الیکٹرانک کمپیوٹرز کی تاریخ، حصہ 4: الیکٹرانک انقلاب

الیکٹرانک کمپیوٹرز کی تاریخ، حصہ 4: الیکٹرانک انقلاب

سیریز کے دیگر مضامین:

اب تک، ہم نے ڈیجیٹل الیکٹرانک کمپیوٹر بنانے کی پہلی تین کوششوں میں سے ہر ایک کو پیچھے دیکھا ہے: Atanasoff-Berry ABC کمپیوٹر، جس کا تصور جان Atanasoff نے کیا تھا۔ برٹش کولوسس پروجیکٹ، جس کی قیادت ٹومی فلاورز اور ENIAC نے کی، جسے یونیورسٹی آف پنسلوانیا کے مور اسکول میں بنایا گیا۔ یہ تمام منصوبے درحقیقت خودمختار تھے۔ اگرچہ جان ماؤچلی، ENIAC پروجیکٹ کے پیچھے اصل محرک، Atanasov کے کام سے واقف تھے، ENIAC ڈیزائن کسی بھی طرح ABC سے مشابہت نہیں رکھتا تھا۔ اگر الیکٹرانک کمپیوٹنگ ڈیوائس کا کوئی مشترکہ اجداد تھا، تو یہ شائستہ وائن ولیمز کاؤنٹر تھا، جو ڈیجیٹل اسٹوریج کے لیے ویکیوم ٹیوبوں کا استعمال کرنے والا پہلا آلہ تھا اور الیکٹرانک کمپیوٹر بنانے کے راستے پر Atanasoff، Flowers اور Mauchly کو سیٹ کرتا تھا۔

تاہم ان تین مشینوں میں سے صرف ایک نے اس کے بعد ہونے والے واقعات میں کردار ادا کیا۔ اے بی سی نے کبھی کوئی مفید کام پیش نہیں کیا اور بڑے پیمانے پر، چند لوگ جو اس کے بارے میں جانتے تھے وہ اسے بھول گئے ہیں۔ دونوں جنگی مشینیں وجود میں موجود ہر دوسرے کمپیوٹر کو پیچھے چھوڑنے کی صلاحیت رکھتی ہیں، لیکن کولوسس جرمنی اور جاپان کو شکست دینے کے بعد بھی خفیہ رہا۔ صرف ENIAC بڑے پیمانے پر مشہور ہوا اور اس وجہ سے الیکٹرانک کمپیوٹنگ کے معیار کا حامل بن گیا۔ اور اب جو بھی ویکیوم ٹیوبوں پر مبنی کمپیوٹنگ ڈیوائس بنانا چاہتا تھا وہ تصدیق کے لیے مور کے اسکول کی کامیابی کی طرف اشارہ کر سکتا ہے۔ انجینئرنگ کمیونٹی کی طرف سے جو شکوک و شبہات 1945 سے پہلے ایسے تمام منصوبوں کو خوش آمدید کہتے تھے وہ ختم ہو گئے تھے۔ شک کرنے والوں نے یا تو اپنا ارادہ بدل لیا یا خاموش ہو گئے۔

EDVAC رپورٹ

1945 میں جاری ہونے والی دستاویز، ENIAC بنانے اور استعمال کرنے کے تجربے پر مبنی، دوسری جنگ عظیم کے بعد کی دنیا میں کمپیوٹر ٹیکنالوجی کی سمت کا تعین کرتی ہے۔ اسے "EDVAC پر پہلا مسودہ رپورٹ" [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] کہا گیا، اور اس نے پہلے کمپیوٹرز کے فن تعمیر کے لیے ایک ٹیمپلیٹ فراہم کیا جو جدید معنوں میں قابل پروگرام تھے - یعنی تیز رفتار میموری سے حاصل کردہ ہدایات پر عمل درآمد۔ اور اگرچہ اس میں درج خیالات کی اصل اصل بحث کا موضوع ہے، لیکن اس پر ریاضی دان کے نام سے دستخط کیے گئے تھے۔ جان وان نیومن (جنوس لاجوس نیومن کی پیدائش)۔ ایک ریاضی دان کے ذہن کی طرح، کاغذ نے بھی کمپیوٹر کے ڈیزائن کو کسی خاص مشین کی خصوصیات سے خلاصہ کرنے کی پہلی کوشش کی۔ اس نے کمپیوٹر کی ساخت کے جوہر کو اس کے مختلف ممکنہ اور بے ترتیب اوتاروں سے الگ کرنے کی کوشش کی۔

وان نیومن، ہنگری میں پیدا ہوا، پرنسٹن (نیو جرسی) اور لاس الاموس (نیو میکسیکو) کے ذریعے ENIAC آیا۔ 1929 میں، سیٹ تھیوری، کوانٹم میکینکس، اور گیم تھیوری میں قابل ذکر شراکت کے ساتھ ایک ماہر نوجوان ریاضی دان کے طور پر، اس نے پرنسٹن یونیورسٹی میں پوزیشن لینے کے لیے یورپ چھوڑ دیا۔ چار سال بعد، قریبی انسٹی ٹیوٹ آف ایڈوانسڈ اسٹڈیز (IAS) نے انہیں مدت ملازمت کی پیشکش کی۔ یورپ میں نازی ازم کے عروج کی وجہ سے، وون نیومن بحر اوقیانوس کے دوسرے کنارے پر غیر معینہ مدت تک رہنے کے موقع پر خوشی سے کود پڑے - اور حقیقت کے بعد، ہٹلر کے یورپ سے آنے والے پہلے یہودی دانشوروں میں سے ایک بن گئے۔ جنگ کے بعد، اس نے افسوس کا اظہار کیا: "یورپ کے لیے میرے احساسات پرانی یادوں کے برعکس ہیں، کیونکہ میں جانتا ہوں کہ ہر گوشہ مجھے ایک گمشدہ دنیا اور کھنڈرات کی یاد دلاتا ہے جس سے کوئی سکون نہیں ملتا،" اور "یورپ کے لوگوں کی انسانیت سے میری مکمل مایوسی" کو یاد کیا۔ 1933 سے 1938 تک کا عرصہ۔

اپنی جوانی کے کھوئے ہوئے کثیر القومی یورپ سے ناراض، وان نیومن نے اپنی تمام عقل کو اس جنگی مشین کی مدد کرنے کی ہدایت کی جو اس ملک سے تعلق رکھتی تھی جس نے اسے پناہ دی تھی۔ اگلے پانچ سالوں میں، اس نے ملک کو پار کیا، نئے ہتھیاروں کے منصوبوں کی ایک وسیع رینج پر مشورہ اور مشاورت کی، جبکہ کسی نہ کسی طرح گیم تھیوری پر ایک شاندار کتاب کے شریک مصنف کا انتظام کیا۔ ایک مشیر کے طور پر ان کا سب سے خفیہ اور اہم کام مین ہٹن پروجیکٹ پر ان کی پوزیشن تھی - ایک ایٹم بم بنانے کی کوشش - جس کی تحقیقاتی ٹیم لاس الاموس (نیو میکسیکو) میں واقع تھی۔ رابرٹ اوپن ہائیمر نے اسے 1943 کے موسم گرما میں اس منصوبے کی ریاضیاتی ماڈلنگ میں مدد کے لیے بھرتی کیا، اور اس کے حسابات نے باقی گروپ کو اندر سے فائر کرنے والے بم کی طرف بڑھنے پر آمادہ کیا۔ اس طرح کا دھماکہ، دھماکا خیز مواد کو اندر کی طرف منتقل کرنے کی بدولت، خود کو برقرار رکھنے والا سلسلہ رد عمل حاصل کرنے کی اجازت دے گا۔ نتیجے کے طور پر، مطلوبہ دباؤ پر اندر کی طرف کامل کروی دھماکے کو حاصل کرنے کے لیے بڑی تعداد میں حسابات درکار تھے - اور کوئی بھی غلطی زنجیر کے رد عمل میں رکاوٹ اور بم کی ناکامی کا باعث بنے گی۔

الیکٹرانک کمپیوٹرز کی تاریخ، حصہ 4: الیکٹرانک انقلاب
وان نیومن لاس الاموس میں کام کرتے ہوئے

لاس الاموس میں، بیس انسانی کیلکولیٹروں کا ایک گروپ تھا جن کے پاس ڈیسک ٹاپ کیلکولیٹر تھے، لیکن وہ کمپیوٹنگ کے بوجھ سے نمٹ نہیں سکتے تھے۔ سائنس دانوں نے انہیں IBM سے پنچڈ کارڈز کے ساتھ کام کرنے کا سامان دیا، لیکن وہ پھر بھی برقرار نہیں رہ سکے۔ انہوں نے IBM سے بہتر آلات کا مطالبہ کیا، اسے 1944 میں موصول ہوا، لیکن پھر بھی برقرار نہ رہ سکے۔

تب تک، وون نیومن نے اپنے باقاعدہ کراس کنٹری کروز میں سائٹس کا ایک اور سیٹ شامل کر لیا تھا: اس نے کمپیوٹر آلات کے ہر ممکنہ مقام کا دورہ کیا جو لاس الاموس میں مفید ہو سکتا ہے۔ اس نے نیشنل ڈیفنس ریسرچ کمیٹی (این ڈی آر سی) کے اپلائیڈ میتھمیٹکس ڈویژن کے سربراہ وارین ویور کو ایک خط لکھا اور کئی اچھی لیڈز حاصل کیں۔ وہ مارک I کو دیکھنے کے لیے ہارورڈ گیا، لیکن وہ پہلے ہی بحریہ کے لیے کام سے بھرا ہوا تھا۔ اس نے جارج سٹیبٹز سے بات کی اور لاس الاموس کے لیے بیل ریلے کمپیوٹر کا آرڈر دینے پر غور کیا، لیکن یہ جاننے کے بعد کہ اس میں کتنا وقت لگے گا اس خیال کو ترک کر دیا۔ انہوں نے کولمبیا یونیورسٹی کے ایک گروپ کا دورہ کیا جس نے والیس ایکرٹ کی ہدایت پر متعدد IBM کمپیوٹرز کو ایک بڑے خودکار نظام میں ضم کیا تھا، لیکن لاس الاموس میں پہلے سے موجود IBM کمپیوٹرز کے مقابلے میں کوئی قابل ذکر بہتری نہیں آئی۔

تاہم، ویور نے اس فہرست میں ایک پروجیکٹ شامل نہیں کیا جو اس نے وان نیومن کو دیا تھا: ENIAC۔ وہ یقینی طور پر اس کے بارے میں جانتے تھے: اپلائیڈ میتھمیٹکس کے ڈائریکٹر کی حیثیت سے، وہ ملک کے کمپیوٹنگ کے تمام منصوبوں کی پیشرفت کی نگرانی کے ذمہ دار تھے۔ ویور اور این ڈی آر سی کو یقینی طور پر ENIAC کی عملداری اور وقت کے بارے میں شکوک و شبہات تھے، لیکن یہ کافی حیران کن ہے کہ اس نے اس کے وجود کا ذکر تک نہیں کیا۔

وجہ کچھ بھی ہو، نتیجہ یہ نکلا کہ وون نیومن نے صرف ریلوے پلیٹ فارم پر موقع ملاقات کے ذریعے ENIAC کے بارے میں سیکھا۔ یہ کہانی ہرمن گولڈسٹین نے سنائی تھی، جو مور اسکول کی ٹیسٹ لیب کے ایک رابطہ کار تھے جہاں ENIAC بنایا گیا تھا۔ جون 1944 میں گولڈسٹین کا آبرڈین ریلوے اسٹیشن پر وون نیومن سے سامنا ہوا - وان نیومن اپنی ایک مشاورت کے لیے جا رہے تھے، جو وہ ایبرڈین بیلسٹک ریسرچ لیبارٹری میں سائنسی مشاورتی کمیٹی کے رکن کے طور پر دے رہے تھے۔ گولڈسٹین وون نیومن کی شہرت کو ایک عظیم آدمی کے طور پر جانتے تھے اور اس کے ساتھ بات چیت شروع کی۔ ایک تاثر بنانا چاہتا تھا، وہ مدد نہیں کر سکا لیکن فلاڈیلفیا میں ترقی پذیر ایک نئے اور دلچسپ منصوبے کا ذکر نہیں کر سکا۔ وان نیومن کا نقطہ نظر فوری طور پر ایک مطمئن ساتھی سے ایک سخت کنٹرولر کی طرح بدل گیا، اور اس نے نئے کمپیوٹر کی تفصیلات سے متعلق سوالات کے ساتھ گولڈسٹین کو چھیڑ دیا۔ اسے لاس الاموس کے لیے ممکنہ کمپیوٹر پاور کا ایک دلچسپ نیا ذریعہ ملا۔

وان نیومن نے سب سے پہلے ستمبر 1944 میں پریسپر ایکرٹ، جان ماؤچلی اور ENIAC ٹیم کے دیگر اراکین سے ملاقات کی۔ وہ فوری طور پر اس منصوبے سے محبت میں گرفتار ہو گئے اور مشاورت کے لیے اپنی تنظیموں کی طویل فہرست میں ایک اور چیز کا اضافہ کیا۔ اس کا فائدہ دونوں فریقوں کو ہوا۔ یہ دیکھنا آسان ہے کہ وون نیومن تیز رفتار الیکٹرانک کمپیوٹنگ کی صلاحیت کی طرف کیوں راغب ہوئے۔ ENIAC، یا اس سے ملتی جلتی ایک مشین، ان تمام کمپیوٹنگ حدود پر قابو پانے کی صلاحیت رکھتی تھی جو مین ہٹن پروجیکٹ اور بہت سے دوسرے موجودہ یا ممکنہ منصوبوں کی پیشرفت میں رکاوٹ بنی تھیں (تاہم، Say's Law، جو آج بھی نافذ ہے، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ کمپیوٹنگ کی صلاحیتیں جلد ہی ان کے لیے مساوی مانگ پیدا کریں گی)۔ مور اسکول کے لیے، وون نیومن جیسے تسلیم شدہ ماہر کی برکت کا مطلب ان کے بارے میں شکوک و شبہات کا خاتمہ تھا۔ مزید یہ کہ ان کی گہری ذہانت اور پورے ملک میں وسیع تجربے کے پیش نظر، آٹومیٹک کمپیوٹنگ کے شعبے میں ان کے علم کی وسعت اور گہرائی بے مثال تھی۔

اس طرح وان نیومن ایکرٹ اور ماؤچلی کے ENIAC کا جانشین بنانے کے منصوبے میں شامل ہو گئے۔ ہرمن گولڈسٹین اور ایک اور ENIAC ریاضی دان، آرتھر برکس کے ساتھ، انہوں نے الیکٹرانک کمپیوٹر کی دوسری نسل کے لیے پیرامیٹروں کی خاکہ نگاری شروع کی، اور یہ اس گروپ کے خیالات تھے جن کا خلاصہ وان نیومن نے "پہلے مسودے" کی رپورٹ میں کیا۔ نئی مشین کو زیادہ طاقتور، ہموار لکیریں، اور، سب سے اہم بات، ENIAC کے استعمال میں سب سے بڑی رکاوٹ پر قابو پانا تھا - ہر نئے کام کے لیے کئی گھنٹے سیٹ اپ، جس کے دوران یہ طاقتور اور انتہائی مہنگا کمپیوٹر صرف بیکار بیٹھا تھا۔ الیکٹرو مکینیکل مشینوں کی جدید ترین نسل کے ڈیزائنرز، ہارورڈ مارک I اور بیل ریلے کمپیوٹر نے کمپیوٹر میں کاغذی ٹیپ کا استعمال کرتے ہوئے ہدایات داخل کرکے اس میں سوراخ کرنے سے گریز کیا تاکہ آپریٹر کاغذ تیار کرسکے جبکہ مشین دیگر کام انجام دیتی ہے۔ . تاہم، اس طرح کے ڈیٹا کا اندراج الیکٹرانکس کے تیز رفتار فائدہ کی نفی کرے گا۔ کوئی کاغذ اتنی تیزی سے ڈیٹا فراہم نہیں کر سکتا تھا جتنی تیزی سے ENIAC اسے حاصل کر سکتا تھا۔ ("Colossus" نے فوٹو الیکٹرک سینسرز کا استعمال کرتے ہوئے کاغذ کے ساتھ کام کیا اور اس کے پانچ کمپیوٹنگ ماڈیولز میں سے ہر ایک 5000 حروف فی سیکنڈ کی رفتار سے ڈیٹا جذب کرتا تھا، لیکن یہ صرف کاغذی ٹیپ کی تیز ترین سکرولنگ کی بدولت ممکن ہوا۔ ٹیپ کو ہر 0,5 لائنوں کے لیے 5000. XNUMX سیکنڈ کی تاخیر درکار ہے)۔

اس مسئلے کا حل، جسے "پہلے مسودے" میں بیان کیا گیا ہے، ہدایات کے ذخیرہ کو "بیرونی ریکارڈنگ میڈیم" سے "میموری" میں منتقل کرنا تھا - یہ لفظ پہلی بار کمپیوٹر ڈیٹا سٹوریج کے سلسلے میں استعمال ہوا تھا (وون نیومن خاص طور پر کام میں اس اور دیگر حیاتیاتی اصطلاحات کا استعمال کیا - وہ دماغ کے کام اور نیوران میں ہونے والے عمل میں بہت دلچسپی رکھتا تھا)۔ اس خیال کو بعد میں "پروگرام اسٹوریج" کہا گیا۔ تاہم، یہ فوری طور پر ایک اور مسئلہ کی طرف لے گیا - جس نے اتاناسوف کو بھی حیران کر دیا - الیکٹرانک ٹیوبوں کی ضرورت سے زیادہ قیمت۔ "پہلے مسودے" نے اندازہ لگایا کہ کمپیوٹنگ کے کاموں کی ایک وسیع رینج کو انجام دینے کے قابل کمپیوٹر کو ہدایات اور عارضی ڈیٹا کو ذخیرہ کرنے کے لیے 250 بائنری نمبرز کی میموری کی ضرورت ہوگی۔ اس سائز کی ٹیوب میموری پر لاکھوں ڈالر لاگت آئے گی اور یہ مکمل طور پر ناقابل اعتبار ہوگا۔

اس مخمصے کا حل Eckert نے تجویز کیا تھا، جس نے 1940 کی دہائی کے اوائل میں مور سکول اور MIT کے Rad Lab کے درمیان معاہدے کے تحت ریڈار کی تحقیق پر کام کیا تھا، جو کہ ریاستہائے متحدہ میں ریڈار ٹیکنالوجی کے لیے مرکزی تحقیقی مرکز ہے۔ خاص طور پر، ایکرٹ ایک ریڈار سسٹم پر کام کر رہا تھا جسے "موونگ ٹارگٹ انڈیکیٹر" (MTI) کہا جاتا ہے، جس نے "گراؤنڈ فلیئر" کے مسئلے کو حل کیا: عمارتوں، پہاڑیوں اور دیگر ساکن اشیاء سے پیدا ہونے والی ریڈار اسکرین پر کوئی بھی شور جس نے اسے مشکل بنا دیا۔ آپریٹر اہم معلومات کو الگ تھلگ کرنے کے لیے – حرکت پذیر ہوائی جہاز کا سائز، مقام اور رفتار۔

ایم ٹی آئی نے ایک ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے بھڑک اٹھنے کا مسئلہ حل کیا۔ تاخیر لائن. اس نے ریڈار کی برقی نبضوں کو آواز کی لہروں میں تبدیل کیا، اور پھر ان لہروں کو مرکری ٹیوب کے نیچے بھیج دیا تاکہ آواز دوسرے سرے پر پہنچے اور واپس برقی نبض میں تبدیل ہو جائے کیونکہ ریڈار نے آسمان میں اسی نقطہ کو دوبارہ سکین کیا (تاخیر کی لکیریں پھیلاؤ کے لیے آواز کو دوسرے ذرائع ابلاغ کے ذریعے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے: دیگر مائعات، ٹھوس کرسٹل اور یہاں تک کہ ہوا (بعض ذرائع کے مطابق، ان کا خیال بیل لیبز کے ماہر طبیعیات ولیم شاکلی نے ایجاد کیا تھا، جن کے بارے میں بعد میں)۔ ٹیوب پر سگنل کے ساتھ ہی ریڈار سے آنے والے کسی بھی سگنل کو کسی ساکن چیز سے سگنل سمجھا جاتا تھا اور اسے ہٹا دیا جاتا تھا۔

ایکرٹ نے محسوس کیا کہ تاخیر کی لکیر میں آواز کی نبضوں کو بائنری نمبر سمجھا جا سکتا ہے - 1 آواز کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے، 0 اس کی عدم موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔ ایک مرکری ٹیوب میں ان میں سے سینکڑوں ہندسوں پر مشتمل ہوسکتا ہے، ہر ایک ملی سیکنڈ میں کئی بار لائن سے گزرتا ہے، یعنی کمپیوٹر کو ہندسے تک رسائی کے لیے چند سو مائیکرو سیکنڈ انتظار کرنا پڑے گا۔ اس صورت میں، ہینڈ سیٹ میں لگاتار ہندسوں تک رسائی تیز تر ہوگی، کیونکہ ہندسوں کو صرف چند مائیکرو سیکنڈز سے الگ کیا گیا تھا۔

الیکٹرانک کمپیوٹرز کی تاریخ، حصہ 4: الیکٹرانک انقلاب
برٹش EDSAC کمپیوٹر میں مرکری کی تاخیر کی لکیریں۔

کمپیوٹر کے ڈیزائن کے ساتھ اہم مسائل کو حل کرنے کے بعد، وون نیومن نے 101 کے موسم بہار میں پورے گروپ کے خیالات کو 1945 صفحات پر مشتمل "پہلا مسودہ" رپورٹ میں مرتب کیا اور اسے دوسری نسل کے EDVAC پروجیکٹ میں اہم شخصیات میں تقسیم کیا۔ بہت جلد وہ دوسرے حلقوں میں گھس گیا۔ مثال کے طور پر، ریاضی دان لیسلی کامری، 1946 میں مور کے اسکول جانے کے بعد ایک کاپی گھر لے گئے اور اسے اپنے ساتھیوں کے ساتھ شیئر کیا۔ رپورٹ کی گردش نے دو وجوہات کی بنا پر ایکرٹ اور ماؤچلی کو ناراض کیا: پہلا، اس نے ڈرافٹ کے مصنف، وان نیومن کو زیادہ تر کریڈٹ دیا۔ دوم، نظام میں موجود تمام اہم خیالات درحقیقت پیٹنٹ آفس کے نقطہ نظر سے شائع کیے گئے تھے، جو الیکٹرانک کمپیوٹر کو تجارتی بنانے کے ان کے منصوبوں میں مداخلت کرتے تھے۔

Eckert اور Mauchly کی ناراضگی کی بنیاد، بدلے میں، ریاضی دانوں کے غصے کا سبب بنی: وان نیومن، گولڈسٹین اور برکس۔ ان کے خیال میں، رپورٹ ایک اہم نیا علم تھا جسے سائنسی ترقی کے جذبے کے مطابق وسیع پیمانے پر پھیلانے کی ضرورت تھی۔ اس کے علاوہ، اس پورے ادارے کو حکومت کی طرف سے مالی اعانت فراہم کی گئی تھی، اور اس وجہ سے امریکی ٹیکس دہندگان کی قیمت پر۔ انہیں ایکرٹ کی کمرشل ازم اور جنگ سے پیسہ کمانے کی ماؤچلی کی کوشش نے پسپا کر دیا۔ وان نیومن نے لکھا: "میں یہ جانتے ہوئے کہ میں کسی تجارتی گروپ کو مشورہ دے رہا ہوں کبھی بھی یونیورسٹی کی مشاورتی پوزیشن قبول نہیں کرتا۔"

دھڑے 1946 میں الگ ہوگئے: Eckert اور Mauchly نے ENIAC ٹیکنالوجی پر مبنی بظاہر محفوظ پیٹنٹ کی بنیاد پر اپنی کمپنی کھولی۔ انہوں نے شروع میں اپنی کمپنی کا نام الیکٹرانک کنٹرول کمپنی رکھا، لیکن اگلے سال انہوں نے اس کا نام تبدیل کر کے Eckert-Mauchly Computer Corporation رکھ دیا۔ وان نیومن EDVAC پر مبنی کمپیوٹر بنانے کے لیے IAS میں واپس آئے، اور اس کے ساتھ گولڈسٹین اور برکس بھی شامل ہوئے۔ Eckert اور Mauchly صورت حال کو دوبارہ سے روکنے کے لیے، انہوں نے اس بات کو یقینی بنایا کہ نئے منصوبے کی تمام دانشورانہ ملکیت عوامی ڈومین بن جائے۔

الیکٹرانک کمپیوٹرز کی تاریخ، حصہ 4: الیکٹرانک انقلاب
1951 میں بنایا گیا IAS کمپیوٹر کے سامنے وان نیومن۔

ایلن ٹیورنگ کے لیے وقف اعتکاف

جن لوگوں نے EDVAC کی رپورٹ کو گول چکر میں دیکھا ان میں برطانوی ریاضی دان ایلن ٹورنگ بھی شامل تھے۔ ٹورنگ پہلے سائنسدانوں میں شامل نہیں تھے جنہوں نے خودکار کمپیوٹر، الیکٹرانک یا کسی اور طرح سے تخلیق یا تصور کیا، اور کچھ مصنفین نے کمپیوٹنگ کی تاریخ میں اس کے کردار کو بہت بڑھا چڑھا کر پیش کیا ہے۔ تاہم، ہمیں اسے پہلا شخص ہونے کا کریڈٹ دینا چاہیے جس نے یہ محسوس کیا کہ کمپیوٹر صرف نمبروں کی بڑی ترتیبوں پر کارروائی کرکے کچھ "حساب" کرنے سے زیادہ کچھ کر سکتے ہیں۔ ان کا بنیادی خیال یہ تھا کہ انسانی ذہن کے ذریعے عمل میں آنے والی معلومات کو اعداد کی شکل میں پیش کیا جا سکتا ہے، اس لیے کسی بھی ذہنی عمل کو حساب میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

الیکٹرانک کمپیوٹرز کی تاریخ، حصہ 4: الیکٹرانک انقلاب
ایلن ٹورنگ 1951 میں

1945 کے آخر میں، ٹورنگ نے اپنی رپورٹ شائع کی، جس میں وون نیومن کا ذکر تھا، جس کا عنوان تھا "الیکٹرانک کیلکولیٹر کے لیے تجویز"، اور اس کا مقصد برطانوی نیشنل فزیکل لیبارٹری (NPL) کے لیے تھا۔ اس نے مجوزہ الیکٹرانک کمپیوٹر کے ڈیزائن کی مخصوص تفصیلات میں اتنی گہرائی سے غور نہیں کیا۔ اس کا خاکہ ایک منطق دان کے ذہن کی عکاسی کرتا تھا۔ اس کا مقصد اعلیٰ سطح کے افعال کے لیے خصوصی ہارڈ ویئر رکھنے کا نہیں تھا، کیونکہ وہ نچلے درجے کے پرائمیٹوز سے بنائے جا سکتے ہیں۔ یہ کار کی خوبصورت ہم آہنگی پر بدصورت ترقی ہوگی۔ ٹیورنگ نے کمپیوٹر پروگرام میں کوئی لکیری میموری بھی مختص نہیں کی - ڈیٹا اور ہدایات میموری میں ایک ساتھ موجود ہوسکتی ہیں کیونکہ وہ صرف نمبر تھے۔ ایک ہدایت صرف اس وقت ایک ہدایت بن جاتی ہے جب اس کی تشریح اس طرح کی جاتی تھی (ٹیورنگ کے 1936 کے کاغذ "کمپیوٹیبل نمبرز پر" پہلے ہی جامد اعداد و شمار اور متحرک ہدایات کے درمیان تعلق کو تلاش کر چکے تھے۔ اس نے بیان کیا کہ جسے بعد میں "ٹورنگ مشین" کہا گیا اور دکھایا کہ یہ کیسے ہے۔ ایک نمبر میں تبدیل کیا جا سکتا ہے اور کسی بھی دوسری ٹورنگ مشین کی تشریح اور اس پر عمل درآمد کرنے کے قابل یونیورسل ٹیورنگ مشین کو ان پٹ کے طور پر کھلایا جا سکتا ہے)۔ چونکہ ٹورنگ جانتا تھا کہ اعداد صاف طور پر مخصوص معلومات کی کسی بھی شکل کی نمائندگی کر سکتے ہیں، اس لیے اس نے اس کمپیوٹر پر حل کیے جانے والے مسائل کی فہرست میں نہ صرف آرٹلری ٹیبلز کی تعمیر اور لکیری مساوات کے نظاموں کے حل کو شامل کیا، بلکہ پہیلیاں اور مسائل کا حل بھی شامل کیا۔ شطرنج کی تعلیم

آٹومیٹک ٹورنگ انجن (ACE) اپنی اصل شکل میں کبھی نہیں بنایا گیا۔ یہ بہت سست تھا اور بہترین ٹیلنٹ کے لیے زیادہ بے چین برطانوی کمپیوٹنگ پروجیکٹس کے ساتھ مقابلہ کرنا پڑا۔ یہ منصوبہ کئی سالوں تک رکا رہا، اور پھر ٹورنگ نے اس میں دلچسپی کھو دی۔ 1950 میں، NPL نے پائلٹ ACE بنایا، ایک چھوٹی مشین جس میں قدرے مختلف ڈیزائن تھا، اور کئی دوسرے کمپیوٹر ڈیزائنز نے 1950 کی دہائی کے اوائل میں ACE فن تعمیر سے تحریک لی۔ لیکن وہ اپنے اثر و رسوخ کو بڑھانے میں ناکام رہی، اور وہ جلد ہی فراموش ہو گئی۔

لیکن یہ سب کچھ ٹیورنگ کی خوبیوں کو کم نہیں کرتا، یہ صرف اسے صحیح تناظر میں رکھنے میں مدد کرتا ہے۔ کمپیوٹر کی تاریخ پر ان کے اثر و رسوخ کی اہمیت 1950 کی دہائی کے کمپیوٹر ڈیزائنز پر نہیں بلکہ نظریاتی بنیادوں پر ہے جو اس نے 1960 کی دہائی میں سامنے آنے والی کمپیوٹر سائنس کے لیے فراہم کی تھی۔ ریاضیاتی منطق پر ان کے ابتدائی کام، جس نے کمپیوٹیبل اور ناقابل حساب کی حدود کو تلاش کیا، نئے نظم و ضبط کے بنیادی متن بن گئے۔

سست انقلاب

جیسے ہی ENIAC اور EDVAC کی رپورٹ پھیل گئی، مور کا اسکول زیارت گاہ بن گیا۔ بہت سے زائرین آقاؤں کے قدموں میں سیکھنے آئے، خاص طور پر امریکہ اور برطانیہ سے۔ درخواست دہندگان کے بہاؤ کو ہموار کرنے کے لیے، 1946 میں اسکول کے ڈین کو خودکار کمپیوٹنگ مشینوں پر ایک سمر اسکول کا اہتمام کرنا پڑا، دعوت کے ذریعے کام کرنا۔ Eckert، Mauchly، Von Neumann، Burks، Goldstein، اور Howard Aiken (Harvard Mark I کے الیکٹرو مکینیکل کمپیوٹر کے ڈیولپر) جیسے روشن خیالوں نے لیکچر دیے۔

اب تقریباً ہر کوئی EDVAC رپورٹ کی ہدایات کے مطابق مشینیں بنانا چاہتا تھا (ستم ظریفی یہ ہے کہ میموری میں محفوظ پروگرام چلانے والی پہلی مشین خود ENIAC تھی، جسے 1948 میں میموری میں محفوظ ہدایات کو استعمال کرنے کے لیے تبدیل کر دیا گیا تھا۔ تب ہی یہ شروع ہو گئی۔ اپنے نئے گھر، ایبرڈین پروونگ گراؤنڈ میں کامیابی سے کام کریں)۔ یہاں تک کہ 1940 اور 50 کی دہائی میں بنائے گئے نئے کمپیوٹر ڈیزائنز کے نام بھی ENIAC اور EDVAC سے متاثر تھے۔ یہاں تک کہ اگر آپ UNIVAC اور BINAC (Eckert اور Mauchly کی نئی کمپنی میں بنائی گئی) اور خود EDVAC (اس کے بانیوں کے جانے کے بعد مور اسکول میں ختم ہوا) کو بھی مدنظر نہیں رکھتے ہیں، تب بھی AVIDAC، CSIRAC، EDSAC، FLAC، ILLIAC، JOHNNIAC، ORDVAC، SEAC، SILLIAC، SWAC اور WEIZAC۔ ان میں سے بہت سے لوگوں نے آزادانہ طور پر شائع شدہ IAS ڈیزائن (معمولی تبدیلیوں کے ساتھ) کو براہ راست نقل کیا، وان نیومن کی دانشورانہ املاک کے حوالے سے کھلے پن کی پالیسی کا فائدہ اٹھاتے ہوئے۔

تاہم، الیکٹرانک انقلاب نے بتدریج ترقی کی، موجودہ ترتیب کو مرحلہ وار تبدیل کیا۔ پہلی EDVAC طرز کی مشین 1948 تک ظاہر نہیں ہوئی تھی، اور یہ تصور کا محض ایک چھوٹا سا ثبوت تھا، مانچسٹر کا ایک "بچہ" جسے میموری کی قابل عملیت ثابت کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ ولیمز ٹیوب (زیادہ تر کمپیوٹرز نے مرکری ٹیوب سے دوسری قسم کی میموری میں تبدیل کیا، جس کی اصل بھی ریڈار ٹیکنالوجی کی وجہ سے ہے۔ صرف ٹیوبوں کے بجائے، اس میں سی آر ٹی اسکرین کا استعمال کیا گیا تھا۔ برطانوی انجینئر فریڈرک ولیمز نے سب سے پہلے یہ معلوم کیا تھا کہ اس مسئلے کو کیسے حل کیا جا سکتا ہے۔ اس میموری کی استحکام، جس کے نتیجے میں ڈرائیوز نے اس کا نام حاصل کیا). 1949 میں، چار اور مشینیں تخلیق کی گئیں: فل سائز کی مانچسٹر مارک I، کیمبرج یونیورسٹی میں EDSAC، سڈنی (آسٹریلیا) میں CSIRAC اور امریکن BINAC - حالانکہ بعد کی مشینیں کبھی کام نہیں کر سکیں۔ چھوٹا لیکن مستحکم کمپیوٹر بہاؤ اگلے پانچ سال تک جاری رہا.

کچھ مصنفین نے ENIAC کو اس طرح بیان کیا ہے جیسے اس نے ماضی پر ایک پردہ کھینچا ہو اور ہمیں فوری طور پر الیکٹرانک کمپیوٹنگ کے دور میں لے آیا ہو۔ اس کی وجہ سے حقیقی شواہد کو بہت زیادہ مسخ کیا گیا۔ کیتھرین ڈیوس فش مین، دی کمپیوٹر اسٹیبلشمنٹ (1982) نے لکھا، "آل الیکٹرونک ENIAC کی آمد نے تقریباً فوراً ہی مارک I کو متروک کر دیا (حالانکہ اس کے بعد یہ پندرہ سال تک کامیابی سے کام کرتا رہا)۔" یہ بیان اتنا واضح طور پر خود سے متضاد ہے کہ کوئی سوچے گا کہ مس فش مین کا بایاں ہاتھ نہیں جانتا تھا کہ اس کا دایاں ہاتھ کیا کر رہا ہے۔ بلاشبہ آپ اسے ایک عام صحافی کے نوٹس سے منسوب کر سکتے ہیں۔ تاہم، ہمیں کچھ حقیقی مورخین ایک بار پھر مارک I کو اپنے کوڑے مارنے والے لڑکے کے طور پر منتخب کرتے ہوئے دیکھتے ہیں، لکھتے ہیں: "نہ صرف ہارورڈ مارک I ایک تکنیکی ڈیڈ اینڈ تھا، بلکہ اس نے اپنے پندرہ سال کے آپریشن کے دوران کچھ بھی زیادہ مفید نہیں کیا۔ یہ بحریہ کے کئی منصوبوں میں استعمال ہوا، اور وہاں یہ مشین بحریہ کے لیے کافی کارآمد ثابت ہوئی کہ وہ ایکن لیب کے لیے مزید کمپیوٹنگ مشینوں کا آرڈر دے سکے۔" [Aspray and Campbell-Kelly]۔ ایک بار پھر، ایک واضح تضاد.

درحقیقت، ریلے کمپیوٹرز کے اپنے فوائد تھے اور وہ اپنے الیکٹرانک کزن کے ساتھ مل کر کام کرتے رہے۔ دوسری جنگ عظیم کے بعد اور یہاں تک کہ جاپان میں 1950 کی دہائی کے اوائل میں کئی نئے الیکٹرو مکینیکل کمپیوٹر بنائے گئے۔ ریلے مشینیں ڈیزائن کرنے، بنانے، اور دیکھ بھال کرنے میں آسان تھیں، اور انہیں اتنی زیادہ بجلی اور ایئر کنڈیشنگ کی ضرورت نہیں تھی (ہزاروں ویکیوم ٹیوبوں سے خارج ہونے والی گرمی کی بہت زیادہ مقدار کو ختم کرنے کے لیے)۔ ENIAC نے 150 کلو واٹ بجلی استعمال کی، جس میں سے 20 اسے ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال کی گئیں۔

امریکی فوج کمپیوٹنگ پاور کا بنیادی صارف بنی رہی اور "پرانے" الیکٹرو مکینیکل ماڈلز کو نظرانداز نہیں کیا۔ 1940 کی دہائی کے آخر میں، فوج کے پاس چار ریلے کمپیوٹر تھے اور بحریہ کے پاس پانچ تھے۔ ایبرڈین میں بیلسٹکس ریسرچ لیبارٹری میں دنیا میں کمپیوٹنگ طاقت کا سب سے بڑا ارتکاز تھا، جس میں ENIAC، بیل اور IBM کے ریلے کیلکولیٹر، اور ایک پرانا ڈیفرینشل اینالائزر تھا۔ ستمبر 1949 کی رپورٹ میں، ہر ایک کو اس کی جگہ دی گئی: ENIAC نے طویل، سادہ حساب کے ساتھ بہترین کام کیا۔ بیل کا ماڈل V کیلکولیٹر پیچیدہ حسابات پر کارروائی کرنے میں بہتر تھا اس کی عملی طور پر لامحدود لمبائی کی انسٹرکشن ٹیپ اور فلوٹنگ پوائنٹ کی صلاحیتوں کی بدولت، اور IBM پنچڈ کارڈز پر ذخیرہ شدہ معلومات کی بہت بڑی مقدار پر کارروائی کر سکتا ہے۔ دریں اثنا، بعض آپریشنز، جیسے کیوب روٹس لینا، دستی طور پر کرنا (اسپریڈ شیٹس اور ڈیسک ٹاپ کیلکولیٹر کے امتزاج کا استعمال کرتے ہوئے) اور مشین کا وقت بچانا اب بھی آسان تھا۔

الیکٹرانک کمپیوٹنگ کے انقلاب کے خاتمے کے لیے بہترین نشان 1945 نہیں ہوگا، جب ENIAC پیدا ہوا تھا، بلکہ 1954، جب IBM 650 اور 704 کمپیوٹرز نمودار ہوئے تھے۔ یہ پہلے تجارتی الیکٹرانک کمپیوٹر نہیں تھے، لیکن وہ پہلے تھے، جن میں پیدا ہوئے تھے۔ سیکڑوں، اور کمپیوٹر انڈسٹری میں IBM کے تسلط کا تعین، تیس سال تک جاری رہا۔ اصطلاح میں تھامس کوہن, الیکٹرانک کمپیوٹرز اب 1940 کی دہائی کی عجیب و غریب بے ضابطگی نہیں تھیں، جو صرف اتاناسوف اور ماؤچلی جیسے لوگوں کے خوابوں میں موجود تھیں۔ وہ عام سائنس بن گئے ہیں.

الیکٹرانک کمپیوٹرز کی تاریخ، حصہ 4: الیکٹرانک انقلاب
بہت سے IBM 650 کمپیوٹرز میں سے ایک — اس معاملے میں، ٹیکساس A&M یونیورسٹی کی مثال۔ مقناطیسی ڈرم میموری (نیچے) نے اسے نسبتاً سست بنا دیا، بلکہ نسبتاً سستا بھی۔

گھونسلہ چھوڑنا

1950 کی دہائی کے وسط تک، ڈیجیٹل کمپیوٹنگ کے آلات کی سرکٹری اور ڈیزائن ینالاگ سوئچز اور ایمپلیفائرز میں اپنی اصلیت سے الگ ہو چکے تھے۔ 1930 اور 40 کی دہائی کے اوائل کے کمپیوٹر ڈیزائنز کا بہت زیادہ انحصار فزکس اور ریڈار لیبارٹریز اور خاص طور پر ٹیلی کمیونیکیشن انجینئرز اور ریسرچ ڈیپارٹمنٹ کے آئیڈیاز پر تھا۔ اب کمپیوٹرز نے اپنے شعبے کو منظم کر لیا تھا، اور اس شعبے کے ماہرین اپنے مسائل کے حل کے لیے اپنے خیالات، الفاظ اور اوزار تیار کر رہے تھے۔

کمپیوٹر اپنے جدید معنوں میں ظاہر ہوا، اور اس وجہ سے ہمارے ریلے کی تاریخ ختم ہو رہا ہے. تاہم، ٹیلی کمیونیکیشن کی دنیا نے اپنی آستین میں ایک اور دلچسپ اککا اٹھایا تھا۔ ویکیوم ٹیوب کوئی حرکت پذیر پرزہ نہ ہونے کی وجہ سے ریلے سے آگے نکل گئی۔ اور ہماری تاریخ کے آخری ریلے میں کسی بھی اندرونی حصے کی مکمل عدم موجودگی کا فائدہ تھا۔ اس میں سے کچھ تاروں کے ساتھ چپکی ہوئی مادے کی معصوم نظر آنے والی گانٹھ الیکٹرانکس کی ایک نئی شاخ کی بدولت ابھری ہے جسے "ٹھوس حالت" کہا جاتا ہے۔

اگرچہ ویکیوم ٹیوبیں تیز تھیں، لیکن وہ پھر بھی مہنگی، بڑی، گرم اور خاص طور پر قابل اعتماد نہیں تھیں۔ ان کے ساتھ لیپ ٹاپ بنانا ناممکن تھا۔ وان نیومن نے 1948 میں لکھا تھا کہ "اس بات کا امکان نہیں ہے کہ ہم 10،000 (یا شاید کئی دسیوں ہزار) کے سوئچز کی تعداد سے تجاوز کر سکیں گے جب تک کہ ہم موجودہ ٹیکنالوجی اور فلسفے کو لاگو کرنے پر مجبور ہیں)۔ سالڈ سٹیٹ ریلے نے کمپیوٹرز کو ان حدود کو بار بار دھکیلنے کی صلاحیت دی، انہیں بار بار توڑ دیا۔ چھوٹے کاروباروں، اسکولوں، گھروں، گھریلو آلات میں استعمال میں آتے ہیں اور جیب میں فٹ ہوجاتے ہیں؛ ایک جادوئی ڈیجیٹل سرزمین بنانے کے لیے جو آج ہمارے وجود کو گھیرے ہوئے ہے۔ اور اس کی اصلیت تلاش کرنے کے لیے، ہمیں پچاس سال پہلے کی گھڑی کو ریوائنڈ کرنا ہوگا، اور وائرلیس ٹیکنالوجی کے دلچسپ ابتدائی دنوں کی طرف واپس جانا ہوگا۔

اور کیا پڑھنا ہے:

  • ڈیوڈ اینڈرسن، "کیا مانچسٹر کا بچہ بلیچلے پارک میں پیدا ہوا تھا؟"، برٹش کمپیوٹر سوسائٹی (4 جون، 2004)
  • ولیم ایسپرے، جان وان نیومن اینڈ دی اوریجنز آف ماڈرن کمپیوٹنگ (1990)
  • مارٹن کیمبل-کیلی اور ولیم ایسپرے، کمپیوٹر: اے ہسٹری آف دی انفارمیشن مشین (1996)
  • تھامس ہائی، وغیرہ۔ al.، Eniac in Action (2016)
  • جان وان نیومن، "ای ڈی وی اے سی پر رپورٹ کا پہلا مسودہ" (1945)
  • ایلن ٹورنگ، "مجوزہ الیکٹرانک کیلکولیٹر" (1945)

ماخذ: www.habr.com

نیا تبصرہ شامل کریں