පරිඝණකයේ ඉතිහාසය 

පරිගණකයේ පියා

(Charles Babbage)

       මුල් කාලීන මිනිසුන්ට විවිධ අවස්ථාවන්වලදී ගණනය කිරීමේ අවශ්‍යතාවය මතුවිය. ඒ සඳහා ඔවුන් විවිධ උපක්‍රම භාවීතා කරන්නට පුරුදු විය. මෙම හේතුව වර්ථමාන නවින තාක්‍ෂණයෙන් යුතු පරිගණකය නිර්මාණය වන්නට හේතුපාදක විය. 

      සියවස් ගණනාවකට ඉහතදී සිට මිනිසුන් ගණනය කිරීමේ ක්‍රමවේද පළිබඳව අධ්‍යනය කළේය. මිනිසුන්ට සරළ ගණනය කිරීමවල අවශ්‍යතාවයන් පැන නැගිණ. ක්‍රි:පූ: 3000 කාලයේදී චීන වෙළෙදුන් විසින් Abacus නැතිනම් ගණකරාමු මේ සඳහා යොදා ගැනිණ. මුල්කාලින යන්ත්‍ර බෝහෝමයක් යාන්ත්‍රික වූ අතර, ඒවා මිනිස් මැදිහත්කමින් ක්‍රියාත්මක කරන ලදි.

     වර්ථමාන පරිගණකයේ නිශ්පාදනයට ඉවහල් වූ පළමු නිශ්පාදනය වුයේ ඝනක යන්ත්‍රයයි. ඝනක යන්ත්‍රයක් පිළිබඳ මූලික අදහස චිත්‍ර ශිල්පියෙකු වු Leonardo de vince - (1452 - 1519 ) විසින් ඉදිරිපත් කරන ලදි. ඉන් වසර 150 ක් පමණ කාලයකට පසුව එනම් 1642 දී තවත් මෙවැනිම උපකරණයක් වන Pascale  යන්ත්‍රයBlaise Pascal   නැමැති ගනිතඥයා විසින් නිර්මාණය කරන ලදි. නමුත් මෙය ඉතා හොද නිශ්පාදනයක් නොවිය. මීලඟ ඉතා වැදගත්ම සොයාගැනීම වන්නේ කේම්බ්‍රිච් සරසවියේ මහාචාර්ය වරයේකු වන Charles Babbage විසින් 1823 දී නිර්මාණය කරන Difference engine  සහ 1834 දි නිර්මාණය කරන Analytical engine ය. පරිගණකයේ මූලික කොටස් මොහුගේ නිර්මාණය හරහා එලි දැක්වු අතර, එබැවින් ඔහු පරිගණකයේ පියා ලෙස හදුන්වයි. 

පරිගණක ආකෘතියේ (නිර්මිතයේ) පරිණාමය ගවේෂණය කිරීම (The evolution of computer architectures)

“පරිගණක නිර්මිතය” යනු සරල සිද්ධි දාමයක ආරම්භයේ සිට පුළුල් ව විසිරුණු ආකෘතියක් තුළින් සංකීර්ණ ක්‍රියාවලි රැසක් හුවා දැක්වීමකි. පරිගණක නිර්මිතය ඉතිහාසය පුරා දශක කීපයක සිට අඛණ්ඩ ව සීග්‍ර වර්ධනයක් පෙන්නුම් කරයි. එකිනෙකට වෙනස් පරම්පරා සහ ඒවායේ මෙවලම් භාවිතය මත පදනම් ව  පරිගණක පද්ධති වල විකාශනය සංක්ෂිප්ත ව විස්තර කර දැක්විය හැක.  චරිතාංග ලක්ෂණ  සහ පරිගණකයෙහි ක්‍රියාකාරීත්වය සම්බන්ධ සෛදාන්තික වෙනස්කම් හේතුවෙන් මෙකී සෑම පරම්පරාවක් ම එකිනෙකින් වෙනස් වේ.   වර්තමානය වනවිට පරිගණක ආකෘතියේ පරිණාමය ප්‍රමාණාත්මක ව කුඩා මෙවලම් භාවිතය, ලාභදායි මෙවලම් සහ කාර්යක්ෂම මෙවලම් භාවිතය දක්වා විකාශනය වීමක් දැකිය හැක.

අතීතයේ සිට වර්තමානය දක්වා  පරිගණකවල ආකෘතියේ සිදු වී ඇති පරිණාමය ප්‍රධාන පරම්පරා 5 කින් සමන්විත වේ.

•         පළමු පරම්පරාව – රික්ත නළ (vacuum tubes)
•         දෙවන පරම්පරාව – ට්‍රාන්සිස්ටරය (transistor)
•         තෙවන පරම්පරාව – සමෝධානය කරන ලද පරිපථ (Integrated circuits)
•         හතරවන පරම්පරාව – ක්ෂුද්‍ර සකසනය (Microprocessor)
•         පස්වන පරම්පරාව – කෘත්‍රිම බුද්ධිය (Artificial Intelligence)

පළමු පරම්පරාව (1940-1956)

පළමු පරම්පරාව තුළ දී බිහි වූ පරිගණකයෙ හි විද්‍යුත් පරිපථ (circuit) සඳහා රික්ත නළ (vacuum tubes) මෙන්ම මතක රඳවනය සඳහා චුම්බක බෙර(magnetic drums) භාවිතා කර ඇත. එම පරිගණක විශාල ඉඩ ප්‍රමාණයක් අත්පත් කරගන්නා බැවින් ස්ථාපනයට විශාල ප්‍රමාණයේ කාමරයක් අවශ්‍ය වේ. එහි ක්‍රියාකාරීත්වය සඳහා අධික විද්‍යුත් ප්‍රමාණයක්  වැය වේ. ඒ හේතුවෙන් ජනනය වන අධික තාප ප්‍රමාණයේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බොහෝවිට පරිගණකයේ ක්‍රියාකාරීත්වය අඩාල වී යයි (malfunctions).  මෙම සංකුලතා මග හරවා ගැනීමට අධික පිරිවැයක් දැරීමට සිදු වේ. එම නිසා  පළමු පරම්පරාවේ පරිගණක නඩත්තුව සඳහා අධික මිලක් වැය වී ඇත.

පළමු පරම්පරාවේ පරිගණකවලට වටහා ගත හැක්කේ අවම මට්ටමේ ක්‍රමලේඛන භාෂාවෙන් සමන්විත මෙහෙයුම් පමණි. එකී යන්ත්‍ර භාෂාව(machine language) හරහා වරකට විසඳිය හැක්කේ එක් ගැටලුවක් පමණි. ආදානය පරිගණකයට යොමු කිරීම සඳහා ඡිද්‍රිත කාඩ්පත් (punched card) සහ කඩදාසි පටි (paper tape) යොදා ගෙන  ඇත. ප්‍රතිදානය මුද්‍රිත (printouts) තුළින් නිරූපණය කර ඇත.

UNIVAC සහ ENIAC පරිගණක  පළමු පරම්පරාවේ නිෂ්පාදනය වූ පරිගණක  වලට උදාහරණ වේ. UNIAC පරිගණකය ලොව ප්‍රථම වාණිජ පරිගණකය වන අතර එය මූලික වශයෙන් ව්‍යාපාර අනුග්‍රාහකයින් උදෙසා ම නිෂ්පාදනය වූවකි.

දෙවන පරම්පරාව (1956-1963)

දෙවන පරම්පරාවේ පරිගණක නිර්මාණය කර ඇත්තේ රික්ත නළ වෙනුවට  ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතා කරමිනි.  එබැවින් දෙවන පරම්පරාවේ පරිගණක ප්‍රමාණයෙන් කුඩා වූ අතර වඩා ඉහල කාර්යක්ෂමතාවයකින් පරිගණකය ආශ්‍රිත මෙහෙයුම් සිදු කිරීමට හැකියාව ලැබී ඇත. තව ද ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතය හේතුවෙන් බලශක්ති භාවිතයේ කාර්යක්ෂමතාවය ඉහළ නැංවී ඇත.  නිෂ්පාදන සහ නඩත්තු වියදම් ද අවම වී ඇත. ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතය හේතුවෙන් අධික තාප ප්‍රමාණයක් ජනනය වීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පරිගණකයට හානි වීමේ ඉඩ ප්‍රස්ථාවක් තිබූව ද   පළමු පරම්පරාවේ පරිගණක වලට සාපේක්ෂ ව පරිගණක ආකෘතිය නිර්මාණයෙහි සැලකිය යුතු වර්ධනයක් දක්නට ලැබිණි.  මෙහිදී ද පළමු පරම්පරාවේ පරිගණක මෙන්ම ආදානය ඇතුලත් කිරීම සඳහා ඡිද්‍රිත කාඩ්පත් (punched card) භාවිතා කර ඇත.  ප්‍රතිදානය මුද්‍රිත(printouts) තුලින් නිරූපණය කර ඇත.

දෙවන පරම්පරාවේ පරිගණක සඳහා රහස්‍ය ද්විමය යන්ත්‍ර භාෂාව(cryptic binary machine language)සිට සංකේතාත්මක(symbolic) හෝ ඇසෙම්බ්ලි භාෂාව(assembly language) දක්වා දියුණු කරමින් යොදා ගෙන ඇත. මෙම කාලපරිච්ඡේදය තුළ  ඉහල මට්ටමේ ක්‍රමලේඛන භාෂා වන COBOL සහ FORTRAN යන භාෂාවල මුල් අනුවාදන නිර්මාණය වී ඇත. මෙම පරම්පරාව තුළ නිර්මාණය වූ පළමු  පරිගණකය පරමාණු ශක්ති කර්මාන්තය උදෙසා නිර්මාණය වී ඇත.

තෙවන පරම්පරාව (1964-1971)

සමෝධානය කරන ලද පරිපථ භාවිතය තෙවන පරම්පරාවේ පරිගණක ආකෘති නිර්මාණයෙ හි  සුවිශේෂී සංදිස්ථානයක් වේ. ට්‍රාන්සිස්ටර ක්ෂුද්‍ර කෘත(miniatured) කර සිලිකන් පතුරු මත ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් නිපද වූ අර්ධ සන්නායක(semiconductors)  භාවිතය  පරිගණක මෙහෙයුම්වල වේගවත්බව සහ කාර්යක්ෂමතාවය  වර්ධනය කිරීමෙහි ලා දායක වී ඇත.

ආදානය ඇතුලත් කිරීම සඳහා ඡිද්‍රිත කාඩ්පත් (punched card) වෙනුවට යතුරු පුවරු (keyboard)   භාවිතා කර ඇත.  ප්‍රතිදානය  සඳහා මුද්‍රිත(printouts)  වෙනුවට  මොනිටරය (monitor) භාවිතා කර ඇත. පරිශීලකයා සහ පරිගණකය අතර අතුරු මුහුණත ලෙස කාරක පද්ධති (operating systems) යොදා ගැනුණු අතර ම  එම කාරක පද්ධති මත පදනම් ව  එකවර එකිනෙකට වෙනස් භාවිත (applications) රාශියක් ක්‍රියා කරවීමට හැකියාව ලැබී ඇත.

පුර්වගාමී පරිගණක  වලට සාපේක්ෂ ව තෙවන පරම්පරාවේ පරිගණක භාවිතය සඳහා ඉතා පහසුවෙන්  පරිශීලකයන් විශාල ප්‍රමාණයක් ආකර්ෂණය කරගැනීමට හැකිවී ඇත.

හතරවන පරම්පරාව (1971-වර්තමානය)

හතරවන පරම්පරාවේ පරිගණක ක්ෂුද්‍ර සකසන  (microprocessor)  මත පදනම්  ව නිර්මාණය වී ඇත. සමෝධානය කරන ලද විශාල පරිපථ ප්‍රමාණයක් එක් සිලිකන් පතුරක් (silicon chip) මත ස්ථාපනය  කර ඇත. පළමු පරම්පරාවේ පරිගණක ප්‍රමාණයෙන් ඉතා විශාල වුව ද වර්තමානය වන විට මෙකී තාක්ෂණික මෙවලම් අත්ලෙහි රඳවා ගත හැකි ප්‍රමාණයට කුඩා වී ඇත.

1981 වර්ෂයේ දී IBM ආයතනය මගින් පළමු වරට ගෘහාශ්‍රිත පරිශීලකයන් සඳහා විශේෂයෙන් පරිගණක නිර්මාණය කරන ලදි. වර්තමානයේ දී  ක්ෂුද්‍ර සකසන (microprocessor) පරිගණක ක්ෂේත්‍රය තුළ පමණක් නොව අනෙකුත් තාක්ෂණික මෙවලම් සඳහා ද  යොදා ගැනේ.

මෙලෙස නිර්මාණය වූ කුඩා පරිගණක තාක්ෂණික කටයුතු සඳහා බහුල ව යොදා ගනී. ලොව පුරා විසිරී ඇති විවිධ ජාල එකිනෙක සම්බන්ධ කර අන්තර්ජාලය නිර්මාණය කිරීමට මෙකී තාක්ෂණයේ දියුණු ව ඉවහල් වී ඇත.

පස්වන පරම්පරාව (වර්තමානයේ සිට ඔබ්බට)

මෙම පරම්පරාවේ පරිගණක සහ මෙවලම් පදනම් වී ඇත්තේ කෘත්‍රිම බුද්ධිය (Artificial Intelligence)

ආශ්‍රිත සංකල්ප මත ය. ශබ්ද හඳුනාගැනීමේ භාවිත (voice recognition applications) වැනි ක්ෂේත්‍ර වර්තමානයේ දියුණු වෙමින් පවතී. සමාන්තර සැකසුම හා අධිසන්නායක භාවිතය කෘත්‍රිම බුද්ධිය යථාර්තයක් බවට පත් කිරීමට විශාල දායකත්වයක් ලබා දේ. එමෙන්ම ඉදිරි වසර කීපය තුල ක්වොන්ටම් සංඛ්‍යානනය(quantum computation), අණුක තාක්ෂණය(molecular technology) සහ නැනෝ තාක්ෂණය(nanotechnology) යන ක්ෂේත්‍ර තුළින් පරිගණක ආකෘති සහ පරිගණක මෙවලම් වල සීග්‍ර දියුණුවක් සිදු වෙමින් පවතී.