Download "Verileri, program adı verilen bir dizi komuta göre işleyip bunun sonucunda insanlara bilgi üretir."
1 BĐLGĐSAYAR NEDĐR? Bilgisayar; verileri kabul eden, saklayabilen, değerlendiren ve sonuçları kullanıcının istediği biçimde verebilen elektronik cihazlardır. Verileri, program adı verilen bir dizi komuta göre işleyip bunun sonucunda insanlara bilgi üretir. Giriş birimleri ile dış dünyadan aldıkları veriler üzerinde aritmetiksel ve mantıksal işlemler yaparak işleyen, bu işlenmiş bilgileri çıkış birimleri ile kullanıcılara ileten, istenildiğinde bu bilgileri saklayabilen, donanım (hardware) ve yazılım (software) dan oluşan elektronik bir makinedir. Evlerde ve iş yerlerinde kullanılan küçük tip bilgisayarlara kişisel bilgisayar (PC: Personal Computer) denir. İlk PC IBM tarafından 1981 yılında piyasaya sürülmüştür. BĐLGĐSAYARIN TARĐHÇESĐ İnsanoğlu, M.Ö yıllarında paralı alışverişin başlaması ile sayma işlemine ihtiyaç duydu. Bilgisayar kavramının tarihçesi, insanoğlunun hesap yapmak amacıyla icat ettiği makinelerle başlamaktadır. Bunun sebebi, gün geçtikçe artan hesap yapma gereksinimini, elle ya da zihinsel yöntemlerle karşılayamamaları olabilir. M.Ö yıllarında ise bu işlemlerde kullanılmak üzere Abaküs adı verilen hesaplayıcılar bulundu. Donanım Gelişimi 16. yüzyılda Avrupalı bilim adamları çeşitli alanlardaki bilimsel çalışmalar için, giderek artan bir yoğunlukta aritmetiksel işlemler ile ilgileniyorlardı. Napier in 1614 te logaritmayı bulmasının ardından 1621 de William Oughtred, logaritmik hesaplamalarda kullanılmak üzere ilk Sürgülü Cetveli (Slide Rule) geliştirmiştir. Sürgülü cetvel, önceleri çok karmaşık ve zor kullanımlı bir araç olarak kabul edilmesine rağmen sonraları taşınabilir hesap makinelerinin keşfine kadar tüm matematik işlemlerinde yoğun olarak kullanılan bir araç haline gelmiştir. Pascalline Hesap makinesi sayılabilecek ilk ciddi icat, Fransız matematikçi Blaise Pascal tarafından geliştirilmiştir. Pascal, On altı yaşında iken, 1642 yılında Pascalline adlı mekanik hesap makinesini icat etmiştir. Leibniz Çarkı Alman matematikçi Gottfried Wilhelm Leibniz, Pascal ın 1642 yılında geliştirdiği hesaplayıcının fonksiyonlarını daha da artırarak, 1671 yılında Leibniz Çarkı adlı aygıtı icat etmiştir. Fark Makinesi Charles Babbage ( ), matematiksel işlemlerin yanı sıra, günlük hayatta karşılaşılan bazı problemleri de çözebilen bir makineyi 1830 yılında icat etti.
2 Charles Babbage 1830 larda Analitik Makina olarak adlandırdığı, buhar enerjisiyle çalışacak, dişlilerden, sayaçlardan ve bağlayıcılardan meydana gelecek, delikli kartlar yardımıyla denetlenecek bir makine daha tasarladı. Bu cihaz iki bölümden meydana gelecekti; sayıların ve ara sonuçların depolanacağı bir bellek (memory) işlemleri gerçekleştiren bir işlemci (processor) Mali olumsuzluklar ve tasarındaki bazı aksaklıklar nedeniyle geliştirilememesine rağmen, Analitik Makina ilerisi için önemli bir hareket noktası olmuştur. Özellikle bellek ve işlemci kavramları bundan sonraki gelişmelerde oldukça önemli bir yer tutacaktır yılında öldüğünde, bu Analitik makinası istenilen seviyeye gelememişti. Babbage'ın yaptığı hesaplar ve çizimleri, hesap makinalarının ve bilgisayarların temelini oluşturur te Fransız bir tekstil sanayicisi olan Joseph Marie Jacquard ilk kez bir makineyi kendi kendine çalışabilecek konuma getirmiştir. Bu işlemi delikli kartlar (punched cards) kullanarak gerçekleştirmiştir. Bu kartlar ikili sisteme göre hazırlanmış, üzerlerinde belirli aralıklarla delikler olan ve her delik ve delikler arası boşluğa göre sayı değerleri alan en eski bilgisayar programlama araçlarıdır yılında İsveçli matbaacı Pehr George Scheutz, Babbage dan esinlenerek yarattığı Fark Makinasını Londra da sergilemiştir. Mark-I Alman asıllı bir Amerikalı olan istatistikçi Herman Hollerith ( ), 1890 yılı nüfus sayımında delikli kart sistemini kullanan, kendi geliştirdiği ve Mark-I adını verdiği makineyi kullanmıştır. Mark I ile nüfus sayımının değerlendirilme süresi dörtte bir oranında düşmüştür. Hollerith, makinesinde yaptığı geliştirmelerle seri üretime 1896 yılında kurduğu Tabulating Machine Company adlı bir şirket ile devam etmiştir. İleride bu firma, daha çok ofis araçları ve saat üreten başka bir firma ile birleşerek IBM (International Business Machines) ismini alacaktır ve günümüze kadar bilgisayar dünyasının en önemli şirketi olma unvanını koruyacaktır. Mark-Ic Harward Üniversitesinden Howard Hattaway Aiken in ( ) tasarladığı ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator-Otomatik Dizi Denetimli Hesap Makinesi) projesi, IBM firması ile gerçekleştirdiği ortak çalışmalar sonucunda 1944 yılında Mark Ic adlı makinenin üretilmesiyle sonuçlanmıştır. Saniyede 5 işlem yapabiliyordu ve 18 m uzunluğunda ve 2,5 m yüksekliğindeydi. Bu makine, insan müdahalesi olmadan hazırlanan bir programı yürüten ilk bilgisayar olmuştur. Bununla birlikte Mark Ic, elektronik bir bilgisayar değildir; elektromekanik olarak sınıflandırılmaktadır ENIAC
3 Mark Ic den kısa bir süre sonra, Pensilvanya Üniversitesinden John William Mauchly ( ) ile John Presper Eckert ( ), ENIAC (Elektronik Sayısal Bütünleştirici ve Hesaplayıcı) isimli sayısal elektronik bilgisayarı 1946 yılında tamamlamışlardır. Yapımında 18,000 adet elektronik tüp kullanılan ENIAC, 150 kwatt gücünde idi ve 50 ton ağırlığıyla 167 m 2 yer kaplıyordu. Saniyede 5000 toplama işlemi yapabiliyordu ki bu da Mark-Ic den 1000 kat daha hızlı olduğu anlamına geliyordu. Lambaların hepsi çalıştığında, mühendis ekibi, bir problemi çözmek için 6000 kabloyu elle fişe takarak ENIAC'ı kurmaktalardı. MANIAC Mart 1952 yılında ortaya çıktı. Onu ikinci versiyonu olan ve 1957 yılında yapılan MANIAC II geçti. Üçüncü bir versiyon MANIAC III 1964 yılında Chicago Üniversitesi Bilgisayar Araştırma Enstitüsü'nde yapıldı. EDVAC ENIAC projesinin, yine Eckert & Mauchly ikilisi tarafından, matematikçi John Von Neumann ın ( ) 1945 yılında yayınladığı bir raporda yer alan görüşleri doğrultusunda geliştirilmesi sonucunda, 1946 yılında Amerikan ordusuna ait Balistik Araştırmalar Laboratuarı nda EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer-Elektronik Ayrık Değişken Otomatik Bilgisayar) adlı yeni bir bilgisayar üretilmiştir. Bu bilgisayar, geliştirilen yeni bellek teknolojisi sayesinde ENIAC dan on defa daha küçüktür ve ENIAC ın yüz katı kadar daha hızlı çalışabilmektedir. EDVAC, kendisinin getirdiği bir yenilik olarak komutların da diğer veriler gibi bilgisayara dışarıdan girilebilmesini sağlıyordu. UNIVAC EDVAC dan sonraki gelişme, 1951 yılında yapılan UNIVAC isimli bilgisayardır. Aynı ekip tarafından geliştirilen UNIVAC, ilk defa manyetik teyp kullanarak verileri depolayan bilgisayar olma özelliğine sahiptir. Böylece günümüzde kullanılan manyetik disklerin (floppy disket ve sabit diskler gibi) temelleri atılmıştır. UNIVAC Ayrıca sistemin önceki bilgisayarlara göre önemli bir farkı, yeni ve gelişmiş bir bellek teknolojisine sahip olmasıdır. IBM 700 Serisi 1950 li yıllar, vakum tüplerinin birçok makinede yaygın olarak kullanılmaya başlandığı dönemlerdir. UNIVAC ve daha gelişmiş bir sistem olan IBM 700 serisi, vakum tüpler kullanılarak yapılan elektronik bilgisayarlardır. Ancak vakum tüplerinin en önemli dezavantajları, çok enerji harcamaları ve çok fazla ısınarak bilgisayarların sıklıkla arıza yapmasına sebep olmalarıdır. Bu yıllarda program yazabilmek için, kullanılan bilgisayar donanımının çok iyi bilinmesi gerekmektedir.
4 Zira program yazmak için makine dili kullanılmaktadır. Philco Transac S 200 IBM 1401 Vakum tüplerine göre az enerji harcayan, daha az yer kaplayan ve fazla ısınmayan elektronik devre elemanları olan transistörlerin kullanılmaya başlandığı yıllarda bilgisayar dünyasında da önemli gelişmeler yaşanmıştır. Philco Transac S-200 IBM 1401, transistör kullanılarak üretilen ilk bilgisayardır. IBM 1401 Depolama ünitesi ve manyetik bantlar. IBM yılından sonra, binlerce transistörü içerisinde bulundurabilen silikon entegre devreler üretilmeye başlanmış, entegrelerin kullanılması, bilgisayarların boyutlarının küçülmesini, maliyetlerinin azalmasını ve işlem hızlarının artmasını sağlamıştır. Bu yıllarda manyetik diskler üretilmiş, entegrelerin kullanımı ile merkezi işlem birimleri (CPU-Central Process Unit) üretilmeye başlanmıştır. IBM 360, entegre devre elemanının kullanıldığı ilk bilgisayarlardandır. Dünyanın ilk mouse'u 1964 yılında Douglas Engelbart tarafından Standord Araştırma Enstitüsü'nde tasarlanmış. Ağaçtan yapılan bu ilk mouse şimdiki mouse'lar gibi bir çok yöne değil, sadece bir yöne hareket edebiliyor. Şimdi kullandığımız çift doğrusal mouse'un patenti de 1970 yılında Douglas Engelbart tarafından alınmış. Intel 4004 Mikro Đşlemcisi 1970 yılından sonra entegre devre teknolojisi hızla gelişimine devam etmiş, entegre devreler birleştirilerek mikroçipler üretilmeye başlanmıştır. Intel 4004, entegrelerin birleştirilmesiyle oldukça hızlı hale gelen ilk merkezi işlem birimi sayılabilir yılında piyasaya çıkan Apple, 1976 yılında iki üniversite öğrencisi, Steve Wozniak ve halen Apple Computers Inc. firmasının genel müdürü olan Steve Jobs tarafından, bir evin garajında üretilmiştir. İlk olarak Apple-I adıyla 1976 yılının Nisan ayı ile 1977 yılının Mart ayı arasında üretilen bilgisayar, tümleşik bir klavyeye sahipti ve monitörü bulunmuyordu. Merkezi işlemci olarak Intel yerine Motorola firmasının üretimi olan 6800 mikroçip modelini kullanmayı tercih eden Apple I, 4 kilobyte belleğe sahiptir ve herhangi bir monitör sistemine ya da televizyona, grafik içermeyen metin-tabanlı görüntü gönderebilmekte, ancak ses ya da renk üretimi yapamamaktadır yılının Nisan ayı ile 1979 yılının Mayıs ayı arasında geliştirilen Apple II ise, 6502 işlemcisine sahiptir ve başlangıç olarak 16 kilobyte belleğe sahiptir. Bu büyüklük, 1981 yılında üretilen modelde 48 kilobyte a kadar çıkacaktır. Apple II nin kullanıcıları cezbeden en önemli özelliklerinden birisi renkli grafikler üretebilmesi, diğeri ise ROM belleğine kaydedilmiş dâhili BASIC programlama dili yorumcusu sayesinde, her kullanıcı tarafından kolaylıkla program yazılabilir hale gelmiş olmasıdır.
5 IBM PC Günümüzde de söz sahibi olan IBM firması ilk kişisel bilgisayarını 1981 yılında piyasaya sürdü. Kısa bir zaman diliminde standart haline gelen IBM PC lerin 4 yıl sonunda bir milyonuncusu satılmıştı. Artık dünyanın her tarafında IBM uyumlu bilgisayarlar üretilmeye başlanmış, yazılımların çoğunluğu da IBM PC uyumlu olarak yazılmaya başlanmıştır. Yanda, 1981 yılında piyasaya sürülen ilk IBM PC bilgisayarı görülmektedir. IBM PC IBM, 1983 baharında, içinde sabit disk bulunan ilk kişisel bilgisayar olan IBM PC/XT modelini piyasaya sürmüştür. Sabit disk, yerleşik bir depolama aygıtı olarak çalışmaktadır ve 10 megabayt'lık bir kapasiteye sahiptir. IBM PC 1984 yılında firma, Intel'in mikro işlemcisini içeren, IBM PC/AT adlı yüksek performanslı ikinci kuşak bilgisayarını tanıtmıştır. Bu bilgisayar, IBM PC'den üç kat daha hızlıdır. IBM PC Bu dönemden günümüze kadar bilgisayar teknolojisi büyük bir hızla ilerlemiştir. Bilgisayarların donanımlarındaki gelişmelere paralel olarak gerçekleşen yazılım alanındaki gelişmeler, bilgisayarların sadece uzman kişilerin değil, bütün insanların kullanabileceği makinelere dönüşmesini sağlamış, dolayısıyla artık bilgisayar, insan hayatının ayrılmaz ve vazgeçilmez bir parçası olmuştur. Bugün bilgisayarlar ikili sayı sistemine göre çalışmaktadır. İkili sistemi ise 1854 yılında Matematikçi George Boole tarafından bulunmuştur. Yazılım Gelişimi Donanım gelişimine paralel olarak süren yazılım gelişimi, son on yılda kayda değer bir ivmelenme ile bilgisayarları, herhangi bir uzmanlık gerektirmeyen, her yaş ve eğitim seviyesinden kullanıcının kolaylıkla kullanabileceği makineler haline getirmiştir. Kuşkusuz ki bunda en önemli pay, bilgisayarın açıldığı andan itibaren bütün birimlerinin çalışmalarını kontrol eden temel yazılım olan işletim sistemlerindeki gelişmelere aittir. Bunun yanı sıra, program yazma, diğer bir deyişle genel amaçlı olarak üretilen bilgisayarları kendi isteklerimiz doğrultusunda çalışabilir biçime getirme, ya da elle çözülmesi işlem fazlalığı açısından çok zor veya imkânsız olan bir problemi bilgisayar desteğinde çözme işlemi, geçmişteki bilgisayarlarda oldukça zor ve zahmetli bir işlem iken, günümüzde öğrenilmesi çok kolay programlama dilleri ile oldukça basite indirgenmiştir. Mekanik programlamanın ardından, geliştirilen veri girişi teknolojileri sayesinde gerçekleştirilebilen makine dilinde programlama işlemi de, sadece 0 ve 1 rakamlarından oluştuğundan, ikili sayı sistemine oldukça hâkim olmayı gerektirmektedir. Bu süreçte geliştirilen ilk sözdizimsel programlama dili olarak kabul edilen Assembler programlama dili bu zorunluluğu ortadan kaldırmıştır; ancak hâlâ program yazma işlemi çok özel bir uzmanlık gerektiren alandır.
6 Programlama dillerinin gelişimi, 1970 lı yıllarda hız kazanmış, özellikle yılları arasında Bell Laboratuarlarında Dennis Richey ve David Kerningham tarafından geliştirilen C programlama dili, daha sonra birçok programlama diline esin kaynağı olmuştur. Pascal ve C gibi yapısal dillerin ardından, yeni bir kuşak olarak görsel programlama dilleri geliştirilmiş ve sunucu/istemci mimarisi adı verilen yazılım geliştirme teknikleri uygulanmaya başlanmıştır. Günümüzde ise, yerel ağ yapıları üzerinde çalışan yazılımlar yerine, internet teknolojilerindeki gelişmelere bağlı olarak daha çok internet protokollerini kullanan yazılımların geliştirilmesine olanak veren, Java, Php, Asp gibi programlama dilleri önem kazanmaya başlamıştır. Programlama dillerindeki gelişmelere paralel olarak, işletim sistemleri de bir yandan Motorola işlemcili Apple bilgisayarların kullandığı Macintosh sistemleri olarak, diğer yandan da Intel tabanlı IBM uyumlu PC bilgisayarlar için önce IBM DOS, daha sonra buradan ayrılan Bill Gates ve arkadaşları tarafından kurulan Microsoft firması tarafından geliştirilen MS DOS işletim sistemleri olarak gelişmelerini sürdürmüşlerdir yılında Macintosh tarafından ilk işaretleri verilen, üst üste açılan pencereler şeklinde çalışan görsel işletim sistemi mantığı, yazılımın 1985 yılında çıkarttığı işletim sistemi ile oldukça ses getirmiştir. MacOS adlı bu sistem, günümüzde kullanılan bir çok benzer işletim sistemi için esin kaynağı olması açısından, işletim sistemleri tarihinde önemli bir yere sahiptir yılının Mayıs ayında Microsoft firması tarafından, bunun alternatifi olarak MS Windows 3.0 ve ondan kısa bir süre sonra MS Windows 3.1 piyasaya sürülmüştür. Ancak bunlardan sonra, bilgisayar ağları için özel olarak geliştirildiği iddia edilen MS Windows 3.11 for Workgroups, ve gerçek anlamda ağ desteği sağlayan Windows NT işletim sistemleri geliştirilmiştir. Bunlara paralel olarak, güvenlik ve hız gibi sebeplerden, daha çok kurumsal olarak tercih edilen Unix ve son zamanlarda popülaritesi giderek artan Linux işletim sistemleri de gelişmelerini sürdürmüşlerdir. BĐLGĐSAYARIN ÇALIŞMA PRENSĐBĐ VERİ: Kullanıcı veya bilgisayar tarafından sağlanırlar. Sayılar, harfler, sözcükler, ses sinyalleri ve komutlardır.. Veriler bilgisayarın giriş birimleri tarafından toplanırlar. BĐLGĐSAYARIN KULLANIM ALANLARI Günümüzde bilgisayarın kullanılmadığı alan ve meslek hemen hemen yoktur. Bilgisayarların bu kullanım alanları aşağıda özet olarak verilmiştir: Evlerde: Ev bütçesinin hazırlanması (gelir-giderler), telefon, fiyatlar, vergiler vs girilerek sonradan tekrar kullanılması ve diğer bilgilerin kaydı. Eğitimde: Eğitimin (yabancı dil öğreniminden, astronomi, fizik, tıp'tan bilimsel araştırmalara kadar) bilgisayar destekli yapılması.
7 Ekonomik araştırmalarda: Ekonomik verilerinin hesaplanması, yorumlanması vs. Trafik kontrolünde: Trafik ışıklarının zamanlaması ve diğer trafik işlemlerinin tamamlanması vs. Askeri alanda: Nükleer silahların kontrolü ve uzay çalışmalarında. İmalatta: Üretim esnasında kalite kontrol ve otomatik üretim amacıyla (robotik üretim). Kamusal hizmetlerde: Devlet hizmetleri, sağlık hizmetleri, banka hizmetleri, planlama hizmetleri vs. İletişimde (internet): Uzak mesafeler arasında bilgi alış verişinde. Ticaret ve yönetimde: Muhasebe, bordro, satış, rezervasyon, stok kontrolü vs. Masa üstü yayıncılıkta:(desktop, Publishing, DTP) Bilgisayarın daktilo gibi kullanılmasıdır. Böylece; yazılan yazı ekrandan takip edilebilir, yanlış yazılan yazı düzeltilebilir, üzerinde istenilen değişiklikler yapılabilir, saklanabilir ve çıktısı alınabilir. Ofis otomasyonunda: Bir işletmenin veya işletmeler arası ofis hizmetlerinin bilgisayar aracılığıyla yürütülmesidir. Başlıca türleri; Kelime işlem: Yazı yazmak ve bununla ilgili işlemler için kullanılır. Yaygın kullanılan kelime iş;lem programlar; Word For Windows, Ami Pro, Windows Write, PW, WS Hesap tablosu: Aritmetik işlemler yapmak ve hesaplama yöntemlerini (formülleri) belirleyerek sonuca ulaşmak için kullanılır. Yaygın kullanılan hesap tablosu programları MS-Excel, Lotus I-23,Quatro Pro, Improve, Moonstar vs. Elektronik-posta Mesaj gönderilmesi ve doküman iletimi amacıyla kullanılır. Bilgisayarlı konferans :İki uzak mesafe arasında görüntülü konferans (Tele konferans) düzenlenebilmektedir. Görüntüler, büyük ekranlara yansıtılarak daha rahat görünmesi sağlanır. Veri tabanı yönetimi: Her türlü bilginin istenildiğinde ve istenildiği şekilde ulaşılmak üzere düzenlendiği veri koleksiyonudur. Yaygın olarak kullanılan programlar; MS Access, Windows Kart dosyası, Paradox, dbase. Sunum: Toplantı ve konferanslarda anlatılanların daha etkili olması için görsel ve işitsel sunumlara imkan verilebilir. Böylece sunucu, anlattıklarını bilgisayar vasıtasıyla daha anlaşılır ve düzenli yapabilir. Mühendislik Uygulamaları: Mühendislerin ve mimarların çizim ve tasarımlar için, elektrik mühendislerinin endüstriyel tasarımları için bilgisayar yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Buna Bilgisayar destekli dizayn (Computer Aided Design - CAD) denmektedir. En yaygın kullanılan program ise AutoCAD yazılımıdır.
Günümüzde 1000 dolara satın alabileceğiniz bir bilgisayar 1970 lerdeki 10 milyon dolar değerindeki ana bilgisayarlardan kat be kat güçlüdür. Bugün satılan herhangi bir otomobilde 1969 yılında aya gönderilen