در بخش های اول و دوم و سوم تا جایی پیش رفتیم که هرمان هولریث از دستگاه دودویی برای اختراع خود استفاده کرد که با این کار نگاه بشر به این ایده باز شد.
همانطور که گفتیم سال 1854، «جورج بول» (George Boole) مفهومی منطقی موسوم به «جبر بولی» را پیشنهاد کرد؛ زیرمجموعه ای از علم جبر که در آن ورودی و خروجی عملیات منطقی تنها می توانستند دو مقدار داشته باشند: درست و غلط . البته این امکان هم وجود داشت که مقادیر صفر و یک به آنها اختصاص داد. این واقعیت که مدارهای رله ی دودویی (سوییچ های ساده ای که با جریان الکتریکی کنترل می شدند) را می توان در نقش «دروازه های کنترلی» برای انجام عملیات های بولی استفاده کرد، عموما به ریاضیدان و مهندس آمریکایی «کلود شانون» (Claude Shannon) نسبت داده می شود که پایان نامه ی دانشگاهی اش در سال 1937 ، تاثیر و نفوذ مهمی در این زمینه بر جای گذاشت.
اصول نظری کار خیلی ساده بود. چیدمان صحیح رله ها می تواند خروجی ای تولید کند که با دو مقدار ورودی کنترل می شود. برای نمونه، یک دروازه ی «و» (AND) تنها در صورتی سیگنال را عبور می داد که جریانی الکتریکی در هر دو ورودی اش وجود داشت، اما برای تولید سیگنال خروجی در یک دروازه ی «یا» (OR) کافی بود تنها در یکی از ورودی ها جریان وجود داشته باشد. شبکه های متشکل از تعداد زیادی از این دروازه های منطقی قادر به انجام محاسبات بودند و عملیات های منطقی پیچیده را با سرعتی بالا روی مجموعه ای از ارقام دودویی انجام می دادند.
با وجود این همزمان افراد دیگری هم با ایده ی استفاده از رله ها برای ساخت کامپیوتر از راه رسیدند. در همان سال 1937 ، محققی به نام «جورج استیبیتز» (George Stibitz) که در مجموعه ی «آزمایشگاه های بل» در نیوجرسی آمریکا کار می کرد، شبکه ی منطقی ساده ای را با استفاده از مجموعه ای از رله و لامپ رشته ای روی میز آشپزخانه اش سرهم کرد. سال بعد، روسای استیبیتز در آزمایشگاه بل از او خواستند دستگاهش را به شکل یک دستگاه محاسباتی الکترومکانیکی کامل توسعه دهد. به این ترتیب، کامپیوتر «Complex Number» در ژانویه ی 1940 تکمیل شد که تا سال 1949 هم مشغول کار بود، اما از آن جا که قابل برنامه ریزی نبود، نمی توان آن را یک کامپیوتر واقعی دانست.
در همین زمان و در سوی دیگر اقیانوس اطلس، «کنراد زوس» (Conrad Zuse)، مهندس و علاقه مند علوم محاسباتی، مشغول کار روی مسئله ی مشابهی بود.
در سال 1938، زوس با بودجه ای محدود، یک ماشین محاسب دودویی به نام«Z1» ساخت که کاملا مکانیکی بود. طی چند سال بعد و با سرمایه گذاری ارتش آلمان، زوس ماشین «Z2» و در سال 1941 ماشین «Z3» را ساخت. دستگاه سوم به جای سوییچ های مکانیکی از رله های الکترومکانیکی استفاده می کرد و به مراتب قابل اعتمادتر بود. اما با اوج گیری جنگ جهانی دوم، اولویت های ارتش آلمان تغییر کرد و به همین دلیل با درخواست بودجه ی زوس برای جایگزینی رله های دستگاهش با لامپ های تمام الکترونیکی مخالفت کردند.
ادامه دارد...
منابع:
کتاب 6 نظریه ای که جهان را تغییر داد، اثر پل استراترن
کتاب آشنایی با آلن تورینگ، اثر پل استراترن
مجله دانستنیها شماره 182
