Science & Technology | సహాయకారి నుంచి.. సహచరి దాకా
కంప్యూటర్లు, ఐసీటీ
- కంప్యూటర్‌ అనేది గణన యంత్రం. దీన్ని ఎలక్ట్రానిక్‌ యంత్రంగా కూడా పరిగణిస్తారు. కాలక్రమంలో కంప్యూటర్లు అనేక విప్లవాత్మక మార్పులకు గురికావడం వల్ల వీటిని నిర్వహించడం కొద్దిగా కష్ట
సాధ్యమైన పని. - ముందుగా నిర్ధారించిన ఆదేశానుసారం సమాచారం (లేదా) దత్తాంశాన్ని నిల్వ
చేసుకొని, కార్యాచరణక్రమం చేయగల ఒక ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరమే కంప్యూటర్‌
– ఆక్స్‌ఫర్డ్‌ ఆంగ్ల నిఘంటువు - కంప్యూటర్‌కు నిర్దేశించే ఈ సూచనలు, అంకగణిత సంబంధమైన సూచనలు (లేదా) తార్కిక సంబంధ సూచనలు కావచ్చు. కంప్యూటర్‌కు అందించే ఈ సూచనల సమాహారాన్ని కంప్యూటర్‌ ప్రోగ్రాం అంటారు. ఈ రకమైన కంప్యూటర్‌లను ప్రపంచవ్యాప్తంగా పారిశ్రామిక, సేవా రంగాల్లో అధికంగా వినియోగిస్తున్నారు.
- ప్రస్తుతం కంప్యూటర్‌ పరిజ్ఞానాన్ని సరళమైన, ప్రత్యేక ప్రయోజనాలు కలిగిన మైక్రోవేవ్‌ ఓవెన్‌, పారిశ్రామిక రోబోలు, కంప్యూటర్‌ సహాయక డిజైన్‌ వంటి వాటిల్లోనూ ఉపయోగిస్తారు. ఇవేకాకుండా సాధారణ అవసరాలకు వినియోగించే వ్యక్తిగత కంప్యూటర్లు, సామాన్య ప్రజానీకానికి సైతం అందుబాటులోకి వచ్చిన స్మార్ట్‌ఫోన్స్‌ వంటి రూపాల్లో సైతం పలు సాంకేతిక ప్రయోజనాలు నెరవేర్చబడుతున్నాయి.
కంప్యూటర్‌ విడిభాగాలు (Components of a Computer)
- సంప్రదాయక కంప్యూటర్లలో కింది విడిభాగాలు ఉంటాయి.
. Input Unit (I/U)
. Central Processing Unit (CPU)
. Output Unit (O/U) - ప్రాసెసింగ్‌ యూనిట్‌ అనేది అంకగణిత, తార్కిక సంబంధ ఆపరేషన్‌లను నిర్వర్తిస్తుంది. కంట్రోల్‌ యూనిట్‌ ద్వారా ఈ సూచనల వరుసక్రమాన్ని నిర్దేశిస్తూ వాటిని స్టోరేజీ యూనిట్‌లో భద్రపరుస్తుంది
పరిధీయ పరికరాలు
- కంప్యూటర్‌ల విడిభాగాల పరిధిలో కొన్ని ప్రత్యేక పరికరాలు పనిచేస్తాయి. వీటిని కంప్యూటర్‌ పరిధీయ పరికరాలుగా పేర్కొంటారు.
ఇన్‌పుట్‌ పరికరాలు (Input Devices) - కంప్యూటర్‌ల నిర్దేశిత సూచనలు పాటించే క్రమంలో అవసరమైన సమాచారాన్ని, దానికి అందించే పరికరాలు ఇవి.. స్కానర్లు, బార్‌కోడ్‌లు, OMR స్కానర్‌, కీబోర్డ్‌, మౌస్‌, జాయ్‌స్టిక్‌ మొదలైనవి.
అవుట్‌పుట్‌ పరికరాలు (Output Devices) - కంప్యూటర్లు తన సమాచారాన్ని ప్రాసెస్‌ చేసిన తర్వాత వినియోగదారులకు అవసరమైన సమాచారం, వారికి అర్థమయ్యేలా ప్రదర్శించే పరికరాలు. ఉదాహరణకు, మానిటర్‌ స్క్రీన్‌, ప్రింటర్‌ మొదలైనవి.
ఇన్‌పుట్‌/అవుట్‌పుట్‌ పరికరాలు (Input/Output Devices) - వీటిని పైరెండు రకాలుగా వినియోగించవచ్చు. ప్రస్తుతం విస్తృతంగా వాడుకలో ఉన్న టచ్‌ స్క్రీన్‌లు ఈ రకానికి చెందినవే. పెన్‌డ్రైవ్‌, OTG, Floppyలను ఇన్‌పుట్‌/అవుట్‌పుట్‌ పరికరాలుగా నిర్వచించవచ్చు.
- ఈ రకమైన పరిధీయ పరికరాల ద్వారా బహిర్గత వనరుల నుంచి కంప్యూటర్లు తమకు అవసరమైన డేటాను పొంది, తనకు అందించిన సూచనల ఆధారంగా వాటిని ప్రాసెస్‌ చేసి తగిన సమాచారాన్ని అందిస్తాయి.
- సెంట్రల్‌ ప్రాసెసింగ్‌ యూనిట్‌ (CPU) అనేది మానవుడి హృదయంతోనూ, సమాచార నిల్వ పరంగా మానవ మెదడుతో పోల్చదగింది. ఇది తనకు ఇచ్చిన పనిని ప్రోగ్రాంలోని సూచనల మేరకు (ప్రాథమిక అంకగణిత పరిక్రియలు, తార్కిక పరిక్రియలు) పూర్తిచేయడం, ఇతర విభాగాలను నియంత్రించడం, ఇన్‌పుట్‌/అవుట్‌పుట్‌ పరిక్రియలను సాధించడం వంటివి చేస్తుంది.
సీపీయూలోని వివిధ విభాగాలు అర్థమెటిక్‌ అండ్‌ లాజికల్‌ యూనిట్‌ - దీని ద్వారా ప్రాథమిక అంకగణిత పరిక్రియలు, నిర్ణయాలు తీసుకొనేందుకు ఉపకరించే తార్కిక పరిక్రియలు, ALU ద్వారా సాధించబడుతాయి. ప్రాసెసర్‌ రిజిస్టర్‌ల ద్వారా పరిక్రియలను ALUకు అందించడం, అది అందించిన ఫలితాలను భవిష్యత్‌ అవసరాలకు అనుగుణంగా నిల్వ చేయడం వంటివి జరుగుతాయి.
కంట్రోల్‌ యూనిట్‌ (C.U.) - ఇది కంప్యూటర్‌ వివిధ విభాగాలనూ వాటి మధ్య దత్తాంశ, సమాచార ప్రవాహాలను నియంత్రిస్తుంది. అర్థమెటిక్‌ అండ్‌ లాజిక్‌ యూనిట్‌, రిజిస్టర్స్‌ ఇతర విభాగాలకు అవసరమైన దత్తాంశ, సమాచార ప్రవాహాన్ని నిర్దేశిస్తుంది.
మెమరీ యూనిట్‌ (M.U.) - కంప్యూటర్‌కు సంబధించిన సమస్త సమాచారాన్ని భద్రపరిచే యూనిట్‌ ఇది. దీన్ని సమాచారం నిల్వ ఉంచే/భద్రపరిచే నిమిత్తం చేసే సాంకేతికతగా పేర్కొంటారు. కంప్యూటర్‌ మెమరీని రెండు భాగాలుగా విభజించవచ్చు.
ఎ. ప్రాథమిక (లేదా) ప్రైమరీ మెమరీ (Primary Memory) - దీన్ని అంతర్గత మెమరీ అని కూడా అంటారు. ఇందులో నిల్వ ఉన్న సమాచారాన్ని CPU నేరుగా సంగ్రహిస్తుంది. దీనిలోనూ రెండు రకాలు ఉన్నాయి.
1. Random Access Memory (RAM) - తాత్కాలిక మెమరీగా వ్యవహరిస్తారు. కంప్యూటర్‌కి విద్యుత్‌ సరఫరా ఆగిపోయినా, Shutdown చేసినా (లేదా) కంప్యూటర్లలో వేరే ప్రోగ్రాం మొదలు పెట్టినా, అంతకుముందు ఉన్న సమాచారం RAMలో నిల్వ ఉండదు.
2. Read Only Memory (ROM) - దీన్నే శాశ్వత మెమరీగా వ్యవహరిస్తారు.
బి. ద్వితీయ/గౌణ మెమరీ (Secondary Memory)
- దీన్నే బహిర్గత (లేదా) సహాయక నిల్వగా పరిగణిస్తారు. ఉదా. HardDisk, Floppy, CD, DVD, SD (Security Digital Memory Card దీన్ని ఎస్‌డీ కార్డ్‌ అసోసియేషన్‌ రూపొందించింది.) , పెన్‌డ్రైవ్‌, OTG మొదలైనవి.
మెమరీ ప్రమాణాలు (Memory Units) - సాధారణ కంప్యూటర్‌ డిజిటల్‌ డేటాను మాత్రమే అర్థం చేసుకోగలదు. 0, 1లను బైనరీ డిజిట్స్‌ అంటారు. వీటి ఆధారంగానే మెమరీ యూనిట్లను నిర్ధారిస్తారు.
కంప్యూటర్‌ల చరిత్ర(History of Computers)
- అంకగణిత పరిక్రియల సాధన కోసం ప్రథమంగా ఉపయోగించిన పరికరం అబాకస్‌
- తర్వాత ఎముకలను అడ్డం, నిలువు వరుసలుగా పేర్చిన ‘నేపియర్‌ బోన్స్‌’ వంటి అమరికల సహాయంతో గణనలు చేసేవారు. దీన్ని యాంత్రిక గణన పరికరంగా పరిగణిస్తారు.
- అవకలన సమీకరణాల సాధన, సమకలన సంబంధ సమస్యలను పరిష్కరించే దిశగా రూపొందించిన మొదటి యాంత్రిక అనలాగ్‌ గణన యంత్రంగా డిఫరెంట్‌ అనలైసర్‌ని పరిగణిస్తారు. సమకలనాల వంటి సమస్యల సాధనకు దీనిలో వీల్‌ డిస్క్‌ విధానాన్ని అభివృద్ధి చేశారు. దీన్ని 1876లో జేమ్స్‌ థామ్సన్‌ రూపొందించారు.
- మొదటిసారి ప్రోగ్రామబుల్‌ కంప్యూటర్‌లను రూపొందించిన ఘనత ఆంగ్ల యాంత్రిక శాస్త్ర ఇంజినీర్‌ చార్లెస్‌ బాబేజ్‌కు దక్కుతుంది. తన కృషికి ఫలితంగా బాబేజ్‌ను కంప్యూటర్‌ల పితామహుడిగా అభివర్ణిస్తారు. చార్లెస్‌ బాబేజ్‌ తన అధ్యయనాలు, పరిశీలనలను మరింత ముమ్మరం చేసి నిర్దేశిత గణనలు చేయగల అత్యంత సాధారణీకరించిన అనలిటకల్‌ ఇంజిన్‌ రూపొందించాడు.
- తొలుత ఇవి పనిచేయడానికి వాడే ప్రోగ్రామ్‌లకు అవసరమైన డేటాను పంచ్డ్‌ కార్డ్స్‌ ద్వారా, జాక్వార్డ్‌ లూమ్‌ అనే యాంత్రిక లూమ్స్‌ ద్వారా అందించేవారు.
- గణన యంత్రాలు అందజేసే ఫలితాలను (లేదా) అవుట్‌పుట్‌ను ప్రింటర్‌ ద్వారా, వక్రరేఖలు గీయడం ద్వారా తెలిపేవారు. అంకెలను సైతం పంచ్డ్‌కార్డ్స్‌పై ముద్రించి తదుపరి అవసరాల కోసం ఉపయోగించుకొనే వీలు ఉండేది. దీనిలో అర్థమెటిక్‌ అండ్‌ లాజికల్‌ యూనిట్‌, వివిధ విభాగాల నియంత్రణకు కండిషనల్‌ బ్రాంచింగ్‌, లూప్స్‌ విధానం, సమీకృత మెమరీ, అన్నింటినీ దీనిలో సమకూర్చడం జరిగింది. దీని ప్రత్యేకతల దృష్ట్యా సాధారణ అవసరాల కోసం ఉద్దేశించిన మొదటి గణన యంత్రంగా పేర్కొంటారు. దీన్నే ఆధునిక పరిభాషలో ట్యూరింగ్‌ మెషిన్‌గా పేర్కొంటారు.
- మొదటి ఆధునిక అనలాగ్‌ గణన యంత్రాలుగా సర్‌ విలియమ్స్‌ 1872లో రూపొందించిన టైడ్‌ ప్రిడిక్టింగ్‌ మెషిన్‌ను పేర్కొంటారు. యాంత్రిక అనలాగ్‌ రకపు గణన యంత్రాలు రూపొందించే పరిజ్ఞానం డిఫరెంట్‌ అనలైజర్‌ను రూపొందించడంలో అత్యున్నత దశకు చేరుకొంది. దీన్ని 1927లో MITలో పనిచేసే HL Hazen, Vannevarలు రూపొందించారు.
డిజిటల్‌ కంప్యూటర్లు (Digital Computers)
- 1938లో అమెరికన్‌ నావికా దళం వారు వారి జలాంతర్గాముల్లో వినియోగించుకొనేందుకు ఒక చిన్న ఎలక్ట్రోమెకానికల్‌ అనలాగ్‌ కంప్యూటర్‌ను రూపొందించారు. Torpedo Data Computerగా పరిగణించే దీనిలో కదిలే లక్ష్యాల వైపునకు టార్పెడోలను పేల్చే క్రమంలో త్రికోణమితి విధానాల ఆధారంగా లక్ష్యాలను నిర్ధారించేవారు.
- శూన్య నాళికల వాడకంలో రూపొందించిన ఎలక్ట్రానిక్‌ గణన యంత్రాలతో అధిక ఆపరేటింగ్‌ సామర్థ్యం, వేగం సాధ్యమయ్యాయి.
- గమనిక – శూన్య నాళికలను 1940లో జేమ్స్‌ ఆంబ్రోస్‌ ఫ్లెమింగ్‌ కనుగొన్నాడు. శూన్య నాళంలో ఉంచిన ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య ఇది విద్యుత్‌ ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తుంది. ఇది థర్మియానిక్‌ ఉద్గారం అనే ప్రక్రియ ద్వారా ఎలక్ట్రాన్‌లను ప్రవహించేలా ప్రేరేపిస్తుంది. ఫలితంగా వీటినే థర్మియానిక్‌ ట్యూబ్‌ (లేదా) థర్మియానిక్‌ వాల్వ్‌గా పరిగణిస్తారు.
- 1939లో జర్మన్‌ ఇంజినీర్‌ కొన్రాడ్‌ జ్యూస్‌ రూపొందించిన గణన యంత్రం Z2. దీన్ని తొలినాళ్లలో వచ్చిన ఎలక్ట్రోమెకానికల్‌ కంప్యూటర్‌గా పేర్కొంటారు.
- దీనికి ప్రోగ్రాం కోడ్‌ను పంచ్డ్‌ ఫిల్మ్‌ల ద్వారా అందించేవారు. కావాల్సిన డేటాను 64 పదాల్లో మెమొరీలో నిల్వచేసిన (లేదా) కీబోర్డ్‌ ద్వారా అందించేవారు.
- ఈ కాలంలో రూపొందించిన కంప్యూటర్లు నేటి ఆధునిక కంప్యూటర్‌లను పోలి ఉంటాయి. ఆధునిక కంప్యూటర్లు చేయగలిగే ఫ్లోటింగ్‌ పాయింట్‌ ఆపరేషన్‌లను ఈ తరహా కంప్యూటర్లు కూడా చేయగలగడం విశేషం.
- చార్లెస్‌ బాబేజ్‌ రూపొందించిన నమూనాల నుంచి జ్యూస్‌ మెషీన్‌లకు ముందు వరకూ దశాంశమానాన్ని గణన యంత్రాల్లో ఉపయోగించడం వల్ల ఏర్పడిన కష్టనష్టాలను ద్విసంఖ్యామానాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా పూర్తిగా తగ్గించగలిగారు. Z3ని ట్యూరింగ్‌ కంప్లీట్‌గా పరిగణిస్తారు.
- 1942లో అమెరికాకు చెందిన జాన్‌ విన్సెంట్‌ అటనసాఫ్‌, క్లిఫర్డ్‌ ఇబెర్రీలు
అటనసాఫ్‌-బెర్రీ కంప్యూటర్‌ని రూపొందించారు. ఇది ప్రపంచపు మొదటి ‘ఆటోమెటిక్‌ ఎలక్ట్రానిక్‌ డిజిటల్‌ కంప్యూటర్‌’ గా ప్రసిద్ధిచెందింది. - ప్రపంచ మొదటి ఎలక్ట్రానిక్‌ డిజిటల్‌ ప్రోగ్రామబుల్‌ కంప్యూటర్‌గా టామీప్లవర్‌చే రూపొందించిన Colosus ను పేర్కొంటారు. దీనిలో అధిక సంఖ్యలో శూన్య నాళికలను ఉపయోగించారు. పేపర్‌ టేప్‌ సహాయంతో డేటాను అందించేందుకు ఉపయోగించారు. దీని ద్వారా అనేక రకాలైన బిలియన్‌ తార్కిక పరిక్రియలను సాధించవచ్చు. Colossus బ్రిటన్‌లో తయారు అయ్యింది.
- Colossusని పోలిన, అమెరికాలో నిర్మితమైన మొదటి ఎలక్ట్రానిక్‌ ప్రోగ్రామబుల్‌ కంప్యూటర్‌గా జాన్‌మచ్‌లీ, ప్రెస్పర్‌ ఎక్కర్ట్‌లు రూపొందించిన ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)ను పేర్కొంటారు. ఇది Colossus ను పోలి ఉన్నా దానికంటే ఎక్కువ వేగం, అనువైన కంప్యూటర్‌గా ఇనియాక్‌ (ENIAC)ను పేర్కొంటారు.
తెలుగు అకాడమీ సౌజన్యంతో
