كيف اخترع الكمبيوتر

اختراع أول نموذج حاسوبي

مخترع أول نموذج حاسوبي

يعود الفضل في إنشاء أول نموذج حاسوبي إلى المُخترع وعالم الرياضيات الإنجليزي تشارلز بابيج، وذلك عندما قرّر إنشاء آلة حسابية تُعرف بمُحرك الفرق (بالإنجليزية: Difference Engine)؛[١] وكان تشارلز عالماً ذو اهتمامات مُتعدّدة حيث نشر ما يزيد عن 90 ورقة بحث علمية مُختلفة، واخترع العديد من الاختراعات المُذهلة؛ كفحص تنظير قاع العين، ومُسجلات الصندوق الأسود، كما اقترح استخدام طاقة المد والجزر كبديل عن الفحم الذي يُستخدَم في تشغيل القطارات، فضلاً عن اختراعه لكاشف زلزالي، وغيرها العديد من الاختراعات والمُساهمات العلمية المتميزة في مجالاتٍ متعدّدة.[٢]

أسباب اختراع أول نموذج حاسوبي

أمر القائد الفرنسي نابليون بونابرت عام 1790م بالتبديل من نظام القياس القديم إلى النظام المتري الجديد، ولفترة تزيد عن 10 أعوام من الزمان أجرى المُختصون العديد من الحسابات لإتمام عملية التحويل هذه، إلا أنّ كل تلك الجهود باءت بالفشل لصعوبة إنجاز البشر لمثل تلك الحسابات الدقيقة والكبيرة.[٣]

شَهِد عام 1819م زيارة تشارلز بابيج لمدينة باريس الفرنسية؛ حيث شاهد بابيج خلال تلك الزيارة الجهود الكبيرة التي بُذِلت لإنجاز المشروع الضخم الذي أطلقه نابليون، وتساءل عن إمكانية إنجاز هذه الحسابات من خلال آلة قادرة على ذلك بشكل سهل وبأخطاء قليلة، حيث كان يؤمن أنّ الآلات يُمكنها القيام بما يعجر البشر عن فعله، لذا بعد عودته إلى إنجلترا قرّر إنشاء آلة يتم من خلالها إنجار العمليات الحسابية التي يعجر البشر عن القيام بها.[٤]

تعزّزت إرادة تشارلز بابيج ببناء آلته الحاسوبية من خلال عمله كعضو في الجمعية الفلكية الملكية الإنجليزية؛ حيث رأى أنّ الحاجة ماسة لبناء وتصميم جهاز ميكانيكي يُمكن من خلاله أتمتة الحسابات الفلكية، وكتب ورقة بحثية بعنوان “حول المبادئ النظرية لآلية حساب الجداول”، وفازت بأوّل ميدالية ذهبية للجمعية الملكية في عام 1823م، وناقش خلالها بابيج أهمية إنشاء جداول فلكية دقيقة وأثرها على سلامة البحارة في البحر.[١]

البدء بإنشاء أول نموذج حاسوبي

أدّت الأسباب السابقة إلى عزم بابيج على إنشاء نموذج حاسوبي قادر على إنجاز العمليات الحسابية المُختلفة تلقائيّاً، وتمكّن من تحصيل تمويل مالي من الحكومة البريطانية لإنجاز مشروعه، فأنشأ ورشة خاص ة لبناء هذه الآلة التي أرادها بابيج أن تكون قادرة على إنجاز الحسابات لأعداد تصل إلى 30 خانة،[١] وشَهِد العام 1822م تطوير أول آلة حاسبة ميكانيكية عبر التاريخ عُرِفت باسم مُحرك الفرق (بالإنجليزية: Difference Engine)، وهي آلة تحتوي على جزء من المكونات التي تحتويها أجهزة الكمبيوتر الحديثة؛ حيث احتوت على مساحة تخزين تُحفظ خلالها البيانات لمُعالجتها لاحقاً، كما احتوت الآلة على آلية للحصول على ناتج العمليات الحسابية التي تُجرى خلالها.[١]

أدّى عدم اكتمال تمويل الحكومة البريطانية لمشروع بناء آلة مُحرك الفرق إلى عدم إكمال بابيج لنسخةٍ وظيفية كاملة النطاق من هذه الآلة، إلا أنّ متحف لندن للعلوم عام 1991م أكمل ما بدأ به بابيج؛ حيث أكمل بناء آلته التي تُعرض حالياً في متحف تاريخ الكمبيوتر.[٥]

اختراع أول كمبيوتر

سبب اختراع أول كمبيوتر

فكّر تشارلز بابيج أثناء تطويره لآلة مُحرك الفرق في اختراع آلة متطورة لا تقتصر في عملها على القيام بالحسابات الرياضية فقط، حيث فكّر في تطوير آلة ثورية صالحة للاستخدام العام في جميع مجالات حياة الإنسان،[٦] ومن هنا قرّر بابيج -الذي يُعتبر أبو الكمبيوتر عبر التاريخ- إنشاء أول جهاز كمبيوتر، وأطلق عليه اسم المُحرك التحليلي (بالإنجليزية: Analytical Engine)، وبدأ بالعمل على تطويره عام 1833م،[٧]

مكونات أول كمبيوتر

احتوى جهاز المُحرك التحليلي على المكونات الرئيسية التي تتضمنها أجهزة الكمبيوتر الحديثة ولكن بمسميات مُختلفة، حيث أطلق على وحدة المعالجة المركزية اسم الطاحونة (بالإنجليزية: Mill)، بينما أُطلق اسم المخزن (بالإنجليزية: Store) على تلك الوحدة التي تُشبه وحدة عمل الذاكرة في الأجهزة الحديثة، وأُطلق اسم القارئ (بالإنجليزية: Reader) على الجهاز المُستخدَم لإدخال الأوامر والتعليمات إلى جهاز المُحرك التحليلي، كما احتوت الآلة الجديدة على طابعة يُمكن من خلالها إخراج نتائج عمليات المُعالجة على الورق.[٤]

استُخدمت البطاقات المُثقبة كآلية إدخال للبيانات إلى كمبيوتر المُحرك التحليلي، والذي كان قابلاً للبرمجة من خلال طُرق مُعينة، وذلك حين اخترعت آدا لوفلايس آلية لبرمجة عملية إدخال البيانات إلى الجهاز، وهو الأمر الذي جعلها تُعدّ أول مُبرمجة لجهاز الكمبيوتر في العالم.[٨]

اكتمال إنشاء أول كمبيوتر

أراد تشارلز بابيج أن يتكون جهاز الكمبيوتر الذي اخترعه من أكثر من 12 ألف قطعة ميكانيكية بحيث يصل وزنه إلى حوال 15 طُناً، وكان من المُفترض عمل هذه الآلة الميكانيكة بالبخار، إلا أنّ المنية وافت بابيج قبل تمكّنه من بناء النموذج الكامل لآلته الحاسوبية، وعُثِر على حوالي 5 آلاف صفحة تركها بابيج ليُوضّح خلالها كل الأفكار والمُلاحظات المُتعلقة ببناء هذه الآلة، وحالياً تُدرس تلك الأفكار والملاحظات التي خلفها بابيج من قِبل علماء مُختصّين من أنحاء العالم لبناء نموذج كامل من كمبيوتر المُحرك التحليلي ليتم إظهاره للعالم في عام 2021م عند الاحتفال بالذكرى 150 لوفاة تشارلز بابيج.[٩]

أول ظهور لمصطلح الكمبيوتر

يعود ظهور مُصطلح الكمبيوتر لأول مرة عبر التاريخ إلى الستينيات من القرن التاسع عشر ميلادي، وتحديداً خلال العام 1613م، وذلك عندما تطرق إليه الكاتب ريتشارد بريثويت في كتابه (The Yong Mans Gleanings)، حيث كان يُشير هذا المُصطلح إلى الشخص البشري الذي يقوم بإجراء العمليات الحسابية المُختلفة، وظل هذا التعريف مُرتبطاً بكلمة الكمبيوتر حتى ظهور الثورة الصناعية التي أدّت إلى إنشاء آلات ميكانيكية تُعنى بعملية إجراء الحسابات.[١٠]

المراجع

1. ^ أ ب ت ث Paul Freiberger (28-6-2017), “Difference Engine”، www.britannica.com, Retrieved 14-2-2021. Edited.
2. ↑ “CHARLES BABBAGE”, www.computerhistory.org, Retrieved 14-2-2021. Edited.
3. ↑ Khachina Busolo (14-5-2018), “Who Invented The Computer?”، www.worldatlas.com, Retrieved 14-2-2021. Edited.
4. ^ أ ب William Harris (12-3-2019), “Who Invented the Computer?”، science.howstuffworks.com, Retrieved 14-2-2021. Edited.
5. ↑ Computer Hope (27-2-2019), “Difference engine”، www.computerhope.com, Retrieved 14-2-2021. Edited.
6. ↑ Paul A. Freiberger, Michael R. Swaine، “Analytical Engine”، academic-eb-com.eres.qnl.qa, Retrieved 14-2-2021. Edited.
7. ↑ “History of Computers”, www.toppr.com, Retrieved 14-2-2021. Edited.
8. ↑ “Analytical Engine”, www.encyclopedia.com,7-2-2021، Retrieved 14-2-2021. Edited.
9. ↑ Benjamin Rhodes (11-7-2020), “Building the Modern Computer: Babbage’s Analytical Engine”، medium.com, Retrieved 14-2-2021. Edited.
10. ↑ Computer Hope (30-6-2020), “When was the first computer invented?”، www.computerhope.com, Retrieved 14-2-2021. Edited.