कंप्यूटर क्या है? कंप्यूटर (computer) का पूरा नाम एक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर (electronic computer) है, जिसे आमतौर पर कंप्यूटर के रूप में जाना जाता है। यह एक आधुनिक बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो एक प्रोग्राम के अनुसार चल सकता है और बड़ी मात्रा में डेटा को स्वचालित रूप से और उच्च गति से संसाधित कर सकता है। बिना किसी सॉफ्टवेयर (software) को स्थापित किए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर (software)से बना कंप्यूटर नंगे धातु कहलाता है। सामान्य मॉडलों में डेस्कटॉप कंप्यूटर और नोटबुक कंप्यूटर शामिल हैं।
सामान्यतः ज्ञात के रूप में कंप्यूटर प्रक्रियाओं, स्वत: उच्च गति बड़े पैमाने पर डाटा के आधुनिक बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के प्रसंस्करण के अनुसार चलाने में सक्षम है। बिना किसी सॉफ्टवेयर (software) को स्थापित किए हार्डवेयर (hardware) और सॉफ्टवेयर (software) से बना कंप्यूटर नंगे धातु कहलाता है। सामान्य मॉडल में डेस्कटॉप कंप्यूटर और नोटबुक कंप्यूटर शामिल हैं, और अधिक उन्नत कंप्यूटरों में जैविक कंप्यूटर, फोटोनिक कंप्यूटर और क्वांटम कंप्यूटर शामिल हैं।
कंप्यूटर का वैज्ञानिक नाम इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर है, जिसे प्रारंभिक इलेक्ट्रिक कैलकुलेटर (calculator) से विकसित किया गया था। 1946 में, बैलिस्टिक की गणना के लिए दुनिया का पहला इलेक्ट्रॉनिक digital कंप्यूटर “ENIAC” दिखाई दिया।यह मूर स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय द्वारा निर्मित है (Moore School of Electrical Engineering, University of Pennsylvania)। 1956 में, ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर का जन्म हुआ, जो इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर की दूसरी पीढ़ी थी। केवल कुछ बड़े कैबिनेट इसे फिट कर सकते हैं, और गणना की गति में काफी सुधार हुआ है। तीसरी पीढ़ी का इंटीग्रेटेड सर्किट कंप्यूटर 1959 में सामने आया। पहला कंप्यूटर John von Neumann द्वारा आविष्कार किया गया था (कंप्यूटर की कंप्यूटिंग शक्ति वर्तमान कैलकुलेटर (calculator) के बराबर थी), और यह तीन गोदामों जितना बड़ा था, और यह धीरे-धीरे विकसित हुआ।
“ENIAC“, जिसे 1946 में लॉन्च किया गया था, मुख्य रूप से बैलिस्टिक की गणना के लिए उपयोग किया जाता है। यह मूर स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय, संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा निर्मित है। यह बहुत बड़ा है, 170 वर्ग मीटर से अधिक के क्षेत्र को कवर करता है, इसका वजन लगभग 30 टन है, और लगभग 150 किलोवाट बिजली की खपत करता है। जाहिर है, ऐसे कंप्यूटर महंगे और उपयोग में असुविधाजनक होते हैं।
यह कथन बुनियादी कंप्यूटर पाठ्यपुस्तकों में व्यापक रूप से अपनाया गया है। वास्तव में, 1973 में US Supreme Court के फैसले के अनुसार, सबसे पहला इलेक्ट्रॉनिक digital कंप्यूटर आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर John Atanasov और उनके स्नातक छात्रों Clifford Berry (Clifford E. Berry, 1918-1963) ने अक्टूबर 1939 में “ABC” (Atanasoff-Berry-Computer) बनाया।
इस ग़लतफ़हमी का कारण यह है कि “ENIAC” शोध दल के एक सदस्य मोक्ले ने 1941 में John Atanasov’s के शोध परिणामों की चोरी की और 1946 में एक पेटेंट के लिए आवेदन किया।विभिन्न कारणों से, इस त्रुटि को 1973 तक उलट नहीं किया गया था। बाद में, कंप्यूटर विज्ञान के क्षेत्र में John Atanasov’s के महान योगदान को पहचानने और स्मरण करने के लिए, 1990 में, पूर्व अमेरिकी राष्ट्रपति Bush ने John Atanasov’s को संयुक्त राज्य अमेरिका में सर्वोच्च प्रौद्योगिकी पुरस्कार- “National Science and Technology Award.” से सम्मानित किया।
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कंप्यूटर की विशेषताएं
कंप्यूटर की मुख्य विशेषताओं को निम्नलिखित पहलुओं में दिखाया गया है:
1. तेज गणना गति (Fast calculation speed)
ऑपरेशन की गति कंप्यूटर का एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन सूचकांक है। कंप्यूटर की कंप्यूटिंग गति को आमतौर पर प्रति सेकंड निश्चित-बिंदु परिवर्धन की संख्या या प्रति सेकंड निष्पादित निर्देशों की औसत संख्या से मापा जाता है। तेज गणना गति कंप्यूटर की एक प्रमुख विशेषता है। कंप्यूटर की कंप्यूटिंग गति प्रति सेकंड हज़ारों बार से विकसित हुई है (उदाहरण के लिए, ENIAC मशीन केवल 5,000 निश्चित-बिंदु परिवर्धन प्रति सेकंड पूरा कर सकती है) वर्तमान अधिकतम सैकड़ों अरबों या प्रति सेकंड खरबों बार तक। ऐसी गणनाओं की कितनी अद्भुत गति है!
कंप्यूटर की उच्च गति कंप्यूटिंग क्षमता ने कार्य कुशलता में काफी सुधार किया है और लोगों को भारी मानसिक कार्य से मुक्त किया है। अतीत में, गणनाएं जो केवल मैन्युअल रूप से और लंबी अवधि में पूरी की जा सकती थीं, कंप्यूटर द्वारा “instant” में पूरी की जाती थीं। गणित की कई समस्याएँ रही हैं। बड़ी मात्रा में गणना के कारण, गणितज्ञ उन्हें जीवन भर पूरा नहीं कर सके। उन्हें कंप्यूटर का उपयोग करके आसानी से हल किया जा सकता है।
2. उच्च गणना सटीकता (High calculation accuracy)
वैज्ञानिक अनुसंधान और इंजीनियरिंग डिजाइन में, गणना किए गए परिणामों की सटीकता के लिए बहुत अधिक आवश्यकताएं हैं। सामान्य गणना उपकरण केवल कुछ महत्वपूर्ण आंकड़ों तक पहुंच सकते हैं (जैसे कि चार अंकों की गणित की तालिकाएँ और आठ अंकों की गणित की तालिकाएँ जो आमतौर पर अतीत में उपयोग की जाती थीं), जबकि कंप्यूटर के परिणामों की सटीकता दस या दर्जनों महत्वपूर्ण आंकड़ों तक पहुंच सकती है। मनमाने ढंग से सटीकता की आवश्यकता या प्राप्त करना भी।
3. बड़ी भंडारण क्षमता (Large storage capacity)
कंप्यूटर की मेमोरी बड़ी मात्रा में डेटा स्टोर कर सकती है, जो कंप्यूटर को “मेमोरी” फ़ंक्शन देता है। वर्तमान में, कंप्यूटर की भंडारण क्षमता बड़ी और बड़ी होती जा रही है, जो गीगाबाइट के क्रम की क्षमता तक पहुंच रही है। कंप्यूटर में “memory” function होता है, जो पारंपरिक कंप्यूटिंग टूल से एक महत्वपूर्ण अंतर है।
4. तार्किक निर्णय समारोह के साथ (With logical judgment function)
बुनियादी arithmetic संचालन के अलावा, कंप्यूटर की arithmetic इकाई में तार्किक संचालन जैसे तुलना और निर्णय करने का कार्य भी होता है। कंप्यूटर के लिए तार्किक तर्क समस्याओं से निपटने के लिए यह क्षमता एक पूर्वापेक्षा है।
5. उच्च स्तर की स्वचालन और मजबूत बहुमुखी प्रतिभा (High degree of automation and strong versatility)
क्योंकि कंप्यूटर पहले मशीन में प्रोग्राम और डेटा को स्टोर करके काम करता है, प्रोग्राम के अनुसार ऑपरेशन स्वचालित रूप से काम के दौरान चरण दर चरण पूरा होता है, आमतौर पर बिना मैनुअल हस्तक्षेप के, इसलिए automation की डिग्री अधिक होती है। यह सुविधा सामान्य गणना टूल में उपलब्ध नहीं है।
कंप्यूटर की बहुमुखी प्रतिभा इसमें प्रकट होती है कि वे प्राकृतिक विज्ञान और सामाजिक विज्ञान में लगभग सभी प्रकार की समस्याओं को हल कर सकते हैं, और विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जा सकते हैं।
कंप्यूटर वर्गीकरण (Computer classification)
कंप्यूटर को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: analog computers और digital computers.
Analog computer की मुख्य विशेषताएं हैं: गणना में शामिल संख्यात्मक मान एक निरंतर निरंतर मात्रा द्वारा दर्शाया जाता है, और गणना प्रक्रिया निरंतर होती है। घटकों की गुणवत्ता के कारण, analog computer की गणना सटीकता कम होती है, और आवेदन सीमा संकीर्ण है। उत्पादन।
Digital कंप्यूटर की मुख्य विशेषताएं हैं: गणना में शामिल संख्यात्मक मूल्यों को रुक-रुक कर digital मात्राओं द्वारा दर्शाया जाता है, और गणना प्रक्रिया की गणना अंकों द्वारा की जाती है। Digital कंप्यूटर अपने तार्किक होने के कारण मानव मस्तिष्क के समान “सोच” तरीके से काम करते हैं निर्णय और अन्य कार्य। इसलिए इसे “कंप्यूटर” भी कहा जाता है। Digital कंप्यूटरों को उनके उद्देश्यों के अनुसार विशेष कंप्यूटर और सामान्य प्रयोजन के कंप्यूटरों में विभाजित किया जा सकता है।
विशेष-उद्देश्य और सामान्य-उद्देश्य वाले कंप्यूटर अपनी दक्षता, गति, configuration, structural complexity, लागत और अनुकूलन क्षमता में भिन्न होते हैं।
विशेष प्रयोजन के कंप्यूटर का एक ही कार्य होता है और कुछ प्रकार की समस्याओं के लिए सबसे प्रभावी, सबसे तेज़ और सबसे किफायती विशेषताओं को दिखा सकता है, लेकिन इसकी अनुकूलन क्षमता खराब है और यह अन्य applications के लिए उपयुक्त नहीं है। missiles and rockets पर हम जिन कंप्यूटरों का उपयोग करते हैं उनमें से अधिकांश समर्पित कंप्यूटर हैं। कोई फर्क नहीं पड़ता कि ये चीजें कितनी उन्नत हैं, आप उनका उपयोग गेम खेलने के लिए नहीं कर सकते।
सामान्य-उद्देश्य वाले कंप्यूटरों में विविध कार्य diverse functions, strong adaptability, और विभिन्न प्रकार के applications हे, लेकिन विभिन्न अनुप्रयोग वस्तुओं के आधार पर उनकी परिचालन दक्षता, गति और अर्थव्यवस्था अलग-अलग डिग्री तक प्रभावित होगी।
सामान्य प्रयोजन के कंप्यूटरों को उनके पैमाने, गति और कार्यों के अनुसार सुपर कंप्यूटर, मेनफ्रेम, मध्यम आकार के कंप्यूटर, मिनी कंप्यूटर, माइक्रो कंप्यूटर और सिंगल-चिप कंप्यूटर में विभाजित किया जा सकता है। इन प्रकारों के बीच मूल अंतर आमतौर पर उनके आकार, संरचनात्मक जटिलता, बिजली की खपत, प्रदर्शन संकेतक, data storage क्षमता, निर्देश प्रणाली और उपकरण, सॉफ्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन आदि में निहित है।
सामान्यतया, सुपर कंप्यूटर में बहुत अधिक कंप्यूटिंग गति होती है, जो प्रति सेकंड सैकड़ों लाखों निर्देशों को निष्पादित कर सकती है, बड़ी डेटा भंडारण क्षमता होती है, बड़े पैमाने पर, संरचना में जटिल और महंगी होती है। इनका उपयोग मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर वैज्ञानिक गणना के लिए किया जाता है। यह किसी देश की वैज्ञानिक शक्ति के महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक है। सिंगल-चिप कंप्यूटर केवल एक एकीकृत सर्किट से बना होता है। यह आकार में छोटा, वजन में हल्का और संरचना में बहुत सरल होता है। सुपर कंप्यूटर और सिंगल-चिप कंप्यूटर के बीच प्रदर्शन मेनफ्रेम, मध्यम कंप्यूटर, मिनी कंप्यूटर और माइक्रो कंप्यूटर हैं। उनके प्रदर्शन संकेतक और संरचनात्मक पैमाने तदनुसार कम हो जाते हैं।
कंप्यूटर का उद्देश्य
कंप्यूटर के उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है, जिसे संक्षेप में निम्नानुसार किया जा सकता है:
1. संख्यात्मक गणना
संख्यात्मक गणना वैज्ञानिक गणना हैं। संख्यात्मक गणना से तात्पर्य वैज्ञानिक अनुसंधान और इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी में सामने आई गणितीय गणनाओं के लिए कंप्यूटरों के अनुप्रयोग से है। वैज्ञानिक गणना के लिए कंप्यूटर का उपयोग, जैसे उपग्रह प्रक्षेपवक्र, बांध तनाव, मौसम पूर्वानुमान, तेल क्षेत्र लेआउट, ज्वार कानून, आदि, समस्या समाधान में गुणात्मक प्रगति ला सकते हैं, जिसके लिए अक्सर हफ्तों, महीनों या यहां तक कि सैकड़ों विशेषज्ञों की आवश्यकता होती है। वर्ष। गणना के लिए सही परिणाम प्राप्त करने में केवल कुछ मिनट लगते हैं जिसे पूरा किया जा सकता है।
2. सूचना प्रसंस्करण
सूचना प्रसंस्करण कच्चे डेटा को इकट्ठा करने, छांटने, वर्गीकृत करने, चयन करने, भंडारण करने, सारणीबद्ध करने, खोजने और आउटपुट करने की प्रक्रिया है। सूचना प्रसंस्करण कंप्यूटर अनुप्रयोगों का एक महत्वपूर्ण पहलू है, जिसमें एक विस्तृत श्रृंखला और सामग्री शामिल है। जैसे स्वचालित स्कोरिंग, पुस्तक पुनर्प्राप्ति, वित्तीय प्रबंधन, उत्पादन प्रबंधन, चिकित्सा निदान, संपादन और टाइपसेटिंग, खुफिया विश्लेषण इत्यादि।
3. रीयल-टाइम Control
रीयल-टाइम नियंत्रण का तात्पर्य समय पर पता लगाने वाले डेटा के संग्रह और सर्वोत्तम मूल्य के अनुसार चीजों की प्रक्रिया के समायोजन और नियंत्रण से है, जैसे कि औद्योगिक उत्पादन का स्वचालित नियंत्रण। रीयल-टाइम नियंत्रण के लिए कंप्यूटर का उपयोग न केवल स्वचालन के स्तर में सुधार कर सकता है, उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित कर सकता है, बल्कि लागत भी कम कर सकता है और श्रम तीव्रता को कम कर सकता है।
4. सहायक डिजाइन
कंप्यूटर एडेड डिजाइन डिजाइन कार्य स्वचालन के लिए व्यापक संभावनाएं प्रदान करता है और व्यापक ध्यान प्राप्त किया है। विभिन्न परियोजनाओं के डिजाइन कार्य को साकार करने के लिए कंप्यूटर के ड्राइंग फ़ंक्शन का उपयोग करना कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन कहलाता है। यानी सीएडी। जैसे ब्रिज डिजाइन, शिप डिजाइन, एयरक्राफ्ट डिजाइन, इंटीग्रेटेड सर्किट डिजाइन, कंप्यूटर डिजाइन, क्लोदिंग डिजाइन आदि। वर्तमान में, लोगों ने कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन, एडेड मैन्युफैक्चरिंग (CAM) और एडेड टेस्टिंग (CAT) को एक साथ जोड़कर डिज़ाइन, निर्माण और परीक्षण की एक एकीकृत प्रणाली बनाने के लिए एक अत्यधिक स्वचालित “मानव रहित” उत्पादन प्रणाली का निर्माण किया है।
5. बुद्धिमान अनुकरण
इंटेलिजेंट सिमुलेशन को आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस भी कहा जाता है। मानव मस्तिष्क के काम के हिस्से को बदलने के लिए मानव खुफिया गतिविधियों का अनुकरण करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग एक आशाजनक विषय है। पांचवीं पीढ़ी के कंप्यूटर का विकास बुद्धिमान सिमुलेशन के शोध परिणामों की एक केंद्रित अभिव्यक्ति बन जाएगा; कुछ “सीखने, तर्क और सहयोग” क्षमताओं वाले रोबोटों की निरंतर उपस्थिति बुद्धिमान सिमुलेशन अनुसंधान की प्रगति का संकेत है। मानव बुद्धि के सहायक उपकरण के रूप में, मानव समाज के विभिन्न क्षेत्रों में बुद्धिमान कंप्यूटरों का अधिक से अधिक उपयोग किया जाएगा।
कंप्यूटर का इतिहास
1. पहला चरण इलेक्ट्रॉनिक ट्यूब कंप्यूटर (1946～1957)
मुख्य विशेषताएं हैं:
(1) इलेक्ट्रॉनिक ट्यूब का उपयोग मूल तर्क घटक के रूप में किया जाता है, जो आकार में बड़ा, बिजली की खपत में उच्च, जीवन में छोटा, विश्वसनीयता में उच्च और लागत में उच्च होता है।
(2) इलेक्ट्रॉनिक रे ट्यूब का उपयोग भंडारण घटक के रूप में किया जाता है, और क्षमता बहुत छोटी होती है। बाद में, बाहरी मेमोरी सूचनाओं को संग्रहीत करने के लिए एक चुंबकीय ड्रम का उपयोग करती है, जो क्षमता का विस्तार करती है।
(3) इनपुट और आउटपुट डिवाइस पिछड़े हैं। पंच कार्ड मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं। गति धीमी है और बाहर जाना और उपयोग करना बहुत असुविधाजनक है। (4) सिस्टम सॉफ्टवेयर के बिना, प्रोग्रामिंग के लिए केवल मशीनी भाषा और असेंबली भाषा का उपयोग किया जा सकता है।
2. दूसरा चरण ट्रांजिस्टर कंप्यूटर (1958～1964)
मुख्य विशेषताएं हैं:
(1) बुनियादी तर्क घटकों को बनाने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग मात्रा, वजन, ऊर्जा की खपत और लागत को कम करता है, और कंप्यूटर की विश्वसनीयता और कंप्यूटिंग गति में सुधार होता है।
(2) चुंबकीय कोर का उपयोग आमतौर पर भंडारण के रूप में किया जाता है, और चुंबकीय डिस्क / ड्रम का उपयोग बाहरी भंडारण के रूप में किया जाता है।
(3) सिस्टम सॉफ्टवेयर (निगरानी कार्यक्रम) शुरू हुआ, ऑपरेटिंग सिस्टम की अवधारणा को सामने रखा गया , और उच्च-स्तरीय भाषा दिखाई दी।
3. तीसरा चरण एकीकृत सर्किट कंप्यूटर (1965～1969)
मुख्य विशेषताएं हैं:
(1) विभिन्न तर्क घटकों का उत्पादन करने के लिए मध्यम और छोटे पैमाने के एकीकृत सर्किट का उपयोग, ताकि कंप्यूटर आकार में छोटा, वजन में हल्का, कम बिजली की खपत, लंबा जीवन, कम लागत और कंप्यूटिंग गति में अधिक वृद्धि हो।
(2) मुख्य मेमोरी के रूप में सेमीकंडक्टर मेमोरी का उपयोग करना, मूल चुंबकीय कोर मेमोरी को बदलना, मेमोरी क्षमता की पहुंच गति में सुधार करना और सिस्टम की प्रसंस्करण क्षमता में वृद्धि करना।
(3) सिस्टम सॉफ्टवेयर बहुत विकसित हो गया है, और एक टाइम-शेयरिंग ऑपरेटिंग सिस्टम सामने आया है, और कई उपयोगकर्ता कंप्यूटर सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर संसाधनों को साझा कर सकते हैं।
(4) प्रोग्रामिंग में संरचित प्रोग्रामिंग को अपनाया जाता है, जो अधिक जटिल सॉफ्टवेयर के विकास के लिए तकनीकी गारंटी प्रदान करता है।
4. बड़े पैमाने पर और बहुत बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट कंप्यूटर का चौथा चरण (1970 से वर्तमान तक)
मुख्य विशेषताएं हैं:
(1) बुनियादी तर्क घटक बड़े पैमाने पर, अल्ट्रा-बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट को अपनाते हैं, जो कंप्यूटर के आकार, वजन और लागत को बहुत कम करता है, और माइक्रो कंप्यूटर दिखाई देते हैं।
(2) सेमीकंडक्टर मेमोरी की मुख्य मेमोरी के रूप में, इसकी एकीकरण डिग्री अधिक से अधिक होती जा रही है, और क्षमता बड़ी और बड़ी होती जा रही है; सॉफ्ट और हार्ड डिस्क के व्यापक उपयोग के अलावा, बाहरी मेमोरी के लिए ऑप्टिकल डिस्क भी पेश किए जाते हैं।
(3) विभिन्न उपयोग में आसान इनपुट और आउटपुट डिवाइस एक के बाद एक दिखाई दिए।
(4) सॉफ्टवेयर उद्योग अत्यधिक विकसित है, और विभिन्न व्यावहारिक सॉफ्टवेयर अंतहीन रूप से उभरते हैं, जो उपयोगकर्ताओं को बहुत सुविधा प्रदान करते हैं।
(5) कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और संचार प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर नेटवर्क का संयोजन दुनिया को निकटता से जोड़ता है।
(6) मल्टीमीडिया प्रौद्योगिकी के उदय के साथ, कंप्यूटर छवियों, ग्राफिक्स, ध्वनि, पाठ और प्रसंस्करण को एकीकृत करता है, और सूचना प्रसंस्करण के क्षेत्र में एक क्रांति की शुरुआत की है। संबंधित सूचना राजमार्ग की योजना बनाई जा रही है और इसे पूरे जोरों पर लागू किया जा रहा है।
1980 के दशक की शुरुआत में, जापान, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप जैसे विकसित देशों ने नई पीढ़ी के कंप्यूटरों पर शोध शुरू करने की घोषणा की है। आमतौर पर यह माना जाता है कि नई पीढ़ी के कंप्यूटर बुद्धिमान होने चाहिए, जो जापान के बुद्धिमान व्यवहार का अनुकरण कर सकते हैं, मानव प्राकृतिक भाषा को समझ सकते हैं, और लघुकरण और नेटवर्किंग की दिशा में विकास जारी रख सकते हैं।
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