تعرف على السلف الأول لأجهزة الكمبيوتر الحديثة

ما هو أول كمبيوتر تم اختراعه؟ سؤال من «إميلي»، 9 سنوات، من مدينة نيوتن بولاية ماساتشوستس في الولايات المتحدة الأميركية، ضمن سلسلة «كيريوس كيدز»، حيث يطرح فيها الأطفال أسئلتهم.

أول كمبيوتر إلكتروني حديث تم تصميمه؛ هو كمبيوتر «أتاناسوف - بيري» أو كمبيوتر «ABC»، الذي صنعه أستاذ الفيزياء «جون فينسنت أتاناسوف»، وطالب الدراسات العليا «كليفورد بيري» عام 1942 بكلية ولاية أيوا، المعروفة الآن باسم جامعة ولاية أيوا. أُدرّس هندسة الكمبيوتر في هذه الجامعة منذ أكثر من 30 عاماً، وأنا أيضاً جامع لأجهزة الكمبيوتر القديمة. قابلت أتاناسوف عندما زار ولاية أيوا وحصلت على نسخة موقعة من كتابه.

وجدت أجهزة كمبيوتر ميكانيكية بإمكانها تأدية عمليات حسابية بسيطة قبل ظهور حاسوب ABC، إذ صمم «تشارلز بابيج» أول كمبيوتر ميكانيكي (The Babbage Difference Engine) عام 1822. يعتبر كمبيوتر ABC أساس الكمبيوترات الحديثة التي نستخدمها جميعاً اليوم. بلغ وزنه أكثر من 318 كجم، واستخدمت فيه صمامات مفرغة عديدة، وكان يحتوي على أسطوانة دوارة، أكبر قليلاً من علبة الطلاء، توجد على سطحها مكثفات صغيرة. المكثف هو جهاز يمكنه تخزين الشحنات الكهربائية، مثلما تفعل البطارية.

صمم حاسوب ABC لحل عمليات حسابية بـ 29 متغير. قد تكون على دراية بالمعادلات ذات متغير واحد، مثل 2y = 14، ولك أن تتخيل 29 متغيراً مختلفاً. هذه العمليات الحسابية شائعة خاصة في الفيزياء، ولكنها كانت صعبة وتأخذ وقتاً طويلاً لحلها. يعزى الفضل لأتاناسوف في العديد من الأفكار الثورية التي لا تزال تستخدم في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، وأبرزها فكرة استخدام الأرقام الثنائية، فقط الصفر والواحد، لتمثيل الأرقام والبيانات كلها. سمح هذا باستخدام الإلكترونيات لإجراء مختلف العمليات الحسابية.

فكرة أخرى كان له الفضل في استحداثها؛ هي فكرة فصل البرنامج (تعليمات الكمبيوتر)، والذاكرة (حيث تخزن الأرقام). كان حاسوب ABC يكمل حل عملية واحدة كل 15 ثانية تقريباً. مقارنة بملايين العمليات الحسابية التي تجريها الحواسيب الحالية، يبدو هذا المردود بطيئاً للغاية. 

على عكس أجهزة الكمبيوتر الحالية، لم يتوفر حاسوب ABC على برامج مخزّنة قابلة للتغيير، وهو ما حصر قدرة الجهاز وجعله يقوم بمهمة واحدة فقط. تمثل العيب الآخر لهذا الحاسوب في أن المشغّل كان عليه أن يدخل حلول العمليات الحسابية إلى الجهاز في كل مرة، ويكرر هذا بعد كل عملية حسابية. غادر أتاناسوف جامعة ولاية أيوا قبل أن يتمم عمله على طريقة تخزين، كانت ستعمل على إلغاء حاجة المُشغل لإعادة إدخال نتائج العمليات الحسابية.

بعد وقت قصير من مغادرة أتاناسوف لجامعة ولاية أيوا، تم تفكيك حاسوب ABC. ولم يتقدم أتاناسوف للحصول على براءة اختراع لجهازه، لذلك لم يكن كثيرون على دراية بحاسوب ABC.

في عام 1947، سجل مبتكرو جهاز المكامل الرقمي الإلكتروني «إنياك - ENIAC» براءة لاختراعهم، ما سمح لهم باعتبار أنفسهم مخترعي الكمبيوتر الرقمي. لعقود عديدة، اعتقد أغلب الناس أن حاسوب إنياك كان السلف الأول للكمبيوتر الحديث، لكن أحد مخترعي هذا الجهاز كان قد زار أتاناسوف عام 1941. قررت المحكمة لاحقاً أن هذه الزيارة أثرت على تصميم إنياك، لذلك رفض أحد القضاة براءة اختراعهم في عام 1973.

جادل حاملو براءة اختراع حاسوب إنياك بأن حاسوب ABC لم يكن يعمل. وبما أن كل ما تبقى منه كان أسطوانة وحدة ذاكرة واحدة؛ فقد كان من الصعب إثبات العكس. لكن، في عام 1997، تمكن فريق من الباحثين والطلاب في جامعة ولاية أيوا من بناء نسخة طبق الأصل من حاسوب ABC، وأثبتوا أنه كان يعمل على أكمل وجه. يمكن مشاهدة نسخة من الجهاز اليوم في متحف تاريخ الكمبيوتر الواقع في ماونتن فيو بكاليفورنيا.

تم نشر هذا المقال بواسطة «دوغ جونسون» في موقع ذا كونفيرسشن