Bir Oda Dolusu Makine Nasıl Modern Dünyanın Beynine Dönüştü?
Bugün cebimize sığan bir akıllı telefonun, 1940’larda bir üniversite binasını dolduran bir makineden daha güçlü olduğunu söylemek artık sıradan bir bilgi gibi görünüyor. Ancak bu karşılaştırmanın asıl ilginç tarafı teknolojinin küçülmesi değil, düşüncenin büyümesidir. Çünkü modern bilgisayar çağını başlatan ilk elektronik genel amaçlı bilgisayar olan ENIAC, yalnızca bir mühendislik başarısı değildi; aynı zamanda insanlığın hesaplama ile kurduğu ilişkinin kökten değişmesiydi.
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), sadece bir makine değil, hesaplamanın mekanik çağdan elektronik çağa geçişinin sembolüydü.
Savaşın Zorladığı Bilim: ENIAC Neden Yapıldı?
1940’ların başında dünya II. Dünya Savaşı’nın ortasındaydı. ABD ordusunun en büyük problemlerinden biri topçu atış tablolarının hesaplanmasıydı. Her mermi için farklı açı, rüzgâr, sıcaklık ve yerçekimi etkileri hesaplanmak zorundaydı.
Bu hesaplamalar insan “computer”lar tarafından yapılıyordu. Evet, o dönemde computer kelimesi makine değil hesap yapan insan anlamına geliyordu.
Ancak bir atış tablosunun hazırlanması haftalar sürebiliyordu.
Bu durum elektronik hızda çalışan bir hesaplama makinesine olan ihtiyacı doğurdu.
ENIAC’ın Doğuşu: Moore School Laboratuvarı
ENIAC projesi Pennsylvania Üniversitesi Moore School of Electrical Engineering bünyesinde başlatıldı.
Projenin baş mühendisleri John Mauchly ve J. Presper Eckert idi.
Ama projenin görünmeyen kahramanları arasında altı kadın programcı da vardı. Bu programcılar bugün yazılım mühendisliğinin öncüleri olarak kabul edilir.
ENIAC’ın Fiziksel Boyutları: Sayılarla Dev Makine
ENIAC’ın teknik özellikleri bugün bile şaşırtıcıdır:
30 ton ağırlık
167 metrekare alan
18.000 vakum tüpü
70.000 direnç
10.000 kapasitör
5 milyon elle lehimlenmiş bağlantı
Makine çalıştığında küçük bir kasaba kadar elektrik tüketiyordu.
Isı üretimi o kadar fazlaydı ki sürekli soğutma gerekiyordu.
Vakum Tüpleri: ENIAC’ın Kalbi
ENIAC’ın işlem gücü vakum tüplerine dayanıyordu.
Bu tüpler elektronik anahtarlar gibi davranıyordu:
Açık (1)
Kapalı (0)
Bu yapı modern transistörlerin erken atasıdır.
ENIAC saniyede yaklaşık 5000 toplama işlemi yapabiliyordu.
Bu o dönem için devrimdi.
Programlama Nasıl Yapılıyordu? Kablolarla Kod Yazmak
ENIAC’ın en ilginç yönlerinden biri programlama yöntemiydi.
Bugünkü gibi klavye ile kod yazılmıyordu.
Programlama şu şekilde yapılıyordu:
Kablolar yeniden bağlanıyordu.
Anahtarlar değiştiriliyordu.
Paneller yeniden yapılandırılıyordu.
Bir programı değiştirmek günler sürebiliyordu.
Bu yüzden ENIAC hem donanım hem yazılım çağının başlangıcı sayılır.
ENIAC Programcıları: Tarihin İlk Yazılım Mühendisleri
Kay McNulty
Betty Jennings
Betty Snyder
Marlyn Wescoff
Fran Bilas
Ruth Lichterman
Bu altı kadın ENIAC’ın ilk programlarını yazdı.
Onlar yalnızca hesaplama yapmadı, aynı zamanda hata ayıklama, mantık kurma ve algoritma tasarlama gibi bugün yazılım mühendisliğinin temeli olan süreçleri geliştirdi.
ENIAC Ne Kadar Hızlıydı?
Karşılaştırma yapmak gerekirse:
Bir insan yaklaşık 1 hesap/saniye
Elektromekanik bilgisayarlar yaklaşık 100 hesap/saniye
ENIAC yaklaşık 5000 hesap/saniye
Bu yaklaşık 50 kat hız artışı anlamına geliyordu.
ENIAC’ın İlk Görevleri
Topçu tabloları
Nükleer araştırmalar
Hava tahmini
Balistik analiz
ENIAC daha sonra hidrojen bombası hesaplamalarında da kullanıldı.
Depolama Sorunu: Bellek Nasıl Çalışıyordu?
ENIAC başlangıçta modern RAM’e sahip değildi.
Veriler ring counter ve fonksiyon tablolarında tutuluyordu.
Daha sonra manyetik bellek çözümleri eklendi.
Bu gelişmeler modern bellek mimarisine giden yolu açtı.
ENIAC ve Modern Bilgisayar Mimarisi
ENIAC von Neumann mimarisine sahip değildi.
Program ve veri ayrı tutuluyordu.
Daha sonra John von Neumann’ın saklı program fikri EDVAC tasarımına ilham verdi.
Bu mimari bugün hala kullanılır.
ENIAC’ın En Büyük Sorunları
Vakum tüpleri sık bozuluyordu.
Ortalama her gün birkaç tüp değiştiriliyordu.
Ama mühendisler sistemi modüler tasarladığı için makine tamamen durmadan bakım yapılabiliyordu.
Bu modern veri merkezlerinin kullandığı yaklaşımın erken örneğidir.
ENIAC’ın Açıklandığı Gün
1946 yılında ENIAC kamuoyuna tanıtıldı.
Gazeteler makineyi “elektronik beyin” olarak tanımladı.
Bu ifade bilgisayar algısını onlarca yıl etkiledi.
ENIAC Gerçekten İlk Bilgisayar mıydı?
Bu tartışmalı bir konudur.
Colossus
Zuse Z3
Atanasoff–Berry Computer
Gibi sistemler daha önce geliştirilmişti.
Ancak ENIAC:
Genel amaçlı
Elektronik
Yüksek hızlı
Programlanabilir
Olması nedeniyle ilk modern bilgisayar kabul edilir.
ENIAC Sonrası: Bilgisayar Evriminin Patlaması
ENIAC sonrası gelişmeler hızlandı:
Transistörler
Entegre devreler
Mikroişlemciler
Kişisel bilgisayarlar
Bugünkü dijital ekonomi bu zincirin devamıdır.
ENIAC’ın Kültürel Etkisi
ENIAC sadece mühendisliği değil bilim kurgu kültürünü de etkiledi.
Elektronik beyin kavramı robot ve yapay zekâ anlatılarını tetikledi.
İlginç Bilgiler
- ENIAC açıldığında şehir ışıkları hafifçe titriyordu.
- Program değişimi bazen 3 gün sürüyordu.
- ENIAC yaklaşık 150 kW enerji tüketiyordu.
- İlk programcılar kadınlardı ama uzun süre tanınmadılar.
- ENIAC’ın açılış gösterisinde makine top mermisi yörüngesini 20 saniyede hesapladı. Bu işlem daha önce 40 saat sürüyordu.
- Makine yaklaşık 500.000 lehim bağlantısına sahipti.
- Vakum tüplerinin çoğu açma kapama sırasında bozuluyordu. Bu yüzden sürekli açık tutuluyordu.
- İlk bilgisayar hatalarından biri gerçekten bir böcekti. Bu olay “debug” teriminin popülerleşmesine katkı sağladı.
- ENIAC’ın maliyeti yaklaşık 500.000 dolardı. Bugünün değeriyle milyonlarca dolar.
ENIAC’ın Mirası
Bugün veri merkezleri ENIAC’ın torunlarıdır.
Bulut bilişim bile aynı hesaplama fikrinin ölçeklenmiş halidir.
ENIAC bize bir şeyi öğretti:
Hesaplama gücü medeniyet gücüdür.
ENIAC vs Colossus vs Z3: İlk Bilgisayar Hangisiydi?
Bilgisayar tarihinin en büyük tartışmalarından biri “ilk bilgisayar” sorusudur.
Colossus (1943)
İngiltere’de geliştirilen Colossus, Alman Lorenz şifrelerini kırmak için üretildi. Programlanabilir olsa da genel amaçlı değildi.
Zuse Z3 (1941)
Alman mühendis Konrad Zuse tarafından geliştirilen Z3, programlanabilir ilk elektromekanik bilgisayarlardan biridir.
Ancak elektronik değildi.
Atanasoff–Berry Computer (ABC)
İkili sayı sistemi kullanan ilk elektronik sistemlerden biri kabul edilir. Ancak programlanabilir değildi.
ENIAC’ın Farkı
ENIAC’ın farkı dört özelliğin birleşmesiydi:
Tam elektronik olması
Genel amaçlı olması
Yüksek hız
Yeniden programlanabilir olması
Bu yüzden birçok tarihçi ENIAC’ı ilk modern bilgisayar olarak kabul eder.
ENIAC’ın Kadın Programcıları: Gizli Kalan Devrim
ENIAC’ın ilk programcıları uzun süre “operatör” olarak anıldı.
Ancak yaptıkları iş çok daha fazlasıydı:
Algoritma geliştirmek
Mantık hatalarını çözmek
Donanım davranışını analiz etmek
Bugün yazılım mühendisliği dediğimiz disiplinin temellerini attılar.
Kay McNulty daha sonra şunu söyleyecekti:
“Biz sadece makineyi çalıştırmadık, ona nasıl düşüneceğini öğrettik.”
ENIAC’tan Mikroçiplere: Teknolojik Evrim Zinciri
ENIAC birinci nesil bilgisayarların başlangıcıdır:
1. Nesil (1940–1956)
Vakum tüpleri
Dev boyutlar
Yüksek enerji tüketimi
2. Nesil (1956–1963)
Transistörler
Daha küçük boyut
Daha az ısı
3. Nesil (1964–1971)
Entegre devreler
Daha güvenilir sistemler
4. Nesil (1971–günümüz)
Mikroişlemciler
Kişisel bilgisayarlar
5. Nesil (günümüz ve sonrası)
Yapay zekâ
Kuantum araştırmaları
Paralel işlem
ENIAC Bugünle Karşılaştırıldığında
Bir karşılaştırma yapmak çarpıcı olabilir:
ENIAC: 30 ton
Modern laptop: yaklaşık 2 kg
ENIAC: 150 kW
Laptop: yaklaşık 60 watt
ENIAC: saniyede 5000 işlem
Modern CPU: saniyede milyarlarca işlem
Bir akıllı telefon bile ENIAC’tan milyonlarca kat daha güçlüdür.
Ama ENIAC’ın önemi hız değil paradigmadır.
ENIAC’ın Veri Merkezi Ataları
Bugün Google, Amazon ve Microsoft veri merkezleri aslında ENIAC’ın ölçeklenmiş versiyonlarıdır.
Fark sadece şudur:
Vakum tüpleri yerine transistörler
Tek makine yerine milyonlarca işlemci
Yerel hesaplama yerine bulut
Ama temel fikir aynıdır:
Elektronik hesaplama.
ENIAC’ın Bilimsel Araştırmalara Etkisi
ENIAC sonrası bilim hızlandı:
Meteoroloji simülasyonları
Nükleer fizik
Uzay araştırmaları
NASA’nın erken hesaplamaları bile bu mimarinin devamıdır.
ENIAC ve Yazılım Kavramının Doğuşu
ENIAC başta kablo ile programlanıyordu.
1948’de saklı program yaklaşımı eklendi.
Bu gelişme modern yazılımın başlangıcıdır.
Bugün kullandığımız:
Python
C
Java
Gibi dillerin kökeni bu soyutlama fikrine dayanır.
ENIAC’ın Felsefi Anlamı
ENIAC sadece bir makine değildi.
İnsan düşüncesinin mekanikleşmesiydi.
İlk kez bir makine soyut matematiği elektronik hızda işleyebiliyordu.
Bu şu soruyu doğurdu:
Eğer hesaplama otomatikleşebilirse düşünme de otomatikleşebilir mi?
Bu soru bugün yapay zekâ tartışmalarının köküdür.
ENIAC’tan Yapay Zekâya Uzanan Yol
ENIAC → Transistör → Mikroişlemci → İnternet → Yapay zekâ
Bu zincir modern dünyanın teknik omurgasını oluşturur.
Bugün büyük dil modelleri bile aynı hesaplama fikrinin ölçeklenmiş halidir.
Bilgisayar Tarihinin Kırılma Anı
Tarihçiler ENIAC’ı şu yüzden kritik görür:
İlk kez hesaplama insan hızından kopmuştur.
Bu nokta dijital çağın gerçek başlangıcıdır.
Sanayi devrimi kas gücünü artırdı.
Bilgisayar devrimi ise zihin gücünü artırdı.
