מילון מונחים - מחשבים

מחשב

בשם מחשב נקראת כל מכונה המעבדת נתונים, ומבצעת בהם פעולת חישוב על פי תוכנית מוכתבת מראש. מכונת חישוב, לעומתה, היא אמצעי מכני (או אלקטרוני)המעבדת נתונים ללא תוכנית מוכתבת מראש, אלא על ידי משתמש המנחה אותה ללא הרף, צעד אחר צעד, בפעולות שעליה לבצע,ולפיכך אינה בגדר מחשב.
המונח מחשב מתייחס למכונות בעלות יכולת חישוב ועיבוד נתונים(שכיום היא גבוהה מאד) שניתן להזינם בתוכניות מגוונות ומורכבות ביותר, המאפשרות ביצוע מגוון רחב של משימות. במקור מחשבים נוצרו על-מנת לפתור בעיות מתמטיות, אך כיום הם משמשים אותנו בכל תחומי החיים.
כלל הרכיבים שהמחשב מורכב מהם קרויים חומרה. הרכיבים העיקריים הם:
מעבד, המבצע את עיבוד-הנתונים שהמחשב נדרש לבצע.
זכרון, שבו מאוחסנות התוכניות הפועלות במחשב (והנתונים המשמשים תוכניות אלה).
אבזרי קלט-פלט, המשמשים את המעבד לקשר עם העולם הסובב אותו, כגון מקלדת לקליטת נתונים וצג להצגת נתונים.
להפעלת המחשב משמשות תוכניות מחשב (או תוכנה), המפותחות על-ידי מתכנתים תוך שימוש בשפות תכנות. כמו כן,מתכנתים כותבים כל העת תוכנות חדשות המשמשות את קהל המשתמשים במחשב,לביצוע ישומים שונים ומגוונים.
שפת המכונה, שהיא אוסף של הוראות המובן בצורה ישירה (ללא כל תרגום) על-ידי המעבד, היא רצף של סיביות (קוד בינארי), כלומר מורכבת משתי הספרות "0" ו-"1". המושגים הבסיסיים ביותר שהמחשב מסוגל "להבין" ולהתייחס אליהם הם "פועל" או "לא פועל", או במילים אחרות ,"יש זרם חשמלי" או "אין זרם חשמלי". מצב אחד מסומן בקוד "0" ואילו השני בקוד "1". באופן זה ניתן ליצור מספרים ארוכים מאד, המורכבים כולם מהספרות "0" ו-"1", ומעובדות ע"י המחשב לכדי פקודות מורכבות.
מתן הנחיות למחשב בצורה מובנית ואנושית יותר נעשית באמצעות שפות תכנות כגון בייסיק, שפות מחשב, כגון Java, או שפות סימון כגון HTML, המשמשות את המתכנתים לכתיבת התוכנות.
הדגם הנפוץ של המחשב הוא המחשב האישי, ובנוסף לו פועלים מחשבים רבים כשרתים.


היסטוריה של מיחשוב

כבר לפני כ- 2000 שנה היה ברומא כלי מכני לסיוע בחישוב. כלי זה, שהוא מכונת חישוב הראשונה, הוא החשבונייה. זהו כלי יחיד מסוג זה שהיה בשימוש לפני העת החדשה.
בשנת 1642 המציא בלז פסקל מכונת חישוב מכנית, שבאמצעות מערכת של גלגלי שיניים, הייתה יכולה לבצע פעולות חיבור וחיסור פשוטות.
בשנת 1822 המציא צ'רלס בבג' את 'המכונה האנליטית'. המכונה הזו הייתה מסוגלת לקבל הוראות ולאגור נתונים. היה לה אחסון זיכרון, ואפשר היה לתכנת בה. היא אפשרה ביצוע חישובים רבים באופן אוטומאטי. המכונה הייתה זינוק אדיר קדימה בטכנולוגיה של המחשב ובבג' המשיך לפתחה במימון ממשלתי, אך התמיכה הכספית הופסקה בשנת 1842. המכונה האנליטית היא אב-הטיפוס של המחשב המודרני, שהמשך פיתוחו החל מחדש רק המאה ה-20.
לאחר מכן, לא נותר אלא לשפר ולחדש את המצאתו של בבג'. כך עשה ואנור בוּש האמריקני בשנת 1930.המכונה שלו הייתה מכונת חישוב חשמלית, המחשב האנלוגי הגדול הראשון.
ב- 1941, בנה קונרד זוסה בגרמניה מכונת חשבון אלקטרו-מכנית, שפועלת על ממסרים אלקטרומגנטיים.

ב- 1942, ג'ון אטנאסוף וקליפוֹרד ברי בנו באוניברסיטת איווה שבארצות הברית את מכונת החישוב הספרתית האלקטרונית הראשונה.
מחשבי הדור הראשון, מחשבי שפופרת הריק Colossus 1 ו- Colossus 2, נבנו בשנת 1943 כדי לפצח תשדורות גרמניות המוצפנות בצופן לורנץ (הצפנה מתקדמת יותר מזו של האניגמה). שפופרות הריק היו מחזקות את האותות החשמליים שעברו במחשב.
ב- 1944 הווארד ה. איקן בנה לחברת י.ב.מ. מכונת חשבון אוטומטית.

 

ב- 1945 ג. פ. אֶקֶרט וג. ו. מוֹשלי בונים באוניברסיטת פנסילבניה את המחשב 'אניאק'(ראשי תיבות באנגלית:'המכונה האלקטרונית לצירוף מספרים וחישוב) - המחשב האלקטרוני הספרתי הראשון. הוא נועד לחשב מסלולי פצצות ופגזים והותאם לאחר המלחמה לתפקידים אחרים. למרות מהירות הפעולה שלו היה לו חיסרון בולט - הגודל שלו (85 מטר מעוקבים, שקל כשלושים טון).
ב- 1950 בנתה חברת אקרט ומושלי אשר בפילדלפיה את המחשב 'יוניווק 1'(ר"ת באנגלית - מחשב אוניברסלי אוטומאטי), המחשב הראשון שיוצר בייצור המוני.
חברת י.ב.מ. הציגה בשנת 1953 את המחשב המסחרי הראשון שלה - דגם 701 - הפועל על שפופרות ריק.
מחשבי הדור השני: בשנת 1956 נבנה ה-'לֶפרִיקוֹן' - המחשב הטרנזיסטורי הראשון - במעבדות חברת בל; הטרנזיסטור מחליף את שפופרות הריק כדי להגביר אותות חשמליים, וכן פועל בתור מפסק; יתרונו על השפופרות בהיותו קטן, זול, אמין וצריכת החשמל שלו נמוכה.
רק ארבע שנים לאחר מכן, ב- 1960, ממציאים את מחשבי הדור השלישי - מחשבים אלה משתמשים בשבבי צורן(סיליקון) - מעגלים אלקטרוניים מודפסים (המהפכה המיקרו-אלקטרונית) המאפשרים מזעור מחשבים, שכן דוחסים בשבבים מספרים עצומים של טרנזיסטורים זעירים(שיכולת ביצועם יותר טובה מן המקוריים) ורכיבים אחרים העוזרים לתהליך העיבוד. יחד עם התקדמות זו, באו שפות התִכנות העליות, שלהן יש אוצר של מילים הדומות למלים באנגלית.
ב-1971, המציאו את מחשבוני הכיס; באותה שנה הוציאה חברת אינטל] פטנט על המיקרופרוססור - המעבד הזעיר - הוא השבב המרכזי שבו נמצאת יחידת הפיקוח של המחשב; בעצם, זהו מחשב שלם הפועל על שבב צורן אחד(גודל השבבים - X11 ס"מ בערך). בעקבות הצלחת המעבד הזעיר חל קיצוץ משמעותי בעלויות החישוב, תוך בנייה מתמדת של מחשבים קטנים וזולים יותר שיש להם אותו כוח חישוב שהיה למחשבים הגדולים.
בקליפורניה, ב-1975, נבנה המחשב האישי הראשון - 'אלטיאר'. בשנה זו החלה המהפכה של 'מחשב בכל בית' - המחשב הופך מכלי למומחים ומדענים בלבד, לכלי שיש לכל אזרח אמריקאי ממוצע בבית.
כעבור שנה, ב-1976, הוקמה חברת אפל(Apple), שהיא כיום חברה גדולה לייצור מחשבים אישיים המכונים "מקינטוש".
מחשבי הדור הרביעי: ב-1980 החלה התפשטות רחבה מאוד של שני סוגי מחשבים:
א. מחשבים אישיים - מחשבים אישיים זולים וקטנים, לתפוצה ביתית המונית; הגדילה התמידית של עוצמתם, מהירותם, ואפשרויות התקשורת שלהם הפכה אותם מכלי משחק לפריטים חיוניים בכל תחום עיסוק. בשל הביקוש הרב, ובגלל שהרבה אנשים לא ידעו איך להשתמש במחשבים, החלו לתכנת תוכנות 'ידידותיות', כלומר, תוכנות קלות לשימוש, שלא נידרש מהמשתמש ידע רב במחשבים.
ב. מחשבים גדולים - מכונות רבות עוצמה המטפלות בכמויות מידע גדולות וחישובים מסובכים הנחוצות לפעילות של חברות גדולות. למחשבים הללו יש גם יכולת לעבוד עם עשרות מסופים בו-זמנית, המאפשרת למשתמשים רבים לעבוד בעת ועונה אחת.
בשנות התשעים: מחשבי הדור החמישי מתקרבים כיום לכ- 1,000,000,000 חישובים בשנייה אחת.