Norint atsakyti į klausimą – koks seniausias kompiuteris, pirmiausiai reikia atsakyti į klausimą – kas yra kompiuteris. Egzistuoja kelios „kompiuterio“ kaip termino sampratos: kompiuteris kaip skaičiavimo priemonė, programuojamas prietaisas, programuojamas elektroninis prietaisas, prietaisas atitinkantis Tiuringo mašinos aprašymą. Tad remdamiesi jomis apžvelgsime seniausius prietaisus.
Norint atsakyti į klausimą – koks seniausias kompiuteris, pirmiausiai reikia atsakyti į klausimą – kas yra kompiuteris. Egzistuoja kelios „kompiuterio“ kaip termino sampratos, tad remdamiesi jomis apžvelgsime seniausius prietaisus.
Kompiuteris kaip skaičiavimo priemonė (prietaisas)
Žodis „kompiuteris“ kilęs iš žodžio „skaičiuoti“. Šiuolaikinius kompiuterius mes naudojame ne tik skaičiavimams atlikti, tačiau daugelio programų veikimas remiasi matematiniais skaičiavimais. Pvz. žiūrėdami filmą ar klausydami mp3 muzikos mes dažnai nenutuokiame, kokie sudėtingi matematiniai skaičiavimai tuo metu yra atliekami. Vienas iš seniausių prietaisų, skirtų atlikti skaičiavimams yra kinų išradimas – abakas (abacus). Pirmosios mašinos, kurios galėjo autonomiškai atlikti aritmetinius veiksmus (pradžioje pridėti ir atimti, vėliau – ir dauginti) atsirado apie 1600-sius metus. Apie 1800 atsirado sudėtingesnės mašinos (taip vadinamos difference engines), galinčios skaičiuoti polinomines funkcijas (kadangi pastarųjų pagalba galima aproksimuoti logaritmines ir trigonometrines funkcijas, tai minėtos mašinos yra universalesnės nei atrodo iš pirmo žvilgsnio).
Kompiuteris kaip programuojamas prietaisas
Kaip skaitėte aukščiau, buvo sukurtos įvairios mašinos galinčios atlikti atskiras matematines operacijas. Tai yra labai nepatogu, ir savaime suprantama visada egzistavo poreikis turėti ne tik tokią mašiną, kuri galėtų atlikti visas skaičiavimų operacijas, bet ir atlikti iš anksto nusakomą veiksmų seką, t. y. mašiną, kurią galima būtų užprogramuoti. Šiais laikais dažniausiai mes ir suprantame kompiuterį kaip programuojamą prietaisą, tačiau pamirštame, jog programuojamas prietaisas nebūtinai turi veikti elektroninių prietaisų pagrindu. 1801 metais Joseph-Marie Jacquard sukūrė stakles, kurios buvo kontroliuojamos perfokortomis (kortelės, kuriose informacija pateikta (ne)išmuštomis skylutėmis). 1835 metais Charles Babbage (Babidžas) aprašė savo analitinę mašiną (analytical engine). Minėtos perfokortos turėjo tarnauti programų įvedimui. Ir nors projektas ko gero buvo geras, dėl teisminių ginčų su gamintojais ir nutraukto valstybės finansavimo mašina nebuvo sukonstruota. Beje, remiantis Babidžo projektu vėliau buvo sukurta Difference engine II, kuri yra pilnai funkcionuojanti ir išlikusi iki šių laikų, kas įrodo, jog jau tuo metu (geru šimtmečiu anksčiau) buvo reali galimybė sukurti pirmąjį kompiuterį, atitinkantį Tiuringo mašiną (žr. toliau).
Kompiuteris kaip programuojamas elektroninis prietaisas
Būtent taip daugelis iš mūsų ir įsivaizduoja kompiuterį. Nenuostabu, nes mokomosiose knygose dominuoja apibrėžimas, kad „kompiuteris yra elektroninių ir elektromechaninių įtaisų sistema…“ (pamirštant apie aukščiau aptartus aspektus). Tokie kompiuteriai buvo pradėti projektuoti 20 amžiaus pirmoje pusėje. Pirmieji elektriniai kompiuteriai buvo analoginiai (ne skaitmeniniai!) kompiuteriai. Vienas iš pavyzdžių yra vandens integratorius (pagamintas 1936m.). 1938m. Konrad Zuse sukonstravo savo pirmuosius Z serijos kalkuliatorius, kurie turėjo atmintį ir programavimo (nors ir riboto) galimybę.
Kompiuteris kaip prietaisas atitinkantis Tiuringo mašinos aprašymą
Tiuringo darbai turėjo didelę įtaką kompiuterių vystymuisi. 1936m. jo paskelbtame straipsnyje aprašoma tai kas dabar vadinama „Tiuringo mašina“ – grynai teorinis prietaisas išrastas formalizuojant algoritmo vykdymo terminą. Šiuolaikiniai kompiuteriai yra atitinkantys Tiuringo mašiną (Turing-complete). Iš esmės tas atitikimas yra riba, skirianti kompiuterius (bendrosios-paskirties) nuo specialiosios-paskirties (skirtų spręsti tik specifinius uždavinius, kokie buvo ankstesni prietaisai) mašinų. Būtent dėl šios priežasties daug kas atitikimą Tiuringo mašinai laiko kriterijumi beieškant pirmojo arba seniausio kompiuterio. Ir pirmasis ryškesnis, atitinkantis Tiuringo mašinos aprašymą, yra 1945 m. Dž. Ekerto ir Dž. Moučlio sukurtas elektroninis kompiuteris ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Kiek anksčiau 1944 m. JAV H.Aikeno pagaminta elektromechaninė skaičiavimo mašina „Mark-1“ neatitinka Tiuringo mašinos. Visgi, nepaisant to, kad ENIAC’as yra pirmasis kompiuteris suprojektuotas ir naudotas kaip Tiuringo mašina, pirmojo kompiuterio klausimas pagal šį kriterijų išlieka diskutuotinas: Babidžo mechaninės analitinės mašinos projektas buvo pirmasis atitinkantis Tiuringo mašinos kriterijus, o Zuse’o Z3 buvo pirmasis veikiantis prietaisas, atitinkantis Tiuringo mašiną (tai įrodyta tik 1998 m., jau po Zuse’o mirties).
Išvada
Dėl skirtingų požiūrių į kompiuterio sampratą neįmanoma vienareikšmiškai pasakyti, kuris prietaisas buvo pirmasis kompiuteris. Galima nusakyti tik šiuos kertinius momentus:
- Kinų abakas – pirmieji skaičiuotuvai, atitinkantys kompiuterio kaip skaičiuotuvo sampratą;
- Babidžo mechaninės analitinės mašinos projektas – pirmasis prietaiso projektas atitinkantis Tiuringo mašinos sampratą, bet nepagamintas;
- Zuse’o Z3 – pirmasis veikiantis prietaisas, atitinkantis Tiuringo mašiną (t. y. modernių kompiuterių principus);
- ENIAC – pirmasis prietaisas projektuotas, konstruotas ir naudotas kaip Tiuringo mašina.
