أحمد سعد
يُعتبر الترانزيستور أحد أهم مكونات الأجهزة الحاسوبية، كما ويُعدّ تطويره من أهم أسباب التقدم التكنولوجي فى العصر الذي نعيشه الآن. فى هذا المقال، سوف نناقش مراحل تطور الحاسوب بدءاً من جذور الفكرة نفسها ومروراً بظهور الترانزيستور كعنصرٍ بارز في وجود الحواسيب كما نعهدها الآن، حتى ظهور الإنترنت.
الآن تورينج
هو أحد العلماء المتميزين والرائدين في علوم الحاسوب، تمكّن من تطوير آلةٍ يُمكنها فك الشفرة في رسائل الألمان، وكان هذا النجاح باهرًا بعد عامين من العمل، ولضخامة هذا الاكتشاف سُمي حينها القنبلة (The Bomb) ، وكان لفك شفرة «إينجما» دورٌ مُباشر في تعطيل تقدم القوات الألمانية وحلفائها، ما عجّلَ بإنهاء الحرب، وانتهاء هتلر ونظامه النازي في 1945.
استكمل «تورينج» العمل على جهازه «القنبلة» بعد الحرب، إلى أن كشف عمّا يُعتبر نموذج أولى للحاسب الآلي، وهو الكمبيوتر التخزينيّ والذي يُخزن البرامج على ذاكرته الداخلية “ACE ” Automatic Computing Engine وقد فتح هذا النموذج المجال للتطوير الأمريكي فيه على نحوٍ موازي.
وفي هذه الصورة توضيح لشكل الالة التي اخترعها تورينج:
ويُعتبر هو واضع حجر الأساس للحواسيب و الذكاء الاصطناعي لذلك يطلق عليه “أبو علوم الحاسوب النظرية والذكاء الاصطناعي” .
قاد تورينج نقاشاتٍ فلسفية حول قدرة الآلات في أن تفكر مثل الدماغ البشرية وقد وضع اختباراً يُبين ما إذا كانت الآلة تمتلك ذكاءً أم لا.
يتكون هذا الاختبار في الأساس من ثلاث أجهزة حاسوب؛ كل جهاز معزول تماماً عن الجهازين الآخرين، اثنان منهم يتم تشغيلهم بواسطة بشر لديهم خبرة في مجال البرنامج الذكي الذي نقوم باختباره، والجهاز الثالث يعمل بواسطة البرنامج الذكي، الإنسان الذي يعمل على الجهاز الأول يعتبر السائل، في حين يعتبر كل من الإنسان الذي يعمل على الحاسوب الثاني والحاسوب الثالث (الذي يُشغل بواسطة البرنامج الذكي)، يعتبران المستجوبين، يقوم السائل باستجواب كلٍ من الإنسان الآخر والحاسوب بصيغة معينة وخلال فترة زمنية محددة عدّة مرات، ثم بعد أن يحصل على الإجابات منهما يحاول أن يحدد مصدر كل إجابة، هل هي من الإنسان أم من الحاسوب؟ وإذا لم يستطع السائل تحديد ما إذا كانت الإجابة التي حصل عليها مقدمه من الحاسوب أو إنسان آخر؛ يعتبر الحاسوب (البرنامج الذكي) قد اجتاز هذا الامتحان، وحينها يصح وصف الالة بالذكاء لأنه حاكى وماثلَ طريقة تفكير الإنسان وأعطى نفس إجاباته.
في 2013 وبعد أكثر من نصف قرنٍ على وفاته، منحت المملكة المتحدة تورينج عفوًا ملكيًا، وعرف العالم بعد نصف قرنٍ أن تورينج كان سببًا لإنهاء الحرب العالمية الثانية، وأن جهازه ذاك هو مهد تكنولوجيا الحاسب الآلى الآن.
قُدّمت قصة حياة آلان تورينج في 2014 في الفيلم الشهير “The Imitation Game”
اختراع الترانزيستور في عام 1947
يحتوي المخ البشري على 100 مليار خلية عصبية (Neuron)، إنها تلك المحولات الصغيرة التي تساعدنا على التفكير و تذكر الأشياء. وبالنسبة للحاسوب، فهو أيضًا لديه هذه المحولات البسيطة ولكنها في هذه الحالة يطلق عليها اسم Transistor.
جاء وراء اختراع الترانزيستور ثلاثة علماء أمريكيون، وهم: جون باردين، والتر براتين، وليام شوكلي بمعامل “AT & T bell” في الولايات المتحدة الأمريكية ، هو بلورة من مادة شبه موصلة مطعمة بالجيرمانيوم و السيليكون تحتوي على بلورة رقيقة جدًا بحيث تكون المنطقة الوسطى منها شبه موصل موجب أو سالب وله قدرة كبيرة على تكبير الإشارات الإلكترونية .وقد جاء اسم الترانزستور من الكلمة الإنجليزية “Transfer -resistor” التي تعني ناقل المقاومة.
وحتي الان يُطور الترانزيستور لملائمة التطبيقات والاختراعات الحديثة.
استخدامات الترانزيستور :
1/ الترانزستور كمكبر:
يعمل الترانزستور كمكبر amplifier حينما يأخذ تيار كهربي ضعيف من ناحية ثم يقوم بتقوية هذا التيار ويبعثه مرة ثانية في الناحية الأخرى، يمكن أن تفكر في الترانزستور على أنه جهاز تقوية السمع الذي يستعمله من يعانون من ضعف السمع حيث يقوم بتجميع كل الاصوات الموجودة في المحيط ثم يقويها ويعيد بثّها في أذن الشخص.
تطبيقات يستخدم فيها: بعض الهواتف المحمولة، التلفاز، مكبرات الصوت أو النقل الراديوي أو معالجة الإشارات.
2/الترانزستور كمفتاح :
في هذا الاستخدام، تعمل الترانزستورات كمفتاح للتحكم في تدفق التيار الكهربي، حيث يوجد حالتان لتدفق التيار: صفر Zero أي لا تيار، وواحد One وجود تدفق للتيار الكهربي.
ومن أمثلة دوائر المفاتيح، دائرة الباعث المتصل بالأرض، ففي الشكل المقابل عندما يزداد جهد القاعدة يزداد التيار في المجمع وعلى الحمل المقاومة وبالتالي يقل الجهد في المجمع بسبب المقاومة.
تطوير لغة برمجة الكوبول (COBOL) كأول لغة برمجة حاسوب
في عام 1953 استطاعت جريس هوبر تطوير أول لغة برمجية للكومبيوتر والتي سميت بالكابول ويطلق عليها ” الأم الكبري للكابول”. وفي عام 1959 تم تطوير لغة الكابول بواسطة مؤتمر نظم لغات البيانات (the Conference on Data Systems Languages “CODASYL”)
وقد طُوّر جزء منها بواسطة وزارة الدفاع الامريكية حيث أنها طلبت من شركات تصنيع الكومبيوتر إنشاء نسخة صغيرة/ محمولة لمعالجة البيانات، وقد زاد هذا من سرعة انتشارها.
وهي لغة صُممت للأغراض التجارية ويتم استخدامها إلي الآن في بعض التطبيقات القديمة وقد أدّى انخفاض شعبيتها إلى تحويل برامجها علي المنصات البرمجية الحديثة.
أول نظام تشغيل طوره بيل جيتس و بول آلان في 1975
تَعرّف بيل جيتس على الحاسوب في عام1967م، عندما قررت مدرسة ليكسايد التي درس بها “بيل جيتس” و”بول الآن” شراء جهاز حاسوب لتعريف طلابها بعالم الحاسبات، وكانت أجهزة الحاسوب في ذلك الوقت ما تزال كبيرة الحجم ومكلفة، فقررت المدرسة شراء حسابات مستخدمين بمدة زمنية محددة من شركة جنرال إلكتريك.
ومنذ تلك اللحظة أصبح بيل شغوفاً بالحاسوب فقد أمضى غالبية وقته في غرفة الحاسوب في المدرسة منشغلاً بكتابة البرامج وتطبيقها وفي هذه الغرفة تعرف بيل على بول آلان وكان شغوفاً بالحاسوب أيضاً.
شَكل مجموعة طلابية تشمل بيل غيتس، وبول آلان، وريك ويلاند، وكينت إيفانس مجموعةً أسموها “مبرمجو ليكسايد”. وأتاحت هذه الفرصة للمجموعة إمكانية دراسة برامج النظام، واكتسبوا خبرة برمجية واسعة في لغات برمجة كانت شائعة في ذلك الوقت.
كان مشروع “بيل” و”بول آلان” إنشاء شركة صغيرة خاصة بهما فقط أسمياها (Traf-O-Data)، وقاما بتصميم جهاز حاسوب صغير يهدف لقياس حركة المرور في الشوارع، واستخدما في تصميمه معالج إنتل 8008. حققت هذه الشركة الصغيرة ربحاً مقداره 20 ألف دولار أمريكي في عامها الأول.
في عام 1974م كان بول آلان متوجهاً لزيارة صديقه بيل توقف أمام متجر صغير ليطلع على بعض المجلات، فوقع نظره على مجلة إلكترونيات شهيرة حيث ظهر على غلافها صورة لحاسوب ألتير 8800، وكتب تحت الملف: “أول حاسوب ميكروي مخصص للأغراض التجارية”، فاشترى بول المجلة وانطلق مسرعاً لرؤية بيل. خلال أيام اتصل بيل بشركة ميتس الشركة المنتجة لحاسوب ألتير 8800، وأخبرهم أنه قد طوّر هو وزميله “بول آلان” برنامج مترجم للحاسوب مكتوباً بلغة البرمجة بيزيك ولم يكن بيل وآلان قد كتبا سطراً برمجياً واحداً لهذا الحاسوب ووافقت الشركة على مقابلتهما وتجريب النظام الجديد. مما دفعهما للبدء بالعمل وبسرعة على كتابة البرنامج. وبعد مرور ثمانية أسابيع من العمل المستمر أصبح برنامجهما جاهزاً، فاستقل بول آلان الطائرة متوجهاً إلى الشركة لعرض البرنامج.
في الاجتماع عمل البرنامج بكل سلاسة ودون أي أخطاء، تعاقدت شركة ميتس مباشرة مع كلٍ من بيل وبول لشراء حقوق الملكية للبرنامج.وبعد ذلك قرر الاثنان إنشاء شراكة خاصة بينهما لتطوير البرامج، أسمياها شركة “Micro-Soft” وتشكل هذا الاسم من الكلمتين “Microcomputer” و.”Software”
ستيف يخترع أول حاسوب شخصي منزلي
في عام 1976 قام “ستيف وزنياك” بتصميم أول لوحة تحتوي دوائر متكاملة “mother board”
أطلق عليها اسم ابل 1″ Apple-1″ وتم تسويقها بواسطة صديقه ستيف جوبز وقام الثنائي بعد ذلك بإنشاء شركة ابل apple””.
وفي العام 1977 قام الثنائي بتصميم جهاز حاسوب كامل و أبل2 هو بداية تشكيل مجتمع مستخدمي أبل حينها.وعند توصيل الجهاز ابل2 بجهاز تلفزيون ملون يظهر النظام بألوان رائعة وجذابة. تم بيع الملايين من أبل 2 بين عامي 1977 و 1993
أسهمَ “ابل 2” في تطوير التعليم فى ذلك الوقت حيث أعطت شركة أبل الآلاف من أبل 2 إلى المدارس، مما يعطي الطلاب سهولة استخدام أجهزة الكمبيوتر الشخصية.
تيم بيرنرز لي يطور الـ HTML في 1990
في عام 1980، قام الفيزيائي Tim Berners-Lee والذي كان عاملاً في المؤسسة الأوروبية للأبحاث النووية “سيرن” بإعداد نموذج بدائي لنظام يمكّن باحثي سيرن من استخدام ومشاركة المستندات.
وفي عام 1989 قام بكتابة مذكرة يقترح فيها نظام نص فائق” hypertext” قائم على الإنترنت، مهمته عرض المستندات التي يتم تناقلها عبر الشبكة، وقام بتطوير لغة HTML” ” وبكتابة برامج المزود والمتصفح في أواخر عام 1990.
كان أول وصف للجمهور من الاتش تي ام ال ” HTML” لأول مرة على شبكة الانترنيت عن طريق بيرنرز لي في أواخر عام 1991.
فهو يصف 18 من العناصر الأولى التي تتألف منها, نسبياً يُعدّ التصميم بسيط في الاتش تي ام ال باستثناء علامة الارتباط التشعبي Anchor <a>, أحد عشر من هذه العناصر لا تزال موجودة في الاتش تي ام ال .
لغة ترميز النص التشعبي هي لغة العلامات التي تستخدم متصفحات الويب لتفسير وتأليف النص والصور وغيرها من المواد في صفحات الويب المرئية أو المسموعة.
يتم تعريف وترميز الخصائص الافتراضية لكل بند من الاتش تي ام ال في المتصفح, وهذه الخصائص يمكن تغييرها أو تحسينها عن طريق استخدام مصمم صفحة ويب اضافية.
المصادر:
- إعداد: أحمد سمير.
- مراجعة: أحمد سعد.
- تدقيق لغوي: سارة تركي.
