कई दशकों से हम कंप्यूटर पर निर्भर हैं और अब वे हमारे जीवन का अभिन्न अंग बन गए हैं। हम कंप्यूटर के बिना अपने जीवन की कल्पना नहीं कर सकते हैं, क्योंकि उन्होंने हमारे काम को आसान बना दिया है। इन कंप्यूटरों में समय के साथ बदलाव हुए हैं और क्या आपने कभी सोचा है कि कंप्यूटर वास्तव में क्या है? आज हम अपने कार्यालय के काम के लिए लैपटॉप और दिन-प्रतिदिन की गणना या मनोरंजन के लिए टैबलेट का उपयोग करते हैं। ये संकेत देते हैं कि कंप्यूटर समय के साथ विकसित हुए हैं और उनकी संरचना, कार्य और गति में बदलाव हुए हैं।

कंप्यूटर का विकास क्या है?

कंप्यूटर का विकास 16वीं शताब्दी के आसपास शुरू हुआ। कंप्यूटर का विकास सबसे पुराने वैक्यूम ट्यूब-आधारित सिस्टम को आज के कंप्यूटर के मौजूदा मॉडल सिस्टम में बदलने की प्रक्रिया है। बहुत पहले, शुरुआती आदिम लोग गिनती के औजारों के इस्तेमाल में अग्रणी थे, अपनी गिनती की ज़रूरतों के लिए लाठी, पत्थर और हड्डियों जैसी वस्तुओं का इस्तेमाल करते थे। आज हम जिस कंप्यूटर को देखते हैं, उसे कंप्यूटर के इतिहास के ज़रिए बेहतरी के लिए कई बदलावों का सामना करना पड़ा है । इसने गति, सटीकता, आकार और कीमत के मामले में खुद को लगातार बेहतर बनाया है ताकि आज हमारे पास जो कंप्यूटर है, उसका रूप हासिल किया जा सके। यहाँ हमने कंप्यूटर की 5 पीढ़ियों और उनकी विशेषताओं पर चर्चा की है।

कंप्यूटर की पीढ़ी

कंप्यूटर में, हम प्रौद्योगिकी के विकास को दिखाने के लिए “पीढ़ी” शब्द का उपयोग करते हैं। पहले, पीढ़ी शब्द का इस्तेमाल अलग-अलग हार्डवेयर के संदर्भ में कंप्यूटर को अलग करने के लिए किया जाता था, लेकिन अब इसमें हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों शामिल हैं जो एक कंप्यूटर सिस्टम बनाते हैं। 16वीं शताब्दी में शुरू हुए विकास के सदियों के बाद, समकालीन कंप्यूटर ने अपना वर्तमान रूप ले लिया है। कंप्यूटर की 5 पीढ़ियाँ हैं और उन सभी पर उनकी विशेषताओं के साथ नीचे चर्चा की गई है।

1. पहली पीढ़ी के कंप्यूटर

पहली पीढ़ी के कंप्यूटर वैक्यूम ट्यूब की तकनीक का उपयोग करके पेश किए गए थे जो वैक्यूम में इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रवाह को नियंत्रित कर सकते हैं। इन ट्यूबों का उपयोग आमतौर पर स्विच, एम्पलीफायर, रेडियो, टेलीविज़न आदि में किया जाता है। पहली पीढ़ी के कंप्यूटर बहुत भारी और बड़े थे और प्रोग्रामिंग के लिए आदर्श नहीं थे। वे बुनियादी प्रोग्रामिंग का उपयोग करते थे और उनमें ऑपरेटिंग सिस्टम नहीं था, जिससे उपयोगकर्ताओं के लिए उन पर प्रोग्रामिंग करना कठिन हो जाता था। पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों को उनके लिए समर्पित एक बड़े कमरे की आवश्यकता होती थी और वे बहुत अधिक बिजली की खपत भी करते थे।

प्रथम पीढ़ी के कंप्यूटरों के कुछ मुख्य उदाहरण हैं-

1. ENIAC: इलेक्ट्रॉनिक न्यूमेरिकल इंटीग्रेटर और कंप्यूटर, जे. प्रेस्पर एकर्ट और जॉन वी. मौचली द्वारा निर्मित जिसमें 18,000 वैक्यूम ट्यूब थे।
2. EDVAC: इलेक्ट्रॉनिक डिस्क्रीट वेरिएबल ऑटोमेटिक कंप्यूटर, वॉन न्यूमैन द्वारा डिज़ाइन किया गया।
3. यूनीवैक: यूनिवर्सल ऑटोमेटिक कंप्यूटर, 1952 में एकर्ट और मौचली द्वारा विकसित।

पहली पीढ़ी के कंप्यूटर की विशेषताएँ

1. इन कम्प्यूटरों को वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया था।
2. इन कम्प्यूटरों में प्रोग्रामिंग मशीनी भाषाओं का उपयोग करके की जाती थी।
3. प्रथम पीढ़ी के कम्प्यूटरों की मुख्य मेमोरी में चुम्बकीय टेप और चुम्बकीय ड्रम होते थे।
4. इन कम्प्यूटरों में इनपुट/आउटपुट डिवाइस के रूप में पेपर टेप और पंच कार्ड का उपयोग किया जाता था।
5. ये कम्प्यूटर बहुत बड़े थे लेकिन बहुत धीमी गति से काम करते थे।
6. प्रथम पीढ़ी के कंप्यूटरों के उदाहरण हैं IBM 650, IBM 701, ENIAC, UNIVAC1 आदि।

2. दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटर

कंप्यूटर की दूसरी पीढ़ी ने क्रांतिकारी बदलाव किया क्योंकि इसने भारी-भरकम वैक्यूम ट्यूबों के बजाय ट्रांजिस्टर की तकनीक का उपयोग करना शुरू कर दिया। ट्रांजिस्टर अर्धचालक पदार्थों से बने उपकरण होते हैं जो सर्किट को खोलते या बंद करते हैं। इन ट्रांजिस्टर का आविष्कार बेल लैब्स में किया गया था जिसने दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटर को पिछले वाले की तुलना में शक्तिशाली और तेज़ बनाया। ट्रांजिस्टर ने इन कंप्यूटरों को छोटा बना दिया और वे वैक्यूम ट्यूब की तुलना में कम गर्मी उत्पन्न करते थे। कंप्यूटर की दूसरी पीढ़ी ने सीपीयू, मेमोरी और इनपुट/आउटपुट इकाइयों का उपयोग भी शुरू किया। दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों के लिए इस्तेमाल की जाने वाली प्रोग्रामिंग भाषाएँ FORTRAN (1956), ALGOL (1958) और COBOL (1959) थीं।

 

दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों की विशेषताएँ

1. दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों में ट्रांजिस्टर की तकनीक का इस्तेमाल किया गया।
2. इन कम्प्यूटरों के लिए मशीन भाषा और असेंबली भाषा का प्रयोग किया गया।
3. स्मृति भंडारण के लिए चुंबकीय कोर और चुंबकीय टेप/डिस्क का उपयोग किया गया।
4. दूसरी पीढ़ी के कम्प्यूटर आकार में छोटे थे, कम बिजली खपत करते थे और कम गर्मी उत्पन्न करते थे।
5. चुंबकीय टेप और छिद्रित कार्ड का उपयोग इनपुट/आउटपुट डिवाइस के रूप में किया गया।
6. इसके कुछ उदाहरण हैं पीडीपी-8, आईबीएम 1400 श्रृंखला, आईबीएम 7090 और 7094, यूनीवैक 1107, सीडीसी 3600 आदि।

3. तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटर

तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों का विकास ट्रांजिस्टर से एकीकृत सर्किट में बदलाव के साथ हुआ, जिसे IC भी कहा जाता है। तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटर बहुत तेज़ और भरोसेमंद होने के लिए जाने जाते थे। इन कंप्यूटरों में सिलिकॉन से बने एकीकृत सर्किट (IC) का इस्तेमाल किया जाता था, जिन्हें सिलिकॉन चिप्स के रूप में जाना जाता है। प्रत्येक चिप में कई छोटे इलेक्ट्रॉनिक भाग होते हैं, जैसे ट्रांजिस्टर, रजिस्टर और कैपेसिटर, ये सभी सिलिकॉन के पतले टुकड़े पर होते हैं।

इससे इस पीढ़ी के कंप्यूटर बेहतर मेमोरी के साथ अधिक शक्तिशाली और कुशल बन गए। इस दौरान, BASIC (बिगिनर्स ऑल-पर्पस सिम्बॉलिक इंस्ट्रक्शन कोड) जैसी प्रोग्रामिंग भाषाओं का आम तौर पर इस्तेमाल किया जाता था। इसके अलावा, मिनीकंप्यूटर, जो मेनफ्रेम से छोटे होते हैं लेकिन फिर भी शक्तिशाली होते हैं, पेश किए गए। कुल मिलाकर, इस पीढ़ी ने कंप्यूटर की गति, विश्वसनीयता और क्षमताओं में महत्वपूर्ण सुधार किए।

तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों की विशेषताएँ

1. इन कम्प्यूटरों का निर्माण एकीकृत सर्किट (आईसी) का उपयोग करके किया गया था।
2. इन कंप्यूटरों पर प्रोग्रामिंग के लिए उच्च स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग किया गया था।
3. स्मृति भंडारण के लिए बड़े चुंबकीय कोर और चुंबकीय टेप/डिस्क का उपयोग किया गया।
4. चुंबकीय टेप, मॉनिटर, कीबोर्ड, प्रिंटर आदि का उपयोग इनपुट/ आउटपुट डिवाइस के रूप में किया गया ।
5. तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों के कुछ उदाहरण हैं आईबीएम 360, आईबीएम 370, पीडीपी-11, एनसीआर 395, बी6500, यूनीवैक 1108 आदि।

4. चौथी पीढ़ी के कंप्यूटर

1972 से 2010 तक का समय कंप्यूटर की चौथी पीढ़ी का काल माना जाता है। चौथी पीढ़ी के कंप्यूटर को विकसित करने के लिए माइक्रोप्रोसेसर तकनीक का इस्तेमाल किया गया था। इन कंप्यूटरों का सबसे बड़ा फायदा यह है कि माइक्रोप्रोसेसर में अंकगणित, तर्क और नियंत्रण कार्यों को करने के लिए आवश्यक सभी सर्किट एक चिप पर समाहित हो सकते हैं। चौथी पीढ़ी में कंप्यूटर आकार में बहुत छोटे हो गए और पोर्टेबल भी हो गए।

मल्टीप्रोसेसिंग, मल्टीप्रोग्रामिंग, टाइम-शेयरिंग, ऑपरेटिंग स्पीड और वर्चुअल मेमोरी जैसी तकनीकें भी तब तक आ चुकी थीं। चौथी पीढ़ी के दौरान, निजी कंप्यूटर और कंप्यूटर नेटवर्क एक वास्तविकता बन गए।

चौथी पीढ़ी के कंप्यूटरों की विशेषताएँ

1. चौथी पीढ़ी के कंप्यूटरों का विकास अति-वृहद-स्तरीय एकीकरण (वी.एल.एस.आई.) प्रौद्योगिकी और माइक्रोप्रोसेसर (वी.एल.एस.आई. में एक माइक्रोचिप पर हजारों ट्रांजिस्टर होते हैं) का उपयोग करके किया गया है।
2. मेमोरी भण्डारण के लिए अर्धचालक मेमोरी जैसे RAM, ROM आदि का उपयोग किया गया।
3. इनपुट/आउटपुट डिवाइस जैसे पॉइंटिंग डिवाइस, ऑप्टिकल स्कैनिंग, कीबोर्ड, मॉनिटर, प्रिंटर आदि पेश किए गए।
4. चौथी पीढ़ी के कंप्यूटरों के कुछ उदाहरण हैं आईबीएम पीसी, स्टार 1000, एप्पल II, एप्पल मैकिन्टोश, ऑल्टर 8800 आदि।

5. कंप्यूटर की पांचवीं पीढ़ी

कंप्यूटर की पांचवीं पीढ़ी को आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) नामक तकनीक का उपयोग करके बनाया गया है। यह तकनीक कंप्यूटर को इंसानों की तरह व्यवहार करने के लिए प्रोत्साहित करती है। AI के कुछ अनुप्रयोगों को वॉयस रिकग्निशन, मनोरंजन आदि जैसी सुविधाओं में देखा गया है। कंप्यूटर की पांचवीं पीढ़ी की गति सबसे अधिक है जबकि आकार सबसे छोटा है । गति, सटीकता आयाम आदि के पहलू में कंप्यूटर की विभिन्न पीढ़ियों में अब तक एक बड़ा सुधार देखा गया है।

पांचवीं पीढ़ी के कंप्यूटर की विशेषताएं

1. 5वीं पीढ़ी के कंप्यूटर कृत्रिम बुद्धिमत्ता के आधार पर बनाए गए हैं, अल्ट्रा लार्ज-स्केल इंटीग्रेशन (ULSI) प्रौद्योगिकी और समानांतर प्रसंस्करण विधि का उपयोग करते हैं (ULSI में एक एकल माइक्रोचिप पर लाखों ट्रांजिस्टर होते हैं और समानांतर प्रसंस्करण विधि कार्यों को एक साथ चलाने के लिए दो या अधिक माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करती है)।
2. ये कम्प्यूटर प्राकृतिक भाषा (मानव भाषा) समझते हैं।
3. पांचवीं पीढ़ी के कंप्यूटर पोर्टेबल और आकार में छोटे हैं।
4. ट्रैकपैड (या टचपैड), टचस्क्रीन, पेन, स्पीच इनपुट (आवाज/भाषण पहचानना), लाइट स्कैनर, प्रिंटर, कीबोर्ड, मॉनिटर, माउस आदि को इनपुट/आउटपुट डिवाइस के रूप में उपयोग किया जाता है।
5. पांचवीं पीढ़ी के कंप्यूटर के उदाहरण डेस्कटॉप, लैपटॉप, टैबलेट, स्मार्टफोन आदि हैं।

कंप्यूटर पीढ़ी का इतिहास

‘कंप्यूटर’ शब्द का पहली बार इस्तेमाल 16वीं सदी में ऐसे व्यक्ति के लिए किया गया था जो 20वीं सदी तक गणना करता था। सभी तरह की गणना और संगणना करने के लिए महिलाओं को मानव कंप्यूटर के रूप में काम पर रखा गया था। 19वीं सदी के अंत तक, ‘कंप्यूटर’ शब्द का इस्तेमाल गणना करने वाली मशीनों के लिए किया जाने लगा। आजकल हम इस शब्द का इस्तेमाल बिजली से चलने वाले प्रोग्रामेबल डिजिटल उपकरणों के लिए करते हैं।

कंप्यूटर के आविष्कार से पहले, गिनती के उपकरण के रूप में छड़ें, पत्थर और हड्डियों का इस्तेमाल किया जाता था। मानव बुद्धि के विकास और प्रौद्योगिकी की उन्नति के साथ, अधिक कंप्यूटिंग डिवाइस का उत्पादन किया गया। कंप्यूटर से पहले मनुष्यों द्वारा उपयोग किए जाने वाले यांत्रिक कैलकुलेटर हैं। कुछ सबसे प्रसिद्ध यांत्रिक कैलकुलेटर हैं:

1. अबेकस
2. पास्कल कैलकुलेटर
3. स्टेप्ड रेकनर
4. अरिथमोमीटर
5. कम्पटोमीटर और कम्पटोग्राफ
6. अंतर इंजन
7. विश्लेषणात्मक इंजन
8. करोड़पति

नीचे हमने मानव द्वारा उपयोग किये जाने वाले प्रारंभिक युग के कंप्यूटिंग उपकरणों पर संक्षेप में चर्चा की है।

अबेकस

कहा जाता है कि चीनियों ने लगभग 4,000 साल पहले अबेकस की खोज की थी। अबेकस को लकड़ी के रैक का उपयोग करके बनाया गया था जिसमें धातु की छड़ें थीं जिन पर मोती लगे थे। अंकगणितीय गणना करने के लिए, अबेकस ऑपरेटर द्वारा कुछ नियमों के अनुसार मोतियों को घुमाया जाता था।

नेपियर की हड्डियाँ

जॉन नेपियर ने नेपियर की हड्डियों का आविष्कार किया जो एक मैन्युअल रूप से संचालित गणना उपकरण था। जॉन ने इस गणना उपकरण की मदद से गुणा और भाग करने के लिए संख्याओं से चिह्नित 9 अलग-अलग हाथीदांत की पट्टियों या हड्डियों का इस्तेमाल किया। नेपियर की हड्डी दशमलव बिंदुओं का उपयोग करने वाला पहला गणना उपकरण भी था।

पास्कलाइन

मानव जाति के इतिहास में विकसित की गई पहली पीढ़ी की कैलकुलेटर या गणना करने वाली मशीन का नाम पास्कलीन था। एक फ्रांसीसी गणितज्ञ-दार्शनिक ब्लेज़ पास्कल ने 1642 और 1644 के बीच पास्कलीन का आविष्कार किया था। यह इस तरह का पहला आविष्कार था और इसलिए इसमें केवल जोड़ और घटाव के विकल्प थे और वह भी इसके डायल में हेरफेर करके संख्याएँ दर्ज करके।

स्टेप्ड रेकनर या लीबनिट्ज व्हील

जर्मन गणितज्ञ-दार्शनिक गॉटफ्रीड विल्हेम लीबनिट्ज ने 1673 में स्टेप्ड रेकनर या लीबनिट्ज व्हील विकसित किया था। यह मशीन तकनीकी रूप से पास्कल के आविष्कार का अपग्रेड थी। स्टेप्ड रेकनर या लीबनिट्ज व्हील एक डिजिटल मैकेनिकल कैलकुलेटर था जो गियर के बजाय फ्लूटेड ड्रम से बना था।

अंतर इंजन

चार्ल्स बैबेज, जिन्हें “आधुनिक कंप्यूटर के जनक” के रूप में जाना जाता है, ने 1820 के दशक की शुरुआत में डिफरेंस इंजन को डिज़ाइन किया था। डिफरेंस इंजन एक यांत्रिक कंप्यूटर था जो सरल गणनाएँ कर सकता था। यह एक भाप से चलने वाली गणना करने वाली मशीन थी जिसे लॉगरिदम टेबल जैसी संख्याओं की तालिकाओं को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

विश्लेषणात्मक इंजन

एनालिटिकल इंजन भी 1830 के दशक में चार्ल्स बैबेज द्वारा विकसित किया गया था। यह गणना करने वाली मशीन एक यांत्रिक कंप्यूटर थी जो इनपुट के रूप में पंच कार्ड का उपयोग करती थी। ये मशीनें किसी भी गणितीय समस्या को हल करने और सूचना को स्थायी मेमोरी के रूप में संग्रहीत करने में सक्षम थीं।

सारणी मशीन

अमेरिकी सांख्यिकीविद् हरमन होलेरिथ ने 1890 के दशक में टेबुलेटिंग मशीन का आविष्कार किया था, जो पंच कार्ड पर आधारित एक यांत्रिक टेबुलेटर था, जो आंकड़ों को सारणीबद्ध करने तथा डेटा या सूचना को रिकॉर्ड करने या छांटने में सक्षम था।

विभेदक विश्लेषक

डिफरेंशियल एनालाइजर 1930 में संयुक्त राज्य अमेरिका में पेश किया गया पहला इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर था। यह एक एनालॉग डिवाइस था जिसका आविष्कार वेनेवर बुश ने किया था। यह मशीन कुछ ही मिनटों में 25 गणनाएँ कर सकती थी।

मार्क I

कंप्यूटर के इतिहास में बड़े बदलाव 1937 में शुरू हुए जब हॉवर्ड ऐकेन ने एक ऐसी मशीन का आविष्कार करने का लक्ष्य रखा जो बड़ी संख्याओं की गणना कर सके। 1944 में, IBM और हार्वर्ड ने मार्क I कंप्यूटर बनाने के लिए साझेदारी की। मार्क 1 पहला प्रोग्रामेबल डिजिटल कंप्यूटर था।