विषय: रेलवे NTPC – कंप्यूटर ज्ञान
अध्याय: 19.2 कंप्यूटर का इतिहास और पीढ़ियाँ
विषय-वस्तु: इतिहास, पीढ़ियाँ
1. परिचय
कंप्यूटर का इतिहास हजारों वर्ष पुराना है और गणना के आदिम उपकरणों से लेकर आधुनिक कृत्रिम बुद्धिमत्ता आधारित मशीनों तक की यात्रा अत्यंत रोचक है। मानव ने सबसे पहले अबैकस (Abacus) से गणना शुरू की, जिसे कंप्यूटर का पूर्वज माना जाता है। इसके बाद पास्कल का जोड़ मशीन, लीबनीज का गुणा कैलकुलेटर, चार्ल्स बैबेज का एनालिटिकल इंजन और अंततः विद्युत आधारित कंप्यूटरों का विकास हुआ। रेलवे NTPC परीक्षा में इतिहास और पीढ़ियों से संबंधित प्रश्न नियमित रूप से पूछे जाते हैं।
कंप्यूटर की पीढ़ियों को मुख्य रूप से उन तकनीकों के आधार पर विभाजित किया गया है जिनका उपयोग उनके निर्माण में हुआ। पहली पीढ़ी में वैक्यूम ट्यूब, दूसरी में ट्रांजिस्टर, तीसरी में इंटीग्रेटेड सर्किट (IC), चौथी में माइक्रोप्रोसेसर और पाँचवीं पीढ़ी में कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग हुआ। प्रत्येक पीढ़ी ने कंप्यूटर को पहले से छोटा, तेज़, सस्ता और अधिक विश्वसनीय बनाया। पहली पीढ़ी के कंप्यूटर बड़े कमरे के आकार के होते थे जबकि आज के कंप्यूटर हथेली पर समा जाते हैं।
इस अध्याय में हम कंप्यूटर के ऐतिहासिक विकास क्रम, प्रमुख आविष्कारक, पाँचों पीढ़ियों की तकनीकी विशेषताओं तथा प्रत्येक पीढ़ी के उदाहरणों का विस्तृत अध्ययन करेंगे। परीक्षा में अक्सर यह पूछा जाता है कि किस पीढ़ी में कौन-सी तकनीक प्रयुक्त हुई, इसलिए तकनीक और पीढ़ी का सही संबंध स्मरण रखना अत्यंत आवश्यक है। वैक्यूम ट्यूब, ट्रांजिस्टर, IC और माइक्रोप्रोसेसर के क्रम को एक पंक्ति में याद रखना इस अध्याय का सबसे सरल तरीका है।
2. कंप्यूटर का ऐतिहासिक विकास
गणना के आदिम उपकरण:
अबैकस (Abacus): इसे सबसे पहला गणना उपकरण माना जाता है। इसका आविष्कार लगभग 3000 ईसा पूर्व चीन में हुआ। इसमें तारों में पिरोए मोतियों की सहायता से जोड़-घटाव किया जाता था।
पास्कलीन (1642): ब्लेज़ पास्कल ने यांत्रिक जोड़ और घटाव मशीन का आविष्कार किया। इसे पहला यांत्रिक कैलकुलेटर कहा जाता है।
स्टेप्ड रेकनर (1694): गॉटफ्रीड लीबनीज ने पास्कलीन में सुधार कर गुणा और भाग करने में सक्षम मशीन बनाई।
एनालिटिकल इंजन (1837): चार्ल्स बैबेज ने इसकी संकल्पना प्रस्तुत की। इसे आधुनिक कंप्यूटर का जनक कहा जाता है। इसमें इनपुट, प्रोसेसिंग, स्टोरेज और आउटपुट की अवधारणाएँ शामिल थीं।
चार्ल्स बैबेज को "कंप्यूटर का पिता" कहा जाता है। उन्होंने "डिफरेंस इंजन" भी विकसित किया।
एडा लवलेस को दुनिया की पहली महिला प्रोग्रामर माना जाता है। उन्होंने एनालिटिकल इंजन के लिए प्रोग्राम लिखे।
इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर का युग:
ENIAC (1946): अमेरिका में जे. प्रेस्पर एकर्ट और जॉन माउचली ने इसे बनाया। यह पहला इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर था, जिसमें लगभग 18000 वैक्यूम ट्यूब लगे थे।
EDSAC (1949): यह पहला कंप्यूटर था जिसमें संग्रहीत प्रोग्राम अवधारणा (Stored Program Concept) लागू की गई। इसे ब्रिटेन में विकसित किया गया।
EDVAC (1951): जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा डिज़ाइन किया गया, जिसने वॉन न्यूमैन वास्तुकला की नींव रखी।
UNIVAC (1951): यह पहला व्यावसायिक (वाणिज्यिक) कंप्यूटर था। इसका उपयोग अमेरिकी जनगणना में हुआ।
IBM 360 (1964): यह तीसरी पीढ़ी का प्रसिद्ध कंप्यूटर था, जिसमें IC का उपयोग हुआ।
3. कंप्यूटर की पीढ़ियाँ
पहली पीढ़ी (1940-1956):
इसमें वैक्यूम ट्यूब का उपयोग किया गया।
मशीन भाषा (0 और 1) में प्रोग्रामिंग होती थी।
ये कंप्यूटर बहुत बड़े, धीमे और अधिक बिजली की खपत करने वाले थे।
इनमें अत्यधिक गर्मी उत्पन्न होती थी और इनकी विश्वसनीयता कम थी।
उदाहरण: ENIAC, EDVAC, UNIVAC-I।
दूसरी पीढ़ी (1956-1964):
वैक्यूम ट्यूब के स्थान पर ट्रांजिस्टर का उपयोग हुआ।
कंप्यूटर पहले से छोटे, तेज़, सस्ते और कम बिजली खपत वाले बने।
असेम्बली भाषा और उच्च स्तरीय भाषाओं (COBOL, FORTRAN) का विकास हुआ।
मुख्य मेमोरी के रूप में मैग्नेटिक कोर और स्टोरेज के लिए मैग्नेटिक टेप तथा डिस्क का उपयोग हुआ।
उदाहरण: IBM 1401, IBM 1620।
तीसरी पीढ़ी (1964-1971):
इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) का आविष्कार हुआ, जिसमें एक चिप पर अनेक ट्रांजिस्टर लगे होते हैं।
कंप्यूटर और भी छोटे, तेज़ और विश्वसनीय बने।
कीबोर्ड और मॉनिटर के माध्यम से ऑपरेटिंग सिस्टम का उपयोग शुरू हुआ।
उच्च स्तरीय भाषाएँ जैसे BASIC, PASCAL विकसित हुईं।
उदाहरण: IBM 360, IBM 370।
चौथी पीढ़ी (1971-1980):
माइक्रोप्रोसेसर (1971, Intel 4004) के आविष्कार से कंप्यूटर का क्रांतिकारी विकास हुआ।
एक चिप पर पूर्ण CPU स्थापित होने से पर्सनल कंप्यूटर संभव हुए।
ग्राफिकल यूज़र इंटरफेस (GUI) और माउस का विकास हुआ।
कंप्यूटर सस्ते, छोटे और हर घर तक पहुँचने लगे।
उदाहरण: IBM PC, Apple II।
पाँचवीं पीढ़ी (1980-वर्तमान):
कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI), रोबोटिक्स, प्राकृतिक भाषा प्रोसेसिंग और समानांतर प्रोसेसिंग पर आधारित।
कंप्यूटर स्वयं सीखने, तर्क करने और निर्णय लेने में सक्षम बने।
वैज्ञानिक अनुसंधान में सुपर कंप्यूटर और AI चैटबॉट का उपयोग होता है।
4. इतिहास और पीढ़ियों से जुड़े महत्वपूर्ण तथ्य
प्रमुख व्यक्तित्व और उनके योगदान:
चार्ल्स बैबेज: कंप्यूटर का जनक, एनालिटिकल इंजन और डिफरेंस इंजन के निर्माता।
एडा लवलेस: पहली महिला प्रोग्रामर।
ब्लेज़ पास्कल: पास्कलीन (जोड़ मशीन) के आविष्कारक।
गॉटफ्रीड लीबनीज: स्टेप्ड रेकनर (गुणा-भाग मशीन) के आविष्कारक।
जॉन वॉन न्यूमैन: EDVAC और वॉन न्यूमैन वास्तुकला के जनक।
जे. प्रेस्पर एकर्ट और जॉन माउचली: ENIAC के निर्माता।
हावर्ड एकेन: मार्क-I (पहला विद्युत-यांत्रिक कंप्यूटर) के निर्माता।
महत्वपूर्ण तथ्य:
मार्क-I (1944) पहला इलेक्ट्रो-मैकेनिकल कंप्यूटर था।
माइक्रोप्रोसेसर Intel 4004 को पहला माइक्रोप्रोसेसर माना जाता है।
एकर्ट-माउचली ने पहले व्यावसायिक कंप्यूटर UNIVAC-I को विकसित किया।
ATLAS पहला कंप्यूटर था जो स्वैपिंग (paging) का उपयोग करता था।
5. त्वरित पुनरावृत्ति तालिकाएँ
तालिका 1: कंप्यूटर की पाँच पीढ़ियाँ
पीढ़ी
समय काल
मुख्य तकनीक
उदाहरण
पहली
1940-1956
वैक्यूम ट्यूब
ENIAC, UNIVAC-I
दूसरी
1956-1964
ट्रांजिस्टर
IBM 1401
तीसरी
1964-1971
इंटीग्रेटेड सर्किट
IBM 360
चौथी
1971-1980
माइक्रोप्रोसेसर
IBM PC
पाँचवीं
1980-वर्तमान
कृत्रिम बुद्धिमत्ता
AI सिस्टम
तालिका 2: इतिहास के प्रमुख उपकरण और आविष्कारक
उपकरण
वर्ष
आविष्कारक
अबैकस
लगभग 3000 ई.पू.
चीन
पास्कलीन
1642
ब्लेज़ पास्कल
स्टेप्ड रेकनर
1694
गॉटफ्रीड लीबनीज
एनालिटिकल इंजन
1837
चार्ल्स बैबेज
ENIAC
1946
एकर्ट और माउचली
UNIVAC-I
1951
एकर्ट और माउचली
6. माइंड मैप
flowchart TD
A[19.2 कंप्यूटर का इतिहास और पीढ़ियाँ] --> B[इतिहास]
A --> C[पीढ़ियाँ]
A --> D[प्रमुख व्यक्तित्व]
B --> B1[अबैकस]
B --> B2[पास्कलीन]
B --> B3[एनालिटिकल इंजन]
B --> B4[ENIAC]
B --> B5[UNIVAC]
C --> C1[पहली वैक्यूम ट्यूब]
C --> C2[दूसरी ट्रांजिस्टर]
C --> C3[तीसरी IC]
C --> C4[चौथी माइक्रोप्रोसेसर]
C --> C5[पाँचवीं AI]
D --> D1[चार्ल्स बैबेज]
D --> D2[एडा लवलेस]
D --> D3[वॉन न्यूमैन]
D --> D4[पास्कल]
7. महत्वपूर्ण आरेख (SVG)
8. सामान्य गलतियाँ
कई उम्मीदवार ENIAC को पहला व्यावसायिक कंप्यूटर मानते हैं, जबकि पहला व्यावसायिक कंप्यूटर UNIVAC-I था।
पहली पीढ़ी की तकनीक वैक्यूम ट्यूब को ट्रांजिस्टर समझ लेना; दूसरी पीढ़ी में ट्रांजिस्टर प्रयुक्त हुआ।
अबैकस का आविष्कार भारत में मानना; यह चीन में विकसित हुआ था।
कंप्यूटर का जनक चार्ल्स बैबेज को नहीं बल्कि किसी अन्य वैज्ञानिक को मानना।
माइक्रोप्रोसेसर को तीसरी पीढ़ी की तकनीक समझना; यह चौथी पीढ़ी की तकनीक है।
एडा लवलेस को प्रोग्रामर न मानकर केवल बैबेज का सहयोगी समझना।
9. परीक्षा युक्तियाँ
पीढ़ी और तकनीक का संबंध एक सूत्र से याद करें: वैक्यूम ट्यूब, ट्रांजिस्टर, IC, माइक्रोप्रोसेसर, AI।
प्रमुख आविष्कारकों की सूची और उनके यंत्रों को एक ही तालिका में बार-बार दोहराएँ।
ENIAC, EDVAC, EDSAC और UNIVAC के बीच का अंतर स्पष्ट रूप से समझें।
हर पीढ़ी की भाषा (मशीन, असेम्बली, उच्च स्तरीय) को क्रमबद्ध याद रखें।
पिछले वर्षों के प्रश्नों में वर्ष और आविष्कारक से संबंधित प्रश्नों को अधिकतम हल करें।
पीढ़ियों के समय काल (1940-1956, 1956-1964 आदि) को रटने के बजाय तकनीक पर ध्यान केंद्रित करें।
10. निष्कर्ष
कंप्यूटर का इतिहास अबैकस से आरंभ होकर कृत्रिम बुद्धिमत्ता तक की लंबी यात्रा है, जिसमें चार्ल्स बैबेज, पास्कल, लीबनीज, वॉन न्यूमैन और एकर्ट-माउचली जैसे वैज्ञानिकों का महत्वपूर्ण योगदान रहा। कंप्यूटर की पाँच पीढ़ियों ने वैक्यूम ट्यूब से लेकर माइक्रोप्रोसेसर तक तकनीक में क्रांतिकारी परिवर्तन किए और प्रत्येक पीढ़ी ने कंप्यूटर को अधिक सुलभ और शक्तिशाली बनाया। पीढ़ियों की तकनीक, उनके उदाहरण और प्रमुख आविष्कारकों का ज्ञान परीक्षा में उच्च अंक दिलाने में सहायक है, अतः इन तथ्यों को नियमित अभ्यास द्वारा सुदृढ़ करना चाहिए।