A számítógépek históriája

Az emberiség aziránti törekvése, hogy a számításait leegyszerűsítse, azzal egyidős, hogy ezekre a számításokra egyáltalán szükség lett.
Az, hogy az ókorban létezett csillagászat, hajókat építettek, és az akkor épült építmények statikailag fennmaradtak, tervezést igényelt, a tervezés magasfokú matematikai ismereteket használt.

1901-ben görög gyöngyhalászok találtak rá egy római kori leletre, amit Antikythera-mechanizmusnak neveztek el a szigetről, amelynek vizeiben nyugodott. Megerősítést nyert, hogy a bonyolult mechanikus szerkezet egyfajta analóg számítógépnek tekinthető, amit csillagászati célokra használtak, Ki lehetett számolni vele a naprendszer egyes ciklusait, és valószínűleg képes volt csillagászati előrejelzésre is.

Amikor az ujjon való számolás már nem vált be, mert tizenegy birka jött haza a legelőről, az abakusz segített, aminek többféle változata volt ismert az ókori világ széltében. Az abakuszhoz nem kell tudni írni-olvasni, és az általunk ismert “klasszikus hatpálcás”-on egymillióig el lehet számolni.
A XV. században Leonardo Da Vinci “feltalált” már mechanikus számológépet. Az idézőjelet később megmagyarázom. A fordulópontot a gépek tervezésében a logaritmus felfedezése jelentette. Ez összeadásra és kivonásra egyszerűsítette a szorzást és az osztást, és az első segédeszközök, a logaritmus táblák ezzel együtt készültek.
John Napier (1550-1617) skót tudós nemcsak logaritmus táblát készített hanem a számoknak külön-külön pálcákat fabrikált, azokra sorban a többszöröseiket vésve, s így saját magának egy gyors segédeszközt készített a számításaihoz, nem is sejtve, hogy munkásságával az első – négy alapműveletet végző – számológép alapjait adta. Ez a gép 1623-ban készült, és Wilhelm Schikard (1592-1635) munkája volt. Sajnos nem maradt eredeti példány, de Kepler vázlata alapján 1960-ban működő modellt készítettek..
A kor másik találmánya egyszerűbb volt, de épp az egyszerűsége vitte sikerre 350 éven keresztül. Ez a találmány pedig a logarléc volt, amit 1622-ben William Oughtred (1574-1664) készített el.
Blaise Pascal francia filozófus 1642-ben Schikardtól függetlenül készített egy összeadógépet, amely ugyan egyszerűbb volt Schikard gépénél, de az alapját adta a Leibniz által elkészített négy alapműveletet végző számológépnek, ami már bordástengelyt használt a fogaskerekek közt. Ez a mechanikus “számítógép” volt az, ami 140 éven keresztül alapjaiban nem változott, folyamatosan megpróbálták megbízhatóbbá tenni, de a bordástengely, és a működési elv állandó maradt. A finommechanika, és a sorozatgyártás nem volt a korra igazán jellemző, és ezek nem voltak egyszerű szerkezetek, nem is terjedtek el igazán. A Charles- Xavier Thomas de Colmar (1785-1870) által készített Arithrométre nevű gépből 1820-tól 1850-ig 1500 darab készült.
És eközben elkészültek az első programozott vezérlések. Megjelentek az automata zenegépek, amikben tüskés henger adta a programot, a zenélő dobozok, és automatizálták a szövést, amihez hosszabb program kellett, mint amit egy tüskés henger el tudott látni, hacsak nem egy hatalmas hengerről beszélünk. 1690 körül már létezett olyan automata szövőszék, amin a minta készítéséhez szükséges program vászoncsíkra ragasztott fadarabok adták a vezérlést, 1725 körül a lyoni selyemszövő-üzemekben lyuggatott papírcsíkok hordozták a programot, majd ezt 1910-től Joseph Marie Jacquard (1752-1834) tökéletesítette. A programot láncra fűzött fából készült lyukkártyák sora hordozta.

Az 1792-ben született Charles Babbage 1820 körül tervezett egy differenciagép nevű szerkezetet, ami logaritmustáblázatok készítésére volt hivatva. A gép 20 jegyű számokkal dolgozott a tervek szerint, és a digitalis számológépek alapjait adta az az elv, hogy a függvényértékek sorozatának kiszámítását azok közti különbségek összeadására vezeti vissza. A gép használta a hatodik rendű differenciákat is, egyetlen hibája az volt, hogy a gyártása ütközött korlátokba. A tervezett előállítási ára több volt, mint 17 gőzmozdonyé, ezért cask egyszerűsített változatát készítették el. Az 1991-ben Babbage rajzai alapján elkészített – ugyancsak egyszerűsített változat korszerű anyagokból készült, mégis tekintélyes méretekkel rendelkezett, 340 x 50 x 210 cm volt a mérete, és 4000 alkatrészből állt, viszont hibátlanul működött.
A másik találmány ennél monumentálisabb – a feltaláló haláláig dolgozott rajta – az analitikus gép. Adatbeviteli és eredmény-kiviteli egységből, számolóműből és részeredménytárolóból állt. A gép képes volt lyukkártyákról beolvasni az információkat, tudott utasításokat és adatokat tárolni, matematikai műveleteket végrehajtani és adatokat kinyomtatni. Lyukkártyák vezérelték a számítási folyamatokat is. Megjelent a feltételes vezérlésátadás: egy szám előjelének függvényében a gép kétféleképpen folytatta működését. A tárolómű 200 részeredmény tárolására volt alkalmas. Egy futballpálya területét foglalta el, és öt gőzgép hajtotta. Nem, igazatok van, ez a gép sem készült el a valóságban, de ez volt a digitalis számítógép valódi őse.

Részlet Kovács Győző Válogatott kalandozásaim informatikában c. könyvéből.