HESAP MAKİNESİNİN TARİHİ
Bugün, bilgisayarlarımızın içinde ufak bir ayrıntı olarak kalan, kol saatlerimizin hatta cep telefonlarımızın olmazsa olmaz özelliklerinden biri haline gelen hesap makineleri, bundan birkaç yüzyıl önce icat olunduğunda büyük ses getiren bir buluş olarak karşılanmıştı. Zira insanlar en basit toplama ve çıkarma işlemleri için bile dakikalarca uğraşmak durumunda kalıyor, hele işleri gereği sürekli hesap yapmak zorunda olan ticaret erbapları kafalarını kâğıt kalemden kaldıramıyordu. Onlarca rakamdan oluşan sayıları bile birkaç saniyede çarpan, bölen, toplayan ve çıkaran çeşitli makinelere sahip olan modern insan için sıradan bir alet olan hesap makineleri, o yıllarda neredeyse bir nimetti.İlk hesap makineleri
Dört işlemden birinin ilk olarak ne zaman ve nerede yapıldığı bilgisine ulaşmak bugün elbette imkânsız. Ama bu işlemleri yapmak için kullanılan ilk aygıtın aşağı yukarı hangi tarihlerde icat edildiği o kadar da ulaşılmaz bir bilgi değil. Sayıları işleyen ilk aygıt olarak kabul edilen ‘Abaküs’, MÖ 1000’li yıllarda Doğu uygarlıklarında kullanılmış. Aritmetik işlemler yapmak için kullanılan bu aygıt, üzerinde boncukların dizili olduğu teller bulunan tahta bir çerçeveden ibaret. İnsanlık tarihinde hesaplama yapmak için en uzun süre kullanılan aletlerden biri olan Abaküs’ün, MS 1500’lü yıllara kadar kullanıldığı biliniyor. Hatta bu ilkel hesap makinesi, bugün bile bazı kültürler için vazgeçilmez öneme sahip.
Abaküs’ün yaklaşık 2500 yıl boyunca kullanılmasının ardından, 1600’lü yıllara gelindiğinde, John Napier adlı İskoç matematikçi, üzerinde sayıların yazılı olduğu zarları icat etmiş. ‘Napier Kemikleri’ adı verilen bu zarlar belli bir sırada dizildiğinde yan sütundaki sayılar bir çarpma işleminin sonucunu vermekteydi. Ancak Napier Kemikleri de Abaküs gibi birçok insanın ihtiyacını karşılamak konusunda yeterli olmuyordu. Bu insanlardan birisi de Blaise Pascal’dı.
Mekanik hesap makineleri
Matemetikçi, bilim adamı ve ilahiyatçı olarak bilinen Blaise Pascal 1623 yılında Fransa'nın Calaremont şehrinde doğmuştu. Genç Blaise’in babası vergi dairesinde çalışmakta ve hesaplar arasında boğulmaktaydı. Blaise 16 yaşına geldiğinde ise, babası bu sıkıcı görevi oğluna devretmişti. Blaise, rakamlarla cebelleşmekten arta kalan vaktini bu zevksiz işi ortadan kaldıracak bir hesap makinesini tasarlamakla geçiriyordu. Bu uğraş yaklaşık 10 yılını aldıktan sonra, ortaya ‘Pascaline’ ismiyle bilinen, dişlilerden yapılmış, hesaplama mekanizmasına sahip cilalı pirinçten bir kutu çıktı. Barometre ve hidrolik presin de kaşifi olarak bilinen Blaise Pascal’ın icat ettiği bu mekanik aygıt, kadranlarla girilen, en fazla sekiz basamaklı sayıları toplayıp çıkarabiliyordu. Aradan birkaç yıl geçtikten sonra, Wilhelm von Leibniz, Pascal’ın toplama ve çıkarma yapabilen makinesini geliştirerek bölme ve çarpma işlemlerini yapabilen ve karekök alabilen bir makine yaptı. Böylece ticarî bir başarıya sahip olan ilk hesap makinesi kullanılmaya başlandı. Bu makinenin daha gelişmiş bir tipi olan ve ‘Aritmometre’ adı verilen hesap makinesi ise 1862'den 1930'lara kadar üretildi.
İngilizcede bilgisayar anlamına gelen ‘computer’ kelimesi, hesaplamak anlamına gelen compute kelimesinden türetilmiştir. Zira hesap makineleri üzerinde yapılan çalışmalar, bilgisayarın keşfinde de önemli bir rol üstlenmiştir. Bu yüzden bazı kaynaklar, bilgisayar tarihini insanların sayı sayma ve sayılarla işlem yapma ihtiyacına kadar dayandırmaktadır.
1800’lü yıllarda, Ingiliz matematikçi ve makine mühendisi Charles Babbage de, Pascal'ın iki işlem yapabilen hesap makinesini geliştirmeye çalışmaktaydı. Babbage'e göre Pascal'ın makinesinin eksik yanı, her işlemin insan tarafından yapılmasını gerektirmesi idi. “Aynı makine, ardarda yapılacak işlemleri kendisine verilecek bir işlemler zinciri ile nasıl yapabilir?” sorusu Babbage'in aklını kurcalamaktaydı. Babbage bu düşünceden hareketle, matematiksel işlemleri peş peşe gerçekleştirebilecek bir mekanizmanın tasarımına girişti ve düşüncesini 1822 yılında küçük bir model üzerinde denedi. Farklara dayanarak çalışan bu makineye Difference Engine (Fark Makinesi) adını verdi. Bu model makinenin amaçlanan biçimi, günün tekniği yetersiz kaldığı için uygulanamadı.
Babbage, bu başarısızlığına rağmen, 1835 yılında ‘Analitik Motor’ adını verdiği ikinci bir makine tasarladı. Analitik Motor, temelde bir hesap makinesinden ziyade, aritmetik işlemleri peş peşe yapabilme ve karar verebilme yeteneıine sahip bir makine olarak tasarlanmıştı. Aynı yıllarda, J.M. Jacquard tarafından dokuma tezgahlarının birbirine zincir düzeninde bağlanmış delikli kartlarla programlanması tekniği bulunmuştu. Bu buluş Babbage'i etkiledi ve aynı tekniği analitik motora uygulamaya başladı. İki takım kart zinciri kullandı. Birinci kart zincirine, üzerinde işlem yapılacak verileri, ikinci kart zincirine de, veriler üzerinde yapılacak işlemleri sırasıyla delerek işledi. Analitik motorun kendisi ise iki parçadan oluşmaktaydı. Birinci parça bellek elemanı olarak çalışmakta ve 50 tane sayıcı tekerlekten oluşmakta idi. Bellek 50 sayıyı saklayabilmekte ve bu sayılar l000'e kadar değer alabilmekteydiler. Diğer birim ise hesaplama birimi idi.
Babbage'ın analitik motorunun çalışması şöyle anlatılabilir. Bir işlem adımında, kart zincirleri birer adım ilerler, delikli kartların karşılarında bulunan kollar kartlardaki deliklere göre konumlanırlar. Bu konumlamaya göre hesap birimi yapacağı işlemi ve üzerinde işlem yapacağı veriyi ögrenir. Analitik motor, işlemlerin ardışık yapılması, bir çevrim içinde çalışma gibi günümüz yazılımının temel kavramlarını ortaya çıkarması açısından da önem taşımatkadır.
Ayrıca Babbage'ın önerdiği bu makine, değişmez bir donanımın bir bellekte saklanacak bilgilerle yönlendirilebileceği kavramını getirmesi açısından günümüz bilgisayarlarının temelini oluşturmaktadır. Babbage'ın önerip gerçekleştiremediği bu makineler, yaklaşık bir yüzyıl sonra (1937) IBM'in desteği ile Harward Üniversitesinde, Howard Aiken tarafından gerçekleştirilmiştir.
