"بومب" عام 1939 في مدرسة الشفرات والرموز الحكومية البريطانية في بليتشلي بارك على يد آلان تورينج ، [ 74 ] مع تحسين هام أُدخل عليه عام 1940 على يد جوردون ويلشمان . [ 75 ] أما التصميم الهندسي والبناء فكانا من عمل هارولد كين من شركة الآلات الجدولية البريطانية . وقد مثّل هذا الجهاز تطورًا كبيرًا عن جهاز صممه عام 1938 عالم التشفير ماريان ريجيفسكي من مكتب التشفير البولندي ، والمعروف باسم " القنبلة التشفيرية " ( بالبولندية : "bomba kryptologiczna" ).

نسخة طبق الأصل من جهاز Z3 الخاص بزوس ، وهو أول جهاز كمبيوتر رقمي (كهروميكانيكي) أوتوماتيكي بالكامل

في عام 1941، طوّر زوس جهازه السابق Z3 ، [ 73 ] وهو أول حاسوب رقمي كهروميكانيكي قابل للبرمجة وآلي بالكامل في العالم . [ 76 ] بُني Z3 باستخدام 2000 مرحل ، مُنفذًا طول كلمة 22 بت ، ويعمل بتردد ساعة يتراوح بين 5 و10 هرتز . [ 77 ] تم تخزين شفرة البرنامج والبيانات على فيلم مثقوب . كان مشابهًا للآلات الحديثة في عدة جوانب، رائدًا في العديد من التطورات مثل الأرقام العشرية العائمة . استبدال النظام العشري صعب التنفيذ (المستخدم في تصميم تشارلز باباج السابق) بالنظام الثنائي الأبسط جعل آلات زوس أسهل في البناء وأكثر موثوقية، بالنظر إلى التقنيات المتاحة في ذلك الوقت. [ 78 ] على الرغم من افتقاره إلى التنفيذ الشرطي الصريح، فقد أثبت راؤول روخاس في عام 1998 أن Z3 كان آلة كاملة من الناحية النظرية (Turing-complete) . [ 79 ] في طلبين لبراءات اختراع عام 1936 ، توقع زوس أيضًا إمكانية تخزين تعليمات الآلة في نفس وحدة التخزين المستخدمة للبيانات - وهي الفكرة الرئيسية لما أصبح يُعرف باسم بنية فون نيومان ، والتي تم تطبيقها لأول مرة في عام 1948 في أمريكا في جهاز IBM SSEC الكهروميكانيكي وفي بريطانيا في جهاز Manchester Baby الإلكتروني بالكامل . [ 80 ] 

واجه زوس انتكاسات خلال الحرب العالمية الثانية عندما دُمرت بعض آلاته في حملات القصف الجوي للحلفاء . ويبدو أن عمله ظل مجهولاً إلى حد كبير للمهندسين في المملكة المتحدة والولايات المتحدة حتى وقت لاحق، على الرغم من أن شركة IBM كانت على دراية به، حيث مولت شركته الناشئة بعد الحرب عام 1946 مقابل حق استخدام براءات اختراع زوس.

في عام 1944، تم بناء جهاز هارفارد مارك 1 في مختبرات إنديكوت التابعة لشركة آي بي إم. [ 81 ] كان جهاز كمبيوتر كهروميكانيكي للأغراض العامة مشابهًا لجهاز Z3، ولكنه لم يكن كاملًا تمامًا من حيث قدرة تورينج.

الحوسبة الرقمية

اقترح جورج روبرت ستيبتز مصطلح "رقمي" لأول مرة ، ويشير إلى استخدام إشارة، مثل الجهد الكهربائي، لا لتمثيل قيمة مباشرة (كما هو الحال في الحاسوب التناظري )، بل لترميزها. في نوفمبر 1937، أنجز ستيبتز، الذي كان يعمل آنذاك في مختبرات بيل (1930-1941)، [ 82 ] آلة حاسبة تعتمد على المرحلات، أطلق عليها لاحقًا اسم " النموذج K " (اختصارًا لـ " طاولة المطبخ "، حيث قام بتجميعها)، والتي أصبحت أول جامع ثنائي . [ 83 ] عادةً ما يكون للإشارات حالتان: منخفضة (تمثل عادةً 0) وعالية (تمثل عادةً 1)، ولكن في بعض الأحيان يُستخدم منطق ثلاثي القيم ، خاصةً في الذاكرة عالية الكثافة. تستخدم الحواسيب الحديثة عمومًا المنطق الثنائي ، لكن العديد من الأجهزة القديمة كانت حواسيب عشرية . في هذه الآلات، كانت الوحدة الأساسية للبيانات هي الرقم العشري، المشفر في أحد المخططات العديدة، بما في ذلك النظام العشري المشفر ثنائيًا أو BCD، والنظام الخماسي الثنائي ، والزيادة 3 ، ورمز اثنين من أصل خمسة .

الأساس الرياضي للحوسبة الرقمية هو الجبر البولياني ، الذي طوره عالم الرياضيات البريطاني جورج بول في كتابه "قوانين الفكر " المنشور عام 1854. وقد جرى تحسين الجبر البولياني بشكل أكبر في ستينيات القرن التاسع عشر على يد ويليام جيفونز وتشارلز ساندرز بيرس ، وقُدِّم لأول مرة بشكل منهجي من قبل إرنست شرودر وإيه إن وايتهيد . [ 84 ] وفي عام 1879، طور جوتلوب فريجه المنهج الرسمي للمنطق واقترح أول لغة منطقية للمعادلات المنطقية. [ 85 ]

في ثلاثينيات القرن العشرين، أظهر كلٌ من المهندس الإلكتروني الأمريكي كلود شانون وعالم المنطق السوفيتي فيكتور شيستاكوف، كلٌ على حدة، تطابقًا تامًا بين مفاهيم المنطق البولياني وبعض الدوائر الكهربائية، التي تُعرف اليوم بالبوابات المنطقية ، والتي أصبحت شائعة الاستخدام في الحواسيب الرقمية. [ 86 ] وقد أثبتا أن المرحلات والمفاتيح الإلكترونية قادرة على تحقيق تعابير الجبر البولياني . [ 87 ] وقد أرست هذه الأطروحة أساسًا لتصميم الدوائر الرقمية العملية . إضافةً إلى ذلك، تُقدم ورقة شانون مخططًا صحيحًا لدائرة جامع ثنائي رقمي رباعي البتات. [ 88 ]

معالجة البيانات الإلكترونية

نسخة طبق الأصل من حاسوب أتاناسوف-بيري في الطابق الأول من مركز دورهام، جامعة ولاية أيوا

سرعان ما حلت عناصر الدوائر الإلكترونية البحتة محل نظيراتها الميكانيكية والكهروميكانيكية، في الوقت الذي حلت فيه الحسابات الرقمية محل الحسابات التناظرية. وقد بُنيت أجهزة مثل Z3 ، وحاسوب أتاناسوف-بيري ، وحواسيب كولوسوس ، و ENIAC يدويًا، باستخدام دوائر تحتوي على مرحلات أو صمامات (أنابيب مفرغة)، وكثيرًا ما استخدمت البطاقات المثقبة أو الشريط الورقي المثقب للإدخال وكوسيلة التخزين الرئيسية (غير المتطايرة). [ 89 ]

انضم المهندس تومي فلاورز إلى فرع الاتصالات في مكتب البريد العام عام 1926. وأثناء عمله في محطة الأبحاث في دوليس هيل في ثلاثينيات القرن العشرين، بدأ باستكشاف إمكانية استخدام الإلكترونيات في مقسم الهاتف . ودخلت المعدات التجريبية التي بناها عام 1934 حيز التشغيل بعد خمس سنوات، محولةً جزءًا من شبكة مقسم الهاتف إلى نظام إلكتروني لمعالجة البيانات، باستخدام آلاف الصمامات المفرغة . [ 61 ]

في الولايات المتحدة، عام 1940، اخترع آرثر ديكنسون (شركة آي بي إم) أول حاسوب إلكتروني رقمي. [ 90 ] كان هذا الجهاز الحاسب إلكترونيًا بالكامل - التحكم، والحسابات، والإخراج (أول شاشة عرض إلكترونية). [ 91 ] وفي عام 1942، طوّر جون فنسنت أتاناسوف وكليفورد إي. بيري من جامعة ولاية أيوا حاسوب أتاناسوف-بيري (ABC)، [ 92 ] وهو أول جهاز حاسبة إلكتروني رقمي ثنائي. [ 93 ] كان هذا التصميم شبه إلكتروني (تحكم كهروميكانيكي وحسابات إلكترونية)، واستخدم حوالي 300 صمام مفرغ، مع مكثفات مثبتة في أسطوانة دوارة ميكانيكيًا للذاكرة. ومع ذلك، كان قارئ/كاتب البطاقات الورقية غير موثوق به، وكان نظام تلامس الأسطوانة التجديدي ميكانيكيًا. إن طبيعة الجهاز ذات الغرض الخاص وعدم احتوائه على برنامج قابل للتغيير والتخزين يميزه عن الحواسيب الحديثة. [ 94 ]

تُعرف أجهزة الكمبيوتر التي بُنيت منطقها بشكل أساسي باستخدام الصمامات المفرغة الآن باسم أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول .

الحاسوب الإلكتروني القابل للبرمجة

كان جهاز كولوسوس أول جهاز حاسوب رقمي إلكتروني قابل للبرمجة ، وقد تم استخدامه لفك الشفرات الألمانية خلال الحرب العالمية الثانية. وظل مجهولاً، باعتباره سرًا عسكريًا، حتى سبعينيات القرن العشرين.

خلال الحرب العالمية الثانية، حقق محللو الشفرات البريطانيون في بليتشلي بارك ، الواقعة على بُعد 64 كيلومترًا شمال لندن، عددًا من النجاحات في فك تشفير الاتصالات العسكرية للعدو. وقد تم اختراق جهاز التشفير الألماني، إنجما ، لأول مرة باستخدام أجهزة فك الشفرات الكهروميكانيكية . [ 95 ] استبعدوا إعدادات إنجما المحتملة من خلال إجراء سلسلة من الاستنتاجات المنطقية المنفذة كهربائيًا. أدت معظم الاحتمالات إلى تناقض، بينما أمكن اختبار الاحتمالات القليلة المتبقية يدويًا. 

طوّر الألمان أيضًا سلسلة من أنظمة التشفير الخاصة بالتلغراف، والتي تختلف تمامًا عن نظام إنجما. استُخدم جهاز لورنز SZ 40/42 للاتصالات العسكرية رفيعة المستوى، والذي أطلق عليه البريطانيون الاسم الرمزي "توني". بدأت أولى عمليات اعتراض رسائل لورنز في عام 1941. وكجزء من محاولة اختراق نظام توني، طوّر ماكس نيومان وزملاؤه جهاز هيث روبنسون ، وهو جهاز ذو وظائف ثابتة للمساعدة في فك الشفرات. [ 96 ] أوصى آلان تورينج [ 98 ] بتومي فلاورز ، وهو مهندس كبير في محطة أبحاث مكتب البريد [ 97 ] ، لماكس نيومان ، وقضى أحد عشر شهرًا، بدءًا من أوائل فبراير 1943، في تصميم وبناء حاسوب كولوسوس الأكثر مرونة (الذي حلّ محل هيث روبنسون ). [ 99 ] [ 100 ] بعد إجراء اختبار وظيفي في ديسمبر 1943، تم شحن نظام كولوسوس إلى بليتشلي بارك، حيث تم تسليمه في 18 يناير 1944 [ 101 ] وهاجم أول رسالة له في 5 فبراير. [ 102 ] وبحلول وقت استسلام ألمانيا في مايو 1945، كان هناك عشرة أنظمة كولوسوس تعمل في بليتشلي بارك. [ 103 ]

صورة من زمن الحرب للعملاق رقم 10

كان كولوسوس أول حاسوب إلكتروني رقمي قابل للبرمجة في العالم . [ 61 ] استخدم عددًا كبيرًا من الصمامات (أنابيب التفريغ). كان مزودًا بمدخلات شريطية ورقية، وكان قابلًا للبرمجة لإجراء مجموعة متنوعة من العمليات المنطقية البوليانية على بياناته، [ 104 ] ولكنه لم يكن كاملًا من حيث قدرة تورينج . كان إدخال البيانات إلى كولوسوس يتم عن طريق القراءة الكهروضوئية لنسخة من شريط ورقي للرسالة المشفرة المُعترضة. رُتبت هذه العملية في حلقة مستمرة بحيث يمكن قراءتها وإعادة قراءتها عدة مرات - دون وجود مخزن داخلي للبيانات. كانت آلية القراءة تعمل بسرعة 5000 حرف في الثانية، بينما كان الشريط الورقي يتحرك بسرعة 40 قدمًا/ثانية (12.2 مترًا/ثانية؛ 27.3 ميلًا/ساعة) . احتوى جهاز كولوسوس مارك 1 على 1500 صمام إلكتروني حراري، بينما كان مارك 2، الذي احتوى على 2400 صمام وخمسة معالجات تعمل بالتوازي، أسرع بخمس مرات وأسهل تشغيلاً من مارك 1، مما سرّع عملية فك التشفير بشكل كبير. صُمم مارك 2 أثناء بناء مارك 1. تولى ألين كومبس قيادة مشروع كولوسوس مارك 2 عندما انتقل تومي فلاورز إلى مشاريع أخرى. [ 105 ] دخل أول جهاز كولوسوس مارك 2 حيز التشغيل في 1 يونيو 1944، في الوقت المناسب تمامًا لغزو الحلفاء لنورماندي في يوم الإنزال .   

كان الاستخدام الرئيسي لجهاز كولوسوس هو تحديد مواضع بدء دوران دوارات توني للرسالة، وهي عملية تُعرف باسم "ضبط العجلة". وقد تضمن كولوسوس استخدامًا فريدًا لسجلات الإزاحة ومصفوفات الانقباض ، مما أتاح إجراء خمسة اختبارات متزامنة، يتضمن كل منها ما يصل إلى 100 عملية حسابية منطقية . وقد مكّن هذا من فحص خمسة مواضع بدء محتملة مختلفة لكل مرور لشريط الورق. [ 106 ] بالإضافة إلى ضبط العجلة، تضمنت بعض أجهزة كولوسوس اللاحقة آليات تهدف إلى المساعدة في تحديد أنماط الدبابيس المعروفة باسم "كسر العجلة". وكان كلا النموذجين قابلين للبرمجة باستخدام المفاتيح ولوحات التوصيل بطريقة لم تكن متاحة في الأجهزة السابقة.

كان جهاز ENIAC أول جهاز إلكتروني كامل تورينج، وقام بإجراء حسابات مسار المقذوفات لجيش الولايات المتحدة . [ 107 ]

لولا استخدام هذه الآلات، لكان الحلفاء قد حُرموا من المعلومات الاستخباراتية القيّمة التي جُمعت من قراءة الكم الهائل من الرسائل التلغرافية المشفرة عالية المستوى بين القيادة العليا الألمانية (OKW) وقيادات جيوشهم في جميع أنحاء أوروبا المحتلة. وقد ظلت تفاصيل وجودها وتصميمها واستخدامها سرية حتى سبعينيات القرن العشرين. وأصدر ونستون تشرشل شخصيًا أمرًا بتدميرها إلى قطع لا يتجاوز حجمها كف اليد، وذلك لإخفاء قدرة البريطانيين على فك تشفير لورنز إس زد (من آلات التشفير الألمانية ذات التيار الدوار) خلال الحرب الباردة الوشيكة. نُقل اثنان من هذه الآلات إلى مقر الاتصالات الحكومية (GCHQ) الذي شُكّل حديثًا ، بينما دُمرت البقية. ونتيجة لذلك، لم تُذكر هذه الآلات في العديد من كتب تاريخ الحوسبة. [ g ] وتُعرض الآن نسخة عاملة مُعاد بناؤها من إحدى آلات كولوسوس في بليتشلي بارك.

كان جهاز إينياك (المكامل العددي الإلكتروني والحاسوب) أول حاسوب إلكتروني قابل للبرمجة يُصنع في الولايات المتحدة. ورغم أن إينياك استخدم تقنية مشابهة لتلك المستخدمة في كولوسي ، إلا أنه كان أسرع وأكثر مرونة، وكان كاملاً من حيث قدرة تورينج. وكما هو الحال في كولوسي، كان "البرنامج" على إينياك يُحدد من خلال حالة كابلات التوصيل والمفاتيح، وهو ما يختلف تمامًا عن الآلات الإلكترونية ذات البرامج المخزنة التي ظهرت لاحقًا. وبمجرد أن يصبح البرنامج جاهزًا للتنفيذ، كان لا بد من إدخاله ميكانيكيًا في الجهاز عن طريق إعادة ضبط المقابس والمفاتيح يدويًا. وكان مبرمجو إينياك من النساء اللواتي تلقين تدريبًا في الرياضيات. [ 108 ]

جمع جهاز إينياك بين السرعة الفائقة للإلكترونيات وإمكانية برمجته لحل العديد من المسائل المعقدة. كان بإمكانه إجراء عمليات الجمع والطرح 5000 مرة في الثانية، أي أسرع بألف مرة من أي جهاز آخر. كما احتوى على وحدات للضرب والقسمة والجذر التربيعي. كانت ذاكرة الجهاز عالية السرعة محدودة بـ 20 كلمة (ما يعادل حوالي 80 بايت). بُني إينياك تحت إشراف جون موشلي وج . بريسبر إيكرت في جامعة بنسلفانيا، واستمر تطويره وبناؤه من عام 1943 حتى تشغيله الكامل في نهاية عام 1945. كان الجهاز ضخمًا، إذ بلغ وزنه 30 طنًا، ويستهلك 200 كيلوواط من الطاقة الكهربائية، ويحتوي على أكثر من 18000 صمام مفرغ، و1500 مرحل، ومئات الآلاف من المقاومات والمكثفات والمحاثات. [ 109 ] ومن أبرز إنجازاته الهندسية تقليل آثار احتراق الصمامات، التي كانت مشكلة شائعة في موثوقية الأجهزة في ذلك الوقت. ظل الجهاز قيد الاستخدام بشكل شبه مستمر طوال السنوات العشر التالية.

حاسوب ذو برنامج مخزن

تصميم عمارة فون نيومان ، 1947

اقترح آلان تورينج الأساس النظري للحاسوب ذي البرنامج المخزن في بحثه المنشور عام 1936 بعنوان "حول الأعداد القابلة للحساب" . [ 71 ] أثناء دراسة تورينج لرسالة الدكتوراه في جامعة برينستون ، تعرف عليه جون فون نيومان وأُعجب بمفهومه عن آلة الحوسبة الشاملة. [ 110 ]

كانت أجهزة الحوسبة المبكرة تُنفذ سلسلة محددة من الخطوات، تُعرف باسم " البرنامج "، والتي كان من الممكن تعديلها بتغيير التوصيلات الكهربائية باستخدام مفاتيح أو لوحة توصيل (أو لوحة توصيل ). ومع ذلك، كانت عملية "إعادة البرمجة" هذه غالبًا ما تكون صعبة وتستغرق وقتًا طويلاً، مما يتطلب من المهندسين إنشاء مخططات انسيابية وإعادة توصيل الأجهزة فعليًا. [ 111 ] في المقابل، صُممت أجهزة الكمبيوتر ذات البرامج المخزنة لتخزين مجموعة من التعليمات ( البرنامج ) في الذاكرة - عادةً نفس الذاكرة التي تُخزن فيها البيانات.

اقترح مخترعا جهاز ENIAC، جون موتشلي وج . بريسبر إيكرت ، في أغسطس 1944، بناء جهاز يُسمى الحاسوب الإلكتروني ذو المتغيرات المنفصلة التلقائي ( EDVAC )، وبدأ العمل على تصميمه في كلية مور للهندسة الكهربائية بجامعة بنسلفانيا ، قبل أن يصبح ENIAC جاهزًا للتشغيل الكامل. تضمن التصميم عددًا من التحسينات المعمارية والمنطقية الهامة التي طُرحت أثناء بناء ENIAC، بالإضافة إلى ذاكرة وصول تسلسلي عالية السرعة . [ 112 ] مع ذلك، انسحب إيكرت وموتشلي من المشروع، وتعثر بناؤه.

في عام 1945، زار فون نيومان مدرسة مور ودوّن ملاحظاتٍ عمّا رآه، ثم أرسلها إلى المشروع. قام ضابط الاتصال التابع للجيش الأمريكي هناك بطباعتها وتعميمها باعتبارها المسودة الأولى لتقريرٍ عن نظام EDVAC . لم تذكر المسودة إيكرت وماوكلي، وعلى الرغم من عدم اكتمالها وافتقارها المشكوك فيه إلى توثيق مصادر بعض الأفكار، [ 61 ] فقد عُرفت بنية الحاسوب التي حددتها باسم " بنية فون نيومان ".

في عام 1945، انضم تورينج إلى المختبر الفيزيائي الوطني البريطاني وبدأ العمل على تطوير حاسوب رقمي إلكتروني ذي برنامج مخزن. وكان تقريره الصادر في أواخر عام 1945 بعنوان "الحاسبة الإلكترونية المقترحة" أول مواصفات مفصلة نسبياً لمثل هذا الجهاز. وفي مارس 1946، قدم تورينج ورقة بحثية أكثر تفصيلاً إلى اللجنة التنفيذية للمختبر الفيزيائي الوطني ، عارضاً فيها أول تصميم شبه كامل لحاسوب ذي برنامج مخزن ، وهو جهاز سُمي محرك الحوسبة الآلي (ACE).

اعتبر تورينج أن سرعة وحجم ذاكرة الحاسوب عنصران حاسمان، [ 113 ] : ص 4، لذا اقترح ذاكرة عالية السرعة بسعة 25 كيلوبايت تقريبًا ، يتم الوصول إليها بسرعة 1 ميجاهرتز . نفّذ حاسوب ACE استدعاءات البرامج الفرعية ، بينما لم يفعل ذلك حاسوب EDVAC، كما استخدم حاسوب ACE أيضًا تعليمات الحاسوب المختصرة، وهي شكل مبكر من لغات البرمجة .

مانشستر بيبي

ثلاثة رفوف طويلة تحتوي على لوحات دوائر إلكترونية
جزء من جهاز مانشستر بيبي المعاد بناؤه ، وهو أول جهاز كمبيوتر إلكتروني ذو برنامج مخزن

كان جهاز مانشستر بيبي (آلة التجارب الصغيرة، SSEM) أول حاسوب إلكتروني في العالم يعمل بنظام تخزين البرامج . تم بناؤه في جامعة فيكتوريا بمانشستر بواسطة فريدريك سي. ويليامز ، وتوم كيلبورن ، وجيوف توتيل، وشغل أول برنامج له في 21  يونيو 1948. [ 114 ]

لم يكن الهدف من الجهاز أن يكون حاسوبًا عمليًا، بل صُمم كمنصة اختبار لأنبوب ويليامز ، وهو أول جهاز تخزين رقمي ذو وصول عشوائي . [ 115 ] اخترعه فريدي ويليامز وتوم كيلبورن [ 116 ] [ 117 ] في جامعة مانشستر عامي 1946 و1947، وكان عبارة عن أنبوب أشعة كاثودية يستخدم ظاهرة تُسمى الانبعاث الثانوي لتخزين البيانات الثنائية الإلكترونية مؤقتًا ، وقد استُخدم بنجاح في العديد من الحواسيب المبكرة.

وُصِفَ جهاز "بيبي" بأنه صغير وبدائي في دراسة استعادية عام 1998، إلا أنه كان أول جهاز عامل يحتوي على جميع العناصر الأساسية للحاسوب الإلكتروني الحديث. [ 118 ] وبمجرد إثبات جدوى تصميمه، بدأ مشروع في الجامعة لتطويره إلى حاسوب أكثر عملية، وهو " مانشستر مارك 1" . وسرعان ما أصبح "مارك 1" بدوره النموذج الأولي لجهاز "فيرانتي مارك 1" ، أول حاسوب متعدد الأغراض متاح تجاريًا في العالم. [ 119 ]

كان لدى جهاز "بيبي" ذاكرةٌ ذات طول كلمة 32 بت وسعة 32 كلمة. ولأنه صُمم ليكون أبسط حاسوب ممكن ذي برنامج مُخزّن، اقتصرت العمليات الحسابية المُنفذة في مكوناته المادية على الطرح والنفي ؛ أما باقي العمليات الحسابية فقد نُفذت برمجياً. وجد البرنامج الأول من بين ثلاثة برامج كُتبت للجهاز أكبر قاسم صحيح للعدد 2 ^18 (262,144)، وهي عملية حسابية كان من المعروف أنها ستستغرق وقتاً طويلاً لتنفيذها - وبالتالي إثبات موثوقية الحاسوب - وذلك باختبار كل عدد صحيح من 2^ 18 - 1 نزولاً، حيث نُفذت عملية القسمة عن طريق الطرح المتكرر للقاسم. تألف البرنامج من 17 تعليمة، واستغرق 52 دقيقة قبل أن يُنتج الإجابة الصحيحة وهي 131,072، بعد أن نفّذ "بيبي" 3.5 مليون عملية (بسرعة معالجة فعلية تبلغ 1.1 كيلو تعليمة في الثانية ). تم عرض التقريبات المتتالية للإجابة كنمط من النقاط على شاشة CRT الإخراجية والتي عكست النمط الموجود على أنبوب ويليامز المستخدم للتخزين.      

مانشستر مارك 1

أدى مشروع SSEM إلى تطوير جهاز مانشستر مارك 1 في جامعة مانشستر. [ 120 ] بدأ العمل في أغسطس 1948، وأصبح الإصدار الأول جاهزًا للعمل بحلول أبريل 1949؛ حيث عمل برنامج مصمم للبحث عن أعداد ميرسين الأولية دون أخطاء لمدة تسع ساعات ليلة 16/17 يونيو 1949. وقد حظي نجاح تشغيل الجهاز بتغطية إعلامية واسعة في الصحافة البريطانية، التي استخدمت عبارة "الدماغ الإلكتروني" لوصفه لقرائها.

يُعدّ هذا الحاسوب ذا أهمية تاريخية بالغة، لا سيما بفضل ابتكاره الرائد المتمثل في استخدام سجلات الفهرسة ، وهو ابتكار سهّل على البرنامج قراءة مجموعة من الكلمات في الذاكرة بشكل متسلسل. وقد أسفر تطوير هذا الجهاز عن تسجيل 34 براءة اختراع، كما تمّ دمج العديد من الأفكار الكامنة وراء تصميمه في منتجات تجارية لاحقة مثل IBM 701 و 702، بالإضافة إلى Ferranti Mark 1. وقد استنتج المصممان الرئيسيان، فريدريك سي. ويليامز وتوم كيلبورن ، من خلال تجربتهما مع Mark  1، أن الحواسيب ستُستخدم بشكل أكبر في المجالات العلمية مقارنةً بالرياضيات البحتة. وفي عام 1951، بدآ العمل على تطوير Meg ، خليفة Mark  1، والذي سيتضمن وحدة حسابية للفاصلة العائمة .

EDSAC

EDSAC

كان جهاز EDSAC [ 122 ] المنافس الآخر على لقب أول حاسوب رقمي حديث ذي برنامج مخزن [ 121 ] ، وقد صممه وبناه موريس ويلكس وفريقه في مختبر الرياضيات بجامعة كامبريدج في إنجلترا عام 1949. استُلهم تصميم الجهاز من المسودة الأولى الرائدة لتقرير جون فون نيومان عن جهاز EDVAC، وكان من أوائل الحواسيب الإلكترونية الرقمية ذات البرنامج المخزن التي أثبتت فعاليتها . [ h ]

بدأ جهاز EDSAC تشغيل برامجه الأولى في 6  مايو 1949، عندما قام بحساب جدول المربعات [ 125 ] وقائمة الأعداد الأولية . كما شكل جهاز EDSAC الأساس لأول حاسوب يُستخدم تجاريًا، وهو LEO I ، الذي استخدمته شركة تصنيع الأغذية J. Lyons & Co. Ltd. تم إيقاف تشغيل EDSAC 1 نهائيًا في 11 يوليو 1958، بعد أن حل محله EDSAC 2 الذي ظل قيد الاستخدام حتى عام 1965. [ 126 ]

قد يصبح "الدماغ" [الحاسوب] يوماً ما في متناولنا [كعامة الناس] ويساعدنا في حسابات ضريبة الدخل والمحاسبة. لكن هذا مجرد تكهنات، ولا يوجد ما يشير إلى ذلك حتى الآن.

— صحيفة ذا ستار البريطانية في مقال إخباري نُشر في يونيو 1949 حول جهاز الكمبيوتر EDSAC ، قبل وقت طويل من عصر الحواسيب الشخصية. [ 127 ]

إي دي فاك

إي دي فاك

اقترح مخترعا جهاز ENIAC، جون ماوكلي وج . بريسبر إيكرت، بناء جهاز EDVAC في أغسطس 1944، وبدأ العمل على تصميمه في كلية مور للهندسة الكهربائية بجامعة بنسلفانيا ، قبل أن يصبح ENIAC جاهزًا للتشغيل الكامل. تضمن التصميم عددًا من التحسينات المعمارية والمنطقية الهامة التي طُرحت أثناء بناء ENIAC، بالإضافة إلى ذاكرة وصول تسلسلي عالية السرعة . [ 112 ] مع ذلك، انسحب إيكرت وماوكلي من المشروع، وتعثر بناؤه.

تم تسليمها أخيرًا إلى مختبر أبحاث المقذوفات التابع للجيش الأمريكي في ميدان اختبار أبردين في أغسطس 1949، ولكن بسبب عدد من المشاكل، لم يبدأ الكمبيوتر العمل إلا في عام 1951، وكان ذلك على نطاق محدود فقط.

أجهزة الكمبيوتر التجارية

كان أول حاسوب إلكتروني تجاري هو فيرانتي مارك 1 ، الذي بنته شركة فيرانتي وسُلّم إلى جامعة مانشستر في فبراير 1951. وقد استند تصميمه إلى مانشستر مارك 1. تمثلت التحسينات الرئيسية مقارنةً بمانشستر مارك 1 في زيادة سعة التخزين الأساسية (باستخدام أنابيب ويليامز ذات الوصول العشوائي )، وسعة التخزين الثانوية (باستخدام أسطوانة مغناطيسية )، وسرعة مُضاعِف أعلى، بالإضافة إلى تعليمات إضافية. بلغ زمن الدورة الأساسي 1.2 مللي ثانية، ويمكن إتمام عملية الضرب في حوالي 2.16 مللي ثانية. استخدم المُضاعِف ما يقارب ربع عدد أنابيب التفريغ (الصمامات) في الجهاز، والبالغ عددها 4050 أنبوبًا. [ 128 ] اشترت جامعة تورنتو جهازًا ثانيًا ، قبل أن يُعاد تصميمه ليصبح مارك 1 ستار . سُلّمت سبعة أجهزة على الأقل من هذه الأجهزة اللاحقة بين عامي 1953 و1957، أحدها إلى مختبرات شل في أمستردام. [ 129 ]

في أكتوبر 1947، قرر مديرو شركة جيه ليونز وشركاه ، وهي شركة بريطانية متخصصة في خدمات الطعام تشتهر بمقاهيها، ولكنها مهتمة بشدة بتقنيات إدارة المكاتب الحديثة، أن يلعبوا دورًا فعالًا في تعزيز التطوير التجاري للحواسيب. بدأ تشغيل حاسوب LEO I (مكتب ليونز الإلكتروني) في أبريل 1951 [ 130 ] ، وأدار أول مهمة حاسوبية مكتبية روتينية منتظمة في العالم . في 17 نوفمبر 1951، بدأت شركة جيه ليونز تشغيل مهمة تقييم مخبز أسبوعيًا على حاسوب LEO، وهو أول تطبيق تجاري يُفعّل على حاسوب ذي برنامج مخزن. [ i ]

في يونيو 1951، تم تسليم جهاز UNIVAC I (الحاسوب الآلي العالمي) إلى مكتب الإحصاء الأمريكي . باعت شركة ريمنجتون راند في نهاية المطاف 46 جهازًا بسعر يزيد عن مليون دولار أمريكي للجهاز الواحد ( 12.4 مليون دولار أمريكي اعتبارًا من عام 2025 ). [ 131 ] كان UNIVAC أول حاسوب "يُنتج بكميات كبيرة". استخدم 5200 صمامًا مفرغًا واستهلك 125 كيلوواط  من الطاقة. وكان تخزينها الأساسي عبارة عن خطوط تأخير الزئبق ذات الوصول التسلسلي القادرة على تخزين 1000 كلمة من 11 رقمًا عشريًا بالإضافة إلى الإشارة (كلمات 72 بت).

في عام 1952، أصدرت شركة Compagnie des Machines Bull حاسوب Gamma 3 ، الذي حقق نجاحًا كبيرًا في أوروبا، حيث بيع منه أكثر من 1200 وحدة، وكان أول حاسوب يُنتج منه أكثر من 1000 وحدة. [ 132 ] تميز Gamma 3 بميزات مبتكرة في ذلك الوقت، بما في ذلك وحدة حساب ومنطق ثنائية الوضع قابلة للتبديل برمجيًا، تدعم نظامي BCD وثنائي، بالإضافة إلى مكتبة مدمجة لحسابات الفاصلة العائمة للحسابات العلمية. [ 132 ] في تكوين ET، استطاعت ذاكرة Gamma 3 الأسطوانية استيعاب حوالي 50000 تعليمة بسعة 16384 كلمة (حوالي 100  كيلوبايت)، وهو حجم كبير في ذلك الوقت. [ 132 ]

اللوحة الأمامية لجهاز IBM 650

مقارنةً بجهاز UNIVAC، طرحت شركة IBM حاسوبًا أصغر حجمًا وأقل تكلفة في عام 1954، والذي لاقى رواجًا كبيرًا. [ j ] [ 134 ] بلغ وزن جهاز IBM 650 أكثر من يبلغ وزن وحدة التزويد بالطاقة المرفقة حوالي 900 كجموزنها 1350  كجم ، وقد تم وضعها في خزانتين منفصلتين بأبعاد تقريبية 1.5 × 0.9 × 1.8  متر . بلغت تكلفة النظام 500,000 دولار أمريكي [ 135 ] ( ما يعادل 5.99 مليون دولار أمريكي في عام 2025 )، أو كان بالإمكان استئجاره مقابل 3,500 دولار أمريكي شهريًا ( ما يعادل 40,000 دولار أمريكي في عام 2025 ). [ 131 ] كانت ذاكرة الأسطوانة في الأصل 2,000 كلمة من عشرة أرقام، ثم وُسعت لاحقًا إلى 4,000 كلمة. هيمنت قيود الذاكرة هذه على البرمجة لعقود لاحقة. كانت تعليمات البرنامج تُستجلب من الأسطوانة الدوارة أثناء تشغيل الكود. تم توفير التنفيذ الفعال باستخدام ذاكرة الأسطوانة من خلال مزيج من بنية الأجهزة - حيث تضمن تنسيق التعليمات عنوان التعليمات التالية - والبرمجيات: برنامج التجميع الأمثل الرمزي (SOAP) [ 136 ] الذي خصص التعليمات للعناوين المثلى (بقدر الإمكان من خلال التحليل الثابت لبرنامج المصدر). وبالتالي، كانت العديد من التعليمات، عند الحاجة، موجودة في الصف التالي من الأسطوانة المراد قراءتها، مما قلل من وقت الانتظار الإضافي لدوران الأسطوانة. 

البرمجة الدقيقة

في عام 1951، طوّر العالم البريطاني موريس ويلكس مفهوم البرمجة الدقيقة انطلاقًا من إدراكه لإمكانية التحكم بوحدة المعالجة المركزية للحاسوب بواسطة برنامج حاسوبي مصغر ومتخصص للغاية مُخزّن في ذاكرة قراءة فقط (ROM) عالية السرعة . تسمح البرمجة الدقيقة بتحديد أو توسيع مجموعة التعليمات الأساسية بواسطة برامج مُدمجة (تُعرف الآن بالبرامج الثابتة أو الشفرة الدقيقة ). [ 137 ] وقد سهّل هذا المفهوم بشكل كبير تطوير وحدات المعالجة المركزية. وصف ويلكس هذا المفهوم لأول مرة في المؤتمر الافتتاحي للحاسوب بجامعة مانشستر عام 1951، ثم نُشر بصيغة موسعة في مجلة IEEE Spectrum عام 1955.

استُخدمت هذه التقنية على نطاق واسع في وحدات المعالجة المركزية ووحدات الفاصلة العائمة في الحواسيب المركزية وغيرها؛ وطُبقت لأول مرة في EDSAC 2 ، [ 138 ] الذي استخدم أيضًا "شرائح بت" متطابقة متعددة لتبسيط التصميم. واستُخدمت مجموعات أنابيب قابلة للتبديل والاستبدال لكل بت من المعالج. [ k ]

الذاكرة المغناطيسية

رسم تخطيطي لمستوى 4×4 من ذاكرة ذات نواة مغناطيسية في إعداد تيار متزامن بخطوط X/Y. يمثل X وY خطوط القيادة، وS خط الاستشعار، وZ خط التثبيط. تشير الأسهم إلى اتجاه التيار المستخدم في الكتابة.

طُوّرت ذاكرة الأسطوانة المغناطيسية للبحرية الأمريكية خلال الحرب العالمية الثانية، واستمر العمل عليها في شركة أبحاث الهندسة (ERA) في عامي 1946 و1947. وقد أدرجت شركة ERA، التي كانت آنذاك جزءًا من شركة Univac، ذاكرة أسطوانية في جهازها 1103 ، الذي أُعلن عنه في فبراير 1953. وكان أول جهاز كمبيوتر يُنتج بكميات كبيرة، وهو IBM 650 ، الذي أُعلن عنه أيضًا في عام 1953، يحتوي على حوالي 8.5 كيلوبايت من ذاكرة الأسطوانة.

تم تسجيل براءة اختراع ذاكرة النواة المغناطيسية عام 1949 [ 140 ] ، وعُرض استخدامها لأول مرة في حاسوب ويرل ويند في أغسطس 1953. [ 141 ] وسرعان ما تلا ذلك تسويقها تجاريًا. استُخدمت النواة المغناطيسية في ملحقات حاسوب IBM 702 الذي طُرح في يوليو 1955، ولاحقًا في الحاسوب نفسه. كما استخدم حاسوبا IBM 704 (1955) وفيرانتي ميركوري (1957) ذاكرة النواة المغناطيسية. واستمرت هذه الذاكرة في الهيمنة على هذا المجال حتى سبعينيات القرن العشرين، حين استُبدلت بذاكرة أشباه الموصلات. وبلغت ذاكرة النواة المغناطيسية ذروتها من حيث الحجم حوالي عام 1975، ثم انخفض استخدامها وحصتها السوقية بعد ذلك. [ 142 ]

وحتى عام 1980، كانت أجهزة PDP-11/45 التي تستخدم ذاكرة رئيسية ذات نواة مغناطيسية وأسطوانات للتبديل لا تزال قيد الاستخدام في العديد من مواقع UNIX الأصلية.

خصائص الحاسوب الرقمي المبكر

الخصائص المميزة لبعض أجهزة الكمبيوتر الرقمية المبكرة في أربعينيات القرن العشرين (في تاريخ أجهزة الحوسبة)
اسمأول عملية تشغيليةالنظام العدديآلية الحوسبةبرمجةمكتمل تورينج
آرثر هـ. ديكنسون، شركة آي بي إمالولايات المتحدة الأمريكيةيناير 1940عشريإلكترونيغير قابل للبرمجةلا
جوزيف ديش، منطقة العاصمة الوطنيةالولايات المتحدة الأمريكيةمارس 1940عشريإلكترونيغير قابل للبرمجةلا
زوس زد 3ألمانيامايو 1941الفاصلة العائمة الثنائيةالكهروميكانيكيةيتم التحكم في البرنامج عن طريق التثقيب مخزون فيلم 35 مم (ولكن بدون فرع مشروط)نظرياً ( 1998 )
حاسوب أتاناسوف-بيريالولايات المتحدة الأمريكية1942ثنائيإلكترونيغير قابل للبرمجة - غرض واحدلا
كولوسوس مارك 1المملكة المتحدةفبراير 1944ثنائيإلكترونييتم التحكم في البرنامج بواسطة كابلات التوصيل والمحولاتلا
هارفارد مارك 1 - آي بي إم إيه إس سي سيالولايات المتحدة الأمريكيةمايو 1944عشريالكهروميكانيكيةيتم التحكم في البرنامج بواسطة شريط ورقي مثقوب ذي 24 قناة (ولكن بدون فرع شرطي)قابل للنقاش
كولوسوس مارك 2المملكة المتحدةيونيو 1944ثنائيإلكترونييتم التحكم في البرنامج بواسطة كابلات التوصيل والمحولات[ 143 ]​
زوس زد 4ألمانيامارس 1945الفاصلة العائمة الثنائيةالكهروميكانيكيةيتم التحكم في البرنامج عن طريق التثقيب فيلم 35 ممفي عام 1950
إينياكالولايات المتحدة الأمريكيةديسمبر 1945عشريإلكترونييتم التحكم في البرنامج بواسطة كابلات التوصيل والمحولاتنعم
إينياك المعدلالولايات المتحدة الأمريكيةأبريل 1948عشريإلكترونيآلية برمجة مخزنة للقراءة فقط باستخدام جداول الوظائف كذاكرة قراءة فقط للبرنامجنعم
ARC2 (SEC)المملكة المتحدةمايو 1948ثنائيإلكترونيبرنامج مخزن في ذاكرة أسطوانة دوارةنعم
مانشستر بيبيالمملكة المتحدةيونيو 1948ثنائيإلكترونيبرنامج مخزن في ذاكرة أنبوب أشعة الكاثود من ويليامزنعم
مانشستر مارك 1المملكة المتحدةأبريل 1949ثنائيإلكترونيبرنامج مخزن في ذاكرة أنبوب أشعة الكاثود من ويليامز وذاكرة الأسطوانة المغناطيسيةنعم
EDSACالمملكة المتحدةمايو 1949ثنائيإلكترونيبرنامج مخزن في ذاكرة خط تأخير الزئبقنعم
CSIRACأستراليانوفمبر 1949ثنائيإلكترونيبرنامج مخزن في ذاكرة خط تأخير الزئبقنعم

أجهزة الكمبيوتر الترانزستورية

ترانزستور ثنائي القطب

تم اختراع الترانزستور ثنائي القطب عام 1947. ومنذ عام 1955، حلت الترانزستورات محل الصمامات المفرغة في تصميمات الحواسيب، [ 144 ] مما أدى إلى ظهور "الجيل الثاني" من الحواسيب. تتميز الترانزستورات بالعديد من المزايا مقارنةً بالصمامات المفرغة: فهي أصغر حجمًا، وتستهلك طاقة أقل، وبالتالي تُصدر حرارة أقل. كما أن ترانزستورات وصلة السيليكون كانت أكثر موثوقية من الصمامات المفرغة، ولها عمر تشغيلي أطول. ويمكن للحواسيب التي تعمل بالترانزستورات أن تحتوي على عشرات الآلاف من دوائر المنطق الثنائي في حيز صغير نسبيًا. وقد ساهمت الترانزستورات بشكل كبير في تقليل حجم الحواسيب وتكلفتها الأولية وتكاليف تشغيلها . عادةً ما كانت حواسيب الجيل الثاني تتكون من عدد كبير من لوحات الدوائر المطبوعة، مثل نظام IBM المعياري المعياري ، [ 145 ] حيث تحمل كل لوحة من بوابة منطقية واحدة إلى أربع بوابات منطقية أو قلابات .

في جامعة مانشستر ، قام فريق بقيادة توم كيلبورن بتصميم وبناء جهاز باستخدام الترانزستورات المطورة حديثًا بدلًا من الصمامات (أنابيب التفريغ). في البداية، كانت الترانزستورات الجرمانيومية ذات نقاط التلامس هي الأجهزة الوحيدة المتاحة ، وهي أقل موثوقية من الصمامات التي حلت محلها، ولكنها تستهلك طاقة أقل بكثير. [ 146 ] كان أول حاسوب يعمل بالترانزستورات ، والأول من نوعه في العالم، جاهزًا للعمل بحلول عام 1953 ، [ 147 ] وتم الانتهاء من نسخة ثانية هناك في أبريل 1955. [ 147 ] استخدمت نسخة 1955 مئتي ترانزستور، و1300 ثنائي باعث للضوء ، وكان استهلاكها للطاقة 150 واط. مع ذلك، استخدم الجهاز الصمامات لتوليد موجات الساعة بتردد 125 كيلوهرتز، وفي الدوائر الإلكترونية للقراءة والكتابة على ذاكرة الأسطوانة المغناطيسية، لذا لم يكن أول حاسوب يعمل بالترانزستورات بالكامل. 

يُنسب هذا التميّز إلى جهاز هارويل كاديت لعام 1955، [ 148 ] الذي صممه قسم الإلكترونيات في مؤسسة أبحاث الطاقة الذرية في هارويل . تضمن التصميم ذاكرة أسطوانية مغناطيسية بسعة 64 كيلوبايت مزودة برؤوس متحركة متعددة، صُممت في المختبر الفيزيائي الوطني بالمملكة المتحدة . وبحلول عام 1953، كان لدى هذا الفريق دوائر ترانزستور تعمل على القراءة والكتابة على أسطوانة مغناطيسية أصغر من المؤسسة الملكية للرادار . استخدم الجهاز سرعة ساعة منخفضة تبلغ 58  كيلوهرتز فقط لتجنب استخدام أي صمامات لتوليد موجات الساعة. [ 149 ] [ 148 ]

استخدم جهاز CADET ترانزستورات ذات 324 نقطة اتصال، مُورَّدة من شركة Standard Telephones and Cables البريطانية ؛ واستُخدمت ترانزستورات وصلة ذات 76 نقطة في مُضخِّمات المرحلة الأولى لقراءة البيانات من الأسطوانة، نظرًا لارتفاع مستوى التشويش في ترانزستورات نقطة الاتصال. ومنذ أغسطس 1956، بدأ جهاز CADET بتقديم خدمة حوسبة منتظمة، حيث كان يُجري خلالها عمليات حوسبة متواصلة لمدة 80 ساعة أو أكثر. [ 150 ] [ 151 ] ونظرًا لمشاكل موثوقية الدفعات الأولى من ترانزستورات نقطة الاتصال وترانزستورات الوصلة المُسبَّكة، بلغ متوسط ​​الوقت بين الأعطال في الجهاز حوالي 90 دقيقة، إلا أن هذا الوضع تحسَّن بمجرد توفر ترانزستورات الوصلة ثنائية القطب  الأكثر موثوقية . [ 152 ]

اعتمدت شركة الهندسة المحلية "متروبوليتان-فيكرز " تصميم حاسوب الترانزستور الخاص بجامعة مانشستر في حاسوبها "ميتروفيك 950" ، أول حاسوب ترانزستوري تجاري في العالم. [ 153 ] تم بناء ستة حواسيب من طراز "ميتروفيك 950"، أُنجز أولها عام 1956. وقد تم نشرها بنجاح في مختلف أقسام الشركة، وظلت قيد الاستخدام لمدة خمس سنوات تقريبًا. [ 147 ] أما حاسوب الجيل الثاني، "آي بي إم 1401" ، فقد استحوذ على حوالي ثلث السوق العالمية. وقامت شركة "آي بي إم" بتركيب أكثر من عشرة آلاف حاسوب من طراز "1401" بين عامي 1960 و1964.

ملحقات الترانزستور

لم تُحسّن الإلكترونيات الترانزستورية وحدة المعالجة المركزية فحسب، بل حسّنت أيضًا الأجهزة الطرفية . تمكّنت وحدات تخزين البيانات من الجيل الثاني من تخزين عشرات الملايين من الأحرف والأرقام. وإلى جانب وحدات التخزين الثابتة ، المتصلة بوحدة المعالجة المركزية عبر نقل بيانات عالي السرعة، وُجدت وحدات تخزين بيانات قابلة للإزالة. يُمكن استبدال حزمة أقراص قابلة للإزالة بأخرى بسهولة في غضون ثوانٍ معدودة. ورغم أن سعة الأقراص القابلة للإزالة أقل من سعة الأقراص الثابتة، إلا أن قابليتها للتبديل تضمن كمية بيانات غير محدودة تقريبًا في متناول اليد. ووفر الشريط المغناطيسي إمكانية أرشفة هذه البيانات بتكلفة أقل من الأقراص.

في العديد من وحدات المعالجة المركزية من الجيل الثاني، تم تفويض اتصالات الأجهزة الطرفية إلى معالج ثانوي. فعلى سبيل المثال، بينما كان معالج الاتصالات يتحكم في قراءة البطاقات وتثقيبها ، كانت وحدة المعالجة المركزية الرئيسية تُنفذ العمليات الحسابية وتعليمات التفرع الثنائية . وكان ناقل بيانات واحد ينقل البيانات بين وحدة المعالجة المركزية الرئيسية وذاكرة النواة بمعدل دورة جلب البيانات وتنفيذها ، بينما كانت نواقل البيانات الأخرى تخدم عادةً الأجهزة الطرفية. في جهاز PDP-1 ، كان زمن دورة ذاكرة النواة 5 ميكروثانية؛ وبالتالي، استغرقت معظم التعليمات الحسابية 10 ميكروثانية (100,000 عملية في الثانية) لأن معظم العمليات استغرقت دورتين على الأقل من دورات الذاكرة؛ دورة للتعليمات، ودورة لجلب بيانات المعامل .

خلال الجيل الثاني، شهدت وحدات المحطات الطرفية البعيدة (غالباً على شكل طابعات عن بُعد مثل فريدن فليكسو رايتر ) استخداماً متزايداً بشكل كبير. [ ل ] وفرت اتصالات الهاتف سرعة كافية للمحطات الطرفية البعيدة المبكرة، وسمحت بفصل مئات الكيلومترات بين المحطات الطرفية البعيدة ومركز الحوسبة. وفي نهاية المطاف، تم تعميم شبكات الحاسوب المستقلة هذه لتصبح شبكة مترابطة من الشبكات - الإنترنت. [ م ]

الحواسيب العملاقة الترانزستورية

أطلس جامعة مانشستر في يناير 1963

شهدت أوائل الستينيات ظهور الحوسبة الفائقة . كان جهاز أطلس ثمرة تعاون بين جامعة مانشستر ، وشركة فيرانتي ، وشركة بليسي ، وتم تركيبه لأول مرة في جامعة مانشستر، ودُشّن رسميًا عام ١٩٦٢ كواحد من أوائل الحواسيب الفائقة في العالم ، وكان يُعتبر آنذاك أقوى حاسوب في العالم. [ ١٥٦ ] وقيل إنه كلما توقف أطلس عن العمل، فُقد نصف قدرة الحوسبة في المملكة المتحدة. [ ١٥٧ ] كان أطلس جهازًا من الجيل الثاني، يستخدم ترانزستورات الجرمانيوم المنفصلة . كما كان أطلس رائدًا في نظام التشغيل أطلس سوبرفايزر ، الذي يعتبره الكثيرون أول نظام تشغيل حديث يمكن التعرف عليه . [ ١٥٨ ]

في الولايات المتحدة، صمم سيمور كراي سلسلة من الحواسيب في شركة Control Data Corporation (CDC) باستخدام تصاميم مبتكرة وتقنيات التوازي لتحقيق أداء حاسوبي فائق. [ 159 ] يُعتبر حاسوب CDC 6600، الذي صدر عام 1964، أول حاسوب عملاق. [ 160 ] [ 161 ] تفوق حاسوب CDC 6600 على سابقه، IBM 7030 Stretch ، بنحو ثلاثة أضعاف. وبأداء بلغ حوالي 1 ميغا فلوبس ، كان حاسوب CDC 6600 أسرع حاسوب في العالم من عام 1964 إلى عام 1969، حين تنازل عن هذا اللقب لخلفه، حاسوب CDC 7600 . 

حواسيب الدوائر المتكاملة

استخدم "الجيل الثالث" من أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الرقمية رقائق الدوائر المتكاملة كأساس لمنطقها.

تم ابتكار فكرة الدائرة المتكاملة من قبل عالم رادار يعمل في المؤسسة الملكية للرادار التابعة لوزارة الدفاع ، وهو جيفري دبليو إيه دومر .

اخترع جاك كيلبي في شركة تكساس إنسترومنتس وروبرت نويس في شركة فيرتشايلد سيميكوندكتور أولى الدوائر المتكاملة العاملة . [ 162 ] دوّن كيلبي أفكاره الأولية حول الدائرة المتكاملة في يوليو 1958، ونجح في عرض أول نموذج عملي لها في 12 سبتمبر 1958. [ 163 ] كان اختراع كيلبي عبارة عن دائرة متكاملة هجينة . [ 164 ] احتوت هذه الدائرة على توصيلات سلكية خارجية، مما صعّب إنتاجها بكميات كبيرة. [ 165 ]

ابتكر نويس فكرته الخاصة عن الدائرة المتكاملة بعد ستة أشهر من كيلبي. [ 166 ] كان اختراع نويس عبارة عن شريحة دائرة متكاملة متجانسة . [ 167 ] [ 165 ] حلت شريحته العديد من المشاكل العملية التي لم تحلها شريحة كيلبي. صُنعت شريحة نويس، التي أنتجتها شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات، من السيليكون ، بينما صُنعت شريحة كيلبي من الجرمانيوم . استندت الدائرة المتكاملة المتجانسة التي ابتكرها نويس إلى عملية فيرتشايلد المستوية ، التي سمحت بتصميم الدوائر المتكاملة باستخدام نفس مبادئ الدوائر المطبوعة . طوّر هذه العملية المستوية زميل نويس، جان هورني، في أوائل عام 1959، استنادًا إلى عمل محمد م. عطا الله على تخميل سطح أشباه الموصلات بثاني أكسيد السيليكون في مختبرات بيل في أواخر الخمسينيات. [ 168 ] [ 169 ] [ 170 ]

ظهرت حواسيب الجيل الثالث (الدوائر المتكاملة) لأول مرة في أوائل الستينيات في حواسيب طُوّرت لأغراض حكومية، ثم في الحواسيب التجارية بدءًا من منتصف الستينيات. وكان أول حاسوب من السيليكون ذي الدوائر المتكاملة هو حاسوب توجيه أبولو (AGC). [ 171 ] ورغم أنه لم يكن أقوى حاسوب في عصره، إلا أن القيود الشديدة على حجم وكتلة وطاقة مركبة أبولو الفضائية استلزمت أن يكون حاسوب التوجيه أصغر حجمًا وأكثر كثافة من أي حاسوب سابق، حيث لم يتجاوز وزنه 32 كيلوغرامًا . وحملت كل مهمة هبوط على سطح القمر حاسوبين من هذا النوع، أحدهما في وحدة القيادة والآخر في وحدة الصعود إلى القمر. 

ذاكرة أشباه الموصلات

اخترع محمد م. عطا الله وداوون كانغ ترانزستور MOSFET ( ترانزستور تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة، أو ترانزستور MOS) في مختبرات بيل عام 1959. [ 172 ] بالإضافة إلى معالجة البيانات، مكّن ترانزستور MOSFET من الاستخدام العملي لترانزستورات MOS كعناصر تخزين في خلايا الذاكرة ، وهي وظيفة كانت تؤديها سابقًا النوى المغناطيسية . كانت ذاكرة أشباه الموصلات ، والمعروفة أيضًا باسم ذاكرة MOS ، أرخص وتستهلك طاقة أقل من ذاكرة النوى المغناطيسية . [ 173 ] طُوِّرت ذاكرة الوصول العشوائي MOS (RAM)، في شكل ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM)، بواسطة جون شميدت في شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات عام 1964. [ 173 ] [ 174 ] في عام 1966، طوّر روبرت دينارد في مركز أبحاث توماس ج. واتسون التابع لشركة IBM ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية MOS (DRAM). [ 175 ] في عام 1967، قام داوون كانغ وسيمون سزي في مختبرات بيل بتطوير ترانزستور MOSFET ذي البوابة العائمة ، وهو الأساس لذاكرة MOS غير المتطايرة مثل EPROM و EEPROM وذاكرة الفلاش . [ 176 ] [ 177 ]

حواسيب المعالجات الدقيقة

استخدم الجيل الرابع من الحواسيب الإلكترونية الرقمية المعالجات الدقيقة كأساس لمنطقها. تعود أصول المعالج الدقيق إلى شريحة الدائرة المتكاملة MOS (MOS IC). [ 178 ] وبسبب التطور السريع في تقنية MOSFET ، ازدادت تعقيدات شرائح MOS IC بسرعة وفقًا لقانون مور ، مما أدى إلى ظهور التكامل واسع النطاق (LSI) الذي يضم مئات الترانزستورات على شريحة MOS واحدة بحلول أواخر الستينيات. وكان تطبيق شرائح MOS LSI في الحوسبة أساسًا لأولى المعالجات الدقيقة، حيث بدأ المهندسون يدركون إمكانية احتواء معالج حاسوب كامل على شريحة MOS LSI واحدة. [ 178 ]

يُعدّ تحديد الجهاز الذي كان أول معالج دقيق موضوعًا مثيرًا للجدل، ويعود ذلك جزئيًا إلى عدم وجود اتفاق على التعريف الدقيق لمصطلح "المعالج الدقيق". كانت أولى المعالجات الدقيقة متعددة الرقاقات هي معالج Four-Phase Systems AL-1 عام 1969 ومعالج Garrett AiResearch MP944 عام 1970، واللذان طُوّرا باستخدام رقاقات MOS LSI متعددة. [ 178 ] أما أول معالج دقيق أحادي الرقاقة فكان Intel 4004 ، [ 179 ] الذي طُوّر على رقاقة PMOS LSI واحدة . [ 178 ] وقد صمّمه ونفّذه كلٌّ من تيد هوف ، وفيديريكو فاجين ، وماساتوشي شيما، وستانلي مازور في شركة إنتل ، وطُرح في الأسواق عام 1971. [ n ]

الشريحة مأخوذة من معالج Intel 8742 ، وهو معالج دقيق 8 بت يتضمن وحدة معالجة مركزية تعمل بتردد 12  ميجاهرتز، وذاكرة وصول عشوائي (RAM)، وذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة كهربائياً (EPROM)، ووحدات إدخال/إخراج.

في حين أن أولى الدوائر المتكاملة للمعالجات الدقيقة كانت تحتوي حرفيًا على المعالج فقط، أي وحدة المعالجة المركزية للحاسوب، إلا أن تطورها التدريجي أدى بطبيعة الحال إلى رقائق تحتوي على معظم أو كل الأجزاء الإلكترونية الداخلية للحاسوب. على سبيل المثال، الدائرة المتكاملة في الصورة على اليمين، وهي Intel 8742، عبارة عن متحكم دقيق 8 بت يتضمن وحدة معالجة مركزية تعمل بتردد 12 ميجاهرتز، وذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعتها 128 بايت، وذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة (EPROM) سعتها 2048 بايت ، ووحدات إدخال/إخراج في نفس الرقاقة. 

خلال ستينيات القرن العشرين، كان هناك تداخل كبير بين تقنيات الجيلين الثاني والثالث. [ o ] قامت شركة IBM بتطبيق وحدات تقنية IBM Solid Logic Technology في الدوائر الهجينة لنظام IBM System/360 عام 1964. وحتى عام 1975، واصلت شركة Sperry Univac تصنيع أجهزة الجيل الثاني مثل UNIVAC 494. كانت أنظمة Burroughs الكبيرة ، مثل B5000، أجهزة مكدسة ، مما أتاح برمجة أبسط. تم تطبيق هذه الآلات ذاتية التشغيل أيضًا في الحواسيب الصغيرة والمعالجات الدقيقة لاحقًا، مما أثر على تصميم لغات البرمجة. عملت الحواسيب الصغيرة كمراكز حاسوب منخفضة التكلفة للصناعة والأعمال والجامعات. [ 181 ] أصبح من الممكن محاكاة الدوائر التناظرية باستخدام برنامج المحاكاة SPICE (1971) ، وهو أحد برامج أتمتة تصميم الإلكترونيات ( EDA )، مع التركيز على الدوائر المتكاملة . أدى المعالج الدقيق إلى تطوير الحواسيب الصغيرة ، وهي حواسيب صغيرة ومنخفضة التكلفة يمكن للأفراد والشركات الصغيرة امتلاكها. أصبحت الحواسيب الصغيرة، التي ظهر أولها في سبعينيات القرن العشرين، منتشرة في كل مكان في ثمانينيات القرن العشرين وما بعدها.

ألتاير 8800

بينما لا يزال تحديد المنتج الذي يُعتبر أول نظام حاسوب صغير موضع نقاش، يُعدّ جهاز Micral N من شركة R2E ( فرانسوا جيرنيل وأندريه ترونغ ) من أوائلها ، حيث أُطلق في أوائل عام 1973 باستخدام معالج Intel 8008. [ 182 ] وكانت أول مجموعة حاسوب صغير متاحة تجاريًا هي Altair 8800 ، التي تعتمد على معالج Intel 8080 ، والتي أُعلن عنها في مقال الغلاف لمجلة Popular Electronics في يناير 1975. إلا أن Altair 8800 كان نظامًا محدود الإمكانيات للغاية في مراحله الأولى، إذ لم تتجاوز سعة ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) فيه 256 بايت، ولم يكن يحتوي على أي منافذ إدخال أو إخراج باستثناء مفاتيح التبديل وشاشة عرض سجلات LED. وعلى الرغم من ذلك، فقد حقق شعبية مفاجئة في البداية، حيث بيع منه عدة مئات في السنة الأولى، وسرعان ما فاق الطلب العرض. وسرعان ما بدأت العديد من الشركات الخارجية، مثل Cromemco و Processor Technology، بتزويد Altair 8800 بأجهزة إضافية لناقل S-100 .

في أبريل 1975، وخلال معرض هانوفر ، قدمت شركة أوليفيتي جهاز P6060 ، أول نظام حاسوب شخصي متكامل ومُجمّع مسبقًا في العالم. تألفت وحدة المعالجة المركزية من بطاقتين، تحملان الاسم الرمزي PUCE1 وPUCE2، وعلى عكس معظم أجهزة الحاسوب الشخصية الأخرى، فقد بُنيت باستخدام مكونات TTL بدلًا من المعالج الدقيق. احتوى الجهاز على محرك أقراص مرنة واحد أو اثنين بحجم 8 بوصات، وشاشة بلازما تتسع لـ 32 حرفًا ، وطابعة حرارية رسومية ذات 80 عمودًا ، وذاكرة وصول عشوائي (RAM ) سعتها 48 كيلوبايت ، ولغة برمجة BASIC . بلغ وزنه 40 كيلوغرامًا (88 رطلًا) . كنظام متكامل، مثّل هذا الجهاز نقلة نوعية مقارنةً بجهاز Altair، على الرغم من أنه لم يحقق النجاح نفسه. وقد نافس منتجًا مشابهًا من شركة IBM مزودًا بمحرك أقراص مرنة خارجي.  

بين عامي 1975 و1977، بيعت معظم الحواسيب الصغيرة، مثل MOS Technology KIM-1 و Altair 8800 وبعض إصدارات Apple I ، كمجموعات تجميع ذاتية. ولم تنتشر الأنظمة المُجمّعة مسبقًا على نطاق واسع حتى عام 1977، مع طرح Apple II وTandy TRS-80 وأولى حواسيب SWTPC و Commodore PET . وقد تطورت الحوسبة مع تطور بنية الحواسيب الصغيرة، بإضافة ميزات من نظيراتها الأكبر حجمًا، والتي تهيمن الآن على معظم قطاعات السوق.

تم استخدام جهاز كمبيوتر NeXT وأدواته ومكتباته التطويرية الموجهة للكائنات من قبل تيم بيرنرز لي وروبرت كايليو في CERN لتطوير أول برنامج خادم ويب في العالم ، CERN httpd ، كما تم استخدامه لكتابة أول متصفح ويب ، WorldWideWeb .

تتطلب الأنظمة المعقدة كالحواسيب موثوقية عالية للغاية . ظلّ حاسوب إينياك يعمل بشكل متواصل من عام ١٩٤٧ إلى عام ١٩٥٥، أي لمدة ثماني سنوات قبل إيقافه. ورغم احتمال تعطل أحد الصمامات الإلكترونية، كان يتم استبداله دون التأثير على النظام. وبفضل استراتيجية بسيطة تتمثل في عدم إيقاف إينياك نهائيًا، انخفضت الأعطال بشكل كبير. أصبحت حواسيب الدفاع الجوي سيج، التي تعمل بالصمامات الإلكترونية ، موثوقة بشكل ملحوظ - حيث كانت تُركّب في أزواج، أحدهما خارج الخدمة، وكانت الصمامات المعرضة للعطل تتعطل عند تشغيل الحاسوب عمدًا بطاقة منخفضة لاكتشافها. تُواصل الأقراص الصلبة القابلة للاستبدال أثناء التشغيل، مثل الصمامات الإلكترونية القابلة للاستبدال أثناء التشغيل في الماضي، تقليد الإصلاح أثناء التشغيل المتواصل. لا تحتوي ذاكرة أشباه الموصلات عادةً على أخطاء أثناء التشغيل، على الرغم من أن أنظمة التشغيل مثل يونكس تستخدم اختبارات الذاكرة عند بدء التشغيل لاكتشاف أعطال الأجهزة. اليوم، أصبح شرط الأداء الموثوق أكثر صرامة عندما تكون مزارع الخوادم هي منصة التوزيع. [ 183 ] ​​تمكنت جوجل من تحقيق ذلك باستخدام برمجيات مقاومة للأعطال لاستعادة البيانات بعد أعطال الأجهزة، بل وتعمل حاليًا على مفهوم استبدال مزارع الخوادم بأكملها أثناء حدوث عطل في الخدمة. [ 184 ] [ 185 ]

في القرن الحادي والعشرين، أصبحت وحدات المعالجة المركزية متعددة النوى متاحة تجاريًا. [ 186 ] وأصبحت ذاكرة الوصول العشوائي للمحتوى (CAM) [ 187 ] رخيصة بما يكفي لاستخدامها في الشبكات، وتُستخدم بكثرة كذاكرة تخزين مؤقتة مدمجة في المعالجات الدقيقة الحديثة، على الرغم من عدم وجود نظام حاسوبي حتى الآن يُطبّق ذاكرة CAM على مستوى الأجهزة لاستخدامها في لغات البرمجة. حاليًا، تُعد ذاكرة CAM (أو المصفوفات الترابطية) في البرمجيات خاصة بلغة برمجة محددة. تتميز مصفوفات خلايا ذاكرة أشباه الموصلات ببنية منتظمة للغاية، ويُجري المصنّعون اختبارات على عملياتهم عليها؛ مما يسمح بتخفيض أسعار منتجات الذاكرة. خلال ثمانينيات القرن الماضي، تطورت بوابات منطق CMOS إلى أجهزة يمكن تصنيعها بنفس سرعة أنواع الدوائر الأخرى؛ وبالتالي يمكن تقليل استهلاك الطاقة في الحواسيب بشكل كبير. على عكس سحب التيار المستمر للبوابات القائمة على أنواع المنطق الأخرى، لا تسحب بوابة CMOS تيارًا كبيرًا، باستثناء التسريب، إلا أثناء "الانتقال" بين الحالات المنطقية. [ 188 ]

أتاحت دوائر CMOS للحوسبة أن تصبح منتجًا تجاريًا منتشرًا على نطاق واسع، ومدمجًا في العديد من الأجهزة ، بدءًا من بطاقات المعايدة والهواتف وصولًا إلى الأقمار الصناعية . وأصبحت الطاقة الحرارية المُبددة أثناء التشغيل عنصرًا أساسيًا لا يقل أهمية عن سرعة الحوسبة. ففي عام 2006، استهلكت الخوادم 1.5% من إجمالي استهلاك الكهرباء في الولايات المتحدة. [ 189 ] وكان من المتوقع أن يتضاعف استهلاك الطاقة في مراكز بيانات الحاسوب ليصل إلى 3% من الاستهلاك العالمي بحلول عام 2011. وقد ساهمت أنظمة SoC (النظام على شريحة) في ضغط المزيد من الدوائر المتكاملة في شريحة واحدة؛ مما يُمكّن الهواتف وأجهزة الكمبيوتر من الاندماج في جهاز واحد لاسلكي محمول باليد . [ 190 ]

الحوسبة الكمومية تقنية ناشئة في مجال الحوسبة. أفادت مجلة MIT Technology Review في 10 نوفمبر 2017 أن شركة IBM قد ابتكرت حاسوبًا مكونًا من 50 كيوبت ؛ وتستمر حالته الكمومية حاليًا 50 ميكروثانية. [ 191 ] تمكن باحثو جوجل من تمديد هذا الحد الزمني البالغ 50 ميكروثانية، كما ورد في 14 يوليو 2021 في مجلة Nature ؛ [ 192 ] وقد تم تعزيز الاستقرار بمقدار 100 ضعف من خلال توزيع كيوبت منطقي واحد على سلاسل من كيوبتات البيانات لتصحيح الأخطاء الكمومية . [ 192 ] نشرت مجلة Physical Review X في 26 نوفمبر 2018 تقنية "استشعار البوابة المفردة كطريقة قراءة فعّالة للكيوبتات الدورانية" (حالة دوران مفردة-ثلاثية في السيليكون). [ 193 ] نجح فريق من جوجل في تشغيل شريحة مُعدِّل نبضات الترددات الراديوية عند 3 كلفن ، مما بسّط عملية التبريد لجهاز الكمبيوتر الخاص بهم ذي 72 كيوبت، والمُعدّ للعمل عند 0.3 كلفن ؛ ولكن لا تزال هناك حاجة إلى دمج دائرة القراءة ومحرك تشغيل آخر في عملية التبريد. [ 194 ] [ ص ] انظر: التفوق الكمومي [ 196 ] [ 197 ] أثبتت أنظمة كيوبتات السيليكون التشابك على مسافات غير محلية . [ 198 ]  

أصبحت أجهزة الحاسوب وبرامجها بمثابة استعارة لعمل الكون. [ 199 ]

خاتمة

يمكن استنتاج مدى سرعة تطور هذا المجال من تاريخ المقالة الرائدة التي نشرها بيركس وغولدستاين وفون نيومان عام 1947. [ 200 ] فبحلول الوقت الذي أتيحت فيه الفرصة لأي شخص لتدوين أي شيء، كان قد أصبح قديمًا. بعد عام 1945، قرأ آخرون المسودة الأولى لتقرير جون فون نيومان حول نظام EDVAC ، وبدأوا على الفور في تطبيق أنظمتهم الخاصة. وحتى يومنا هذا، استمر التطور بوتيرة سريعة في جميع أنحاء العالم. [ q ] [ r ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ عظمة إيشانغو هيأداة عظمية ، يعود تاريخها إلى العصر الحجري القديم الأعلى ، حوالي 18000 إلى 20000قبل الميلاد. وهي عبارة عن قطعة عظمية بنية داكنة، وهي عظمة الشظية لقرد البابون. تحمل سلسلة من علامات العد محفورة في ثلاثة أعمدة تمتد على طول الأداة. وقد عُثر عليها عام 1960 في الكونغو البلجيكية. [ 1 ] 
  2. بحسب شمندت-بيسيرات (1981) ، احتوت هذه الأوعية الطينية على رموز، كان مجموعها يمثل عدد الأشياء المنقولة. وهكذا، مثّلت هذه الأوعية نوعًا منسند الشحن أو دفتر الحسابات. ولتجنب كسر الأوعية، وُضعت أولًا طبعات طينية للرموز على سطحها الخارجي لغرض العد؛ ثم جُرّدت أشكال هذه الطبعات إلى علامات مُنمّقة؛ وأخيرًا، استُخدمت هذه العلامات المُنمّقة بشكل منهجي كأرقام؛ ثم صِيغت هذه الأرقام في النهاية. وفي نهاية المطاف (يُقدّر شمندت-بيسيرات أن ذلك استغرق 5000 عام [ 5 ] )، أصبحت العلامات الموجودة على سطح الأوعية الخارجية كافية لنقل العدد، وتطورت الأوعية الطينية إلى ألواح طينية تحمل علامات العد.
  3. أوصى روبسون بإضافة ملحق واحد على الأقل لكتاب شمندت -بيسيرات (1981) ، على سبيل المثال، مراجعة، إنجلوند، ر. (1993). "أصول الكتابة". مجلة ساينس . 260 (5114): 1670-1671 . doi : 10.1126/science.260.5114.1670 . PMID 17810210 . [ 7 ]
  4. ↑ تم توثيقتطبيق إسباني لعظام نابيير (1617) في مونتانير وسيمون 1887 ، الصفحات 19-20.
  5. ↑ تم وصف جميع الآلات التسع في Vidal & Vogt 2011 .
  6. ↑ نظام الترميز العشري الثنائي (BCD) هو تمثيل رقمي، أو ترميز للأحرف ، ولا يزال يستخدم على نطاق واسع.
  7. ↑ أبقت الحكومة البريطانية وجود برنامج كولوسوس سراً لمدة 30 عاماً، ولذلك لم يكن معروفاً لعلماء الحاسوب الأمريكيين، مثل غوردون بيل وآلان نيويل . ولم يُذكر البرنامج في كتاب بيل ونيويل (1971) بعنوان "هياكل الحوسبة" ، وهو مرجع أساسي في سبعينيات القرن العشرين.
  8. ↑ سبق جهاز مانشستر بيبي جهاز EDSAC كحاسوب ذي برنامج مخزن ، ولكنه صُمم كمنصة اختبار لأنبوب ويليامز وليس كجهاز للاستخدام العملي. [ 123 ] ومع ذلك، كان جهاز مانشستر مارك 1 لعام 1949 (لا ينبغي الخلط بينه وبين النموذج الأولي لعام 1948، بيبي) متاحًا للبحث الجامعي في أبريل 1949 على الرغم من أنه كان لا يزال قيد التطوير. [ 124 ]
  9. ↑ يشير مارتن (2008 ، ص 24) إلى أن ديفيد كامينر (1915-2008) شغل منصب أول محلل أنظمة إلكترونية للشركات، وذلك لأول نظام حاسوبي تجاري. وكان نظام LEO يتولى حساب رواتب الموظفين، ومعالجة الفواتير، وغيرها من مهام أتمتة المكاتب.
  10. ↑ على سبيل المثال، ذكرت كارا بلاتوني في مقالها عن دونالد كنوث أن "هناك شيئًا مميزًا في جهاز IBM 650". [ 133 ]
  11. ↑ تم تنفيذ الشفرة المصغرة كشفرة إضافية على أطلس. [ 139 ]
  12. ↑ استخدم ألين نيويل محطات طرفية بعيدة للتواصل عبر البلاد مع أجهزة كمبيوتر راند . [ 154 ]
  13. ↑ ابتكر بوب تايلور بروتوكولًا عامًا لربط شبكات متعددة بحيث يمكن اعتبارها جلسة واحدة بغض النظر عن الشبكة المحددة: "انتظر لحظة. لماذا لا يكون لدينا طرفية واحدة فقط، وتتصل بأي شيء تريد أن تتصل به؟ ومن هنا، ولدت شبكة أربانت." [ 155 ]
  14. ↑ كانت شريحة معالج إنتل 4004 (1971) تبلغ مساحتها 12 مم²  ،وتتكون من 2300 ترانزستور؛ وبالمقارنة، كانت شريحة معالج بنتيوم برو تبلغ مساحتها 306 مم² ،وتتكون من 5.5 مليون ترانزستور. [ 180 ] 
  15. ↑ في مجال الدفاع، تم إنجاز عمل كبير في التنفيذ المحوسب للمعادلات مثل كالمان 1960 ، الصفحات 35-45.
  16. ↑ لا يمكن محاكاة حاسوب IBM ذو 127 كيوبت على أجهزة الكمبيوتر التقليدية. [ 195 ]
  17. ↑ يلخص DBLP حوليات تاريخ الحوسبة ، عامًا بعد عام، وصولًا إلى عام 1979. [ 201 ]
  18. ↑ أصبح أسرع حاسوب عملاق من بين أفضل 500 حاسوب هو الآن Frontier (من مختبر أوك ريدج الوطني) بسرعة 1.102 إكسا فلوبس، [ 202 ] وهو أسرع بمقدار 2.66 مرة من Fugaku، الذي يحتل الآن المرتبة الثانية في قائمة أفضل 500 حاسوب. [ 203 ]
  1. ↑ شولتز، فيل (7 سبتمبر 1999). "تاريخ موجز للغاية للرياضيات البحتة: عظمة إيشانغو" . كلية الرياضيات، جامعة غرب أستراليا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 يوليو 2008.
  2. ↑ سيلين، هيلين (12 مارس 2008). موسوعة تاريخ العلوم والتكنولوجيا والطب في الثقافات غير الغربية . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 1356. رمز Bibcode : 2008ehst.book.....S . ISBN  978-1-4020-4559-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-05-2020 .
  3. ^ بيج ، إد جونيور “Lebombo Bone” . عالم الرياضيات .
  4. ↑ دارلينج، ديفيد (2004). الكتاب الشامل للرياضيات: من أبراكادابرا إلى مفارقات زينون . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-0-471-27047-8.
  5. ↑ شمندت-بيسيرات، دينيس. "تطور الكتابة" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30-01-2012.
  6. ↑ روبسون، إليانور (2008). الرياضيات في العراق القديم . مطبعة جامعة برينستون. ISBN 978-0-691-09182-2ص  ٥: استُخدمت الحسابات في العراق لأنظمة محاسبية بدائية منذ الفترة ما بين ٣٢٠٠ و٣٠٠٠ قبل الميلاد، مع أنظمة تمثيل عددية خاصة بكل سلعة. وكانت المحاسبة المتوازنة مستخدمة بين عامي ٣٠٠٠ و٢٣٥٠ قبل الميلاد، بينما استُخدم نظام العد الستيني بين عامي ٢٣٥٠ و٢٠٠٠ قبل الميلاد.
  7. ↑ روبسون، إليانور. "ببليوغرافيا الرياضيات في بلاد ما بين النهرين" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-06-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 06-07-2016 .
  8. ↑ لازوس 1994 .
  9. ^ هوبفنر، ولفرام (1970). "Ein Kombinationsschloss aus dem Kerameikos" (PDF) . Archäologischer Anzeiger (في المانيا). 85 (2): 210-213 . دوى : 10.11588/propylaeumdok.00005321 .
  10. ↑ شاركي، نويل (4 يوليو 2007)، روبوت قابل للبرمجة من عام 60 ميلادي ، المجلد 2611، مجلة نيو ساينتست، مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2017 
  11. ↑ Koetsier, Teun (2001), "حول تاريخ ما قبل الآلات القابلة للبرمجة: الآلات الموسيقية الآلية، والأنوال، والآلات الحاسبة"، نظرية الآلية والآلة ، 36 (5)، Elsevier: 589– 603، doi : 10.1016/S0094-114X(01)00005-2 .
  12. ↑ "الحلقة 11: الروبوتات القديمة" ، اكتشافات قديمة ، قناة التاريخ ، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 1 مارس 2014 ، تم الاطلاع عليها بتاريخ 6 سبتمبر 2008
  13. ↑ تيرنر، هوارد ر. (1997). العلم في الإسلام في العصور الوسطى: مقدمة مصورة . أوستن: مطبعة جامعة تكساس. ص 184. ISBN  978-0-292-78149-8.
  14. ↑ هيل، دونالد روتليدج (مايو 1991). "الهندسة الميكانيكية في الشرق الأدنى في العصور الوسطى". مجلة ساينتفك أمريكان . الصفحات 64-69 . ( انظر: هيل، دونالد روتليدج. "IX. الهندسة الميكانيكية" . تاريخ العلوم في العالم الإسلامي . مؤرشف من الأصل في 25-12-2007.)
  15. ↑ كيلز، كيرن وبلاند 1943 ، ص 92.
  16. ↑ كيلز، كيرن وبلاند 1943 ، ص 82.
  17. ^ ميلي، دومينيكو بيرتوليني (1992). “غيدوبالدو دال مونتي وإحياء أرخميدس”. نونسيوس . 7 (1): 3– 34. دوى : 10.1163/182539192x00019 .
  18. ↑ ويليامز 1997 ، ص 128: "...إن الترس ذو السن الواحد، كتلك التي استخدمها شيكارد، لا يصلح لآلية نقل عامة. يعمل الترس ذو السن الواحد بشكل جيد إذا كانت عملية النقل ستتم في أماكن قليلة فقط، ولكن إذا كان لا بد من نقلها في عدة أماكن على طول المُراكم، فإن القوة اللازمة لتشغيل الآلة ستكون هائلة لدرجة أنها ستلحق الضرر بآلية التروس الدقيقة." 
  19. ^ باسكال، بليز (1645). آلة الحساب (بالفرنسية).
  20. ↑ مارغوين 1994 ، ص 48.
  21. ↑ أوكاني 1893 ، ص 245.
  22. ↑ مورليفات 1988 ، ص 12.
  23. ↑ فالك، جيم. "شيكارد ضد باسكال - نقاش فارغ؟" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2014-04-08 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-05-15 .
  24. ↑ سميث 1929 ، ص 180-181.
  25. ↑ لايبنتز 1703 .
  26. ↑ "اكتشاف آلة الحساب" . جامعة كورنيل . 2005. مؤرشف من الأصل في 13 سبتمبر 2006. تم الاطلاع عليه في 26 أغسطس 2023 .
  27. ↑ "هيرمان هوليريث" . تاريخ الحوسبة بجامعة كولومبيا . مركز علوم الحاسوب بجامعة كولومبيا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مايو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يناير 2010 .
  28. ↑ تروسديل، ليون إي. (1965). تطوير جدولة البطاقات المثقبة في مكتب الإحصاء 1890-1940 . مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي. ص 47-55 . 
  29. ↑ تقرير مفوض العمل المسؤول عن التعداد الحادي عشر إلى وزير الداخلية للسنة المالية المنتهية في 30 يونيو 1895. واشنطن العاصمة: مكتب النشر الحكومي الأمريكي . 29 يوليو 1895. ص 9. hdl : 2027/osu.32435067619882 . OCLC 867910652 .  «يمكنكم أن تتوقعوا بثقة تقليصًا سريعًا في عدد موظفي هذا المكتب بعد الأول من أكتوبر، وتوقفًا تامًا للأعمال الكتابية خلال السنة التقويمية الحالية. ... يُظهر وضع عمل قسم الإحصاء ووضع التقارير النهائية بوضوح أن أعمال التعداد الحادي عشر ستُنجز قبل عامين على الأقل من موعد إنجاز أعمال التعداد العاشر.» - كارول د. رايت، مفوض العمل المسؤول
  30. ↑ "1920" . أرشيفات آي بي إم . 23 يناير 2003. مؤرشف من الأصل في 29 أكتوبر 2020. تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2020 .
  31. ↑ "التاريخ الزمني لشركة IBM: ثلاثينيات القرن العشرين" . أرشيف IBM . 23 يناير 2003. مؤرشف من الأصل في 3 ديسمبر 2020. تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2020 .
  32. ↑ ليزلي كومري (1928) حول إنشاء الجداول عن طريق الاستيفاء
  33. ↑ إيكرت 1935 .
  34. ↑ إرسكين، رالف؛ سميث، مايكل ، محرران (2011)، محللو شفرات بليتشلي بارك ، دار نشر بايت باك المحدودة، ص 134، رقم ISBN  978-184954078-0نسخة محدثة وموسعة من كتاب "العمل في هذا اليوم: من فك شفرة إنجما إلى ميلاد الحاسوب الحديث" (دار بانتم للنشر، 2001)
  35. ↑ فرانك دا كروز. "تسلسل زمني للحوسبة في جامعة كولومبيا" . تاريخ الحوسبة في جامعة كولومبيا . جامعة كولومبيا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 أغسطس 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2023 .
  36. ↑ إيكرت 1940 ، ص 101-114.
  37. ↑ لايت، جينيفر س. (يوليو 1999). "عندما كانت الحواسيب نساءً". التكنولوجيا والثقافة . 40 (3): 455-483 . doi : 10.1353/tech.1999.0128 . S2CID 108407884 . 
  38. ↑ هانت 1998 .
  39. ↑ "آلة حاسبة كهروميكانيكية من طراز فريدن STW-10" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 14 مايو 2011. تم الاطلاع عليها بتاريخ 11 أغسطس 2015 .
  40. ↑ "بسيط وهادئ". مجلة المكتب . ديسمبر 1961. ص 1244. 
  41. ↑ ""Anita' der erste tragbare elektonische Rechenautomat" [ "Anita" أول كمبيوتر إلكتروني محمول ] . Buromaschinen Mechaniker . نوفمبر 1961. ص  207.
  42. ↑ باباج، تشارلز (12 أكتوبر 2011). مقتطفات من حياة فيلسوف . مطبعة جامعة كامبريدج. doi : 10.1017/cbo9781139103671 . ISBN 978-1-108-03788-4.
  43. ↑ باباج، تشارلز (4 مارس 2010). في اقتصاديات الآلات والصناعات . مطبعة جامعة كامبريدج. doi : 10.1017/cbo9780511696374 . ISBN 978-1-108-00910-2.
  44. ↑ هاتون، د.م. (1 أغسطس 2002). "محرك الفرق: تشارلز باباج والسعي لبناء أول حاسوب" . كيبرنيتيس . 31 (6). doi : 10.1108/k.2002.06731fae.009 . ISSN 0368-492X . 
  45. ↑ تروب، هنري س. (ديسمبر 1975). " أصول الحواسيب الرقمية: أوراق مختارة . بريان راندل" . مجلة إيزيس . 66 (4): 572-573 . doi : 10.1086/351520 . ISSN 0021-1753 . 
  46. ↑ دبليو، جيه دبليو؛ هايمان، أنتوني (أبريل 1986). "تشارلز باباج، رائد الحاسوب" . رياضيات الحوسبة . 46 (174): 759. doi : 10.2307/2008013 . ISSN 0025-5718 . JSTOR 2008013 .  
  47. ↑ كامبل-كيلي، مارتن؛ أسبري، ويليام؛ إنسمنجر، ناثان؛ يوست، جيفري ر. (20 أبريل 2018). الحاسوب . doi : 10.4324/9780429495373 . ISBN 978-0-429-49537-3.
  48. ↑ تورينج، آلان (9 سبتمبر 2004)، "آلات الحوسبة والذكاء (1950)" ، تورينج الأساسي ، مطبعة جامعة أكسفورد، أكسفورد، ص 433-464 ، doi : 10.1093/oso/9780198250791.003.0017 ، ISBN  978-0-19-825079-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2024
  49. ↑ ديفيس، مارتن (28 فبراير 2018). الحاسوب الشامل . doi : 10.1201/9781315144726 . ISBN 978-1-315-14472-6.
  50. ^ دوسيل ، جين. ديب، محمد (1958). "Le métier à tisser" . كتب في الخارج . 32 (3): 278. دوى : 10.2307/40098349 . ISSN 0006-7431 . جستور 40098349 .  
  51. ↑ هايد، لارس (2009). أنظمة البطاقات المثقبة والانفجار المعلوماتي المبكر، 1880-1945 . مطبعة جامعة جونز هوبكنز. doi : 10.1353/book.3454 . ISBN 978-0-8018-9143-4.
  52. ↑ بروملي، أ. ج. (1998). "المحرك التحليلي لتشارلز باباج، 1838" . حوليات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتاريخ الحوسبة . 20 (4): 29-45 . رمز Bibcode : 1998IAHC...20d..29B . doi : 10.1109/85.728228 . ISSN 1058-6180 . 
  53. ↑ تول، بيتي ألكسندرا (مارس 1991). "آدا، محللة وباحثة في الميتافيزيقا" . رسائل آدا من ACM SIGAda . المجلد 11 (2): 60-71 . doi : 10.1145/122028.122031 . ISSN 1094-3641 . 
  54. ↑ هوارد، إميلي؛ دي رور، ديفيد (2015). "تحويل الأرقام إلى نوتات موسيقية" . ندوة آدا لوفليس 2015 - الاحتفال بمرور 200 عام على رؤية رائدة في مجال الحاسوب - ندوة آدا لوفليس '15 . نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: مطبعة ACM. ص 13. doi : 10.1145/2867731.2867746 . ISBN  978-1-4503-4150-9.
  55. ↑ هاوتفيت، إريكا؛ أباتا، دوان (2021). "آدا لوفليس: أول مبرمجة حاسوب وقرصانة؟" . وقائع المؤتمر السنوي الافتراضي لجمعية التعليم الهندسي الأمريكية لعام 2021. مؤتمرات جمعية التعليم الهندسي الأمريكية. doi : 10.18260/1-2--36646 .
  56. ↑ بلودجيت، جون هـ. (1968). هيرمان هوليريث، رائد معالجة البيانات (أطروحة). مكتبات جامعة دريكسل. doi : 10.17918/00004750 .
  57. ↑ توريس إي كويفيدو، ليوناردو (1982)، "مقالات في الأتمتة" ، أصول الحواسيب الرقمية ، برلين، هايدلبرغ: سبرينغر برلين هايدلبرغ، ص 89-107 ، doi : 10.1007/978-3-642-61812-3_6 ، ISBN  978-3-642-61814-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2024
  58. ↑ "6 فانيفار بوش، من "كما قد نفكر" (1945)"، معلومات ، مطبعة جامعة كولومبيا، 2021، doi : 10.7312/hayo18620-032 ، ISBN 978-0-231-54654-6
  59. ↑ هايغ، توماس؛ سيروزي، بول إي. (14 سبتمبر 2021). تاريخ جديد للحوسبة الحديثة . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. doi : 10.7551/mitpress/11436.001.0001 . ISBN 978-0-262-36648-9.
  60. ^ تشوا 1971 ، ص 507-519.
  61. ١ ٢ ٣ ٤ "التاريخ الحديث للحوسبة" . موسوعة ستانفورد للفلسفة . مختبر أبحاث الميتافيزيقا، جامعة ستانفورد. ٢٠١٧. مؤرشف من الأصل بتاريخ ١٢ يوليو ٢٠١٠. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٧ يناير ٢٠١٤ .
  62. ↑ جيرفان، راي (مايو-يونيو 2003). "الجمال الكامن في الآلية: الحوسبة بعد باباج" . عالم الحوسبة العلمية . مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2012.
  63. ^ توريس ، ليوناردو (10 أكتوبر 1895). "Memória sobre las Máquinas Algébricas" (PDF) . ريفيستا دي أوبراس بوبليكاس (بالإسبانية) (28): 217- 222.
  64. ^ ليوناردو توريس. الذاكرة حول الآلات الجبرية: مع معلومات من الأكاديمية الحقيقية للعلوم الدقيقة والفيزيائية والطبيعية ، Misericordia، 1895.
  65. ↑ توماس، فيديريكو (1 أغسطس 2008). "عرض موجز عن المغزل اللانهائي لليوناردو توريس" . نظرية الآليات والآلات . 43 (8). IFToMM : 1055-1063 . doi : 10.1016/j.mechmachtheory.2007.07.003 . hdl : 10261/30460 . ISSN 0094-114X . 
  66. ↑ "منظار قصف نوردن إم 9" . المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مايو 2008 .
  67. ^ كوريوليس 1836 ، ص 5-9.
  68. ↑ تومايكو، جيمس إي. (1985). "الحاسوب التناظري الإلكتروني بالكامل لهيلموت هولزر". حوليات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتاريخ الحوسبة . 7 (3): 227-240 . رمز Bibcode : 1985IAHC....7c.227T . doi : 10.1109/MAHC.1985.10025 . S2CID 15986944 . 
  69. ↑ نيوفيلد، مايكل ج. (10 سبتمبر 2013). الصاروخ والرايخ: بينيمونده ومجيء عصر الصواريخ الباليستية . مؤسسة سميثسونيان. ص 138. ISBN  9781588344663أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-10-18 .
  70. ↑ أولمان، بيرند (22 يوليو 2013). الحوسبة التناظرية . والتر دي جرويتر. ص 38. ISBN  9783486755183أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2021-12-27 .
  71. 1 2 تورينج 1937 ، 1938 
  72. ↑ كوبلاند 2004 ، ص 22 : "أكد فون نيومانلي، ولغيري على ما أعتقد، أن المفهوم الأساسي يعود إلى تورينج - بقدر ما لم يتوقعه باباج، لوفليس، وغيرهم. رسالة من ستانلي فرانكل إلى برايان راندل ، 1972."  
  73. 1 2 زوس، هورست. "الجزء 4: حاسوبا كونراد زوس Z1 وZ3" . حياة وأعمال كونراد زوس . موقع EPE الإلكتروني. مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 يونيو 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يونيو 2008 .
  74. ↑ سميث 2007 ، ص 60.
  75. ↑ ويلشمان 1984 ، ص 77.
  76. ↑ «إعادة اكتشاف رائد في مجال الحوسبة بعد مرور 50 عامًا» . صحيفة نيويورك تايمز . 20 أبريل 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2017 .
  77. ↑ زوس 1993 ، ص 55.
  78. ↑ "زوس" . تحطم! قصة تكنولوجيا المعلومات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-03-2008.
  79. ↑ روخاس، راؤول (1998). "كيفية جعل جهاز Z3 الخاص بزوس حاسوبًا عالميًا". حوليات IEEE لتاريخ الحوسبة . 20 (3): 51. Bibcode : 1998IAHC...20c..51R . CiteSeerX 10.1.1.37.665 . doi : 10.1109/85.707574 . 
  80. ↑ ويليامز، إف سي؛ كيلبورن، تي. (25 سبتمبر 1948). "الحواسيب الرقمية الإلكترونية" . مجلة نيتشر . 162 (4117): 487. رمز Bibcode : 1948Natur.162..487W . doi : 10.1038/162487a0 . S2CID 4110351 . 
  81. ↑ دا كروز 2008 .
  82. ↑ "رواد الحوسبة - جورج ستيبتز" . history.computer.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2018-10-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2018-11-08 .
  83. ↑ ريتشي ، ديفيد (1986). رواد الحاسوب . نيويورك: سيمون وشوستر. ص 35. ISBN  067152397X.
  84. ↑ دان، ج. مايكل؛ هاردغري، غاري م. (2001). الأساليب الجبرية في المنطق الفلسفي . مطبعة جامعة أكسفورد، الولايات المتحدة. ص 2. ISBN  978-0-19-853192-0أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-06-04 .
  85. ^ آرثر جوتلوب فريجه. Begriffsschrift: eine der arithmetischen nachgebildete Formelsprache desrainen Denkens .
  86. ↑ شانون 1938 .
  87. ↑ شانون 1940 .
  88. ↑ شانون 1938 ، ص 494-495.
  89. ↑ غوارنييري، م. (2012). "عصر الصمامات المفرغة: الاندماج مع الحوسبة الرقمية [ تاريخي ] ". مجلة IEEE للإلكترونيات الصناعية . 6 (3): 52-55 . doi : 10.1109/MIE.2012.2207830 . S2CID 41800914 . 
  90. ↑ بو، إيمرسون دبليو. (1996). بناء شركة آي بي إم: تشكيل صناعة وتقنياتها . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا .
  91. ↑ "براءات الاختراع والابتكار" . IBM 100. 7 مارس 2012. مؤرشف من الأصل في 2 ديسمبر 2020. تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2020 .
  92. ↑ إعلان بتاريخ 15 يناير 1941 في صحيفة دي موين ريجستر
  93. ↑ بيركس، أليس ر.؛ بيركس، آرثر و. (1988). أول حاسوب إلكتروني: قصة أتاناسوف . آن أربور: مطبعة جامعة ميشيغان. ISBN 0-472-10090-4.
  94. ↑ كوبلاند 2006 ، ص 107.
  95. ↑ Welchman 1984 ، ص 138-145 ، 295-309.
  96. ↑ كوبلاند 2006 ، ص 182.
  97. ↑ راندل 1980 ، ص 9.
  98. ↑ بوديانسكي 2000 ، ص 314.
  99. ↑ "عملاق فك الشفرات في بليتشلي" . بي بي سي نيوز . 2 فبراير 2010. مؤرشف من الأصل في 8 مارس 2020. تم الاطلاع عليه في 19 أكتوبر 2012 .
  100. ↑ فينسوم، جيم (8 نوفمبر 2010)، "نعي هاري فينسوم" ، صحيفة الغارديان ، مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2013 ، تم الاطلاع عليه في 17 أكتوبر 2012
  101. ↑ سيل، توني. "كولوسوس - قصة إعادة البناء" . المتحف الوطني للحوسبة. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-04-2015.
  102. ↑ كوبلاند 2006 ، ص 75.
  103. ↑ كوبلاند 2006 ، ص. 2.
  104. ↑ سمول، ألبرت و. (ديسمبر 1944)، التقرير الخاص بالأسماك ، حرم كلية واشنطن: الأرشيف الوطني الأمريكي (NARA)، مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2011 ، تم استرجاعه في 11 يناير 2019
  105. ↑ راندل، برايان ؛ فينسوم، هاري؛ ميلن، فرانك أ. (15 مارس 1995)، "نعي: ألين كومبس" ، صحيفة الإندبندنت ، مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2012 ، تم الاطلاع عليه في 18 أكتوبر 2012
  106. ↑ فلاورز، تي إتش (1983)، "تصميم كولوسوس" ، حوليات تاريخ الحوسبة ، 5 (3): 239-252 ، doi : 10.1109/MAHC.1983.10079 ، S2CID 39816473 ، مؤرشف من الأصل في 26-03-2006 ، تم استرجاعه في 03-03-2019 
  107. ↑ لورنر، بريندان آي. (25 نوفمبر 2014). "كيف تم إنقاذ أول حاسوب في العالم من مكب النفايات" . وايرد . مؤرشف من الأصل في 2 مايو 2017. تم الاطلاع عليه في 7 مارس 2017 .
  108. ↑ إيفانز 2018 ، ص 39.
  109. ↑ "أجيال الحاسوب" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2015-07-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-08-11 .
  110. ↑ كوبلاند 2004 ، ص 21-22.
  111. ↑ كوبلاند 2006 ، ص 104.
  112. 1 2 ويلكس، إم. في. (1956). الحواسيب الرقمية الآلية . نيويورك: جون وايلي وأولاده. 305 صفحات. QA76.W5 1956. 
  113. ↑ آلان تورينج (1945). آلة حاسبة إلكترونية مقترحة (ملف PDF) (تقرير) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-08-2023 .
  114. ↑ إنتيكناب، نيكولاس (صيف 1998)، "اليوبيل الذهبي للحوسبة" ، ريزركشن (20)، جمعية الحفاظ على الحاسوب، الرقم الدولي الموحد للدوريات 0958-7403 ، مؤرشف من الأصل في 9 يناير 2012 ، تم استرجاعه في 19 أبريل 2008 
  115. ↑ "الحواسيب المبكرة في جامعة مانشستر" ، مجلة ريزركشن ، 1 (4)، جمعية صيانة الحواسيب، صيف 1992، الرقم الدولي الموحد للدوريات 0958-7403 ، مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 أغسطس 2017 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يوليو 2010 
  116. ↑ "لماذا يُعدّ اسم Williams-Kilburn Tube أفضل من اسم Williams Tube" . مجلة الكمبيوتر 50. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-06-06.
  117. ↑ كيلبورن، توم (1990)، "من أنبوب أشعة الكاثود إلى فيرانتي مارك 1" ، القيامة ، 1 (2)، جمعية صيانة الحاسوب، ISSN 0958-7403 ، مؤرشف من الأصل في 27-06-2020 ، تم استرجاعه في 15-03-2012 
  118. ↑ "الحواسيب الإلكترونية المبكرة (1946-1951)" ، مجلة Computer 50 ، جامعة مانشستر، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 5 يناير 2009 ، تم الاطلاع عليها بتاريخ 16 نوفمبر 2008
  119. ↑ نابير، آر بي إي، "مقدمة إلى مارك 1" ، مجلة الكمبيوتر 50 ، جامعة مانشستر، مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-10-2008 ، تم استرجاعه بتاريخ 04-11-2008
  120. ↑ لافينغتون 1998 ، ص 20.
  121. ↑ وارد، مارك (13 يناير 2011). "سيتم بناء حاسوب إدساك الرائد في بليتشلي بارك" . بي بي سي نيوز . مؤرشف من الأصل في 20 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه في 21 يونيو 2018 .
  122. ↑ ويلكس، دبليو في ؛ رينويك، دبليو. (1950). "آلة حاسبة إلكترونية أوتوماتيكية للتخزين المؤجل (EDSAC)" . مجلة الرياضيات الحاسوبية 4 ( 30): 61-65 . doi : 10.1090/s0025-5718-1950-0037589-7 .
  123. ↑ "نبذة تاريخية غير رسمية عن مختبر الحاسوب" . EDSAC 99. مختبر الحاسوب بجامعة كامبريدج. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-05-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-12-01 .
  124. ↑ "مانشستر مارك 1" . مجلة الكمبيوتر 50. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يناير 2014 .
  125. ↑ "إعادة بناء حاسوب بايونير". كام . 62 : 5. 2011.وبدقة، قام البرنامج الأول لـ EDSAC بطباعة قائمة بمربعات الأعداد الصحيحة من 0 إلى 99 شاملة.
  126. ↑ EDSAC 99: 15-16 أبريل 1999 (ملف PDF) ، مختبر الحاسوب بجامعة كامبريدج، 6 مايو 1999، الصفحات 68-69 ، مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 26 سبتمبر 2020 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يونيو 2013 
  127. ↑ كامبل-كيلي، مارتن (يوليو 2001). "دليل تعليمي لمحاكي EDSAC" (ملف PDF) . قسم علوم الحاسوب، جامعة وارويك. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 22 ديسمبر 2015. تاريخ الاطلاع: 18 نوفمبر 2016 . • "دليل تعليمي لمحاكي EDSAC" (ملف PDF) . مشروع EDSAC Replica، المتحف الوطني للحوسبة. مارس 2018. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 22 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2020 .
  128. ↑ لافينغتون 1998 ، ص 25.
  129. ↑ دراسة تجريبية حول تراثنا الحاسوبي: تسليم أجهزة حاسوب فيرانتي مارك 1 ومارك 1 ستار. جمعية صيانة الحاسوب، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 11 ديسمبر 2016 ، تم الاطلاع عليها بتاريخ 9 يناير 2010
  130. ↑ لافينغتون، سيمون. "تاريخ موجز للحواسيب البريطانية: أول 25 عامًا (1948-1973)" . الجمعية البريطانية للحاسبات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2010 .
  131. ١ ٢ ١٦٣٤–١٦٩٩: مكوسكر، جيه جيه (١٩٩٧). كم يساوي ذلك بالمال الحقيقي؟ مؤشر أسعار تاريخي لاستخدامه كمُعامل لانكماش قيم النقود في اقتصاد الولايات المتحدة: إضافات وتصويبات (ملف PDF) . الجمعية الأمريكية للآثار .1700–1799: مكوسكر، جيه جيه (1992). كم يساوي ذلك بالمال الحقيقي؟ مؤشر أسعار تاريخي لاستخدامه كمُعامل لانكماش قيمة النقود في اقتصاد الولايات المتحدة (ملف PDF) . الجمعية الأمريكية للآثار .من عام 1800 حتى الآن: بنك الاحتياطي الفيدرالي في مينيابوليس. "مؤشر أسعار المستهلك (تقديري) 1800–" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 فبراير 2024 .
  132. ١ ٢ ٣ لوكلير، برونو (يناير ١٩٩٠). "من غاما ٢ إلى غاما إي تي: ميلاد الحوسبة الإلكترونية في بول". حوليات تاريخ الحوسبة . ١٢ (١): ٥-٢٢ . رمز Bibcode : ١٩٩٠IAHC...١٢a...٥L . doi : ١٠.١١٠٩/MAHC.١٩٩٠.١٠٠١٠ . ISSN ٠١٦٤-١٢٣٩ . S٢CID ١٥٢٢٧٠١٧ .  
  133. ↑ بلاتوني، كارا (مايو–يونيو 2006). "الحب من النظرة الأولى" . مجلة ستانفورد . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25-09-2006.
  134. ↑ في. إم. وولونتيس (18 أغسطس 1955) "نظام تفسيري كامل للأعداد العشرية العائمة لآلة حاسبة الأسطوانة المغناطيسية IBM 650 - الحالة 20878". مذكرة فنية من مختبرات بيل للهاتف MM-114-37، نُشرت في النشرة الفنية لشركة IBM رقم 11، مارس 1956، كما ورد في "مفسر وولونتيس-بيل". حوليات تاريخ الحوسبة . 8 (1). IEEE: 74-76 . يناير-مارس 1986. Bibcode : 1986IAHC....8a..74. . doi : 10.1109/MAHC.1986.10008 . S2CID 36692260 . 
  135. ↑ دادلي، ليونارد (2008). ثورة المعلومات في تاريخ الغرب . دار إدوارد إلجار للنشر. ص 266. ISBN  978-1-84720-790-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أغسطس 2020 .
  136. ↑ آي بي إم (1957)، بروتوكول SOAP II لجهاز آي بي إم 650 (ملف PDF) ، C24-4000-0، مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 20 سبتمبر 2009 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 مايو 2009
  137. ↑ هورويتز وهيل 1989 ، ص 743.
  138. ↑ ويلكس، إم. في. (1992). "إيدساك 2". حوليات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتاريخ الحوسبة . 14 (4): 49-56 . رمز Bibcode : 1992IAHC...14d..49W . doi : 10.1109/85.194055 . S2CID 11377060 . 
  139. ↑ تي. كيلبورن؛ آر. بي. باين؛ دي. جيه. هاوارث (1962). "مشرف أطلس" . حاسوب أطلس . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31-12-2009 . تم الاسترجاع بتاريخ 09-02-2010 .
  140. ↑ US 2708722 ، وانغ، آن ، "جهاز التحكم في نقل النبض"، صدر في 17 مايو 1955 
  141. ↑ "1953: ظهور ذاكرة النواة في حاسوب ويرل ويند" . متحف تاريخ الحاسوب . مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2023 .
  142. ↑ ن. فاليري (21 أغسطس 1975). "الاستحواذ على سوق الذاكرة" . مجلة نيو ساينتست . الصفحات 419-421 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-01-22 . 
  143. ↑ ويلز، بنجامين (18 نوفمبر 2010). "تحليل الأداء واستهلاك الطاقة في كولوسوس، وهو حاسوب غير تقليدي". الحوسبة الطبيعية . 10 (4). سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا ​​ذ.م.م: 1383-1405 . doi : 10.1007/s11047-010-9225-x . ISSN 1567-7818 . S2CID 7492074 .  
  144. ↑ فاينمان، لايتون وساندز 1966 ، الصفحات 14-11 إلى 14-12.
  145. ↑ آي بي إم 1960 .
  146. ↑ لافينغتون 1998 ، ص 34-35.
  147. 1 2 3 لافينغتون 1998 ، ص 37.
  148. 1 2 كوك-ياربورو، إي إتش (1998). "بعض التطبيقات المبكرة للترانزستور في المملكة المتحدة". مجلة العلوم الهندسية والتعليم . 7 (3): 100-106 . doi : 10.1049/esej:19980301 (غير نشط في 12 يوليو 2025).{{cite journal}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  149. ↑ كوك-ياربورو، إي إتش (1957). مقدمة في دوائر الترانزستور . إدنبرة: أوليفر وبويد.
  150. ↑ لافينغتون، سيمون (1980). الحواسيب البريطانية المبكرة . مطبعة جامعة مانشستر. ISBN 0-7190-0803-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 24 مايو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2014 .
  151. ↑ كوك-ياربورو، إي إتش؛ بارنز، آر سي إم؛ ستيفن، جيه إتش؛ هاولز، جي إيه (1956). "حاسوب رقمي ترانزستوري". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات - الجزء ب: هندسة الراديو والإلكترونيات . 103 (3S): 364-370 . doi : 10.1049/pi-b-1.1956.0076 .
  152. ↑ لافينغتون 1998 ، ص 36-37.
  153. ↑ "Metrovick" . Exposuremeters.net . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2014-01-07.
  154. ↑ سيمون 1991 .
  155. ↑ مايو ونيوكومب 2008 .
  156. ↑ لافينغتون 1998 ، ص 41.
  157. ↑ لافينغتون 1998 ، ص 44-45.
  158. ↑ لافينغتون 1998 ، ص 50-52.
  159. ^ ساو جي تشن. غوانغ هوي لين؛ باو آن هسيونغ؛ يو هين هو (2009). تصميم مشترك لبرامج الأجهزة لمنصة SOC للوسائط المتعددة . ص 70 – 72. 
  160. ↑ إمباغليازو، جون؛ لي، جون أ.ن. (2004). تاريخ الحوسبة في التعليم . سبرينغر. ص 172. ISBN  1-4020-8135-9أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-06-04 .
  161. ↑ سيسون، ريتشارد؛ زاخر، كريستيان ك. (2006). الغرب الأوسط الأمريكي: موسوعة تفسيرية . مطبعة جامعة إنديانا. ص 1489. ISBN  0-253-34886-2أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-06-04 .
  162. ↑ كيلبي 2000 .
  163. ↑ "الشريحة التي صنعها جاك" . شركة تكساس إنسترومنتس. حقوق الطبع والنشر محفوظة لعام 2008. مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2008 .
  164. ↑ ساكسينا، أرجون ن. (2009). اختراع الدوائر المتكاملة: حقائق مهمة لم تُروَ . وورلد ساينتيفيك . ص 140. ISBN  9789812814456أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-12-07 .
  165. 1 2 "الدوائر المتكاملة" . ناسا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2019 .
  166. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 2981877 ، نويس، روبرت ، "هيكل جهاز أشباه الموصلات والوصلات"، الصادرة في 25 أبريل 1961، والمُسجلة باسم شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات. 
  167. ↑ "1959: براءة اختراع مفهوم الدائرة المتكاملة أحادية الرقاقة العملية" . متحف تاريخ الحاسوب . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2019 .
  168. ↑ لويك، بو (2007). تاريخ هندسة أشباه الموصلات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا . ص 120. ISBN  9783540342588.
  169. ↑ باسيت، روس نوكس (2007). إلى العصر الرقمي: مختبرات الأبحاث، والشركات الناشئة، وصعود تقنية MOS . مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ص 46. ISBN  9780801886393أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-12-07 .
  170. ↑ هاف، هوارد ر.؛ تسويا، هـ.؛ غوسيل، يو. (1998). علم وتكنولوجيا مواد السيليكون: وقائع الندوة الدولية الثامنة حول علم وتكنولوجيا مواد السيليكون . الجمعية الكهروكيميائية . ص 181-182 . ISBN  9781566771931أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-12-07 .
  171. ↑ سيروزي، بول (2015). "حاسوب توجيه أبولو وأولى رقائق السيليكون" . متحف سميثسونيان الوطني للطيران والفضاء . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 مايو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مايو 2021 .
  172. ↑ "1960 - عرض ترانزستور أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOS)" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الحاسوب . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-10-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-10-2019 .
  173. 1 2 "1970: ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية MOS تنافس ذاكرة النواة المغناطيسية من حيث السعر" . متحف تاريخ الحاسوب . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-10-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-07-2019 .
  174. ↑ تصميم الحالة الصلبة - المجلد 6. دار هورايزون هاوس. 1965. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-10-18 .
  175. ↑ "ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية" . IBM100 . IBM . 9 أغسطس 2017. مؤرشف من الأصل في 20 يونيو 2019. تم الاطلاع عليه في 20 سبتمبر 2019 .
  176. ↑ «1971: تقديم ذاكرة القراءة فقط (ROM) لأشباه الموصلات القابلة لإعادة الاستخدام» . متحف تاريخ الحاسوب . مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يونيو 2019 .
  177. ↑ "ليس مجرد ومضة عابرة" . مجلة الإيكونوميست . ١١ مارس ٢٠٠٦. مؤرشف من الأصل في ٢٥ سبتمبر ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه في ١٠ سبتمبر ٢٠١٩ .
  178. 1 2 3 4 شريف، كين (30 أغسطس 2016). " القصة المدهشة لأولى المعالجات الدقيقة" . مجلة IEEE Spectrum . 53 (9). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات : 48-54 . doi : 10.1109/MSPEC.2016.7551353 . S2CID 32003640. مؤرشف من الأصل في 12 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه في 13 أكتوبر 2019 . 
  179. ↑ إنتل 1971 .
  180. ↑ باترسون وهينيسي 1998 ، ص 27-39.
  181. ↑ إيكهاوس وموريس 1979 ، ص 1-2.
  182. ↑ "R2E Micral N" . www.system-cfg.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 نوفمبر 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2022 .
  183. ↑ شانكلاند، ستيفن (1 أبريل 2009). "جوجل تكشف عن خادم كان سريًا" . سي نت . مؤرشف من الأصل في 16 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2009 ."منذ عام 2005، تتكون مراكز بيانات جوجل من حاويات شحن قياسية - تحتوي كل منها على 1160 خادمًا واستهلاك طاقة يمكن أن يصل إلى 250 كيلوواط." - بن جاي من جوجل.
  184. ↑ شانكلاند، ستيفن (30 مايو 2008). "جوجل تسلط الضوء على العمليات الداخلية لمراكز البيانات" . سي نت . مؤرشف من الأصل في 18 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 31 مايو 2008 ."إذا كنت تدير 10000 جهاز، فسيتعطل شيء ما كل يوم." - جيف دين من جوجل.
  185. ↑ "مجموعات جوجل" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13-09-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-08-2015 .
  186. ↑ شروت، رايان (2 ديسمبر 2009). "إنتل تعرض معالج x86 ذو 48 نواة كحاسوب سحابي متكامل" . مجلة PC Perspective . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 أغسطس 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2020 . • "إنتل تكشف النقاب عن شريحة سيليكون للحوسبة السحابية بـ 48 نواة" . بي بي سي نيوز . 3 ديسمبر 2009. مؤرشف من الأصل في 6 ديسمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 3 ديسمبر 2009 .
  187. ↑ كوهونين 1980 ، ص. 
  188. ↑ ميد وكونواي 1980 ، ص 11-36.
  189. ↑ تقرير Energystar (ملف PDF) (تقرير). 2007. ص 4. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 22-10-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-08-2013 . 
  190. ↑ موسبرغ، والت (9 يوليو 2014). "كيف يندمج الحاسوب الشخصي مع الهاتف الذكي" . ريكود . مؤرشف من الأصل في 9 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 9 يوليو 2014 .
  191. ↑ نايت، ويل (10 نوفمبر 2017). "شركة آي بي إم ترفع سقف التوقعات بحاسوب كمومي ذي 50 كيوبت" . مجلة إم آي تي ​​للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 نوفمبر 2017 .
  192. 1 2 جوليان كيلي وآخرون (Google Quantum AI) (15 يوليو 2021). "الكبح الأسي لأخطاء البت أو الطور باستخدام تصحيح الأخطاء الدوري" ( ملف PDF) . Nature . 595 (7867): 383–387 . doi : 10.1038/s41586-021-03588-y . PMC 8279951. PMID 34262210 .   ورد ذكره في مقال أدريان تشو (14 يوليو 2021). "الفيزيائيون يقتربون من التغلب على الأخطاء في الحوسبة الكمومية" . مجلة ساينس .
  193. ↑ باكيام، ب.؛ تيموفييف، أ.ف.؛ هاوس، م.ج.؛ هوغ، م.ر.؛ كوباياشي، ت.؛ كوخ، م.؛ روج، س.؛ سيمونز، م.ي. (26 نوفمبر 2018). "قراءة دوران RF أحادية البوابة في السيليكون". Physical Review X. 8 ( 4). 041032. arXiv : 1809.01802 . Bibcode : 2018PhRvX...8d1032P . doi : 10.1103/PhysRevX.8.041032 . S2CID 119363882 – عبر APS. 
  194. ↑ مور، صموئيل ك. (13 مارس 2019). "جوجل تبني دارة لحل إحدى أكبر مشاكل الحوسبة الكمومية" . مجلة IEEE Spectrum . مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2019. تم الاطلاع عليه في 14 مارس 2019 .
  195. ↑ إينا فريد (14 نوفمبر 2021). "حصري: آي بي إم تحقق إنجازًا رائدًا في الحوسبة الكمومية" . أكسيوس . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 نوفمبر 2021.
  196. ↑ جوسكاليان، روس (22 فبراير 2017). "الحواسيب الكمومية العملية" . مجلة إم آي تي ​​للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 23 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 2 ديسمبر 2020 .
  197. ↑ ماكينون، جون د. (19 ديسمبر 2018). "مجلس النواب يُقرّ مشروع قانون لإنشاء برنامج وطني للحوسبة الكمومية" . صحيفة وول ستريت جورنال . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2018 .
  198. ↑ جامعة برينستون (25 ديسمبر 2019). "اختراق في الحوسبة الكمومية: تفاعل الكيوبتات السيليكونية عن بُعد" . SciTechDaily . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2019 .
  199. ↑ سمولين 2001 ، الصفحات 53-57 . الصفحات 220-226 عبارة عن مراجع مشروحة ودليل لمزيد من القراءة. 
  200. ↑ Burks, Goldstine & von Neumann 1947 ، الصفحات 1-464 ، أعيد طبعه في Datamation ، سبتمبر-أكتوبر 1962. لاحظ أن المناقشة/التصميم الأولي كان المصطلح الذي أطلق عليه لاحقًا تحليل/تصميم النظام ، وحتى في وقت لاحق، أطلق عليه هندسة النظام. 
  201. ^ "سجلات IEEE لتاريخ الحوسبة" . شلوس داغستوهل – مركز لايبنيز للمعلوماتية . مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2011-03-20 . تم الاسترجاع بتاريخ 29-08-2023 .
  202. ↑ "نظام Frontier التابع لمختبر أوك ريدج الوطني أول من يكسر حاجز الإكسافلوب" . top500.org . 30 مايو 2022. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2 يونيو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2023 .
  203. ↑ ماكاي، توم (22 يونيو 2020). "حاسوب فوغاكو العملاق الجديد في اليابان يحتل المرتبة الأولى، حيث تبلغ سرعته 415 بيتافلوب" . جيزمودو . مؤرشف من الأصل في 23 يونيو 2020. تم الاطلاع عليه في 23 يونيو 2020 .

مراجع

للمزيد من القراءة