कंप्यूटर की पहली पीढ़ी: इतिहास, विशेषताओं, सॉफ्टवेयर, हार्डवेयर - इतिहास - 2025

कंप्यूटर की पहली पीढ़ी प्रारंभिक चरण थी जिसमें इन इलेक्ट्रॉनिक मशीनों का उपयोग किया गया था, 1940 से 1956 की अवधि के दौरान। कंप्यूटर्स ने गणना और भंडारण और नियंत्रण उद्देश्यों के लिए वैक्यूम ट्यूब तकनीक का उपयोग किया।

पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों में, वैक्यूम ट्यूब की अवधारणा का उपयोग किया गया था। ये कांच के बने होते थे और अंदर एक रेशा होता था। कंप्यूटर का विकास 16 वीं शताब्दी से शुरू हुआ था जिस तरह से आज देखा जा सकता है। हालाँकि, आज के कंप्यूटर में भी पिछले पचास वर्षों में तेजी से बदलाव आया है।

ENIAC कंप्यूटर स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से यूएस आर्मी फोटो (सार्वजनिक डोमेन)

यह अवधि, जिसके दौरान कंप्यूटर का विकास हुआ, को कई अलग-अलग चरणों में विभाजित किया जा सकता है, जो स्विचिंग सर्किट के प्रकार पर निर्भर करता है, जिसे कंप्यूटर पीढ़ियों के रूप में जाना जाता है।

इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर, प्रोग्रामिंग लैंग्वेज और अन्य तकनीकी विकास के विकास में कंप्यूटर पीढ़ियों के विभिन्न चरण हैं।

प्रारंभिक स्थिति

पहला इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर 1940 के दशक के दौरान बनाया गया था। तब से, इलेक्ट्रॉनिक्स में कई क्रांतिकारी बदलाव आए हैं।

ये कंप्यूटर इतने विशाल थे कि वे पूरे कमरे में ले गए। संचालन करने के लिए वे मशीन भाषा के उपयोग पर भरोसा करते थे, जो कि कंप्यूटर को समझने वाली सबसे निचली-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा थी, और वे एक समय में केवल एक समस्या को हल कर सकते थे।

वैक्यूम ट्यूब एक इलेक्ट्रॉनिक घटक था जिसकी कार्य क्षमता बहुत कम थी। इसलिए, यह एक महान शीतलन प्रणाली के बिना ठीक से काम नहीं कर सकता था ताकि यह क्षतिग्रस्त न हो।

पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों के लिए इनपुट माध्यम पंच कार्ड पर आधारित था, और आउटपुट प्रिंट में प्रदर्शित किया गया था। एक नई समस्या को हल करने के लिए वायरिंग की व्यवस्था करने में ऑपरेटरों को दिन और यहां तक ​​कि सप्ताह लग गए।

पहली पीढ़ी की उत्पत्ति और इतिहास

अटानासॉफ-बेरी कंप्यूटर

गणितज्ञ और भौतिक विज्ञानी जॉन अटानासॉफ, स्वचालित रूप से समीकरणों को हल करने के तरीकों की तलाश करते हुए, 1937 में अपने विचारों को स्पष्ट करने के बारे में सेट करते हैं, एक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग मशीन की बुनियादी विशेषताओं को लिखते हैं।

इस मशीन ने समीकरण हल किए, हालांकि इसे प्रोग्राम नहीं किया जा सका। इसका निर्माण क्लिफोर्ड बेरी के समर्थन से किया गया था।

कम्प्यूटिंग इलेक्ट्रॉनिक जाता है

द्वितीय विश्व युद्ध ने आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के जन्म के लिए दाई का काम किया। गणना के लिए सैन्य मांग और उच्च युद्ध के बजट ने नवाचार को प्रेरित किया।

पहले इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर विशिष्ट कार्यों के लिए निर्मित मशीनें थीं। उन्हें स्थापित करना बोझिल और समय लेने वाला था।

पहला इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर, जिसे ENIAC कहा जाता है, को द्वितीय विश्व युद्ध के अंत में डीक्लासिफाई किया गया था, जिससे वे दुनिया भर के इंजीनियरों से पूछताछ कर सके कि वे एक समान या बेहतर निर्माण कैसे कर सकते हैं।

ENIAC में काम करने वाली टीम ने सबसे पहले कंप्यूटर के अंदर स्टोर किए गए कार्यक्रम की अवधारणा के महत्व को पहचाना।

इन शुरुआती मशीनों को आमतौर पर वायरिंग द्वारा नियंत्रित किया जाता था जो कि मदरबोर्ड से जुड़ी होती थीं या पेपर टेप पर एन्कोड किए गए पतों की एक श्रृंखला द्वारा।

इस प्रकार, हालांकि ये मशीनें स्पष्ट रूप से प्रोग्राम योग्य थीं, लेकिन उनके कार्यक्रमों को कंप्यूटर में आंतरिक रूप से संग्रहीत नहीं किया गया था।

जॉन वॉन न्यूमैन

इस गणितज्ञ ने संग्रहीत-प्रोग्राम कंप्यूटरों के लिए वैचारिक ढांचे को स्थापित करने वाली एक रिपोर्ट लिखी।

उन्होंने आईएएस (इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड स्टडी) को न केवल सैद्धांतिक अध्ययन करने के लिए प्रोत्साहित किया, बल्कि यह कि इसे एक वास्तविक कंप्यूटर बनाकर व्यवहार में लाया जा सकता है।

मूर स्कूल

इस स्कूल ने 1946 में व्याख्यान की एक श्रृंखला के साथ जवाब दिया। उपस्थित लोगों ने ENIAC, कंप्यूटर के निर्माण की सामान्य तकनीकों और स्मृति में कार्यक्रमों के भंडारण के नए विचार के बारे में सीखा, जो अभी तक किसी ने नहीं किया है।

एक सहायक, मौरिस विल्क्स, ने ब्रिटिश टीम का नेतृत्व किया जिसने 1949 में कैंब्रिज में ईडीएसएसी का निर्माण किया था।

दूसरी ओर, रिचर्ड स्नाइडर ने अमेरिकी टीम का नेतृत्व किया जिसने मूर स्कूल में EDVAC पूरा किया।

वॉन न्यूमैन द्वारा विकसित संग्रहीत प्रोग्राम कंप्यूटर 1951 में चालू हो गया। IAS ने अपने डिजाइन को स्वतंत्र रूप से उपलब्ध कराया। इससे दुनिया भर में इसी तरह की मशीनें फैल गईं।

कंप्यूटर की पहली पीढ़ी के लक्षण

एक समय में केवल एक ही समस्या का समाधान करें

पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों को इस तथ्य से परिभाषित किया गया था कि ऑपरेटिंग निर्देश विशेष रूप से उस कार्य को करने के लिए किए गए थे जिसके लिए कंप्यूटर का उपयोग किया जाना था।

तकनीक का इस्तेमाल किया

इन कंप्यूटरों में सीपीयू सर्किट के लिए वैक्यूम ट्यूब और डेटा स्टोरेज के लिए चुंबकीय ड्रम और साथ ही इलेक्ट्रिकल स्विचिंग डिवाइस का उपयोग किया जाता था।

मुख्य मेमोरी के रूप में एक चुंबकीय कोर मेमोरी का उपयोग किया गया था। इनपुट डिवाइस पेपर टेप या छिद्रित कार्ड थे।

संसाधन गति

सीपीयू की गति बेहद कम थी। कम परिशुद्धता के कारण उनके पास धीमी, अक्षम और अविश्वसनीय प्रसंस्करण था। केवल सरल और प्रत्यक्ष संख्यात्मक गणना की जा सकती है।

लागत

कंप्यूटर चलाना बहुत महंगा था। इस पीढ़ी के कंप्यूटर आकार में बहुत बड़े थे, एक स्थान को एक कमरे का आकार लेते थे।

इसके अलावा, उन्होंने बहुत अधिक गर्मी पैदा करते हुए, बड़ी मात्रा में बिजली का उपयोग किया, जिससे अक्सर वे टूट जाते थे।

प्रोग्रामिंग भाषा

पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों को मशीन भाषा (0 और 1) में या विद्युत चालू / बंद संकेतों के माध्यम से निर्देश प्राप्त हुए। कोई प्रोग्रामिंग भाषा नहीं थी।

बाद में, पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों में उपयोग के लिए असेंबली भाषा विकसित की गई थी।

एक बार जब दुनिया ने देखा कि एक कंप्यूटर प्रोग्राम आंतरिक रूप से संग्रहीत किया गया था, तो फायदे स्पष्ट थे। हर विश्वविद्यालय, अनुसंधान संस्थान और प्रयोगशाला अपने में से एक चाहते थे।

हालांकि, संग्रहीत कार्यक्रमों के साथ कोई वाणिज्यिक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर निर्माता नहीं थे। यदि आप एक चाहते थे, तो आपको इसका निर्माण करना था।

इनमें से कई शुरुआती मशीनें प्रकाशित डिजाइनों पर आधारित थीं। दूसरों ने स्वतंत्र रूप से विकसित किया।

सॉफ्टवेयर

पहले इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों को प्रोग्राम करने के लिए, एक भाषा में निर्देश दिए गए थे जो वे आसानी से समझ सकते थे। वह मशीन या बाइनरी भाषा थी।

इस भाषा में कोई भी निर्देश 1 और 0. के अनुक्रम के रूप में दिया गया है। प्रतीक 1 विद्युत नाड़ी की उपस्थिति को दर्शाता है और 0 विद्युत नाड़ी की अनुपस्थिति को दर्शाता है।

1 के 0 और 0 की एक स्ट्रिंग, जैसे कि 11101101, का कंप्यूटर के लिए एक विशिष्ट अर्थ है, भले ही यह एक बाइनरी नंबर जैसा दिखता है।

मशीन भाषा में कार्यक्रम लिखना बहुत बोझिल था, इसलिए यह केवल विशेषज्ञों द्वारा किया गया था। सभी निर्देश और डेटा द्विआधारी संख्यात्मक रूप में कंप्यूटर को भेजे गए थे।

निम्न स्तर की प्रोग्रामिंग

ये मशीनें निम्न-स्तरीय संचालन के लिए थीं। सिस्टम एक समय में केवल एक समस्या को हल कर सकता है। कोई असेंबली भाषा और कोई ऑपरेटिंग सिस्टम सॉफ़्टवेयर नहीं था।

इसलिए, पहली पीढ़ी के कंप्यूटर के साथ इंटरफेस पैच पैनल और मशीन भाषा के माध्यम से था। तकनीशियनों ने कई तारों को आउटलेट से जोड़कर विद्युत सर्किट को तार दिया।

फिर उन्हें विशिष्ट पंच कार्डों में डाल दिया गया और किसी तरह की गणना का भी घंटों तक इंतजार किया गया, जबकि यह भी भरोसा था कि इस प्रक्रिया के दौरान हजारों वैक्यूम ट्यूबों में से प्रत्येक को नुकसान नहीं होगा, ताकि उन्हें फिर से इस प्रक्रिया से गुजरना न पड़े।

कंप्यूटर का काम बैचों में किया जाता था, इसलिए 1950 के दशक में ऑपरेटिंग सिस्टम को बैच प्रोसेसिंग सिस्टम कहा जाता था।

आंतरिक रूप से संग्रहीत कार्यक्रम

पहले कंप्यूटर ने गणनाओं को बड़ी तेजी के साथ जोड़ा, लेकिन कार्यक्रमों को कॉन्फ़िगर करने की सावधानीपूर्वक प्रक्रिया के बाद ही।

कोई नहीं जानता कि कौन स्टोरिंग निर्देशों के अभिनव समाधान के साथ आया है जो आपको बताता है कि आपके कंप्यूटर की मेमोरी में क्या करना है। यह सॉफ्टवेयर का जन्म था, तब से सभी कंप्यूटरों द्वारा उपयोग किया जाता है।

मैनचेस्टर प्रायोगिक मशीन मेमोरी से प्रोग्राम चलाने वाला पहला कंप्यूटर था।

पचास मिनट वह समय था जब यह कंप्यूटर एक 17-अनुदेश कार्यक्रम को निष्पादित करने के लिए उपयोग किया जाता था। इस प्रकार, 1948 में संग्रहित प्रोग्राम कंप्यूटर का जन्म हुआ।

हार्डवेयर

हजारों प्रतिरोधों और कैपेसिटर होने के अलावा, पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों ने 18,000 से अधिक वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग किया, जिसका मतलब था कि कंप्यूटिंग सुविधाओं ने पूरे कमरे को कवर किया।

खाली ट्यूब

पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों के लिए प्रौद्योगिकी का मुख्य टुकड़ा वैक्यूम ट्यूब था। 1940 से 1956 तक, वैक्यूम ट्यूब कंप्यूटर में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते थे, जिसके परिणामस्वरूप पहली पीढ़ी के कंप्यूटर थे।

इन कंप्यूटरों ने सिग्नल प्रवर्धन और स्विचिंग उद्देश्यों के लिए वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग किया। ट्यूब ग्लास के रिसेपल्स से बने थे जिन्हें सील कर दिया गया था, प्रकाश बल्ब का आकार।

सील किए गए कांच ने फिलामेंट्स से धातु की प्लेटों तक वायरलेस रूप से प्रवाह करने की अनुमति दी।

वैक्यूम ट्यूब का आविष्कार 1906 में ली डे फॉरेस्ट द्वारा किया गया था। यह तकनीक 20 वीं शताब्दी की पहली छमाही के दौरान आवश्यक थी, क्योंकि इसका उपयोग टीवी, रडार, एक्स-रे मशीन और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत विविधता बनाने के लिए किया गया था।

जब कनेक्ट या डिस्कनेक्ट किया जाता है, तो वैक्यूम ट्यूब चालू और बंद होने वाले सर्किट को शुरू और समाप्त करते हैं।

प्रवेश और निकास के साधन

प्रवेश और निकास पंच कार्ड, चुंबकीय ड्रम, टाइपराइटर और पंच कार्ड रीडर का उपयोग करके किया गया था। प्रारंभ में, तकनीशियनों ने छिद्रों के साथ कार्डों को मैन्युअल रूप से छिद्रित किया। यह बाद में कंप्यूटर का उपयोग करके किया गया था।

इलेक्ट्रॉनिक टाइपराइटर, जिन्हें एक पेपर टेप या एक छिद्रित कार्ड रीडर पर लिखने के लिए क्रमादेशित किया गया था, का उपयोग रिपोर्ट छापने के लिए किया गया था।

इस पीढ़ी के चुनिंदा कंप्यूटर

ENIAC

पहला सामान्य-उद्देश्य वाला ऑपरेटिंग इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर, जिसे ENIAC (इलेक्ट्रॉनिक न्यूमेरिकल इंटीग्रेटर एंड कंप्यूटर) कहा जाता है, 1943 और 1945 के बीच बनाया गया था। इसमें 18,000 वैक्यूम ट्यूब और 70,000 रेसिस्टर्स का इस्तेमाल किया गया था।

यह किसी भी यांत्रिक घटक द्वारा ब्रेक किए बिना इलेक्ट्रॉनिक रूप से काम करने वाला पहला बड़े पैमाने का कंप्यूटर था।

इसका वजन 30 टन था। यह लगभग 30 मीटर लंबा था और इसे स्थापित करने के लिए एक बड़ी जगह की आवश्यकता थी। वह 1,900 रकम प्रति सेकंड की दर से गणना कर सकता था। यह एक वायरिंग के साथ प्रोग्राम किया गया था जिसे मदरबोर्ड में प्लग किया गया था।

यह पिछले इलेक्ट्रोमैकेनिकल कंप्यूटरों की तुलना में 1,000 गुना तेज था, हालांकि इसे फिर से शुरू करने की कोशिश करते समय यह थोड़ा धीमा था।

इसे पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के मूर स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में इंजीनियरों जॉन मौली और प्रीपर एकर्ट द्वारा डिजाइन और बनाया गया था।

ENIAC का उपयोग युद्ध से संबंधित गणना करने के लिए किया गया था, जैसे कि परमाणु बम के निर्माण में सहायता के लिए गणना। मौसम की भविष्यवाणी के लिए भी।

एडसैक

यह कंप्यूटर ग्रेट ब्रिटेन में विकसित किया गया था। यह 1949 में पहला गैर-प्रयोगात्मक संग्रहीत प्रोग्राम कंप्यूटर बन गया।

इसमें पारा विलंब लाइनों की स्मृति का उपयोग किया गया था, जो कई पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों को स्मृति प्रदान करता था।

ऐस पायलट मॉडल

यह मशीन 1950 में ग्रेट ब्रिटेन में एलन ट्यूरिंग द्वारा पूरी की गई थी। हालांकि इसे एक परीक्षण कंप्यूटर के रूप में बनाया गया था, यह पांच साल तक सामान्य ऑपरेशन में था।

UNIVAC

UNIVAC व्यावसायिक उपयोग के लिए पहला कंप्यूटर था। छवि स्रोत: Wikimedia.org

UNIVAC (यूनिवर्सल ऑटोमैटिक कंप्यूटर) पहला कंप्यूटर था जिसे वाणिज्यिक, गैर-सैन्य उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया था। 1951 में एक वाणिज्यिक ग्राहक, संयुक्त राज्य अमेरिका की जनगणना ब्यूरो को जारी किया गया, ताकि सामान्य जनसंख्या की गणना की जा सके।

यह ENIAC की तुलना में प्रति सेकंड दस गुना अधिक रकम निष्पादित कर सकता है। वर्तमान डॉलर में, UNIVAC की कीमत $ 4,996,000 थी।

बाद में इसका उपयोग पेरोल, रिकॉर्ड, और यहां तक ​​कि 1952 में राष्ट्रपति चुनावों के परिणामों की भविष्यवाणी करने के लिए किया गया था।

ENIAC में 18,000 वैक्यूम ट्यूबों के विपरीत, UNIVAC I ने केवल 5,000 से अधिक वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग किया। यह अपने पूर्ववर्ती के आधे आकार का भी था, लगभग 50 इकाइयों की बिक्री।

फायदे और नुकसान

फायदा

- वैक्यूम ट्यूब तकनीक का लाभ यह है कि इसने डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों के निर्माण को संभव बनाया है। वैक्यूम ट्यूब केवल उन दिनों में उपलब्ध इलेक्ट्रॉनिक उपकरण थे, जो कंप्यूटिंग को संभव बनाते थे।

- ये कंप्यूटर अपने समय के सबसे तेज कंप्यूटिंग डिवाइस थे। उनके पास मिलीसेकंड में डेटा की गणना करने की क्षमता थी।

- वे जटिल गणित समस्याओं को कुशलतापूर्वक निष्पादित कर सकते थे।

नुकसान

- कंप्यूटर आकार में बहुत बड़े थे। इसका वजन करीब 30 टन था। इसलिए, वे पोर्टेबल नहीं थे।

- वे वैक्यूम ट्यूब पर आधारित थे, जो जल्दी खराब हो गए थे। हजारों वैक्यूम ट्यूबों के कारण कंप्यूटर बहुत जल्दी से गर्म हो रहा था। इसलिए, एक बड़ी शीतलन प्रणाली की आवश्यकता थी। निर्वात ट्यूबों में इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक धातु आसानी से जल जाती है।

- वे थोड़ी मात्रा में जानकारी संग्रहीत कर सकते थे। चुंबकीय ड्रम का उपयोग किया गया था, जो बहुत कम डेटा भंडारण प्रदान करता था।

-उनका व्यावसायिक उपयोग सीमित था, क्योंकि उनका व्यावसायिक उत्पादन बहुत महंगा था।

- कार्य क्षमता कम थी। गणना बहुत कम गति से की गई।

- प्रवेश के लिए पंच कार्ड का उपयोग किया गया था।

- उनके पास बहुत सीमित प्रोग्रामिंग क्षमताएं थीं। केवल मशीन भाषा का उपयोग किया जा सकता था।

- उन्हें बड़ी मात्रा में बिजली की खपत की आवश्यकता थी।

- वे बहुत विश्वसनीय नहीं थे। लगातार रखरखाव की आवश्यकता थी, और वे बहुत खराब काम कर रहे थे।

संदर्भ

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