გამოთვლითი ტექნიკის განვითარების მოკლე ისტორია

თეორიული მოსაზრებები, რომლებიც პერსონალური კომპიურეტის შექმნას დაედო სავფუძლად, საუკუნოვან ისტორიას ითვლის და თავს იჩენს ბევრი მეცნიერის შრომებში. ამ იდეის პრაქტიკული რეალიზაცია მხოლოს XX საუკუნის მეორე ნახევარში მოხერხდა. განვითარების მაღალი ეტაპების მეშვეობით, გამოთვლითი ტექნიკა ძალზე სწრაფად გაუმჯობესდა. აღსანიშნავია, რომ ეს პროცესი ამჟამადაც მიმდინარეობს.   ჩვენმა წინაპარმა ლერწმის ჩარჩოზე გაჭიმულ თოკზე მძივები აასხა, ყოველ თოკზე 10 ცალი. ასე შეიქმნა პირველი სათვლელი მოწყობილობა - საანგარიშო ანუ აბაკი. აბაკის გავრცელებასა და თვლის მეთოდების შექმნაში განსაკუთრებული წვლილი მიუძღვის ფრანგ მეცნიერს - ჰერბერტს (950 -1003). აბაკს, იყენებდნენ ბაბილონელები, ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 4-5 ათასი წლის წინ.   

   უდიდესი ისტორიული მოვლენა, რომელმაც განსაზღვრა მათემატიკის შემდგომი განვითარება, თვლის პოზიციური სისტემის შექმნა იყო. როგორც ჩანს, იგი შემოიღეს 4000 წლის წინ ძველ ბაბილონში. ჩვენთვის ჩვეული ათობითი პოზიციური ნუმერაცია შექმნეს ძველმა ინდუსებმა. ინდოეთიდან არაბების საშუალებით

ნუმერაციის ეს სისტემა ციფრების აღნიშვნასთან ერთად (რომლებსაც ჩვენ "არაბულს" ვუწოდებთ) გადმოვიდა ევროპაში და შემდეგ კი გავრცელდა ყველა ქვეყანაში.

   ყველაზე მნიშვნელოვანი მოვლენა გამოთვლითი ტექნიკის ისტორიაში იყო XVII სუკუნე, როდესაც გამოჩნდა გამომთვლელი მოწყობილობა. დიდი ხნის მანძილზე თვლიდნენ, რომ პირველი ასეთი მანქანა ააგო 1642 წელს ფრანგმა მათემატიკოსმა, ფიზიკოსმა და ფილოსოფოსმა ბლეზ პასკალმა, თუმცა, აღმოჩნდა, რომ მთვლელი მოწყობილობა აუგია გერმანელ მათემატიკოსს და აღმოსავლეთ ენათმეცნიერების პროფესორს ვილჰემ შიკარდს, დაახლოებით 1623 წელს. აღსანიშნავია ის ფაქტი, რომ 1967წ. მადრიდის ეროვნულ ბიბლიოთეკაში აღმოაჩინეს ლეონარდო და ვინჩის (1452-1519) ხელნაწერთა ორი ტომი. სქემის ანალიზიდან გაირკვა, რომ ჯერ კიდევ პასკალისა და შიკარდის არითმომეტრების (არითმერიკული სათვლელი მანქანა) აგებამდე ერთი საუკუნით ადრე, ლეონარდო და ვინჩს აუგია სათვლელი მანქანა.

აღსანიშნავია ის ფაქტი, რომ გერმანელი მათემატიკოსი გოტფრიდვილჰელმ ლაიბნიცი (1646-1716) 40 წლის მანძილზე აქტიურად საქმიანობდა არითმომეტრის შესაქმნელად და გასაუმჯობესებლად. მის მიერ აგებულ მანქანას შეეძლო არა

XIX საუკუნეში დაისვა საკითხი: შეიძლებოდა თუ არა, შექმნილიყო მანქანა, რომელიც არა მხოლოდ ცალკეულ არითმეტიკულ ოპერაციებს შეასრულებდა, არამედ "შეძლებდა" ეწარმოებინა გამოთვლითი ჯაჭვი, რომელიც აუცილებელი იქნებოდა ამოცანის მთლიანობაში ამოსახსნელად?

  ადამიანი, რომელმაც პირველად გამოთქვა გამომთვლელი მანქანის ფუნდამენტური იდეა და შეეცადა მის  განხორციელებას, იყო ინგლისელი მეცნიერი ჩარლზ ბებიჯი (1791-1871).

  კემბრიჯის უნივერსიტეტის პროფესორი ჩარლზ ბებიჯი 1822 წელს შეეცადა აეგო ავტომატურად მოქმედი მექანიკური საანგარიშო მანქანა. ცდამ მარცხი განიცადა, რადგან ასეთი მანქანის შექმნა ტექნიკურად საკმაოდ რთული აღმოჩნდა.

1834 წელს ბებიჯი იწყებს მუშაობას თავის მთავარ ქმნილებაზე - გამომთვლელ მანქანაზე, რომელსაც მან "ანალიზური" (Analytical Engine) უწოდა და რომელსაც უნდა ამოეხსნა ყველა ის ამოსახსნელი ამოცანები, რომელსაც ხსნიდნენ მათემატიკოსები და ინჟინრები. აღნიშნულ მანქანას გააჩნდა ცენტრალური პროცესორული მოწყობილობა, მეხსიერბა და პერფობარათები, რომელზეც გადაიტანებოდა გარკვეული პროგრამები. ბებიჯის მანქანას შეეძლო ოცნიშნა რიცხვებზე ოპერირება.

ამრიგად, გამომთვლელი მანქანა იმუშავებდა ადამიანის ჩარევის გარეშე, თუ მას ვაცნობებდით, რა ოპერაციები უნდა შეესრულებია (რა რიცხვებზე და რა თანამომდევრობით). ეს პრინციპი დღეს ეგმ-ის პროგრამული მართვის პრინციპის სახელითაა ცნობილი და საფუძვლად უდევს კომპიუტერის მუშაობას.

როგორც ისტორიამ გვიჩვენა, ბებიჯის ჩანაფიქრი, რომ გამომთვლელი მანქანა ემართათ პერფობარათების საშუალებით, წინასწარმეტყველური იყო. პერფობარათების გამოყენების იდეა რეალური გახდა მას შემდეგ, რაც იგი 1804 წელს ფრანგმა გამომგონებელმა ჟოზეფ მარი ჟაკარმა (1752-1834) გამოიგონა საქსოვი დაზგის მუშაობის ავტომატიზაციისთვის.

   სხვადასხვა ამოცანების ამოხსნის დროს, გამომთვლელი მანქანის მიერ შესასრულებელ ოპერაციათა აღმწერი თეორიის განვითარების გარეშე, ამ მანქანის მართვა შეუძლებელა. ასე, რომაუცილებელი გახდა მეცნიერების ახალი მიმართულების - პროგრამირებისშექმნა, რაშიც დიდი წვლილი მიუძღვის ცნობილი ინგლისელი პოეტის, ჯორჯ გორდონ ბაირონის ერთადერთ ქალიშვილს - ადა აუგასტას -  გრაფ ლავლეისის მეუღლეს.

 1843 წლის 19 ივლისი ითვლება პირველი პროგრამის შექმნის თარიღად - ადა ლავლეისს ეკუთვნის ბურნულის რიცხვების გამოსათვლელი პროგრამა. ამ პერიოდში მანქანას შეეძლო შეესრულებინა არა მხოლოდ არითმეტიკული, არამედ ლოგიკური ოპერაციებიც. ეს შესაძლებელი გახდა მას შემდეგ, რაც 1847 წელს ინგლისელმა მათემატიკოსმა ჯორჯ ბულმა (1815-1864) შექმნა ლოგიკურ გამონათქვამთა თეორია, რომელმაც მიიღო "ბულის ალგებრის" სახელწოდება.

ყველა არითმომეტრი, რაც კი შექმნილა ქართველი მეცნერის  გიორგი ნიკოლაძისმოღვაწეობამდე, იყო მექანიკური. საფრანგეთში, სამეცნიერო მივლინებაში ყოფნის დროს, გიორგი ნიკოლაძემ (1888-1931) შეისწავლა არსებული არითმომეტრები და გამოიგონა ახალი ტიპის ელექტრომთვლელი - "პირდაპირი გამრავლების ელექტრონული არითმომეტრი", რომელიც სხვა მანქანებისგან განსხვავდებოდა ელექტრული გამანაწილებლით. ეს სიახლე ამსუბექებდა ადამიანის ხელით მუშაობას.

  ამ გამოგონებით დაინტერესდნენ ევროპისა და ა.შ.შ-ს ფირმები, რომლებმაც სთხოვეს გ. ნიკოლაძეს დახმარებოდა მათ არითმომეტრის აგებაში, თუმცა იგი სამშობლოში წამოვიდა და იქ ააგო არითმომეტრის მოდელი, რომელიც გაიგზავნა მოსკოვში გამოფენაზე. იგი პოლიტექნიკურ მუზეუმში იყო ექსპონირებული, სადაც მნახველებს უჩვენებდნენ მოდელის მუშაობას... ამის შემდეგ, მოდელის ბედი გაურკვეველია. გიორგი ნიკოლაძე მოულოდნელად გარდაიცვალა 1931 წელს. სამწუხაროდ, მას არ დასცალდა დაეზუსტებინა არითმომეტრის მთლიანი კონსტრუქციის დოკუმენტაცია, რომლის გარეშეც, ამჟამად, მეტად რთულდება არითმომეტრის აგება.