איך הומצא המחשב?

המחשבים הפכו בעשורים האחרונים לחלק בלתי נפרד מחיינו: הם נמצאים בכל מקום, עושים במקומנו סוגים שונים של פעולות, ובכלל, אנחנו מרגישים שבלעדיהם לא היינו יכולים להסתדר.

כדי שמכשיר מסוים יקרא מחשב הוא צריך למלא כמה תנאים: צריכה להיות לו יכולת לקלוט נתונים, לשמור אותם בזיכרון, לעבד אותם באמצעות רצף של פקודות שמאוחסנות גם כן בזיכרון שלו (תוכנית מחשב) ולפלוט את תוצאות העיבוד על המסך או בצורה אחרת.

זו הסיבה שמחשבון אינו מחשב, כי כדי לקבל תוצאה מסוימת או לחשב תרגיל אנחנו צריכים להנחות אותו מה לעשות בכל שלב של החישוב.

לעומת זאת, הפלייסטיישן, המחשבים במעבורות החלל, אלה שמפקחים על הכסף בבנק והמכשיר על השולחן בבית הם אכן מחשבים, שעקרון הפעולה שלהם זהה אבל הם שונים בגודלם ובמהירות עבודתם.

ממכונת האריגה למחשב

את "אביו" של המחשב פיתח כבר בשנת 1801 המהנדס הצרפתי ז'וזף מארי ז'קאר. אלא שההמצאה שלו הייתה דווקא נול אריגה. מה הקשר בין השניים?

בתוך המכשיר הזה הורכבו כרטיסים מחוררים שתאמו את תבנית האריגה הרצויה. מחטים מיוחדות שהוכנסו לנקבים שחזרו את התבנית שוב ושוב, וכך הנול ארג את הציור שתוכנן באמצעות הכרטיסים ששימשו כאן בתפקיד תוכנית המחשב. בכל פעם שרצו לשנות את הדוגמה החליפו רק את הכרטיס.

בהשראת כרטיסי הניקוב של ז'קאר, תכנן ב-1833 המתמטיקאי האנגלי צ'ארלס בבג' מכונה שתבצע פעולה מתמטית באותו אופן. הוא הציע שהמנוע האנליטי, כך כינה את המצאתו, יופעל על ידי מנוע קיטור ויוכל לקרוא שלושה סוגים של כרטיסי ניקוב: כרטיסי נתונים, הוראות חישוב והוראות להעברת נתונים מהזיכרון ליחידת העיבוד ובחזרה.

אבל מה שהפך את ההמצאה הזו למחשב הראשון היה העובדה שהוא תוכנן על פי אחד מהעקרונות החשובים ביותר של המחשב המודרני - ההפרדה בין קליטת המידע, העיבוד שלו והפלט שמתקבל אחר כך. התכנון היה מבריק, אבל בבג' לא הצליח לגייס מספיק כסף כדי לסיים את בנייתו, וכך המחשב האמיתי הראשון נשאר בינתיים רק על הנייר.

כרטיסי ניקוב

הקפיצה המשמעותית הבאה התרחשה בשנת 1889, אז המציא המהנדס האמריקני הרמן הולרית' מכשיר שהצליח לייצר כרטיסי ניקוב, כמו אלה שהשתמשו בהם בנול האריגה, ו"לקרוא" אותם באופן חשמלי. ב-1896 הקים הולרית' חברת מחשבים שמאוחר יותר התאחדה עם חברות נוספות וב-1924 הפכה לחברה המפורסמת איי.בי.אם.

כרטיסי הניקוב הכילו מידע מקודד, כלומר כל מקום על הכרטיס ייצג נתון מסוים, כמו ספרה במספר. לדוגמה, אם רצו להכניס את הנתון 58, ניקבו את המקום שעליו כתוב 8 בעמודה הראשונה ואת המקום שעליו כתוב 5 בעמודה השנייה. כדי להציג אותיות היו מנקבים כמה חורים בכל עמודה לפי קוד ידוע מראש.

אחר כך עברו לעבוד בשיטה הבינארית – כלומר רק בעזרת הספרות 1 ו-0. כל מספר, אות או סימן קיבלו ייצוג בינארי והמילה הבינארית נוקבה על גבי הכרטיס. אם במקום מסוים היה ניקוב, המשמעות הייתה ששם מופיעה הספרה 1, והעדר ניקוב סימן את 0.

כך נוצרה שפה חדשה שבעזרתה כל המספרים, האותיות ואפילו הפקודות יוצגו על ידי שתי הספרות האלה ובעזרתן הרכיבו נתונים, וגם הוראות ופקודות שעל פיהן פעל המחשב.

המאמצים לפיתוח המחשב נמשכו במהלך המאה ה-20, אבל צריך להודות שהממציאים והמפתחים לא הבינו עד כמה משמעותי יהיה המחשב בעולם המודרני. אומרים שבשנת 1943 הצהיר תומס ווטסון, הנשיא הראשון של חברת איי.בי.אם, שבעולם יש ביקוש לחמישה מחשבים אישיים במקרה הטוב... כמה שהוא טעה!

הכתבה התפרסמה במגזין "גלילאו צעיר" מבית מוטו תקשורת

לכתבות נוספות של גליליאו צעיר באתר ifeel