Bilgisayar
OKUDUĞUNUZ KONU
Abaküsden Endüstri 4.0
0

Abaküsden Endüstri 4.0

Yazar : Remzi Şahbaz25 Ağustos 2016

Her bir alan araştırılıp ele alınırken istisnasız  bir kaynaktan esinlenme veya etkilenme geçirdiğini görürüz. Konu eğer teknoloji ise çevreden etkilenmemesi mümkün değil. Geleceğe yön verecek donanım ve donanımı meydana getiren birim ve sistemlerde aslında tarihsel dönemlerden geçtiğini görmekteyiz.

Bugün günümüz teknolojinin bu kadar çok ilerlemesinde öncülük eden temel etmenlerin başında abaküs mantığıyla başlayıp transistörler, entegre, CPU,MCU diye devam eden  ve daha da karmaşıklaşıp büyüyecek olan donanımlardır.

Bu tarihsel çerçevenin de bilinmesi gerekmektedir.

Başlangıçta M.Ö. 5000’lerde sayma ve hesaplama için parmaklar kullanılsa da bunun dışındaki ilk yardımcı araçlar küçük taşlar olmuştur. Uzakdoğu’da Çin ve Japonya’da M.Ö. 1100’lerde yüzler, onlar ve birler basamaklarını temsil eden boncuk dizilerinden oluşan Suan-Panolarak adlandırılan ilk abaküs kullanılmaya başlandı.

1600’lü Yıllar: Robert Bissaker 1900’lü yıllara kadar popüler kullanımda kalacak olan sürgülü hesap cetvelini icat etti.

1642:Blaise Pascal, Fransız matematikçi ve filozof, dişliler kullanılarak ilk mekanik dijital hesap makinesini icat etti.

1804:Joseph Marie Jacquard, bir dokuma tezgâhı otomatikleştirmek için delikli kartlar kullandı. Bu ilk bilgisayar programlarından birisi kabul edebilirdi.

1812:Charles P. Babbage, “bilgisayarın babası”, uzun hesaplamaların birçoğunda sabit döngüler olduğunu fark etti. Buhar gücüyle çalışan tam otomatik ve sabit bir program komutasında çalışan bir makina tasarladı. 1833 yılında Babbage, analitik motoru üzerinde çalışmaya konsantre oldu.

  • 1840: Augusta Ada, “ilk programcı” ondalıklı sistemlerde kullanılmak üzere bilgi depolama bölümü geliştirmeyi önerdi.
  • 1850’li Yıllar:George Boole, ilerleyen zamanda bilgisayar devrelerinde kullanılacak “Boole Mantığı” nı geliştirdi.
  • 1890:Dr. Herman Hollerith, 1890 ABD nüfus sayımında bilgileri derlemek için kullanılan ilk elektromekanik delikli kart veri işleme makinesi tanıttı. Geliştirdiği aracı halka pazarlama konusunda başarılı oldu. Onun şirketi sonunda, International Business Machines yani bilinen ismiyle IBM olacaktı.
  • 1906:Mekanik bilgisayarlarda kullanılacak “vakum tüpü” Amerikalı fizikçi Lee De Forest tarafından icat edildi.
  • 1939:Dr. John V. Atanasoff  ve asistanı Clifford Berry ilk elektronik dijital bilgisayar oluşturdu. Makinaya, Atanasoff-Berry-Computer (ABC) ismi verildi, elektronik dijital bilgisayarlardaki gelişmeler için temel oluşturdu.
  • 1941:Konrad Zuse (1996 yılının  Ocak  ayında vefat etti) Almanya, karmaşık mühendislik denklemleri çözmek için tasarlanmış ilk programlanabilir bilgisayarı tanıttı. Z3 olarak adlandırılan bu makine, aynı zamanda ondalık sistemin yerine ikili sistem üzerinde çalışmak için ilk oldu.
  • 1942:Üç robot yasası Isaac Asimov tarafından yazıldı.
  • 1943:İngiliz matematikçi Alan Turing, varsayımsal bir cihaz geliştirdi, mantıksal işlemi gerçekleştirmek için ve okuyup yazabiliyordu.
  • 1944:Howard Aiken, IBM mühendisleri ile işbirliği içinde  büyük bir otomatik dijital dizi kontrollü bilgisayar inşa etti: Harvard Mark I. Bu bilgisayar dört aritmetik işlemi sonuçlandırabiliyordu, logaritma ve trigonometrik fonksiyonlar için yerleşik programlara sahipti.
  • 1945:Dr. John von Neumann, kayıtlı program kavramı ortaya koyan bir bildiri sundu.
  • 1947:ENIAC (Elektronik Sayısal Birleştirici ve Hesap Makinesi) isimli makine, John W. Mauchly ve Pennsylvania Üniversitesi’nde J. Presper Eckert, Jr. tarafından hazırlanmıştır. Bilgisayarın delikli kart girişi otuz ton ağırlığındaydı ve 9m x 15m lik biralanı işgal etmekteydi. Programlanabilir değildir fakat gelecek bilgisayarlar için önemli başlangıçlara imza attı.
  • 1949: Maurice V.  Wilkes ilk program depolanabilir bilgisayarı icat eddi: EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer).
  • 1950:Turing, bazı çevreler tarafından ilk programlanabilir dijital bilgisayar olarak kabul edilen ACE’yi inşa etti.

 

I.Dünya Savaşısürecinde, ordunun daha hızlı bilgisayarlara gereksinim duyması, bilgisayar tarihinde bir devrim yaratan ENIAC‘ın yapılmasına yol açmıştır. ENIAC, J. Presper Eckertve John W. Mauchly ekibiyle 1945 yılında yapıldı. En büyük özelliği; bugünkü çiplerin atası sayılabilecek elektron tüpleri ve RAM bellek kullanılması olmuştur. Tasarlanmış programları çalıştırabilme özelliğiyle ENIAC, geniş bir ev kadar (167 m2) yer kaplıyor ve saatte yaklaşık 180 kW elektrik harcıyordu. ENIAC’ın ardından kısa ömürlü olan ve DEVAC adı verilen bilgisayar ve ticari anlamda satışa sunulan ilk bilgisayar olan UNIVAC‘ın yapılması 1952 yılına dek uzanmıştır.

 

 Birinci Nesil (1951-1959)

  • 1951:Mauchly ve Eckert UNIVAC’ı inşa etti, iş veri işleme uygulamaları için özel olarak tasarlanmıştı.Ticari olarak satılan ilk bilgisayar oldu.
  • 1950:Dr. Grace Murray Hopper, UNIVAC için derleyici geliştirdi.
  • 1957:Programlama dili FORTRAN (Formula Translator) John Backus (bir IBM mühendisi) tarafından tasarlandı.
  • 1959:Jack St. Clair Kilby ve Texas Instruments Robert Noyce minik transistörlerden oluşan ilk entegre çipi inşa etti. Çip baskı devre üzerindeki yollardan ve bunlara bağlı transistörlerden oluşmaktaydı.

 

  • 1960:Entegre transistörler kullanılmak üzere IBM System/360 serisi tasarladı.
  • 1961:Dr. Hopper COBOL (Common Business Oriented Language) programlama dilini geliştirdi.
  • 1963:Ken Olsen, DEC’in kurucusu, PDP-I isminde ilk mini bilgisayarı inşa etti.
  • 1965:Dr. Thomas Kurtz ve Dr. John Kemeny tarafından geliştirilen BASIC (Beginner’s All-Purpose Symbolic Instruction Code) programlama dili tanıtıldı.

 

Üçüncü Nesil (1965-1971)

  • 1969:İlk defa internet başladı. İnternet iki bilgisayarın birbiri ile iletişim kurması amacıyla oluşturulmuştu.
  • 1970:Dr. Ted Hoff, ünlü Intel 4004 mikroişlemcisini üretti.
  • 1971:Intel bir seferde dört bit işlem yapabilen bir işlemci tanıttı. Ayrıca kendi aritmetik mantık ünitesini kullanabilen PASCAL programlama dili ile beraber sunuldu.

 

Dördüncü Nesil (1971- ?)

  • 1975ilk mikrobilgisayar, Mikro Enstrümantasyon ve Telemetri Sistemleri (MITS) tarafından üretilen Altair 8800 oldu. Bilgisayar, “mikrobilgisayar babası” kabul edildi.
  • 1976:Apple Computer, Inc Steven Jobs ve Stephen Wozniak tarafından kuruldu.
  • 1977:Jobs ve Wozniak Apple II Mikrobilgisayar’ ı inşa etti.• 1980-81: Bill Gates, MS-DOS işletim sistemini üretti.
  • 1981:IBM PC, 16-bit mikroişlemci ile tanıtıldı.
  • 1983:Time dergisi, bilgisayarı “Yılın Makinası” seçti.
  • 1984:Apple, kullanımı kolay hale benzersiz bir grafik arayüz dahil Macintosh bilgisayar tanıttı. Aynı yıl IBM, 286-AT yayınladı.
  • 1985:UNICOS, ilk 64-bit işletim sistemi olan Unix’i tanıttı.
  • 1986:Compaq DeskPro 386 bilgisayar, 80036 mikroişlemcisiyle birlikte satışa sunuldu.
  • 1987:IBM OS / 2 işletim sistemi teknolojisini duyurdu.
  • 1988:Zararsız bir soulcan internet ağına girdi. Binlerce bilgisayar bundan etkilendir.
  • 1989:Intel 486 dünyanın ilk 1.000.000 transistörlü mikroişlemcisi oldu.
  • 1993:Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından onaylanan Energy Star programı, bilgisayar üreticilerine teşvik edildi.
  • 1998Arama motoru devi Google, bir evin garajında kuruldu.
  • 2000:IBM, POWER4  ismindeki ilk çok çekirdekli işlemciyi üretti.

 

Bilgisayar gelişiminin nezdi bu şekilde devam ederken arkaplanda  çalışan aslında bambaşka bir dünya var.Bu dünya dışarıdan bakıldığında hiç de göründüğü gibi daha karmaşık yapı ve yapılar.
Başta işletim sistemi ve ona bağlı çalışan yazılımlar ve donanımlar.İşin belkide en eğlenceli kısmı donanım kısmı çünkü somutlaşmış diyagramlar ve elle tutulacak kadar indirgenmiş karar destek sistemleri.Tabi başta bu kadar karmaşık ve yoğun iş yükü yok,her şey basit aslında.Ama ne zamanki 4. nesiller çıkmaya başladı işte o zaman her şey yavaş yavaş uyanmaya başladı.
Aslında bunları söylerken transistörlerden bahsetmemek olmaz.Transistör kullanımı ve gelişmesi adeta devrim niteliğini taşıyor. Bunların hepsi gerçekte birer sebepler . Sebepler bir araya gelecek ve muhteşem sistemler ortaya çıkacak.Tabi sadece sebeplere takılmamak lazım sonuçta her sanatın bir sanatçısı var. Bu kadar bilgi yükü altından insanın tek başına üstlenmesi mümkün değil.

Ve gelelim arkaplanda çalışan kod ve kodcukların yönettiği donanımlardan mikroçipler,bellekler ve hakeza..
Konular birbirleriyle o kadar alakadar ki  buna ciddi zaman ayırıp öğrenmek gerekir bazı şeyler hep soru işareti olarak hafıza kalır.Gerçi bilgisayar mühendisliği okuyanlar bu yönden şanslı çünkü bütün gelişim evreleri tek tek ince ince en temelden en karmaşığa doğru her şeyi derslerde görebilmektedirler.Konumuzla alakalı olan PIC lerden bahsedeceğiz ve gelişim süreçlerini bilmekte yarar var.En azından çözülemeyen bazı yönler varsa belki siz çözersiniz ,zaten mühendislik böyle bir şey ortada bir sorun var” hadi çöz veya çözüm üret”….

PIC MİKRO DENETLEYİCİ AİLESİNİN GELİŞİMİ

1987 yılında EPROM bellek yapılarıyla üretilen PIC mikrolara,
1989‘da ek özellikler eklenerek ve EEPROM belleği ile piyasaya 16C5X sunuldu. PIC12XXX Ailesi ise bu çiplerin 8 bacaklı benzerleriydi.

1992 yılında PIC16CXXX piyasaya sunuldu. Özellikleri : Gelişmiş kesme işlemi, 10 bit Analod Dijital Çeviriciler, 16 bit sayıcılar gibi çevre ilbirimlerine sahipti.

KESME İŞLEMİ :  İşlem süreci devam ederken bir başka işlem başladığında devam ettiği işlemi bir yerde bırakıp yeni işleme koyuluyor. Kesmeler : RB0/INT harici kesmesi, Zamanlayıcı 0 taşması, Zamanlayıcı 1 taşması, Zamanlayıcı 2 eşleşmesi, RB <4:7> durum değişikliği kesmesi, CCP modülü kesmesi, Karşılaştırcı kesmesi, Veri EEPROM kesmesi, USART alıcı kesmesi USART gönderici kesmesi
1996 yılında gerçek 16 bit çekirdeğe sahip MCU ( Mikro Controller Unit)  PIC17CXXXpiyasaya sunuldu. Özellikleri : 16 bit işlem kodu (Opcode), 16 seviyeli çağrı yığını (Call Stack) yapısı, geliştirilmiş programlama kapasitesine sahipti.

2000 yılında PIC18 mimarisi, PIC17 serisinden daha fazla popüler oldu. Özellikleri : Değiştirilen çağrı yığını yapısı, 31 seviyeye çıkarılan ve yazıp okunulabilen çağrı yığını, indekslenmiş adres modu (PlusW), 12 bite genişletilen FSR yazmaçları yani RAM’a dayanıklı erişim yazmaçları gibi özelliklere sahipti. Bunlara rağmen hala I/O yazmaçları 8 bitten oluşuyordu.

2001 yılında dsPIC piyasaya sunuldu. Özellikleri : I/O yazmaçları 16 bit, RAM yığınına erişim için fiziksel adres anahtarlaması gerektirmemesi, RAM!a tam dolaylı erişim özelliği çok önemlidir, Program Uzayı Görüntüleme sayesinde program hafızasına doğrudan erişim, Kesme Vektör tabloları ile kesme tanımlamaları, yüksek hızda sinyal işleme gibi özellikler içermektedir.

Şubat 2007 yılında endüstri standartı olan MIPS32 M4K çekirdeği üzeriine inşa edilen 32 bit mikro denetleyici ailesi PIC32MX piyasaya sunuldu. Özellikleri : Yüksek çalışma hızı 80 MIPS (80MHz), yüksek flash hafıza 512 Kb, 32 bit işlemci önceki işlemcilere farklı olarak Von Neuman mimarisi ile üretilmiştir. Bacak (Pin) yapıları, 64 ve 100 pindir. PIC24(PIC’+FxxGA0xx) ile benzer özellikte ve ortak yazılım kütüphanesi, yazılım dilleri,programlayıcı donanımları kullanmaktadır.
2013 PIC Ailesinin en gelişmiş mikro denetleyicisi olan PIC32MX ailesi, 32 bit çekirdek zamanlayıcısı, 4 GB Sanal Bellek alanı, 4 bağımsız kanaldan oluşan doğrudan bellek erişimi yöneticisi (DMA), Vektörel kesme yöneticisi, 8 ve 16 bit Paralel port arayüzü, gerçek zaman saati ve takvimi, 5 adet 16 bit, 2 adet 32 bit zamanlayıcısı (Timer), USB ve Seri portları, 16 kanal 10 bit ADC gibi gelişmiş özelliklere sahiptir.

….

Mikrodenetleyicilerin gelişimleri böyle devam etmektedir...

 

Teknolojik gelişmelere devam edelim..

Gelecek nesiller hakkında ise:

2012 yıllarında: IBM, önümüzdeki beş yıl içinde bireylerin yaşam, çalışma ve birbirleriyle etkileşim kurma biçimini değiştirebilecek potansiyele sahip yedinci “IBM 5’te 5 İnovasyon”listesini duyurdu.
Bu listede yer alan 5 yenilik şu şekilde:

a

Dokunma: Telefonu kullanarak dokunabileceğiz.

Görme: Bir piksel binlerce sözcüğe bedel olacak.

Duyma: Bilgisayarlar önemli olan şeyleri duyacak.

Tatma: Dijital tat alıcılar, daha akıllı yemek yemeye yardımcı olacak.

Koklama: Koku alma hissine sahip bilgisayarlar üretilecek.

b

“sanal dokunma hissi veren “haptic”

“kısa hızlı ya da uzun süreli ve güçlü”

“insan beynine benzer” yetenekler”

“Sağlıklı ile hastalıklı dokuları birbirinden ayırt etmek”

“dalga enerjisi dönüştürme makinelerinin “

Bilgisayar, besinlerin tüm kimyasal yapısını ve insanların neden bazı tatları sevdiğini belirlerken algoritmalardan yararlanabilecek”

…Dijital Medya Analizi, Araştırması ve Yönetimi Uygulamalı Çalıştay’ına göre yılda 500 milyar fotoğraf çekiliyor. YouTube’a dakikada 72 saatlik video yükleniyor. Küresel medikal tanı görüntüleme pazarının 2016 yılına kadar 26,6 milyar dolara ulaşması bekleniyor

….

Gelecekteki 50 yılın teknolojileri ve istenilen değişimler

Vücudumuzda yeni organlar geliştirebileceğiz

Konuşan arama motoru

Hidrojen yakıtlarla çalışan araçlar çoğalacak

Denizin altına ya da uzaya seyahat normal olacak

Elektronik aletler pille çalışacak

Işınlanma gerçek olacak

Hacimsiz Zeka
Bilgisayar İle Sezgisel İletişim

SMS gönderimlerinin yerini duygu aktarımı alacak

Dijitalleşme insan hayatının tamamını etkisi altına alacak

Alzheimer cihazı

Hızlı bir gelişimin olduğu söz konusu,hatta bazı firmalar yerel veya global sektörlerin büyümek istedikleri alan sanayi odaklı teknoloji…

Türkiye de inşallah umulur ki bu noktada adımlar büyütülsün daha fazla teknokent ve ARGE merkezlerin kurulması hedeflensin.

Özellikle bazı yerli kuruluşlar bu alanda girişimlerini artırmış ve araştırmalarını sürdürdüklerini müşahade ediyoruz

 

Dördüncü sanayi devrimi: Fiziksel, dijital ve biyolojik dünyalar birleşiyor

İlk Sanayi Devrimi’nde,üretimin makinelerle yapılabilmesi için su ve buhar gücünden yararlanıldı.

 İkincisinde seri üretime geçebilmek için elektrik enerjisi kullanıldı.

 Üçüncüsünde, bilgi teknolojilerinden ve elektronikten yararlanılarak üretim otomatikleştirildi. Şimdi ise son yüzyılın ortalarında başladığını varsaydığımız Dördüncü Sanayi Devrimi, Üçüncüsünün üzerine inşa ediliyor. En önemli özelliği fiziksel, dijital ve biyolojik dünyaların sınırlarını ortadan kaldıran teknolojileri devreye sokması

Dördüncü devrimin nedenleri

 Bugünkü dönüşümü, Üçüncü Sanayi Devrimi’nin bir uzantısı olarak değil de tümüyle farklı bir değişimin başlangıcı olarak değerlendirmemizin üç nedeni var: Hızı, kapsamı ve sistemlerin etkisi.

Halihazırdaki değişimler tarihte görülmemiş bir hızda gerçekleşiyor. Daha önceki sanayi devrimleriyle karşılaştırıldığında Dördüncüsü lineer değil, üstel bir trend izliyor. Ayrıca hemen hemen tüm ülkelerde, hemen hemen tüm sanayi dallarında eski ile bağlantıları kesip, önlerinde yepyeni bir sayfa açıyor. Bu değişikliklerin derinliği ve kapsamı, tüm üretim, yönetim ve yönetişim sistemlerinde dönüşümü kaçınılmaz hale getiriyor.

Bugüne dek görülmemiş bir işlem gücü ve bilgiye erişim olanağı ile milyarlarca insanın mobil cihazlarla birbirine bağlanmasının sonucunda yaratılan olasılıklar sınırsız.
Ve bu sınırsız olasılıklar yapay zekâ,
robotik bilim,
Nesnelerin İnterneti
 (Internet of Things, kısaca IoT),
sürücüsüz otonom vasıtalar,
3-D baskı, nanoteknoloji,
biyoteknoloji, malzeme bilimi,
enerji depolama ve kuantum bilgisayar teknolojisi ile katlanarak çoğalacak.

Şimdiden yapay zekâ örneklerini çevremizde görebiliyoruz. Bu alanda son yıllarda akıl almaz gelişmeler yaşanıyor. Mühendisler, tasarımcılar ve mimarlar bilgisayarla tasarım, malzeme mühendisliği, katmanlı üretim (additive manufacturing) ve sentetik biyolojiden yararlanarak mikroorganizmalar, vücudumuz, tükettiğimiz ürünler, hatta içinde yaşadığımız binalar arasında bir sembiyoz (ortak yaşama) oluşturuyor.

 

Endüstri 4.0  hakkında deyatlı bilgi için: http://www.bilisimzirvesi.com.tr/img/medya/b/BThaberDijitalEvrim.pdf

 

Bir sonraki yazımızda PIC Terminolojisi olacak inşallah…


Kaynakçalar

*www.cs.sakarya.edu.tr mikroişlemciler ders notları
**http://www.bilim-teknoloji.com/bilgisayarin-tarihi-gelisimi/
***https://tr.wikipedia.org/wiki/Bilgisayarın_tarihçesi
****http://www.btnet.com.tr/bilim/yakin-gelecekte-bilgisayarlar-5-duyu-sahibi-olacak/1/14217
****electronics.howstuffworks.com
****http://www.renklinot.com/teknoloji/gelecegin-bilgisayarlari-nasil-olacak.html
**** http://www.herkesebilimteknoloji.com/slider/3528
***http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/mikrodenetleyiciler-pic-ailesi-(-programmable-intelligent-computer-)-elektrikport-akademi/8137#ad-image-0

 

SİZCE NASIL OLMUŞ?
Beğendim
80%
İlginç
20%
Eh İşte
0%
Anlamadım
0%
Kötü
0%
Berbat
0%
YAZAR HAKKINDA
Remzi Şahbaz
Remzi Şahbaz
Sakarya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği 4.Sınıf öğrencisiyim *Gömülü sistemler , *MCU alanlarında gelişmeye çalışmaktayım
YORUMLAR

YORUM YAP