שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מי המציא את הנול החכם ומה הקשר למחשבים?
אריגת בדים מתועשת נעשית כיום באמצעות מכונות אריגה מכניות, או ממוחשבות, שפוטרות את האורג מהעבודה המורכבת של תכנון ותפעול המכונה כך שהיא תבצע את האריגה בדוגמאות הרצויות לו.
אבל השינוי הזה, מהנול (Loom) של ימי קדם אל הנול המודרני, לא נעשה מעצמו. את השינוי הגדול יצר בשנת 1801 גאון צרפתי בשם ז'וזף מארי ז'אקאר (Joseph Marie Jacquard).
האיש פיתח ב-1803 את הנול החכם, שנודע עם השנים בתור "הנול של ז'אקאר" או "ז'אקאר נול" (Jacquard loom). הנול החכם שלו איפשר לארוג בקלות דוגמאות שונות של בד. זה לא דרש מומחיות מיוחדת מהאורג, כי הכל נעשה באמצעות כרטיסים מנוקבים.
על כל כרטיס מנוקב שכזה היו חורים שסודרו באופן מסוים על גבי הכרטיס. הסידור של החורים תוכנן כך שהוא איפשר לשחזר את הדוגמה שיצרו מומחי אריגה. הכרטיסים שוכפל והופצו לבעלי "נולים חכמים" מתוצרת ז'אקאר.
שיטת האריגה הזו נקראה גם היא על שמו "אריגת ג'קארד". היא אפשרה לשלוט באופן אוטומטי על אריגת החוטים, על פי תבנית החורים שבכרטיס הניקוב.
כדי לשנות את הדגם או הדוגמה של הבד, כל שנדרש מהאורג היה להחליף את הכרטיסים והנול עצמו ממילא שינה את הדוגמת האריג, עם הכנסת הכרטיס המנוקב.
החידוש הטכנולוגי הזה היה אבן דרך בתולדות התכנות. כל תעשיית המחשבים ירשה את החידוש של הכרטיסים המנוקבים ממכונות ז'אקאר והתבססה על תכניות מחשב שנשמרו על גבי כרטיסים, לשימוש חוזר או המשכי.
הכרטיסים המנוקבים הללו היו סוג של אמצעי אחסון קדום. משהו כמו כונן קשיח או דיסק און קי מוקדם.
כך הניח פורץ דרך בשם ז'אקאר את הבסיס לטכנולוגיית המחשוב כפי שתתפתח במאתיים השנה שאחריו.
וסיפורו של גאון האריגה הזה לא הסתיים כאן. בשנת 1833 התבסס על המצאתו גאון אחר, צ'ארלס בבג'. באמצעות שיטתו של ז'אקאר, הוא הסב את מנוע ההפרשים למנוע האנליטי שלו, שהתבסס על כרטיסי הניקוב, הפיתוח העיקרי והחכם כל כך של ז'אקאר.
הנה הנול החדשני של ז'וזף מארי ז'אקר, שיהפוך למכשיר המתוכנת הראשון בעולם:
https://youtu.be/MQzpLLhN0fY
למעשה הנול שלו, עם כרטיסי הניקוב, הוא הסבא של המחשב בן ימינו:
https://youtu.be/cF7KpwbF4Lk
כך אורגים בד בתעשייה המודרנית:
https://youtu.be/qS0BIZN3kws
וסרט ארוך על אריגה מודרנית של בדים:
https://youtu.be/nZ3Q9aiKmE4?long=yes
מי המציאו את החשבונייה ולמה היא טובה?
החשבונייה (Abacus) היא מתקן חישוב פשוט שבו מושחלים חרוזים עגולים על מוטות או חוטים המחוברים אל מסגרת עץ. במשך אלפי שנים שימשה החשבונייה הכלי הנפוץ והמוסכם לחישובים של פעולות החשבון. בעזרת החשבונייה ניתן לבצע את פעולות חישוב המשמשות עד היום במסחר, פקידות ובנקאות, החל מחיבור, חיסור, כפל וחילוק ועד להוצאת שורש ריבועי.
המסחר המפותח בעולם העתיק הביא לכך שהשימוש בחשבוניות היה נפוץ אצל מרבית העמים בעת העתיקה. היא נולדה במסופוטמיה, שבה נולדה החשבונית הקדומה בסביבות שנת 3000 לפני הספירה. אז הייתה החשבונייה מעין לוח מכוסה חול, שעליו צוינו סימנים באמצעות מקל או באצבעות. משם אגב הגיעה השם הלועזי של החשבונייה, שכן Abacus הוא המילה העתיקה לעפר, או אבק. החשבונייה היא כלי החישוב המתמטי הקדום ביותר בו השתמש המין האנושי ושמוכר לנו כיום.
החשבונייה הגיעה עד לסין הרחוקה, שבה פותחה בסביבות המאה ה-12 החשבונייה שאנו מכירים כחרוזים על חוטים בתוך מסגרת. בצורתה זו היא עברה לתרבויות רבות שהשתמשו בה כבר שנים רבות, כמו יפאן ומצרים, הודו ויוון העתיקות.
אגב, החשבונייה הסינית התעלתה על פני הדגמים העתיקים שקדמו לה, לא רק בעיצוב ובניידות שלה. היא הייתה חדשנית בעיקר במהירות המדהימה שהיא איפשרה לביצוע של חישובים מסובכים וקשים. ממש כמו שדגמי מחשבים חדישים יכולים כיום לבצע פעולות חישוב במהירות גדולה יותר מקודמיהם, כך הייתה הקפיצה שאיפשרה החשבונייה שהסינים פיתחו, לעומת הגרסאות העתיקות שקדמו לה.
גם כיום משמשת החשבונייה לחישובים מהירים, בעיקר במקומות שבהם השימוש במחשבון אינו אפשרי או לא מוכר.
במדינות רבות משתמשים גם כיום בחשבונייה ללימוד פעולות החשבון. הילדים הסינים למשל, לומדים עד היום בילדותם איך לעשות חישובים מהירים בעזרת החשבונייה. חלקם מגיעים לתוצאות מדהימות במהירות ובמיומנות של השליטה בחשבונייה.
הנה ההיסטוריה של החשבונייה הסינית:
http://youtu.be/cJvNtiRygY8
פקיד סיני בימינו מבצע חישובים מהירים בחשבונייה שלו:
http://youtu.be/IvsSV9TM2rg
ילדים סינים לומדים כבר בגיל 4 לחשב בחשבוניה:
http://youtu.be/wIiDomlEjJw
בואו נלמד גם איך לחשב בחשבונייה המשוכללת שלהם:
http://youtu.be/8_wZxzVXLoI
ילד שמשווה בין התוצאות באייפד ובחשבונייה (עברית):
http://youtu.be/E8FAPEQFzcE
ובהודו, אגב, מלמדים לעשות את החישובים האלה עם האצבעות:
http://youtu.be/FgFEckm-rRA
מה הקשר בין הפילוסופיה היוונית והמחשב של זמננו?
הלוגיקה היא תורת ההיגיון. היא נולדה ביוון העתיקה, כחלק מהמחשבה היוונית והפילוסופיה. בלוגיקה משמש ניתוח של טענות, כדי להסיק מסקנות על התוקף שלהן, או מידת האמת והשקר שבהן. בלוגיקה מבחינים בין טיעון תקף - כזה שהמעבר מהנחות שונות למסקנה כלשהי הוא מוצדק והגיוני ובין טיעונים שאינם תקפים - שבהם המסקנה אינה נובעת מההנחות ולפיכך אינה תקפה או בשפה רגילה - אינה הגיונית.
בעידן המודרני סיפקה הלוגיקה, באמצעים שונים, את היסודות למדעי המחשב. הקשר שבין התחומים ניכר כבר ביכולת לבטא ולבצע פעולות לוגיות באמצעות שפה בינארית המבוססת על 0 ו-1 (המקביל לטיעונים תקפים או לא תקפים, טיעוני אמת ושקר בלוגיקה). השימושיות של הלוגיקה הקומפקטית נתנה את האפשרות לפיתוחם של המחשבים המודרניים, המבוססים על פעולות לוגיות בינאריות.
מקור המילה "לוגיקה" מהמילה היוונית "לוגוס", ביוונית סיבה, טיעון, או מחשבה.
הנה סרטון שמדגים בצורה מחוייכת את העיסוק המקורי בטיעונים לוגיים:
http://youtu.be/Qq-fPLUycgE?t=26s
מיהו ממציא המחשב?
המחשב הומצא בידי... טוב, זה מורכב אז נתחיל ממש מהתחלה.
בראשית היו אלה הסינים שהמציאו את החשבוניה. המתמטיקאי והמדען הצרפתי בלייז פסקל שכלל את החשבונייה הזו והפך אותה למכונת חישוב מתקדמת יחסית. אבל בתחילת המאה ה-19 מפתח הבריטי צ'ארלס בבג' קונספט ל"מנוע אנליטי" - סוג של מכונת חישוב משוכללת שהוא לא הגיע לכדי בנייתה בפועל, אבל ניסח אותה בדייקנות מדהימה. כשבנו אותה בימינו על פי הוראותיו, היא עבדה נהדר.
לקראת סוף המאה ה-19 ממציא מדען אמריקאי את מכונת ניקוב הכרטיסים ובתהליך של מיזוגים ורכישות תהפוך החברה שלו לחברת IBM, חברת המחשבים הגדולה בעולם והמשפיעה ביותר על תעשיית המחשבים של מרבית המאה ה-20.
אחרי מלחמת העולם השנייה ממציא אלן טיורינג, מפצח קוד האניגמה שהכניע במוחו את הנאצים, את מדעי המחשב ולמעשה ממציא את המחשב הראשון. כמו מוצרט במוסיקה, הוא לא זקוק לבניית המחשב באמת כדי לנסח את כל מה שצריך להיות בו וזה הופך אותו לקרוב ביותר לממציא המחשב. אבל יש עוד...
לתכניות המפורטות מצטרף גאון נוסף, הגאון ההונגרי ג'ון פון נוימן, שמנסח כללים נוספים לגבי המחשב ובראשם - שהמחשב עתיד לכלול את התוכנות שלו. הוא מפתח לבסוף את מחשב ה-EDVAC שעושה בדיוק את זה ומקדם את המחשב עוד שלב באבולוציה.
בסוף מלחמת העולם השנייה מפתחים מצד אחד את מחשב ה"הרווארד סימן 1" שתכנן הווארד אייקון ונחשב למחשב החשמלי הראשון בהיסטוריה.
מצד שני פותח באוניברסיטת פנסילבניה שבארה"ב מחשב ה-ENIAC, מחשב ענק במשקל 27 טון שהיה כבר מחשב, אמנם מסורבל וענקי וללא זיכרון משלו, אבל בכל זאת מחשב אלקטרוני של ממש.
מחשב ה-UNIVAC, שיפתח הצוות הזה אחריו, כבר שקל "רק" 8 טון והיה לראשונה בעל זיכרון, עוד שלב באבולוציה הממוחשבת. ההישג האמיתי של ה-UNIVAC הושג בהיותו המחשב הראשון שניצח מומחים אנושיים - היוניווק הצליח לנבא את נצחונו של אייזנהאואר, במדגם הבחירות לנשיאות ארה"ב ובניגוד לדעתם של הסוקרים. כשהוא ניצח כך, התגלה לראשונה לעולם שהמחשב יכול לנצח מוחות אנושיים מובחרים. בינגו!
מכאן מתחילים הדברים לרוץ. בשנות ה-50 נולד הטרנזיסטור שמאפשר למחשבים לקטון לממדים של ארון. עם זמן יפותחו השבבים שיקטינו אותו לגודל של מזוודה ויגיע עידן המחשבים האישיים.
המחשב האישי הוא עבודה של שני ה"סטיבים" - סטיב ג'ובס וסטיב ווזניאק, מייסדי חברת אפל. הם מוציאים את מחשב האפל שהופך להצלחה מסחרית.
אבל מי שתהפוך את המחשבים האישיים להצלחה עולמית היא דווקא IBM, אותה חברה שהוקמה לייצור של כרטיסי ניקוב, כמעט 100 שנה לפני כן ומוציאה את ה-PC, המחשב האישי הפופולרי בעולם. שלל המתחרות שלה, מטאיוון ועד יפן, החלו להוציא "תואמי IBM", שהיו זולים מהאפל 2 של חברת Apple ומה-PC של IBM. התחרות שמתפתחת בתחום הופכת את המחשבים האישיים לנפוצים בכל העולם.
אז מי המציא, אם כן, את המחשב? - זה היו כולם. המחשב נולד משרשרת ארוכה ובת מאות שנים של המצאות ופיתוחים, ניסיונות וכישלונות, לא מעט דגמים שלא הוזכרו כאן, שלל טכנולוגיות וארגונים שהשקיעו ממון בפיתוחים יקרים להחריד.
היו גם המון אנשים, מאוד חכמים, שתרמו להיווצרותו של המחשב. כל אחד מהם תרם שלב בסולם שהוביל אל המחשב שאנו מכירים. האמת שזה לא נגמר כאן כי גם הטלפונים החכמים, הטאבלטים ואפילו הכספומטים של הבנק הם סוגים של מחשבים, אבל על כך תקראו בערכים שמוקדשים להם.
הנה תולדות המצאת המחשב וממציא המחשב האמיתי:
https://youtu.be/d1pvc9Zh7Tg
המחשב האוטומטי הרווארד סימן 1 שתכנן הווארד אייקן (מתורגם):
https://youtu.be/4ObouwCHk8w
המחשב הראשון שפיתח טיורינג:
http://youtu.be/36Ykw1l_KWs
מחשב UNIVAC, המחשב שהביס לראשונה מומחים אנושיים, בניבוי תוצאות הבחירות לנשיאות:
https://youtu.be/nHov1Atrjzk
ותולדות המחשבים או ההיסטוריה של המחשב שהחלו ממנו (עברית):
https://youtu.be/KtK-ZwxfX90?long=yes
כיצד הצליחו היוונים להמציא את המחשב הקדום ביותר ולאבד אותו בים?
קבוצת צוללנים שחיפשה ספוגים באי יווני קטנטן מצאה בשנת 1900 אוניה טרופה ליד חופי האי. לאחר שנה הם שבו למקום בחסות ממשלת יוון וערכו את אחת הצלילות-חפירות הארכיאולוגיות הראשונות בהיסטוריה.
כמות האוצרות שנמצאה בספינה ומסביבה האפילו על גוש מוזר ומכוסה שכבת גיר עבה. רק אחרי שהגוש התפרק בעצמו, כמה חודשים לאחר מכן, התגלו בו גלגלי שיניים אכולים ושנתות עמומות.
זו הייתה התגלית המדעית הגדולה ביותר שהתגלתה ביוון של אותם ימים. זה היה כנראה המחשב הקדום בהיסטוריה האנושית - המנגנון מאנטיקיתרה.
האם מנגנון אנטיקיתרה (Antikythera mechanism) היה המחשב העתיק בהיסטוריה?
כנראה שכן. מנגנון אנטיקיתרה הוא מכונת חישוב אנלוגית קדומה, מעין מחשב עתיק שנבנה בכדי לחשב מיקומים אסטרונומיים של גרמי שמיים ומועדים שמסתמכים עליהם.
המנגנון הזה חישב דברים כמו ליקויי חמה, ליקויי לבנה ואת המועדים שבהם יתקיימו האולימפיאדות השונות ביוון העתיקה. המנגנון נבנה בתקופה שבין 100-150 לפני הספירה.
סדרת מחקרים מדהימה, שכללה טכנולוגיות חדשניות רבות, כולל רנטגן, העלתה ממצאים מדהימים על פעולתו של המנגנון המופלא.
מקורו של המנגנון הוא במושבות הקורינתיות או בסיציליה. המדינאי קיקרו כתב שבכיבוש סירקוזה שבסיציליה לקח המצביא הרומי רק מנגנון אסטרונומי שבנה ארכימדס, בן המקום.
על אף הספק אם מדובר באותו מנגנון שנמצא, השערה מעניינת היא שארכימדס יצר מסורת של בניית מכשירים שמנגנון אנטיקיתרה נמנה עליה, אם תרצו, סוג של מחשבים עתיקים שהקדימו את זמנם בהרבה.
כך גילו את מנגנון אנטיקיתרה:
http://youtu.be/UpLcnAIpVRA
על המחשב הקדום בתולדות האדם:
http://youtu.be/XfyK8czCnS8
מודל וירטואלי של מנגנון אנטיקיתרה:
http://youtu.be/MqhuAnySPZ0
מודל משעשע ויצירתי של המנגנון מאנטיקיתרה, שנבנה כולו מחלקי לגו...
http://youtu.be/MT2igTnBZfQ
והמנגנון של המחשב הכי עתיק בהיסטוריה בתלת מימד:
https://youtu.be/dRXI9KLImC4
מי פיצח את צופן הקובייה הכפולה?
צופן שחלוף, או צופן הקוביה הכפולה (Double transposition cypher) הוא צופן פשוט יחסית לשימוש שהיה ידוע בזכות ההצפנה החזקה שלו. הוא פותח בתחילת המאה ה-20 ושימש מהצפנת מסרים בין הכוחות במלחמת העולם ה-1 ועד להעברת מידע למרגלים במהלך המלחמה הקרה.
הצופן הפשוט והיעיל הזה הרבה לשמש גם את הצדדים הלוחמים במלחמת העולם ה-2, גם לצד צפנים מפורסמים הרבה יותר, כמו קוד האניגמה הגרמני.
רק בשנת 2013 הצליח ג'ורג' לסרי, חוקר ישראלי גאון, לפצח את הצופן בן 100 השנים, שנתפס בקרב קהילות המודיעין ל"בלתי שביר". הוא עשה זאת לאחר שחוקר גרמני בשם קלאוס שמה הציב חידה בשנת 2007 שמבוססת על צופן הקוביה הכפולה והזמין את הציבור לפתור אותה. רק לסרי, בוגר יחידת 8200 במודיעין של צה"ל, הצליח לעשות זאת והוא הסביר שהוא פרק את הבעיה למרכיביה ותקף חלק אחד. לאחר פתרון החלק הזה, הוא הצליח בעקבותיו לפתור את הבעיה כולה.
איך תכנן צ'ארלס בבג' מכונות חישוב גאוניות שלא נבנו?
המדען הבריטי צ'רלס באבאג' תכנן בשנת 1820 מכונת חישוב, שמעולם לא נבנתה. באבג' קרא לה "מנוע ההבדל". מכונה זו הייתה מתוכננת לפתור בעיות חישוב מורכבות ומסובכות במיוחד. היא הייתה אמורה לפעול בשילוב של מנופים וגלגלי שיניים ולהניב תוצאות לבעיות מתמטיות שונות. אך משלא הצליח לבנות את "מנוע ההבדל" זנח באבאג' את הביצוע שלה והחל לתכנן מכונה מתוחכמת עוד יותר - "מנוע אנליטי" הוא יקרא לה. "המנוע האנליטי" אמור היה להיות מסוגל להתמודד עם כל בעיות החישוב המוכרות, ממש כמו המחשבים של היום. אבל גם כאן לא הצליח באבאג' להשיג מימון לבניית המכונה והיא לא נבנתה.
למזלו סייעה לבאבאג' הרוזנת הבריטית אדה ביירון (או עדה ביירון). אדה למדה אצל באבאג' והייתה לידידה אישית שלו. בהיותה בתו של המשורר הבריטי הידוע לורד ביירון, היא הייתה אשת ספר וכתיבה. אדה לקחה על עצמה את התיעוד של כל התכניות והטיוטות של באבאג' והשאירה פירוט מדהים בהיקפו ובדיוקו של התכנון למכונת החישוב שלו. אגב, שפת המחשב ADA קיבלה את שמה של אדה ביירון ובכך הונצח חלקה החשוב בתולדות המיחשוב.
על אף שמעולם לא נבנה, הרעיונות העיקריים שתוכננו ל"מנוע האנליטי" יושמו כמאה שנים אחר-כך, במחשבים המודרניים. שיטות שהגה באבאג', כמו שמירה של פקודות בזיכרון, הדפסת הפלט והתוצאות של החישובים ושימוש בכרטיסי ניקוב לשימור נתונים - כל אלה הפכו לאבני יסוד במחשוב המודרני.
הנה התשובה לגבי ממציא המחשב:
https://youtu.be/OdhukLhoouo
סרטון מומחז על מכונת החישוב שתכנן צ'ארלס בבג' בסיוע עדה ביירון אבל לא נבנתה מעולם:
http://youtu.be/4kueyMImxhY
וסיפור חייו של צ'ארלס בבג' ורעיון מכונת החישוב שלו:
http://youtu.be/_mldLwKvT-M?t=6s
איך יכול נול אריגה לתרום לעולם המחשבים?
לא רבים יודעים שעולם המחשב זכה לתרומה חשובה מעולם האריגה בהתפתחותו ההיסטורית.
אחד מהתורמים החשובים לעולם המחשבים היה מהנדס צרפתי מתחילת המאה ה-19 בשם ז'וזף מארי ז'אקאר, או גו'זף-מארי ז'אקארד.
ז'אקארד החליט לפתח מכשיר אוטומטי, נול אריגה, שיבצע באופן אוטומטי את אריגת השטיחים, עם הדוגמאות המסובכות של אותם הימים. הרעיון שלו היה לשנות את פעולת הנול, מדוגמה לדוגמה, רק על ידי שינוי כרטיס נייר מנוקב, מבלי לעשות כל שינוי במכונה עצמה.
המצאתו לא נועדה אמנם למטרת חישוב, אך היא נחשבת כצעד שפרץ דרך להתפתחות המחשוב. כיצד? - הרעיון המהפכני של שינוי הכרטיס שישנה את פעולת מכונה היה שינוי עצום בתפיסה האנושית של הקשר בין אדם למכונה. ז'אקארד הצליח לגרום למכונה לשנות את תפקודה, רק על ידי שינוי של ההוראות שנותן לה המפעיל. התפתחות זו תוביל במאה הבאה לתכנות המחשבים.
המשימה שלקח על עצמו ז'אקארד הייתה לבנות נול שיחשב ויבצע את החלפת החוטים בצבעים השונים - אלה הדרושים ליצירת ציורים על שטיחים. פעולה קשה זו חייבה מיומנות גבוהה מאד של אורגים מומחים וז'אקארד העריך שאם יוכל להכין תכניות אוטומטיות של הדוגמאות הפופולאריות, הנול החדשני שלו יוכל להחליף את המומחיות ולייצר שטיחים רבים ואיכותיים, על בסיס הדוגמאות הללו.
כשהוציא ז'אקארד את נול האריגה המעין-ממוחשב שלו, ראו כולם שהיו מצורפים אליו כרטיסים מנוקבים ששימרו את דוגמת האריגה הרצויה. הנול הגאוני שפיתח ז'אקארד ידע לארוג באופן אוטומטי את הדוגמה הרצויה וליצור את השטיח עם הציור - פעולה שבעבר דרשה מומחיות נדירה ועכשיו התאפשרה בעזרת נקבים על כרטיס ופינים שנכנסו לנקבים אלו.
ההתחלה לא בישרה טובות... הממציא האומלל ז'אקארד הותקף בידי האורגים המקומיים בעירו ליאון ונאלץ לברוח מהם. זעמם של האורגים נבע מהחשש שהנול החכם שלו יביא לאובדן של מקומות העבודה שלהם. מנגד, זכה המהנדס הגאון להערכה רבה מנפוליאון בונפרטה, קיסר צרפת, שאף ביקר במפעל שלו העניק לו פנסיה יפה.
כך ניצח הנול האוטומטי. עשרות אלפי נולים אוטומטיים נמכרו בחייו ושינו את תעשיית השטיחים לעד. אבל כרטיסי הניקוב של ז'אקארד היו תרומה של ממש לעולם המחשבים. בשנת 1887 יהפוך האמריקאי הרמן הולרית' את הכרטיס המנוקב לאמצעי מוביל לעיבוד נתונים ולשימור מידע. במאה ה-20 הם יהפכו לשיטה העיקרית שבה יישמרו תכניות מחשב להפעלה חוזרת, בעיקר על ידי חברת יבמ. רק בסוף שנות ה-70 של המאה ה-20 הם יוחלפו על ידי התקליטון, הדיסקט.
הנה הנול של ז'וזף ז'אקארד עם הכרטיס המנוקב:
http://youtu.be/lwozgRPLVC8
מצגת וידאו של הנול שישפיע על המחשב של המאה ה-20:
https://youtu.be/K6NgMNvK52A
מכונות ג'אקארד מודרניות:
https://youtu.be/4Qn1GD1FVb4
וגם חברת גוגל מקבלת ממנו השראה:
https://youtu.be/qObSFfdfe7I
מי הייתה עדה לאבלייס, המתכנת הראשון בהיסטוריה?
כן, זו לא טעות... היא הייתה המתכנת הראשון של עולם המיחשוב. ולא סתם מתכנת אלא מתכנת שהקדים את זמנו - את התוכנה שכתבה, היא יצרה באמצע המאה ה-19, בערך 100 שנה לפני המצאת המחשב האלקטרוני...
כן, הסיפור מתחיל הרבה לפני שנולד המחשב הראשון. עדה לאבלייס (Ada Lovelace) האנגליה, או אדה לאבלייס, הייתה מתכנתת מחשבים מבלי שראתה מעודה מחשב. למעשה, כתבה "קוסמת המספרים" שהיא הייתה, את תוכנית המחשב הראשונה בהיסטוריה.
איך זה קורה? - ובכן, לאבלייס, או עדה ביירון, הייתה בתו של המשורר האנגלי הרומנטיקן וההולל לורד ביירון. היא הייתה מתמטיקאית צעירה ומבריקה, שהייתה האדם הנכון, שעזר לגאון אחר. בכך היא זכתה להיחשב לחלוצה בריטית בעולם המחשבים.
הכל מתחיל אצלה מלימוד מתמטיקה. את העידוד ללמוד מתמטיקה ומדעים היא קיבלה מאימה. האם גידלה אותה בחברה הגבוהה של לונדון והאמינה שפיתוח הכישורים המתמטיים של ביתה, ימנע ממנה להיות משוררת כמו אביה, איש שעזב את הבית עם לידתה.
ואכן, לאבלייס הוקסמה ממספרים ופיתחה חושים וכישרון מתמטי מדהים, תכונה יוצאת דופן לנשים ועוד פחות נפוץ אצל נערות באותה תקופה. מגיל צעיר למדה עדה בביתה מתמטיקה, עם מורים פרטיים שהזמינה אימה. המורים הללו חיבבו עליה את עולם המתמטיקה והיא ממש שיחקה במספרים.
בהיותה נערה, מורתה הפגישה אותם עם החוקר צ'ארלס באבג' (Babbage), מי שהיה פרופסור למתמטיקה וממציא. האיש פיתח כמה מכונות חישוב ועבודתו בתחום מכונות החישוב נחשבת למשפיעה מאד על התכנון של המחשבים המודרניים.
על המנוע האנליטי, אחת המכונות הללו שתכנן באבג', יצרה לאבלייס המסוקרנת, למרות גילה הצעיר, אלגוריתם שנועד לחשב מספרי ברנולי. האלגוריתם הזה נחשב לאלגוריתם הראשון, שפותח בכוונה לפעול על ידי מכונה. זה היה, כאמור, 100 שנה לפני המצאת המחשב האלקטרוני.
המדהים הוא שעל אף שבאבג’ לא הצליח להשלים את בניית המנוע האנליטי מעולם, עדה הבינה שהמכונה הזו היא סוג של מחשב. וזה עוד לפני שאחרים הבינו מהו מחשב.
בחזונה של לאבלייס, כשהמחשב הזה יפותח, הוא לא רק יחשב חישובים מתמטיים, אלא גם ילחין מוסיקה ויצייר. כבר אז היא כתבה שהמכונה של באבג' דומה לנול האריגה שהמציא ז'וזף מארי ז'קאר (Jacquard). הערכתה הייתה שכמו שהנול של ז'קרד יכול לארוג דוגמאות של עלים ופרחים, יארוג המנוע האנליטי של באבג' דגמים מתמטיים מרהיבים. כמה שהיא צדקה!
לאבלייס שקדה על תרגום של מסמך שביקש ממנה באבג' לתרגם לאנגלית. בין ההסברים וההערות שהיא תרמה על המכונה של באבג', נוסף שם גם אותו אלגוריתם לחישוב מספרי ברנולי, שזוכה היום להיחשב לתכנית המחשב הראשונה בהיסטוריה.
משום כך רבים רואים בה את מתכנתת המחשבים הראשונה בעולם. ואגב, את כל זה היא עשתה עד גיל 36, בו הלכה עדה לעולמה ממחלת הסרטן.
בשנת 1979, באקט לא שובניסטי של פרגון גברי, קראו על שמה בפנטגון האמריקאי את שפת התכנות ADA, שפת מחשב המשמשת בעיקר תוכנות ומערכות הפעלה צבאיות.
הנה סיפורה של עדה לאבלייס (עברית):
https://youtu.be/td_5svpezpY?t=3m18s&end=5m32s
תולדות חייה:
https://youtu.be/U5VIiykV0LQ
ועדה לאבלייס הציעה בחייה את מה שנקרא היום מבחן לאבלייס לבינה מלאכותית (מתורגם):
https://youtu.be/Rh9vBczqMk0
אריגת בדים מתועשת נעשית כיום באמצעות מכונות אריגה מכניות, או ממוחשבות, שפוטרות את האורג מהעבודה המורכבת של תכנון ותפעול המכונה כך שהיא תבצע את האריגה בדוגמאות הרצויות לו.
אבל השינוי הזה, מהנול (Loom) של ימי קדם אל הנול המודרני, לא נעשה מעצמו. את השינוי הגדול יצר בשנת 1801 גאון צרפתי בשם ז'וזף מארי ז'אקאר (Joseph Marie Jacquard).
האיש פיתח ב-1803 את הנול החכם, שנודע עם השנים בתור "הנול של ז'אקאר" או "ז'אקאר נול" (Jacquard loom). הנול החכם שלו איפשר לארוג בקלות דוגמאות שונות של בד. זה לא דרש מומחיות מיוחדת מהאורג, כי הכל נעשה באמצעות כרטיסים מנוקבים.
על כל כרטיס מנוקב שכזה היו חורים שסודרו באופן מסוים על גבי הכרטיס. הסידור של החורים תוכנן כך שהוא איפשר לשחזר את הדוגמה שיצרו מומחי אריגה. הכרטיסים שוכפל והופצו לבעלי "נולים חכמים" מתוצרת ז'אקאר.
שיטת האריגה הזו נקראה גם היא על שמו "אריגת ג'קארד". היא אפשרה לשלוט באופן אוטומטי על אריגת החוטים, על פי תבנית החורים שבכרטיס הניקוב.
כדי לשנות את הדגם או הדוגמה של הבד, כל שנדרש מהאורג היה להחליף את הכרטיסים והנול עצמו ממילא שינה את הדוגמת האריג, עם הכנסת הכרטיס המנוקב.
החידוש הטכנולוגי הזה היה אבן דרך בתולדות התכנות. כל תעשיית המחשבים ירשה את החידוש של הכרטיסים המנוקבים ממכונות ז'אקאר והתבססה על תכניות מחשב שנשמרו על גבי כרטיסים, לשימוש חוזר או המשכי.
הכרטיסים המנוקבים הללו היו סוג של אמצעי אחסון קדום. משהו כמו כונן קשיח או דיסק און קי מוקדם.
כך הניח פורץ דרך בשם ז'אקאר את הבסיס לטכנולוגיית המחשוב כפי שתתפתח במאתיים השנה שאחריו.
וסיפורו של גאון האריגה הזה לא הסתיים כאן. בשנת 1833 התבסס על המצאתו גאון אחר, צ'ארלס בבג'. באמצעות שיטתו של ז'אקאר, הוא הסב את מנוע ההפרשים למנוע האנליטי שלו, שהתבסס על כרטיסי הניקוב, הפיתוח העיקרי והחכם כל כך של ז'אקאר.
הנה הנול החדשני של ז'וזף מארי ז'אקר, שיהפוך למכשיר המתוכנת הראשון בעולם:
https://youtu.be/MQzpLLhN0fY
למעשה הנול שלו, עם כרטיסי הניקוב, הוא הסבא של המחשב בן ימינו:
https://youtu.be/cF7KpwbF4Lk
כך אורגים בד בתעשייה המודרנית:
https://youtu.be/qS0BIZN3kws
וסרט ארוך על אריגה מודרנית של בדים:
https://youtu.be/nZ3Q9aiKmE4?long=yes
החשבונייה (Abacus) היא מתקן חישוב פשוט שבו מושחלים חרוזים עגולים על מוטות או חוטים המחוברים אל מסגרת עץ. במשך אלפי שנים שימשה החשבונייה הכלי הנפוץ והמוסכם לחישובים של פעולות החשבון. בעזרת החשבונייה ניתן לבצע את פעולות חישוב המשמשות עד היום במסחר, פקידות ובנקאות, החל מחיבור, חיסור, כפל וחילוק ועד להוצאת שורש ריבועי.
המסחר המפותח בעולם העתיק הביא לכך שהשימוש בחשבוניות היה נפוץ אצל מרבית העמים בעת העתיקה. היא נולדה במסופוטמיה, שבה נולדה החשבונית הקדומה בסביבות שנת 3000 לפני הספירה. אז הייתה החשבונייה מעין לוח מכוסה חול, שעליו צוינו סימנים באמצעות מקל או באצבעות. משם אגב הגיעה השם הלועזי של החשבונייה, שכן Abacus הוא המילה העתיקה לעפר, או אבק. החשבונייה היא כלי החישוב המתמטי הקדום ביותר בו השתמש המין האנושי ושמוכר לנו כיום.
החשבונייה הגיעה עד לסין הרחוקה, שבה פותחה בסביבות המאה ה-12 החשבונייה שאנו מכירים כחרוזים על חוטים בתוך מסגרת. בצורתה זו היא עברה לתרבויות רבות שהשתמשו בה כבר שנים רבות, כמו יפאן ומצרים, הודו ויוון העתיקות.
אגב, החשבונייה הסינית התעלתה על פני הדגמים העתיקים שקדמו לה, לא רק בעיצוב ובניידות שלה. היא הייתה חדשנית בעיקר במהירות המדהימה שהיא איפשרה לביצוע של חישובים מסובכים וקשים. ממש כמו שדגמי מחשבים חדישים יכולים כיום לבצע פעולות חישוב במהירות גדולה יותר מקודמיהם, כך הייתה הקפיצה שאיפשרה החשבונייה שהסינים פיתחו, לעומת הגרסאות העתיקות שקדמו לה.
גם כיום משמשת החשבונייה לחישובים מהירים, בעיקר במקומות שבהם השימוש במחשבון אינו אפשרי או לא מוכר.
במדינות רבות משתמשים גם כיום בחשבונייה ללימוד פעולות החשבון. הילדים הסינים למשל, לומדים עד היום בילדותם איך לעשות חישובים מהירים בעזרת החשבונייה. חלקם מגיעים לתוצאות מדהימות במהירות ובמיומנות של השליטה בחשבונייה.
הנה ההיסטוריה של החשבונייה הסינית:
http://youtu.be/cJvNtiRygY8
פקיד סיני בימינו מבצע חישובים מהירים בחשבונייה שלו:
http://youtu.be/IvsSV9TM2rg
ילדים סינים לומדים כבר בגיל 4 לחשב בחשבוניה:
http://youtu.be/wIiDomlEjJw
בואו נלמד גם איך לחשב בחשבונייה המשוכללת שלהם:
http://youtu.be/8_wZxzVXLoI
ילד שמשווה בין התוצאות באייפד ובחשבונייה (עברית):
http://youtu.be/E8FAPEQFzcE
ובהודו, אגב, מלמדים לעשות את החישובים האלה עם האצבעות:
http://youtu.be/FgFEckm-rRA
הלוגיקה היא תורת ההיגיון. היא נולדה ביוון העתיקה, כחלק מהמחשבה היוונית והפילוסופיה. בלוגיקה משמש ניתוח של טענות, כדי להסיק מסקנות על התוקף שלהן, או מידת האמת והשקר שבהן. בלוגיקה מבחינים בין טיעון תקף - כזה שהמעבר מהנחות שונות למסקנה כלשהי הוא מוצדק והגיוני ובין טיעונים שאינם תקפים - שבהם המסקנה אינה נובעת מההנחות ולפיכך אינה תקפה או בשפה רגילה - אינה הגיונית.
בעידן המודרני סיפקה הלוגיקה, באמצעים שונים, את היסודות למדעי המחשב. הקשר שבין התחומים ניכר כבר ביכולת לבטא ולבצע פעולות לוגיות באמצעות שפה בינארית המבוססת על 0 ו-1 (המקביל לטיעונים תקפים או לא תקפים, טיעוני אמת ושקר בלוגיקה). השימושיות של הלוגיקה הקומפקטית נתנה את האפשרות לפיתוחם של המחשבים המודרניים, המבוססים על פעולות לוגיות בינאריות.
מקור המילה "לוגיקה" מהמילה היוונית "לוגוס", ביוונית סיבה, טיעון, או מחשבה.
הנה סרטון שמדגים בצורה מחוייכת את העיסוק המקורי בטיעונים לוגיים:
http://youtu.be/Qq-fPLUycgE?t=26s
המחשב הומצא בידי... טוב, זה מורכב אז נתחיל ממש מהתחלה.
בראשית היו אלה הסינים שהמציאו את החשבוניה. המתמטיקאי והמדען הצרפתי בלייז פסקל שכלל את החשבונייה הזו והפך אותה למכונת חישוב מתקדמת יחסית. אבל בתחילת המאה ה-19 מפתח הבריטי צ'ארלס בבג' קונספט ל"מנוע אנליטי" - סוג של מכונת חישוב משוכללת שהוא לא הגיע לכדי בנייתה בפועל, אבל ניסח אותה בדייקנות מדהימה. כשבנו אותה בימינו על פי הוראותיו, היא עבדה נהדר.
לקראת סוף המאה ה-19 ממציא מדען אמריקאי את מכונת ניקוב הכרטיסים ובתהליך של מיזוגים ורכישות תהפוך החברה שלו לחברת IBM, חברת המחשבים הגדולה בעולם והמשפיעה ביותר על תעשיית המחשבים של מרבית המאה ה-20.
אחרי מלחמת העולם השנייה ממציא אלן טיורינג, מפצח קוד האניגמה שהכניע במוחו את הנאצים, את מדעי המחשב ולמעשה ממציא את המחשב הראשון. כמו מוצרט במוסיקה, הוא לא זקוק לבניית המחשב באמת כדי לנסח את כל מה שצריך להיות בו וזה הופך אותו לקרוב ביותר לממציא המחשב. אבל יש עוד...
לתכניות המפורטות מצטרף גאון נוסף, הגאון ההונגרי ג'ון פון נוימן, שמנסח כללים נוספים לגבי המחשב ובראשם - שהמחשב עתיד לכלול את התוכנות שלו. הוא מפתח לבסוף את מחשב ה-EDVAC שעושה בדיוק את זה ומקדם את המחשב עוד שלב באבולוציה.
בסוף מלחמת העולם השנייה מפתחים מצד אחד את מחשב ה"הרווארד סימן 1" שתכנן הווארד אייקון ונחשב למחשב החשמלי הראשון בהיסטוריה.
מצד שני פותח באוניברסיטת פנסילבניה שבארה"ב מחשב ה-ENIAC, מחשב ענק במשקל 27 טון שהיה כבר מחשב, אמנם מסורבל וענקי וללא זיכרון משלו, אבל בכל זאת מחשב אלקטרוני של ממש.
מחשב ה-UNIVAC, שיפתח הצוות הזה אחריו, כבר שקל "רק" 8 טון והיה לראשונה בעל זיכרון, עוד שלב באבולוציה הממוחשבת. ההישג האמיתי של ה-UNIVAC הושג בהיותו המחשב הראשון שניצח מומחים אנושיים - היוניווק הצליח לנבא את נצחונו של אייזנהאואר, במדגם הבחירות לנשיאות ארה"ב ובניגוד לדעתם של הסוקרים. כשהוא ניצח כך, התגלה לראשונה לעולם שהמחשב יכול לנצח מוחות אנושיים מובחרים. בינגו!
מכאן מתחילים הדברים לרוץ. בשנות ה-50 נולד הטרנזיסטור שמאפשר למחשבים לקטון לממדים של ארון. עם זמן יפותחו השבבים שיקטינו אותו לגודל של מזוודה ויגיע עידן המחשבים האישיים.
המחשב האישי הוא עבודה של שני ה"סטיבים" - סטיב ג'ובס וסטיב ווזניאק, מייסדי חברת אפל. הם מוציאים את מחשב האפל שהופך להצלחה מסחרית.
אבל מי שתהפוך את המחשבים האישיים להצלחה עולמית היא דווקא IBM, אותה חברה שהוקמה לייצור של כרטיסי ניקוב, כמעט 100 שנה לפני כן ומוציאה את ה-PC, המחשב האישי הפופולרי בעולם. שלל המתחרות שלה, מטאיוון ועד יפן, החלו להוציא "תואמי IBM", שהיו זולים מהאפל 2 של חברת Apple ומה-PC של IBM. התחרות שמתפתחת בתחום הופכת את המחשבים האישיים לנפוצים בכל העולם.
אז מי המציא, אם כן, את המחשב? - זה היו כולם. המחשב נולד משרשרת ארוכה ובת מאות שנים של המצאות ופיתוחים, ניסיונות וכישלונות, לא מעט דגמים שלא הוזכרו כאן, שלל טכנולוגיות וארגונים שהשקיעו ממון בפיתוחים יקרים להחריד.
היו גם המון אנשים, מאוד חכמים, שתרמו להיווצרותו של המחשב. כל אחד מהם תרם שלב בסולם שהוביל אל המחשב שאנו מכירים. האמת שזה לא נגמר כאן כי גם הטלפונים החכמים, הטאבלטים ואפילו הכספומטים של הבנק הם סוגים של מחשבים, אבל על כך תקראו בערכים שמוקדשים להם.
הנה תולדות המצאת המחשב וממציא המחשב האמיתי:
https://youtu.be/d1pvc9Zh7Tg
המחשב האוטומטי הרווארד סימן 1 שתכנן הווארד אייקן (מתורגם):
https://youtu.be/4ObouwCHk8w
המחשב הראשון שפיתח טיורינג:
http://youtu.be/36Ykw1l_KWs
מחשב UNIVAC, המחשב שהביס לראשונה מומחים אנושיים, בניבוי תוצאות הבחירות לנשיאות:
https://youtu.be/nHov1Atrjzk
ותולדות המחשבים או ההיסטוריה של המחשב שהחלו ממנו (עברית):
https://youtu.be/KtK-ZwxfX90?long=yes
תולדות המחשב
קבוצת צוללנים שחיפשה ספוגים באי יווני קטנטן מצאה בשנת 1900 אוניה טרופה ליד חופי האי. לאחר שנה הם שבו למקום בחסות ממשלת יוון וערכו את אחת הצלילות-חפירות הארכיאולוגיות הראשונות בהיסטוריה.
כמות האוצרות שנמצאה בספינה ומסביבה האפילו על גוש מוזר ומכוסה שכבת גיר עבה. רק אחרי שהגוש התפרק בעצמו, כמה חודשים לאחר מכן, התגלו בו גלגלי שיניים אכולים ושנתות עמומות.
זו הייתה התגלית המדעית הגדולה ביותר שהתגלתה ביוון של אותם ימים. זה היה כנראה המחשב הקדום בהיסטוריה האנושית - המנגנון מאנטיקיתרה.
האם מנגנון אנטיקיתרה (Antikythera mechanism) היה המחשב העתיק בהיסטוריה?
כנראה שכן. מנגנון אנטיקיתרה הוא מכונת חישוב אנלוגית קדומה, מעין מחשב עתיק שנבנה בכדי לחשב מיקומים אסטרונומיים של גרמי שמיים ומועדים שמסתמכים עליהם.
המנגנון הזה חישב דברים כמו ליקויי חמה, ליקויי לבנה ואת המועדים שבהם יתקיימו האולימפיאדות השונות ביוון העתיקה. המנגנון נבנה בתקופה שבין 100-150 לפני הספירה.
סדרת מחקרים מדהימה, שכללה טכנולוגיות חדשניות רבות, כולל רנטגן, העלתה ממצאים מדהימים על פעולתו של המנגנון המופלא.
מקורו של המנגנון הוא במושבות הקורינתיות או בסיציליה. המדינאי קיקרו כתב שבכיבוש סירקוזה שבסיציליה לקח המצביא הרומי רק מנגנון אסטרונומי שבנה ארכימדס, בן המקום.
על אף הספק אם מדובר באותו מנגנון שנמצא, השערה מעניינת היא שארכימדס יצר מסורת של בניית מכשירים שמנגנון אנטיקיתרה נמנה עליה, אם תרצו, סוג של מחשבים עתיקים שהקדימו את זמנם בהרבה.
כך גילו את מנגנון אנטיקיתרה:
http://youtu.be/UpLcnAIpVRA
על המחשב הקדום בתולדות האדם:
http://youtu.be/XfyK8czCnS8
מודל וירטואלי של מנגנון אנטיקיתרה:
http://youtu.be/MqhuAnySPZ0
מודל משעשע ויצירתי של המנגנון מאנטיקיתרה, שנבנה כולו מחלקי לגו...
http://youtu.be/MT2igTnBZfQ
והמנגנון של המחשב הכי עתיק בהיסטוריה בתלת מימד:
https://youtu.be/dRXI9KLImC4
צופן שחלוף, או צופן הקוביה הכפולה (Double transposition cypher) הוא צופן פשוט יחסית לשימוש שהיה ידוע בזכות ההצפנה החזקה שלו. הוא פותח בתחילת המאה ה-20 ושימש מהצפנת מסרים בין הכוחות במלחמת העולם ה-1 ועד להעברת מידע למרגלים במהלך המלחמה הקרה.
הצופן הפשוט והיעיל הזה הרבה לשמש גם את הצדדים הלוחמים במלחמת העולם ה-2, גם לצד צפנים מפורסמים הרבה יותר, כמו קוד האניגמה הגרמני.
רק בשנת 2013 הצליח ג'ורג' לסרי, חוקר ישראלי גאון, לפצח את הצופן בן 100 השנים, שנתפס בקרב קהילות המודיעין ל"בלתי שביר". הוא עשה זאת לאחר שחוקר גרמני בשם קלאוס שמה הציב חידה בשנת 2007 שמבוססת על צופן הקוביה הכפולה והזמין את הציבור לפתור אותה. רק לסרי, בוגר יחידת 8200 במודיעין של צה"ל, הצליח לעשות זאת והוא הסביר שהוא פרק את הבעיה למרכיביה ותקף חלק אחד. לאחר פתרון החלק הזה, הוא הצליח בעקבותיו לפתור את הבעיה כולה.
המדען הבריטי צ'רלס באבאג' תכנן בשנת 1820 מכונת חישוב, שמעולם לא נבנתה. באבג' קרא לה "מנוע ההבדל". מכונה זו הייתה מתוכננת לפתור בעיות חישוב מורכבות ומסובכות במיוחד. היא הייתה אמורה לפעול בשילוב של מנופים וגלגלי שיניים ולהניב תוצאות לבעיות מתמטיות שונות. אך משלא הצליח לבנות את "מנוע ההבדל" זנח באבאג' את הביצוע שלה והחל לתכנן מכונה מתוחכמת עוד יותר - "מנוע אנליטי" הוא יקרא לה. "המנוע האנליטי" אמור היה להיות מסוגל להתמודד עם כל בעיות החישוב המוכרות, ממש כמו המחשבים של היום. אבל גם כאן לא הצליח באבאג' להשיג מימון לבניית המכונה והיא לא נבנתה.
למזלו סייעה לבאבאג' הרוזנת הבריטית אדה ביירון (או עדה ביירון). אדה למדה אצל באבאג' והייתה לידידה אישית שלו. בהיותה בתו של המשורר הבריטי הידוע לורד ביירון, היא הייתה אשת ספר וכתיבה. אדה לקחה על עצמה את התיעוד של כל התכניות והטיוטות של באבאג' והשאירה פירוט מדהים בהיקפו ובדיוקו של התכנון למכונת החישוב שלו. אגב, שפת המחשב ADA קיבלה את שמה של אדה ביירון ובכך הונצח חלקה החשוב בתולדות המיחשוב.
על אף שמעולם לא נבנה, הרעיונות העיקריים שתוכננו ל"מנוע האנליטי" יושמו כמאה שנים אחר-כך, במחשבים המודרניים. שיטות שהגה באבאג', כמו שמירה של פקודות בזיכרון, הדפסת הפלט והתוצאות של החישובים ושימוש בכרטיסי ניקוב לשימור נתונים - כל אלה הפכו לאבני יסוד במחשוב המודרני.
הנה התשובה לגבי ממציא המחשב:
https://youtu.be/OdhukLhoouo
סרטון מומחז על מכונת החישוב שתכנן צ'ארלס בבג' בסיוע עדה ביירון אבל לא נבנתה מעולם:
http://youtu.be/4kueyMImxhY
וסיפור חייו של צ'ארלס בבג' ורעיון מכונת החישוב שלו:
http://youtu.be/_mldLwKvT-M?t=6s
לא רבים יודעים שעולם המחשב זכה לתרומה חשובה מעולם האריגה בהתפתחותו ההיסטורית.
אחד מהתורמים החשובים לעולם המחשבים היה מהנדס צרפתי מתחילת המאה ה-19 בשם ז'וזף מארי ז'אקאר, או גו'זף-מארי ז'אקארד.
ז'אקארד החליט לפתח מכשיר אוטומטי, נול אריגה, שיבצע באופן אוטומטי את אריגת השטיחים, עם הדוגמאות המסובכות של אותם הימים. הרעיון שלו היה לשנות את פעולת הנול, מדוגמה לדוגמה, רק על ידי שינוי כרטיס נייר מנוקב, מבלי לעשות כל שינוי במכונה עצמה.
המצאתו לא נועדה אמנם למטרת חישוב, אך היא נחשבת כצעד שפרץ דרך להתפתחות המחשוב. כיצד? - הרעיון המהפכני של שינוי הכרטיס שישנה את פעולת מכונה היה שינוי עצום בתפיסה האנושית של הקשר בין אדם למכונה. ז'אקארד הצליח לגרום למכונה לשנות את תפקודה, רק על ידי שינוי של ההוראות שנותן לה המפעיל. התפתחות זו תוביל במאה הבאה לתכנות המחשבים.
המשימה שלקח על עצמו ז'אקארד הייתה לבנות נול שיחשב ויבצע את החלפת החוטים בצבעים השונים - אלה הדרושים ליצירת ציורים על שטיחים. פעולה קשה זו חייבה מיומנות גבוהה מאד של אורגים מומחים וז'אקארד העריך שאם יוכל להכין תכניות אוטומטיות של הדוגמאות הפופולאריות, הנול החדשני שלו יוכל להחליף את המומחיות ולייצר שטיחים רבים ואיכותיים, על בסיס הדוגמאות הללו.
כשהוציא ז'אקארד את נול האריגה המעין-ממוחשב שלו, ראו כולם שהיו מצורפים אליו כרטיסים מנוקבים ששימרו את דוגמת האריגה הרצויה. הנול הגאוני שפיתח ז'אקארד ידע לארוג באופן אוטומטי את הדוגמה הרצויה וליצור את השטיח עם הציור - פעולה שבעבר דרשה מומחיות נדירה ועכשיו התאפשרה בעזרת נקבים על כרטיס ופינים שנכנסו לנקבים אלו.
ההתחלה לא בישרה טובות... הממציא האומלל ז'אקארד הותקף בידי האורגים המקומיים בעירו ליאון ונאלץ לברוח מהם. זעמם של האורגים נבע מהחשש שהנול החכם שלו יביא לאובדן של מקומות העבודה שלהם. מנגד, זכה המהנדס הגאון להערכה רבה מנפוליאון בונפרטה, קיסר צרפת, שאף ביקר במפעל שלו העניק לו פנסיה יפה.
כך ניצח הנול האוטומטי. עשרות אלפי נולים אוטומטיים נמכרו בחייו ושינו את תעשיית השטיחים לעד. אבל כרטיסי הניקוב של ז'אקארד היו תרומה של ממש לעולם המחשבים. בשנת 1887 יהפוך האמריקאי הרמן הולרית' את הכרטיס המנוקב לאמצעי מוביל לעיבוד נתונים ולשימור מידע. במאה ה-20 הם יהפכו לשיטה העיקרית שבה יישמרו תכניות מחשב להפעלה חוזרת, בעיקר על ידי חברת יבמ. רק בסוף שנות ה-70 של המאה ה-20 הם יוחלפו על ידי התקליטון, הדיסקט.
הנה הנול של ז'וזף ז'אקארד עם הכרטיס המנוקב:
http://youtu.be/lwozgRPLVC8
מצגת וידאו של הנול שישפיע על המחשב של המאה ה-20:
https://youtu.be/K6NgMNvK52A
מכונות ג'אקארד מודרניות:
https://youtu.be/4Qn1GD1FVb4
וגם חברת גוגל מקבלת ממנו השראה:
https://youtu.be/qObSFfdfe7I
כן, זו לא טעות... היא הייתה המתכנת הראשון של עולם המיחשוב. ולא סתם מתכנת אלא מתכנת שהקדים את זמנו - את התוכנה שכתבה, היא יצרה באמצע המאה ה-19, בערך 100 שנה לפני המצאת המחשב האלקטרוני...
כן, הסיפור מתחיל הרבה לפני שנולד המחשב הראשון. עדה לאבלייס (Ada Lovelace) האנגליה, או אדה לאבלייס, הייתה מתכנתת מחשבים מבלי שראתה מעודה מחשב. למעשה, כתבה "קוסמת המספרים" שהיא הייתה, את תוכנית המחשב הראשונה בהיסטוריה.
איך זה קורה? - ובכן, לאבלייס, או עדה ביירון, הייתה בתו של המשורר האנגלי הרומנטיקן וההולל לורד ביירון. היא הייתה מתמטיקאית צעירה ומבריקה, שהייתה האדם הנכון, שעזר לגאון אחר. בכך היא זכתה להיחשב לחלוצה בריטית בעולם המחשבים.
הכל מתחיל אצלה מלימוד מתמטיקה. את העידוד ללמוד מתמטיקה ומדעים היא קיבלה מאימה. האם גידלה אותה בחברה הגבוהה של לונדון והאמינה שפיתוח הכישורים המתמטיים של ביתה, ימנע ממנה להיות משוררת כמו אביה, איש שעזב את הבית עם לידתה.
ואכן, לאבלייס הוקסמה ממספרים ופיתחה חושים וכישרון מתמטי מדהים, תכונה יוצאת דופן לנשים ועוד פחות נפוץ אצל נערות באותה תקופה. מגיל צעיר למדה עדה בביתה מתמטיקה, עם מורים פרטיים שהזמינה אימה. המורים הללו חיבבו עליה את עולם המתמטיקה והיא ממש שיחקה במספרים.
בהיותה נערה, מורתה הפגישה אותם עם החוקר צ'ארלס באבג' (Babbage), מי שהיה פרופסור למתמטיקה וממציא. האיש פיתח כמה מכונות חישוב ועבודתו בתחום מכונות החישוב נחשבת למשפיעה מאד על התכנון של המחשבים המודרניים.
על המנוע האנליטי, אחת המכונות הללו שתכנן באבג', יצרה לאבלייס המסוקרנת, למרות גילה הצעיר, אלגוריתם שנועד לחשב מספרי ברנולי. האלגוריתם הזה נחשב לאלגוריתם הראשון, שפותח בכוונה לפעול על ידי מכונה. זה היה, כאמור, 100 שנה לפני המצאת המחשב האלקטרוני.
המדהים הוא שעל אף שבאבג’ לא הצליח להשלים את בניית המנוע האנליטי מעולם, עדה הבינה שהמכונה הזו היא סוג של מחשב. וזה עוד לפני שאחרים הבינו מהו מחשב.
בחזונה של לאבלייס, כשהמחשב הזה יפותח, הוא לא רק יחשב חישובים מתמטיים, אלא גם ילחין מוסיקה ויצייר. כבר אז היא כתבה שהמכונה של באבג' דומה לנול האריגה שהמציא ז'וזף מארי ז'קאר (Jacquard). הערכתה הייתה שכמו שהנול של ז'קרד יכול לארוג דוגמאות של עלים ופרחים, יארוג המנוע האנליטי של באבג' דגמים מתמטיים מרהיבים. כמה שהיא צדקה!
לאבלייס שקדה על תרגום של מסמך שביקש ממנה באבג' לתרגם לאנגלית. בין ההסברים וההערות שהיא תרמה על המכונה של באבג', נוסף שם גם אותו אלגוריתם לחישוב מספרי ברנולי, שזוכה היום להיחשב לתכנית המחשב הראשונה בהיסטוריה.
משום כך רבים רואים בה את מתכנתת המחשבים הראשונה בעולם. ואגב, את כל זה היא עשתה עד גיל 36, בו הלכה עדה לעולמה ממחלת הסרטן.
בשנת 1979, באקט לא שובניסטי של פרגון גברי, קראו על שמה בפנטגון האמריקאי את שפת התכנות ADA, שפת מחשב המשמשת בעיקר תוכנות ומערכות הפעלה צבאיות.
הנה סיפורה של עדה לאבלייס (עברית):
https://youtu.be/td_5svpezpY?t=3m18s&end=5m32s
תולדות חייה:
https://youtu.be/U5VIiykV0LQ
ועדה לאבלייס הציעה בחייה את מה שנקרא היום מבחן לאבלייס לבינה מלאכותית (מתורגם):
https://youtu.be/Rh9vBczqMk0
כיצד תרמה מכונת החישוב של בלז פסקל להתפתחות המחשב?
הפילוסוף, הפיזיקאי והמתמטיקאי הצרפתי בְּלֶז פסקל (Blaise Pascal) המציא למעשה את המחשב המכני הראשון בהיסטוריה. מכונת החישוב שבנה בשנת 1642 היא המחשב הראשון שידע לבצע פעולות חשבוניות כלשהן.
במשך כ-15 שנים מחייו בנה בלייז פסקאל מכונות חישוב שונות. היום מכנים אותן מכונות החישוב של פסקל (Pascal's calculators) והן הלכו והשתכללו. אולם "המחשב של פסקל", או "הפסקלין" כמו שקראו לו מאוחר יותר, נחשב באותה תקופה לגימיק או לאטרקציה בידורית.
למעט הממציא, איש לא התייחס למכונת החישוב שלו ברצינות מספקת. אולי זה משום שלא היה לה שימוש של ממש. ואגב, גם לשימוש מסחרי היא הייתה יקרה מדי.
מכונת החישוב של פסקאל, שנבנו ממנה כ-50 יחידות בלבד, ביצעה פעולות חשבוניות פשוטות כמו חיבור וחיסור. היא אפילו ידעה להעביר ספרות מושאלות - ספרות שיעברו לעשיריה הבאה, ממש כמו בתרגילים כתובים, מעמודה לעמודה.
במהלך השנים הבאות תשוכלל הפסקלין על ידי המתמטיקאי הגרמני גוטפריד לייבניץ, שיוסיף לה את האפשרות לפעולת הכפל.
כך פעלה מכונת החישוב של בלייז פסקאל:
http://youtu.be/3h71HAJWnVU
וקיצור חייו של בלז פסקאל:
https://youtu.be/IDMdnJDN1f4
הפילוסוף, הפיזיקאי והמתמטיקאי הצרפתי בְּלֶז פסקל (Blaise Pascal) המציא למעשה את המחשב המכני הראשון בהיסטוריה. מכונת החישוב שבנה בשנת 1642 היא המחשב הראשון שידע לבצע פעולות חשבוניות כלשהן.
במשך כ-15 שנים מחייו בנה בלייז פסקאל מכונות חישוב שונות. היום מכנים אותן מכונות החישוב של פסקל (Pascal's calculators) והן הלכו והשתכללו. אולם "המחשב של פסקל", או "הפסקלין" כמו שקראו לו מאוחר יותר, נחשב באותה תקופה לגימיק או לאטרקציה בידורית.
למעט הממציא, איש לא התייחס למכונת החישוב שלו ברצינות מספקת. אולי זה משום שלא היה לה שימוש של ממש. ואגב, גם לשימוש מסחרי היא הייתה יקרה מדי.
מכונת החישוב של פסקאל, שנבנו ממנה כ-50 יחידות בלבד, ביצעה פעולות חשבוניות פשוטות כמו חיבור וחיסור. היא אפילו ידעה להעביר ספרות מושאלות - ספרות שיעברו לעשיריה הבאה, ממש כמו בתרגילים כתובים, מעמודה לעמודה.
במהלך השנים הבאות תשוכלל הפסקלין על ידי המתמטיקאי הגרמני גוטפריד לייבניץ, שיוסיף לה את האפשרות לפעולת הכפל.
כך פעלה מכונת החישוב של בלייז פסקאל:
http://youtu.be/3h71HAJWnVU
וקיצור חייו של בלז פסקאל:
https://youtu.be/IDMdnJDN1f4
מי המציא את האלגוריתם?
מיהו ממציא האלגוריתם?
כל מי שמתחבר היום לאינטרנט ודאי יתעניין לדעת שחוקר ערבי מהמאה ה-9 הוא שהמציא את אחד הכלים החשובים בעידן המחשבים המודרניים של המאה ה-21.
קראו לו מוחמד אבן מוסא אל-ח'ואריזמי (Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi) או בקיצור אל-ח'ואריזמי (al-Khwarizmi). שיבוש או פישוט שמו לשפות אירופאיות הפך את אל-ח'ואריזמי לשם "אל-גוריתם", שבימינו הוא כבר מילה אחת והיא "אלגוריתם".
הוא היה אחד מגדולי החוקרים במדע המוקדם. אמנם שפת אימו הייתה פרסית אך עבודתו המדעית נכתבה בערבית, שפת המדע בתקופתו. ספריו המתורגמים ללטינית היו מהמשפיעים והחשובים במדע האירופי וספר האלגברה שכתב היה מספרי הלימוד והמחקר החשובים באוניברסיטאות אירופה עד המאה ה-16.
מתמטיקאי, אסטרונום וגיאוגרף, אל-חואריזמי נולד בשנת 780 בערך בעיר חיווה שבאוזבקיסטן של היום. משם עברה משפחתו להתגורר באזור בגדאד, שם פעל אל-ח'ואריזמי כל חייו ופרסם את רוב כתביו.
אז מי ששיבוש שמו בתרגום ללטינית הפך לאחד המושגים החשובים בתחום המחשב המודרני - מושג האלגוריתם, הוא גם זה שפיתח את תורת האלגברה, עוד מילה שנולדה משיבוש השם של ספרו "חיסאב אל-ג'אבר ואל-מוקאבלה" ("חשבון ההשלמה וההקבלה"). גם כאן הפך "אל ג'אבר" ל"אלגברה".
אל-ח'ואריזמי הוא שהפיץ את השימוש בספרה אפס ותרם בכך תרומה עצומה לשימוש בספרות המוכרות לנו כספרות החשבון. כן, ספרות החשבון שמשמשות אותנו הן הספרות ההודיות-ערביות שהחליפו את הספרות הרומיות העתיקות.
כגיאוגרף פעיל הוא שכלל את מחקריו של תלמי היווני ובהמשך יצר את מפת העולם הראשונה, בעזרת 70 גאוגרפים שעבדו תחתיו.
כאסטרונום חקר אל חואריזמי את האצטרולב ושעון השמש. לאות כבוד קראו על שמו את מכתש "אל-ח'ואריזמי" שעל הירח.
הנה סיפורו של ממציא האלגוריתם:
https://youtu.be/oRkNaF0QvnI
תולדות חייו של חוואריזמי:
https://youtu.be/oyhOlGsDXP8
הוא גם המציא את האלגברה:
https://youtu.be/Ok5BGimzUkg
הרצאת וידאו קצרה על האיש:
https://youtu.be/Ar7CNsJUm58
ודוגמה לאלגוריתם שפותר בעיה של שידוך בין שני צדדים, אלגוריתם השידוך היציב (עברית):
https://youtu.be/-sdjDmS-hCw
כל מי שמתחבר היום לאינטרנט ודאי יתעניין לדעת שחוקר ערבי מהמאה ה-9 הוא שהמציא את אחד הכלים החשובים בעידן המחשבים המודרניים של המאה ה-21.
קראו לו מוחמד אבן מוסא אל-ח'ואריזמי (Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi) או בקיצור אל-ח'ואריזמי (al-Khwarizmi). שיבוש או פישוט שמו לשפות אירופאיות הפך את אל-ח'ואריזמי לשם "אל-גוריתם", שבימינו הוא כבר מילה אחת והיא "אלגוריתם".
הוא היה אחד מגדולי החוקרים במדע המוקדם. אמנם שפת אימו הייתה פרסית אך עבודתו המדעית נכתבה בערבית, שפת המדע בתקופתו. ספריו המתורגמים ללטינית היו מהמשפיעים והחשובים במדע האירופי וספר האלגברה שכתב היה מספרי הלימוד והמחקר החשובים באוניברסיטאות אירופה עד המאה ה-16.
מתמטיקאי, אסטרונום וגיאוגרף, אל-חואריזמי נולד בשנת 780 בערך בעיר חיווה שבאוזבקיסטן של היום. משם עברה משפחתו להתגורר באזור בגדאד, שם פעל אל-ח'ואריזמי כל חייו ופרסם את רוב כתביו.
אז מי ששיבוש שמו בתרגום ללטינית הפך לאחד המושגים החשובים בתחום המחשב המודרני - מושג האלגוריתם, הוא גם זה שפיתח את תורת האלגברה, עוד מילה שנולדה משיבוש השם של ספרו "חיסאב אל-ג'אבר ואל-מוקאבלה" ("חשבון ההשלמה וההקבלה"). גם כאן הפך "אל ג'אבר" ל"אלגברה".
אל-ח'ואריזמי הוא שהפיץ את השימוש בספרה אפס ותרם בכך תרומה עצומה לשימוש בספרות המוכרות לנו כספרות החשבון. כן, ספרות החשבון שמשמשות אותנו הן הספרות ההודיות-ערביות שהחליפו את הספרות הרומיות העתיקות.
כגיאוגרף פעיל הוא שכלל את מחקריו של תלמי היווני ובהמשך יצר את מפת העולם הראשונה, בעזרת 70 גאוגרפים שעבדו תחתיו.
כאסטרונום חקר אל חואריזמי את האצטרולב ושעון השמש. לאות כבוד קראו על שמו את מכתש "אל-ח'ואריזמי" שעל הירח.
הנה סיפורו של ממציא האלגוריתם:
https://youtu.be/oRkNaF0QvnI
תולדות חייו של חוואריזמי:
https://youtu.be/oyhOlGsDXP8
הוא גם המציא את האלגברה:
https://youtu.be/Ok5BGimzUkg
הרצאת וידאו קצרה על האיש:
https://youtu.be/Ar7CNsJUm58
ודוגמה לאלגוריתם שפותר בעיה של שידוך בין שני צדדים, אלגוריתם השידוך היציב (עברית):
https://youtu.be/-sdjDmS-hCw
איך הפך המחשב הצבאי ENIAC למחשב הראשון?
בשנת 1945 בנו באוניברסיטת פנסילבניה שבעיר פילדלפיה בארה"ב מכונת חישוב כללית ראשונה, מחשב שנקרא ENIAC. אניאק נחשב למחשב המודרני הראשון. הוא שקל מעל 27 טונות והיו בו מעל 18000 שפופרות ריק ("מנורות" בשפה של פעם). צוות שלם של טכנאים עסקו בקביעות בתחזוקת השפופרות של המחשב, שנשרפו בתדירות גבוהה. הם החליפו אלפי שפופרות בכל חודש. ואגב, המחשב הזה, שהסמארטפון שאתם אוחזים ביד חזק ממנו פי כמה וכמה, תפס בניין שלם!
מחשב ENIAC שימש בעיקר לצורך חישובים לפיתוח כלי נשק, טילים ונשק אטומי ולישומים צבאיים מתקדמים. בניגוד למחשבים שיבואו אחר-כך, לא היה לאניאק זכרון, כך שמפעיליו תכנתו אותו לפני כל משימת חישוב שבוצעה בו.
פרספר אקרט וג'ון מאושלי, ממציאיו של מחשב אניאק, בנו שנים מספר לאחר מכן את המחשב הראשון שיזכה לתפוצה מסחרית, מחשב UNIVAC. אם המחשב הראשון שלהם שקל 27 טון, המחשב הזה שקל "רק" 8 טון. מעל 45 מחשבי אוניווק יהיו בשימוש בשנת 1957 - בעיקר במוסדות אקדמיה ומחקר בעלי יכולת כלכלית גבוהה.
אבל המחשב השני הזה שלהם רשם לעצמו הישג מרשים משלו. היסטורית, הוא היה המחשב הראשון שניצח מומחים אנושיים, בתחום המומחיות שלהם. היוניווק הצליח לנבא במדגם הבחירות לנשיאות ארה"ב את נצחונו של אייזנהואר. הניבוי של המחשב היה מנוגד לזה של הסוקרים המקצועיים וכשהאחרון אכן ניצח, התגלה לראשונה לכולם שהמחשב יכול לנצח מוחות אנושיים מובחרים. הישג חסר תקדים שרק רימז על העתיד לבוא.
הנה המחשב האלקטרוני הראשון, האניאק האמריקני ותרומתו למיחשוב המודרני:
http://youtu.be/k4oGI_dNaPc
יומן קולנוע מ-1946 המדווח על מחשב ה-ENIAC של אוניברסיטת פנסילבניה:
http://youtu.be/OSYpYFEwr4o
כך הביס יורשו של אניאק, UNIVAC, את המומחים האנושיים בבחירות לנשיאות:
https://youtu.be/nHov1Atrjzk
וההשוואה בין אניאק למחשבים האישיים שיבואו אחריו:
http://youtu.be/4UPHEPNh8yU
בשנת 1945 בנו באוניברסיטת פנסילבניה שבעיר פילדלפיה בארה"ב מכונת חישוב כללית ראשונה, מחשב שנקרא ENIAC. אניאק נחשב למחשב המודרני הראשון. הוא שקל מעל 27 טונות והיו בו מעל 18000 שפופרות ריק ("מנורות" בשפה של פעם). צוות שלם של טכנאים עסקו בקביעות בתחזוקת השפופרות של המחשב, שנשרפו בתדירות גבוהה. הם החליפו אלפי שפופרות בכל חודש. ואגב, המחשב הזה, שהסמארטפון שאתם אוחזים ביד חזק ממנו פי כמה וכמה, תפס בניין שלם!
מחשב ENIAC שימש בעיקר לצורך חישובים לפיתוח כלי נשק, טילים ונשק אטומי ולישומים צבאיים מתקדמים. בניגוד למחשבים שיבואו אחר-כך, לא היה לאניאק זכרון, כך שמפעיליו תכנתו אותו לפני כל משימת חישוב שבוצעה בו.
פרספר אקרט וג'ון מאושלי, ממציאיו של מחשב אניאק, בנו שנים מספר לאחר מכן את המחשב הראשון שיזכה לתפוצה מסחרית, מחשב UNIVAC. אם המחשב הראשון שלהם שקל 27 טון, המחשב הזה שקל "רק" 8 טון. מעל 45 מחשבי אוניווק יהיו בשימוש בשנת 1957 - בעיקר במוסדות אקדמיה ומחקר בעלי יכולת כלכלית גבוהה.
אבל המחשב השני הזה שלהם רשם לעצמו הישג מרשים משלו. היסטורית, הוא היה המחשב הראשון שניצח מומחים אנושיים, בתחום המומחיות שלהם. היוניווק הצליח לנבא במדגם הבחירות לנשיאות ארה"ב את נצחונו של אייזנהואר. הניבוי של המחשב היה מנוגד לזה של הסוקרים המקצועיים וכשהאחרון אכן ניצח, התגלה לראשונה לכולם שהמחשב יכול לנצח מוחות אנושיים מובחרים. הישג חסר תקדים שרק רימז על העתיד לבוא.
הנה המחשב האלקטרוני הראשון, האניאק האמריקני ותרומתו למיחשוב המודרני:
http://youtu.be/k4oGI_dNaPc
יומן קולנוע מ-1946 המדווח על מחשב ה-ENIAC של אוניברסיטת פנסילבניה:
http://youtu.be/OSYpYFEwr4o
כך הביס יורשו של אניאק, UNIVAC, את המומחים האנושיים בבחירות לנשיאות:
https://youtu.be/nHov1Atrjzk
וההשוואה בין אניאק למחשבים האישיים שיבואו אחריו:
http://youtu.be/4UPHEPNh8yU
מיהו ממציא המחשב המודרני אלן טיורינג?
המדען הבריטי אלן טיורינג, מי שנחשב אבי מדעי המחשב, תכנן בשנת 1936 את "פותרת המשוואות". זו הייתה מכונה בעלת יכולת לפתור משוואות ובעיות חשבוניות מסובכות, מכונה שמסוגלת לבצע כל פעולת חישוב אפשרית. הוא הצליח לבנות מעין מכונת כתיבה, שעל קלידיה מסומנים קיצורים של פעולות חשבוניות.
המחשב שבנה טיורינג היה המחשב המוקדם ביותר שנבנה בעת החדשה. על פי העקרונות של "פותר המשוואות" הזה נבנו כל המחשבים הבאים ובזכותו נחשב אלן טיורינג לממציא המחשבים המודרניים. היו לו עוד כמה הישגים מדהימים בתחום המחשבים, חיים מורכבים וניצחון אישי על היטלר, בזכות פיצוח לבדו של קוד האניגמה שהניב את הניצחון על הנאצים. את כל אלה ניתן להכיר באאוריקה בתגית "אלן טיורינג".
הנה כתבת טלוויזיה על אלן טיורינג (עברית):
http://youtu.be/oW8EbAkfPcc
המחשב הראשון שפיתח טיורינג:
http://youtu.be/36Ykw1l_KWs
קדימון לסרט על אלן טיורינג (מתורגם):
https://youtu.be/xqW9PKxooUo
והרצאה שמראה כיצד תרם המדען אלן טיורינג למדעי המחשב (עברית):
http://youtu.be/088kCjk1EvI?t=1m?long=yes
המדען הבריטי אלן טיורינג, מי שנחשב אבי מדעי המחשב, תכנן בשנת 1936 את "פותרת המשוואות". זו הייתה מכונה בעלת יכולת לפתור משוואות ובעיות חשבוניות מסובכות, מכונה שמסוגלת לבצע כל פעולת חישוב אפשרית. הוא הצליח לבנות מעין מכונת כתיבה, שעל קלידיה מסומנים קיצורים של פעולות חשבוניות.
המחשב שבנה טיורינג היה המחשב המוקדם ביותר שנבנה בעת החדשה. על פי העקרונות של "פותר המשוואות" הזה נבנו כל המחשבים הבאים ובזכותו נחשב אלן טיורינג לממציא המחשבים המודרניים. היו לו עוד כמה הישגים מדהימים בתחום המחשבים, חיים מורכבים וניצחון אישי על היטלר, בזכות פיצוח לבדו של קוד האניגמה שהניב את הניצחון על הנאצים. את כל אלה ניתן להכיר באאוריקה בתגית "אלן טיורינג".
הנה כתבת טלוויזיה על אלן טיורינג (עברית):
http://youtu.be/oW8EbAkfPcc
המחשב הראשון שפיתח טיורינג:
http://youtu.be/36Ykw1l_KWs
קדימון לסרט על אלן טיורינג (מתורגם):
https://youtu.be/xqW9PKxooUo
והרצאה שמראה כיצד תרם המדען אלן טיורינג למדעי המחשב (עברית):
http://youtu.be/088kCjk1EvI?t=1m?long=yes
מהו צופן האניגמה ואיך הוא פוצח?
מכונת האניגמה הייתה מכונת הצפנה גרמנית שהנאצים האמינו במהלך מלחמת העולם השניה שלא ניתן לפצחה. המכונה תוכננה כך שמספרן העצום של אפשרויות ההצפנה יקשו על פענוח הצופן, אפילו אם האויב יתפוס את אחד המכשירים שלה. למעשה, היו למכונה 158,962,555,217,826,360,000 אפשרויות כוונון.. די הרבה למי שירצה לפצח את הצופן ולגלות את הסודות של הנאצים. יש הערכות שהיה לוקח בסביבות 20 מיליון שנים לעבור על כל האפשרויות..
הגרמנים לא ידעו שעוד לפני פרוץ המלחמה הצליח המודיעין הפולני להשיג את תרשימי המכונה ולפצח את הקוד שלה. ניסיונות אלה מרשימים במיוחד לאור העובדה שמאמצי הבריטים והצרפתים לפצח את הקוד נכשלו לחלוטין. הפולנים אף בנו מכונות שהם קראו להן "בומבה", שחיקו את פעולת מספר מכונות אניגמה שפועלות במקביל. כשפרצה המלחמה הועברו המכונות ומכונת אניגמה שלמה והועברו אל המודיעין הבריטי.
בתחילת המלחמה הגביר הצבא הגרמני את המורכבות של צופן האניגמה ושיטת הפענוח הפולנית לא עבדה יותר. זה לא הפריע לגאון המתמטי אלן טיורינג ולאנשיו לפצח את קוד האניגמה הנאצי ולבנות מחדש גרסה משופרת למכונות הבומבה. הם השתמשו בניחושים חכמים, בביטויים שכיחים כמו "הייל היטלר" או "הגב בבקשה" ובטעויות וחשיפות לא מכוונות של מפעילי אניגמה גרמנים. הגרמנים מצידם היו בטוחים ברמת הבטיחות של הצופן והעבירו מידע רב על תכניות התקיפה שלהם.
להצעת טיורינג, לא השתמש המודיעין הבריטי בפענוחי האניגמה בחופשיות. זאת על מנת שהגרמנים לא יידעו שהקוד נפרץ ויחליפו אותו. במקום זאת, סיפקו להם טיורינג וצוותו סטטיסטיקות של מספר הפיצוחים שיוכלו להשתמש בהם, על מנת שהגרמנים יהיו בטוחים שהצופן עדיין לא נשבר. התוצאה הייתה גאונית - עד גמר המלחמה היו בטוחים הנאצים שהאניגמה לא פוצח ולמעשה מבצעים רבים שלהם הסתיימו בתבוסה, תודות לפענוחים שטופלו באופן חכם ולא גורף. תרומת הפענוח וההחלטות שהעביר טיורינג לאחר מכן, היו תרומה מכרעת לניצחון על הנאצים ולדעת רבים הסיבה החשובה ביותר לניצחון הזה.
מכונת פיצוח האניגמה הייתה גם שלב בהתקדמות עולם המחשבים. רעיונות מסוימים שנלקחו ממכונות פיצוח קוד האניגמה שימשו מאוחר יותר לפיתוח המחשבים המתוכנתים הראשונים של אנגליה. במובן זה, ניתן אולי לראות במכונה שבנה טיורינג את אחד המחשבים הראשונים בהיסטוריה, גם אם לא היה מחשב לפי ההגדרה המקובלת.
הנה סיפור הפיצוח החשוב הזה (עברית):
http://youtu.be/oW8EbAkfPcc?t=35s
קדימון הסרט "משחק החיקוי" על טיורינג ופיצוח האניגמה (מתורגם):
https://youtu.be/xqW9PKxooUo
על צופן האניגמה ופיצוחו על ידי בעלות הברית:
http://youtu.be/Hb44bGY2KdU
וסרטון שמסבר כיצד עבדו 3 הרוטורים, שבהמשך הפכו ל-5, של מכונת האניגמה:
http://youtu.be/G2_Q9FoD-oQ
מכונת האניגמה הייתה מכונת הצפנה גרמנית שהנאצים האמינו במהלך מלחמת העולם השניה שלא ניתן לפצחה. המכונה תוכננה כך שמספרן העצום של אפשרויות ההצפנה יקשו על פענוח הצופן, אפילו אם האויב יתפוס את אחד המכשירים שלה. למעשה, היו למכונה 158,962,555,217,826,360,000 אפשרויות כוונון.. די הרבה למי שירצה לפצח את הצופן ולגלות את הסודות של הנאצים. יש הערכות שהיה לוקח בסביבות 20 מיליון שנים לעבור על כל האפשרויות..
הגרמנים לא ידעו שעוד לפני פרוץ המלחמה הצליח המודיעין הפולני להשיג את תרשימי המכונה ולפצח את הקוד שלה. ניסיונות אלה מרשימים במיוחד לאור העובדה שמאמצי הבריטים והצרפתים לפצח את הקוד נכשלו לחלוטין. הפולנים אף בנו מכונות שהם קראו להן "בומבה", שחיקו את פעולת מספר מכונות אניגמה שפועלות במקביל. כשפרצה המלחמה הועברו המכונות ומכונת אניגמה שלמה והועברו אל המודיעין הבריטי.
בתחילת המלחמה הגביר הצבא הגרמני את המורכבות של צופן האניגמה ושיטת הפענוח הפולנית לא עבדה יותר. זה לא הפריע לגאון המתמטי אלן טיורינג ולאנשיו לפצח את קוד האניגמה הנאצי ולבנות מחדש גרסה משופרת למכונות הבומבה. הם השתמשו בניחושים חכמים, בביטויים שכיחים כמו "הייל היטלר" או "הגב בבקשה" ובטעויות וחשיפות לא מכוונות של מפעילי אניגמה גרמנים. הגרמנים מצידם היו בטוחים ברמת הבטיחות של הצופן והעבירו מידע רב על תכניות התקיפה שלהם.
להצעת טיורינג, לא השתמש המודיעין הבריטי בפענוחי האניגמה בחופשיות. זאת על מנת שהגרמנים לא יידעו שהקוד נפרץ ויחליפו אותו. במקום זאת, סיפקו להם טיורינג וצוותו סטטיסטיקות של מספר הפיצוחים שיוכלו להשתמש בהם, על מנת שהגרמנים יהיו בטוחים שהצופן עדיין לא נשבר. התוצאה הייתה גאונית - עד גמר המלחמה היו בטוחים הנאצים שהאניגמה לא פוצח ולמעשה מבצעים רבים שלהם הסתיימו בתבוסה, תודות לפענוחים שטופלו באופן חכם ולא גורף. תרומת הפענוח וההחלטות שהעביר טיורינג לאחר מכן, היו תרומה מכרעת לניצחון על הנאצים ולדעת רבים הסיבה החשובה ביותר לניצחון הזה.
מכונת פיצוח האניגמה הייתה גם שלב בהתקדמות עולם המחשבים. רעיונות מסוימים שנלקחו ממכונות פיצוח קוד האניגמה שימשו מאוחר יותר לפיתוח המחשבים המתוכנתים הראשונים של אנגליה. במובן זה, ניתן אולי לראות במכונה שבנה טיורינג את אחד המחשבים הראשונים בהיסטוריה, גם אם לא היה מחשב לפי ההגדרה המקובלת.
הנה סיפור הפיצוח החשוב הזה (עברית):
http://youtu.be/oW8EbAkfPcc?t=35s
קדימון הסרט "משחק החיקוי" על טיורינג ופיצוח האניגמה (מתורגם):
https://youtu.be/xqW9PKxooUo
על צופן האניגמה ופיצוחו על ידי בעלות הברית:
http://youtu.be/Hb44bGY2KdU
וסרטון שמסבר כיצד עבדו 3 הרוטורים, שבהמשך הפכו ל-5, של מכונת האניגמה:
http://youtu.be/G2_Q9FoD-oQ
מהי מכונת טיורינג?
מכונת טיורינג (Turing machine) היא רעיון לאופן פעולה של מחשב, שהציע אלן טיורינג בשנת 1936, עוד לפני המצאת המחשב עצמו. הוא ניסה אז להגדיר באופן מתמטי מהו אלגוריתם, "תהליך מכני".
המודל שהציע טיורינג נקרא כמובן על שמו - מכונת טיורינג. המכונה כוללת ראש בעל זיכרון סופי שיכול לקרוא תוכן של תא שמעליו הוא ממוקם, על גבי סרט אינסופי של תאים. הראש יכול לכתוב במקום זה, או לנוע ימינה ושמאלה.
הנה סרטון שמסביר את מכונת טיורינג ומדגים את הרעיון שלה:
http://youtu.be/1uDa7jkIztw
כך פועלת מכונת טיורינג:
http://youtu.be/mU8oiAbom0I
ודגם של המכונה שנבנה מלגו:
http://youtu.be/qc1C1Q0xFIM
מכונת טיורינג (Turing machine) היא רעיון לאופן פעולה של מחשב, שהציע אלן טיורינג בשנת 1936, עוד לפני המצאת המחשב עצמו. הוא ניסה אז להגדיר באופן מתמטי מהו אלגוריתם, "תהליך מכני".
המודל שהציע טיורינג נקרא כמובן על שמו - מכונת טיורינג. המכונה כוללת ראש בעל זיכרון סופי שיכול לקרוא תוכן של תא שמעליו הוא ממוקם, על גבי סרט אינסופי של תאים. הראש יכול לכתוב במקום זה, או לנוע ימינה ושמאלה.
הנה סרטון שמסביר את מכונת טיורינג ומדגים את הרעיון שלה:
http://youtu.be/1uDa7jkIztw
כך פועלת מכונת טיורינג:
http://youtu.be/mU8oiAbom0I
ודגם של המכונה שנבנה מלגו:
http://youtu.be/qc1C1Q0xFIM
מי בנה את המחשב החשמלי הראשון?
הווארד אייקן (Howard Aiken) הוא שתכנן את המחשב הנקרא "הרווארד סימן 1" או בקיצור "סימן 1". המחשב תוכנן על ידי הווארד אייקן בשביל האוניברסיטת היוקרתית הרווארד, אך הוא נבנה על ידי חברת "יבמ" ונשלח לאוניברסיטת הרווארד בשנת 1944.
הרווארד סימן 1 היה המחשב הספרתי האוטומטי הגדול הראשון בארצות הברית ורבים רואים בו את המחשב הראשון בעולם, לצד מחשב הקולוסוס שנבנה באותה שנה באנגליה. הוא פתח את הדרך למחשבים הגדולים הבאים, ביניהם ENIAC ו-EDVAC.
אגב, בגרסה הבאה של המחשב שנקראה מחשב הרווארד סימן 2 התגלה הבאג הראשון בהיסטוריה. זה היה עש (BUG) שנתקע במחשב וגרם לתקלה. הוא הוסר ממנו והודבק לדף ההתקלות 9 בשנת 1947. בעקבות אותו באג ראשון נהוג להתייחס לתקלות במחשב ובתוכנה כבאגים ומכאן המושג "באג" (יש הטוענים שהמושג הומצא כבר במאה ה-19 אבל יש על כך ויכוחים רבים).
ביקור במחשב החשמלי הראשון (מתורגם):
https://youtu.be/4ObouwCHk8w
זה סיפורו של המחשב האוטומטי הרווארד סימן 1 שתכנן הווארד אייקן:
http://youtu.be/NUnEoouyvGY
עוד עליו:
https://youtu.be/bN7AdQmd8So
סיפורו של אייקן:
https://youtu.be/Ne_WM-jPVu0?long=yes
ותולדות המחשבים או ההיסטוריה של המחשב שהחלו ממנו (עברית):
https://youtu.be/KtK-ZwxfX90?long=yes
הווארד אייקן (Howard Aiken) הוא שתכנן את המחשב הנקרא "הרווארד סימן 1" או בקיצור "סימן 1". המחשב תוכנן על ידי הווארד אייקן בשביל האוניברסיטת היוקרתית הרווארד, אך הוא נבנה על ידי חברת "יבמ" ונשלח לאוניברסיטת הרווארד בשנת 1944.
הרווארד סימן 1 היה המחשב הספרתי האוטומטי הגדול הראשון בארצות הברית ורבים רואים בו את המחשב הראשון בעולם, לצד מחשב הקולוסוס שנבנה באותה שנה באנגליה. הוא פתח את הדרך למחשבים הגדולים הבאים, ביניהם ENIAC ו-EDVAC.
אגב, בגרסה הבאה של המחשב שנקראה מחשב הרווארד סימן 2 התגלה הבאג הראשון בהיסטוריה. זה היה עש (BUG) שנתקע במחשב וגרם לתקלה. הוא הוסר ממנו והודבק לדף ההתקלות 9 בשנת 1947. בעקבות אותו באג ראשון נהוג להתייחס לתקלות במחשב ובתוכנה כבאגים ומכאן המושג "באג" (יש הטוענים שהמושג הומצא כבר במאה ה-19 אבל יש על כך ויכוחים רבים).
ביקור במחשב החשמלי הראשון (מתורגם):
https://youtu.be/4ObouwCHk8w
זה סיפורו של המחשב האוטומטי הרווארד סימן 1 שתכנן הווארד אייקן:
http://youtu.be/NUnEoouyvGY
עוד עליו:
https://youtu.be/bN7AdQmd8So
סיפורו של אייקן:
https://youtu.be/Ne_WM-jPVu0?long=yes
ותולדות המחשבים או ההיסטוריה של המחשב שהחלו ממנו (עברית):
https://youtu.be/KtK-ZwxfX90?long=yes
איזו חברת ניקוב כרטיסים הפכה לחברת המחשבים החשובה בעולם?
חברת יבמ (באנגלית International Business Machines או בקיצור IBM) היא תאגיד עצום ורב-לאומי שנולד בארצות הברית. יבמ היא אחת מהחברות הגדולות והוותיקות בעולם בתחום המחשבים. שנים רבות הייתה IBM חברת המחשבים הגדולה בעולם. בשל גודלה והצבע של הסמל שלה יבמ מכונה גם "הענק הכחול".
אך חברת IBM הייתה קיימת עוד הרבה לפני עידן המחשבים. היא נוסדה על ידי הרמן הולרית' בשנת 1896, כדי לעסוק בייצור של כרטיסים מנוקבים. כבר בשנת 1900 השתמשו במפקד האוכלוסין האמריקאי במכונותיה לצורך עיבוד כרטיסי ניקוב. ואכן כרטיסי הניקוב פרנסו את החברה מצוין והפכו אותה לחברה שפעילה בשווקים בינלאומיים רבים.
את המפגש עם עולם המחשבים IBM ערכה בשנת 1944 כשייצרה בשביל אוניברסיטת הרווארד את הרווארד סימן 1 - המחשב הראשון בעולם. מאז היא הובילה את עולם המחשבים ובמשך תקופה ארוכה הייתה חברת המחשבים הגדולה בעולם.
בשנת 1981 פיתחה יבמ את המחשב האישי הפופולארי הראשון - IBM PC (ראשי התיבות PC הם קיצור באנגלית של "מחשב אישי"). על אף שלא היה המחשב האישי הראשון, מחשב הפיסי של יבמ החל את מהפכת המחשב האישי ואפשר לכל אדם להצטייד במחשב משלו.
הנה תולדות 100 השנים של חברת יבמ:
https://youtu.be/UWQd-NZcb6Y
סיפורה המעניין יותר של יבמ:
https://youtu.be/UQSVrpIiwNU
וסרטון ארוך ומרתק יותר של תולדות החברה:
https://youtu.be/59haQ44b7Uc
כך שחררה יבמ ואפשרה את תעשיית התוכנה של ימינו:
https://youtu.be/rXS6lTYSgCw?long=yes
חברת יבמ (באנגלית International Business Machines או בקיצור IBM) היא תאגיד עצום ורב-לאומי שנולד בארצות הברית. יבמ היא אחת מהחברות הגדולות והוותיקות בעולם בתחום המחשבים. שנים רבות הייתה IBM חברת המחשבים הגדולה בעולם. בשל גודלה והצבע של הסמל שלה יבמ מכונה גם "הענק הכחול".
אך חברת IBM הייתה קיימת עוד הרבה לפני עידן המחשבים. היא נוסדה על ידי הרמן הולרית' בשנת 1896, כדי לעסוק בייצור של כרטיסים מנוקבים. כבר בשנת 1900 השתמשו במפקד האוכלוסין האמריקאי במכונותיה לצורך עיבוד כרטיסי ניקוב. ואכן כרטיסי הניקוב פרנסו את החברה מצוין והפכו אותה לחברה שפעילה בשווקים בינלאומיים רבים.
את המפגש עם עולם המחשבים IBM ערכה בשנת 1944 כשייצרה בשביל אוניברסיטת הרווארד את הרווארד סימן 1 - המחשב הראשון בעולם. מאז היא הובילה את עולם המחשבים ובמשך תקופה ארוכה הייתה חברת המחשבים הגדולה בעולם.
בשנת 1981 פיתחה יבמ את המחשב האישי הפופולארי הראשון - IBM PC (ראשי התיבות PC הם קיצור באנגלית של "מחשב אישי"). על אף שלא היה המחשב האישי הראשון, מחשב הפיסי של יבמ החל את מהפכת המחשב האישי ואפשר לכל אדם להצטייד במחשב משלו.
הנה תולדות 100 השנים של חברת יבמ:
https://youtu.be/UWQd-NZcb6Y
סיפורה המעניין יותר של יבמ:
https://youtu.be/UQSVrpIiwNU
וסרטון ארוך ומרתק יותר של תולדות החברה:
https://youtu.be/59haQ44b7Uc
כך שחררה יבמ ואפשרה את תעשיית התוכנה של ימינו:
https://youtu.be/rXS6lTYSgCw?long=yes
