מחשב

עמוד:27

הוזלת מחירי המחשבים והקטנת הממדים שלהם ( מזעור ) הפכו את המחשב למצרך עממי ונפוץ . כיום נמצאים בבתים רבים " מחשבים אישיים " , הקטנים אמנם יחסית למחשב גדול , אולם עצמתם עולה בהרבה על המחשבים הגדולים של פעם . מכונות חשוב מאז ומתמיד חפשו בני האדם דרך להקל עליהם את מלאכת החשוב . לדגמה , במזרח הרחוק היתה נפוצה החשבוניה , הבנויה מחרוזים המשחלים על מקלות עץ , כך שמקום החרוזים מצין מספרים . במאה ה - 17 הצליחו ממציאים שונים לבנות מכונות חשוב משכללות יותר המבססות על גלגלי שנים . מכונות אלה שכללו על ידי הממציא האנגלי בבג'במאה ה - 19 , אבל הן לא הגיעו לידי שמוש נרחב אלא בצורה של מכונות חשוב לחבור ולחסור . המכונות של בבג'היו מחשבים " אנלוגיים " שהציגו מספרים על ידי המקום של גלגלי השנים . במאה ה - 20 נבנו מחשבים אנלוגיים שהציגו מספרים על ידי עצמה של זרם חשמלי . בנגוד להם , המחשבים הנפוצים בימינו הם מחשבים " ספרתיים " ( או בלועזית - " דיגיטליים " ) , שבהם כל מספר מיצג על ידי הספרות המרכיבות אותו . לדגמה , מחשב אנלוגי המבסס על זרם חשמלי ייצג את המספר 100 באמצעות זרם חשמלי שגדלו 100 יחידות , בעוד שמחשב ספרתי ייצג אותו באמצעות שלושה זרמים נפרדים , שהראשון גדלו 1 ( זרם ) ושני האחרים גדלם 0 ( אין זרם ) . באפן זה נתן לקבל דיוק גבוה יותר על ידי שמוש במספר גדול של ספרות . מחשבים ספרתיים , שיצגו את הספרות באמצעות חרים בכרטיסים , הופיעו עוד במאה 19 ה . מכונות כאלה שמשו בתחלה לנולי אריגה אוטומטיים , ואחר כך לצרכי עבוד מידע , כמו למשל במרשם האכלוסין בארצות - הברית . כרטיסים מנקבים העשויים מקרטון המשיכו להיות בשמוש עד שנות ה - 80 . פריצת הדרך במחשוב היתה בחבור השיטה הספרתית עם המהירות של רכיבים אלקטרוניים . המחשב הספרתי האלקטרוני הראשון נבנה בזמן מלחמת העולם השניה לצרך חשוב מסלולים של פגזים , אולם הפתוח הסתים רק לאחר המלחמה ולא השפיע עליה . בשנות ה - 50 הופיעו מחשבים אלקטרוניים ספרתיים משכללים יותר , ועליהם מבססים רב המחשבים בימינו . השיטה הבינרית מחשבים אלקטרוניים ספרתיים מבססים לא על ספרות עשרוניות , כמו המספרים שאנו רושמים לצרכים רגילים , אלא על " ספרות בינריות " . במקום להשתמש בעשר הספרות מ - 0 עד 9 , בשיטה הבינרית יש רק שתי ספרות : 0 ו - ו . הסבה לכך היא שהרכיבים האלקטרוניים של המחשב יכולים להיות באחד משני מצבים : " פועל " ( הספרה ו ) ו " לא פועל " ( הספרה 0 ) . ספרה בינרית נקראת " סבית " ( BIT שהוא קצור של Binury ( DIGIT ) . כדי לשמר אות אחת או סימן אחד בתוך המחשב דרושות לפחות שש סביות , אבל קל יותר לבנות מחשבים שהיחידה הבסיסית שלהם היא חזקה של 2 . לכן , החזקה הקטנה ביותר של 2 השמושית בחשובים , היא 8 . ליחידה של שמונה סביות נתן השם המיחד " בית " ) Byte ( . כמיות של זכרון ואמצעי אחסון נתונים ביחידות של בתים , ומבחינת המשתמש יחידת בית שקולה לסימן אחד . כדי לשמר מספרים לצרך חשובים , נהוג להשתמש ביחידה המרכבת ממספר רב יותר של סביות הנקראת " מלה " ) Word ( . גדל מלה הוא בדרך כלל 16 או 32 סביות , ולאחרונה בונים גם מחשבים עם ארך מלה של 64 סביות . כדי לצין מספר רב של סביות או בתים , משתמשים במנחים הלקוחים ממספרים עשרוניים : קילו ( א - Kilo ( בשביל אלפים , ומגה ( MEGA - M ( בשביל מיליונים . אולם בשיטה הבינרית יש למשגים אלה משמעות שונה : קילו מצין כפולות של 1,024 ( 2 בחזקת 10 ) ומגה מצין כפולות של 1,048,576 ( 2 בחזקת 20 ) . מספרים אלה קרובים לאלף ולמיליון אבל אינם זהים . בשנים האחרונות פתחו אמצעי זכרון המכילים מיליארדי בתים , ואת היחידות האלה מצינים במנח ג'יגה ( GIGA - ) G ( . ג'יגה - בית אחד הוא בערך מיליארד בתים , ובדיוק - 1,024 מגה - בית . טכנולוגיה של מחשבים כאמור , מחשבים אלקטרוניים ספרתיים מבססים על רכיבים שכל אחד מהם יכול להיות בשני מצבים שונים : " פועל " ( יש זרם ) ו " לא פועל " ( אין זרם ) . המהירות שבה נתן לעבר ממצב אחד לאחר נקראת " מהירות המתוג " והיא גורם מרכזי בקביעת מהירות המחשב שנתן לבנות מהרכיב . המחשבים הראשונים השתמשו כמתגים בשפופרות זכוכית המרוקנות מאויר , שזרם אלקטרונים עובר בהן בין שני לוחות מתכת הנקראים אלקטרודות . קל מאוד להזרים חשמל דרך השפופרת או להפסיק את הזרם באמצעות מתח חשמלי , המפעל על סריג העשוי מרשת מתכת בין שני הלוחות . חסרונה של השפופרת הוא בנפח הגדול שלה - סנטימטרים אחדים - ובארך החיים הקטן שלה . כמו כן , כדי ליצר זרם אלקטרונים בשפופרת יש לחמם את האלקטרודה הפולטת אלקטרונים . החמום דורש זמן , וגם גורם לצריכה גדולה של חשמל ולהתחממות המחשב כלו . מכיון שכל שפופרת מטפלת בסבית אחת בכל רגע , יש צרך בכמות גדולה של שפופרות להפעלת מחשב . לכן היו המחשבים המפעלים בשפופרות מתקנים גדולים ומרכבים , בשלהי המאה העשרים המחשב הוא מכשיר נפוץ ורב שימושים בתחומי העבודה , הלימוד , האומנות והבילוי . כיום לא ניתן לתאר את חיי היום - יום שלנו בלעדיו .

קודם  |  הבא