আধুনিক কম্পিউটারের উত্থান

গত পর্বে আমরা আধুনিক কম্পিউটারের সূচনা পর্যায় পর্যন্ত বিংশ শতাব্দীর প্রারম্ভ অবধি আলোচনা করেছিলাম। এ পর্বে আমরা কম্পিউটারের বিবর্তন এবং বর্তমান উন্নততম পর্যায়ে আসার ধাপগুলো আলোচনা করব। পাঠক জানতে পারবেন ট্যুরিং মেশিন, হার্ভার্ড মার্ক ১, কম্পিউটার বাগ, কলোসাস মার্ক ১, দ্য বম্ব, ENIAC, ভ্যাকুয়াম টিউব, ট্রানজিস্টর, সিলিকন ভ্যালি প্রভৃতি সম্পর্কে।

গত শতকে পৃথিবী দুটি বিশাল যুদ্ধ মোকাবিলা করে: প্রথম বিশ্বযুদ্ধ এবং দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধ। এর ফলে বিভিন্ন দেশে প্রচুর অভিবাসী বেড়ে যায়, পাশাপাশি বিশ্বজুড়েই ব্যবসা-বাণিজ্যের এক নতুন দিগন্ত উন্মোচিত হয়। লোকসংখ্যা যেরকম পুরো পৃথিবীতেই বাড়তে থাকে, তাই পাল্লা দিয়ে অটোমেশনের চাহিদাও বাড়তে থাকে। তাই ধীরে ধীরে পূর্বের ক্যাবিনেট আকারের কম্পিউটারগুলো কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করতে আকারে বড় হতে থাকে। এদের রক্ষণাবেক্ষণে প্রচুর শক্তি প্রয়োজন হতে থাকে, এ সমস্যাগুলো দূরীকরণে আরও উদ্ভাবন আসতে থাকে।

১৯৩০ সালে ম্যাসাচুসেটস ইন্সটিটিউট অফ টেকনোলজির (এমআইটি) ইঞ্জিনিয়ার ভ্যানেভার বুশ প্রথম অ্যানালগ কম্পিউটার তৈরি করেন। তিনি এর নাম দেন ‘ডিফারেন্সিয়াল অ্যানালাইজার’। এর দ্বারা ডিফারেন্সিয়াল সমীকরণ সমাধান করা যেত। এটি বেশ ফলপ্রসূ হয় এবং বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ে ব্যবহৃত হতে থাকে। আজকের দিনেও অ্যানালগ কম্পিউটার এবং অ্যানালগ-হাইব্রিড কম্পিউটার ব্যবহৃত হয় জটিল ডায়নামিক্যাল সিস্টেম সিম্যুলেট করতে, যেমন: নিউক্লিয়ার পাওয়ার প্লান্ট, এয়ারক্র্যাফট ফ্লাইট এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রভৃতিতে।

১৯৩৬ সালে অ্যালান ট্যুরিং একটি ইউনিভার্সাল মেশিন তৈরি করেন, যাকে পরবর্তীতে ট্যুরিং মেশিন বলা হয়। আধুনিক কম্পিউটারের ভিত্তি গড়ে দিয়েছিল এটি। গণনাক্ষম যেকোনো কিছু কম্পিউটিংয়ের আওতায় আনার ধারণা থেকেই এটি তৈরি করেন ট্যুরিং।

১৯৩৭ সালে আইওয়া স্টেট ইউনিভার্সিটির গণিত এবং পদার্থের অধ্যাপক জে. ভি. অ্যাটানাসফ প্রথম কোনো গিয়ার, বেল্ট বা শ্যাফট ছাড়াই কম্পিউটার তৈরির প্রচেষ্টা করেন। ১৯৪১ সালে তিনি এবং তার শিক্ষার্থী ক্লিফোর্ড বেরি এমন এক কম্পিউটার তৈরি করেন, যা যুগপৎ ২৯টি সমীকরণ সমাধান করতে পারতো। এটিই ইতিহাসে প্রথম ঘটনা, যেখানে কম্পিউটার তার আসল মেমোরিতে তথ্য স্টোর করে রেখেছিল। 

হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক হাওয়ার্ড আইকেন হিসাব-নিকাশের জন্য আরও আধুনিক যন্ত্র ডিজাইন করেন। ১৯৩৭ সালে কাজ শুরু করে তিনি চারটি জটিল যন্ত্র একীভূত করে তৈরি করেন মার্ক ১। আইবিএম আইকেনের সাথে যুক্ত হয়ে দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধে মিত্রশক্তির জন্য ১৯৩৯-৪৪ সালে এই ‘হার্ভার্ড মার্ক ১’ নামের অন্যতম বিশালাকার কম্পিউটারটি যাত্রা করে। এর পেছনে পরবর্তী কয়েক বছর কাজ করে আইকেন এই সিরিজের আরও কয়েকটি কম্পিউটার (হার্ভার্ড মার্ক ২, ৩, ৪) নিয়ে আসেন।

মার্ক ১ কম্পিউটারটির দৈর্ঘ্য ছিল ৫০ ফুটেরও (১৫ মিটার) বেশি। এর যন্ত্রাংশ ছিল প্রায় ৭,৬০,০০০টিরও বেশি, কানেকশন ৩০,০০,০০০টিরও বেশি, এবং তারগুলোর সম্মিলিত দৈর্ঘ্য দাঁড়াবে ৫ মাইলেরও বেশি। একে ম্যানহাটন প্রজেক্টের জন্য ব্যবহার করা হয়। এটি কন্ট্রোল তার দ্বারা মেকানিক্যাল রিলে সিস্টেমে কাজ করতো। এর ভরের কারণে অবস্থার পরিবর্তনে সময় বেশি লাগতো। ভালো একটি রিলে সেকেন্ডে ১৫ বার স্টেট চেঞ্জ করতে পারতো, যদিও সেটিও যথেষ্ট ছিল না। হার্ভার্ড মার্ক সেকেন্ডে তিনটি যোগ-বিয়োগ করতে পারতো, গুণ করতে ৬ সেকেন্ড আর ভাগ করতে লাগতো ১৫ সেকেন্ড। ত্রিকোণমিতির কোনো জটিল সমস্যা সমাধান করতে মিনিটের বেশি সময় লেগে যেত। শুধু তা-ই নয়, যন্ত্রগুলোতে পোকামাকড়ও আক্রমণ করতো। ১৯৪৭ সালের সেপ্টেম্বরে হার্ভার্ড মার্ক ১-এ বিজ্ঞানীগণ মৃত মথ পোকা খুঁজে পান। গ্রেস হপার সে সম্পর্কে পরবর্তীতে বলেন,

From then on, when anything went wrong with a computer, we said it had bugs in it.

এভাবেই ‘কম্পিউটার বাগ’ শব্দবন্ধের উৎপত্তি। ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল কম্পিউটারের বিবিধ সমস্যা দূরীকরণে বিকল্প প্রয়োজন ছিল। 

১৯০৪ সালে ব্রিটিশ পদার্থবিদ জন ফ্লেমিং নতুন এক ইলেকট্রিক্যাল উপাদান ‘থার্মিয়োনিক ভালভ’ উদ্ভাবন করেছিলেন। এটিই ছিল ইতিহাসের প্রথম ভ্যাকুয়াম টিউব। এই ভ্যাকুয়াম টিউব একে তো ছিল ভঙ্গুর, তার উপর ছিল ব্যয়বহুলও। কিন্তু এটি তৎকালীন অন্যতম সেরা এক উদ্ভাবন ছিল। এই যুগান্তকারী আবিষ্কারের ফলে কম্পিউটার যাত্রা শুরু করল ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল থেকে ইলেক্ট্রনিক যুগে!

১৯৪৩ সালের ডিসেম্বরে কম্পিউটারের ইতিহাসে প্রথম বৃহৎ অর্থে ভ্যাকুয়াম টিউব ব্যবহৃত হয় ‘কলোসাস মার্ক ১’-এ, যা তৈরি করেন ইঞ্জিনিয়ার টমি ফ্লাওয়ার। এটি নাৎসি সঙ্কেতগুলো ডিক্রিপ্ট করতে কাজ করতো। ঠিক দু’বছর আগে অ্যালান ট্যুরিং (যাকে ফাদার অফ কম্পিউটার সায়েন্সও বলা হয়) এরকমই একটি ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল ডিভাইস ‘দ্য বম্ব’ তৈরি করেন। এটিও নাৎসি যোগাযোগ বিচ্ছিন্ন করতে তৈরি হয়েছিল। যা-ই হোক, কলোসাসকে বলা হয় প্রথম প্রোগ্রামেবল ইলেক্ট্রনিক কম্পিউটার।

১৯৩৯ সালেই বেল ল্যাবরেটরিতে বিজ্ঞানী জর্জ স্টিবিজ ‘The Complex Number Calculator (CNC)’ তৈরি করেন। ১৯৪০ সালে ডার্টমাউথ কলেজে আয়োজিত অ্যামেরিকান ম্যাথমেটিক্যাল সোসাইটির সভায় তিনি এটি প্রদর্শন করেন। এটি ছিল ইতিহাসে প্রথম দূর-নিয়ন্ত্রিত কম্পিউটিং। ১৯৪৫ সালে হাঙ্গেরীয় বংশোদ্ভূত বিজ্ঞানী জন ফন নিউম্যান এডভ্যাকের উপর তার বিখ্যাত লেখা ‘First Draft of a Report on the EDVAC‘ প্রকাশ করেন। তিনি এতে দেখান যে, কম্পিউটিংয়ের জন্য প্লাগবোর্ড, পাঞ্চকার্ড এ জাতীয় জিনিসগুলো গৌণ। এগুলো ছাড়াও স্টোরড-প্রোগ্রাম বেজড কম্পিউটার আর্কিটেকচার সম্ভব। বিশ্বযুদ্ধ শেষ হলে তিনি তার পেপারের উপর আরও কাজ করেন। 

১৯৪৬ সালে পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের দুজন বিজ্ঞানী জন মার্কলি এবং জে. প্রেসপার একার্ট ‘ENIAC’ (Electronic Numerical Integrator And Calculator) তৈরি করেন। এটিই ছিল ইতিহাসের প্রথম প্রকৃত জেনারেল পারপাস, প্রোগ্রামেবল এবং ইলেক্ট্রনিক কম্পিউটার। এনিয়াক সেকেন্ডে পাঁচ সহস্রাধিক দশ অংকের যোগ-বিয়োগ করতে পারতো। এ যন্ত্রগুলো ভ্যাকুয়াম টিউব দিয়ে চলতো, যার কিছু সীমাবদ্ধতা ছিল। খরচ-আকার কমিয়ে আনতে এবং রিলায়েবিলিটি বাড়াতে নতুন একটা কিছুর প্রয়োজন অনুভূত হচ্ছিল, আর তা হলো ইলেক্ট্রনিক সুইচ। 

১৯৪৭ সালে বেল ল্যাবরেটরির তিন বিজ্ঞানী জন বার্ডন, ওয়াল্টার ব্রাটেন এবং উইলিয়াম শকলি ট্রানজিস্টর আবিষ্কার করেন। এর ফলে কম্পিউটার জগতে এক নতুন যুগের সূচনা হয়। এমনকি সর্বপ্রথম উদ্ভাবিত ট্রানজিস্টর সেকেন্ডে ১০,০০০ বার অবস্থার পরিবর্তন করতে সক্ষম হয়েছিল!

ট্রানজিস্টরে সলিড স্টেট কম্পোনেন্ট ব্যবহৃত হয়, যা আকারে ছোট হলেও পুরোদমে কাজ করতে সক্ষম। ১৯৫৭ সালে ‘আইবিএম ৬০৮’ তৈরি হয়, যেটি ছিল পুরোপুরি ট্রানজিস্টর-নির্ভর কমার্শিয়াল কম্পিউটার। এতে ৩০০০ ট্রানজিস্টর ব্যবহৃত হয়েছিল। এটি প্রায় ৮০টি গুণ-ভাগ প্রতি সেকেন্ডে করতে পারতো। দ্রুতই আইবিএম তাদের সকল প্রোডাক্ট ট্রানজিস্টর-ভিত্তিক করে ফেলে। আজকের দিনের কম্পিউটারে ৫০ ন্যানোমিটারেরও ছোট ট্রানজিস্টর ব্যবহৃত হয়, যেখানে একটি A4 কাগজের শিটের প্রস্থই প্রায় ২৯,৭০,০০,০০০ ন্যানোমিটার! এগুলো শুধু ছোটই নয়, সুপার ফাস্ট এবং টেকসইও। সেকেন্ডে মিলিয়নের বেশি স্টেট পাল্টাতে পারে, সাথে দশকের পর দশক ধরে টিকেও থাকে! 

ট্রানজিস্টরের এই ক্রমোন্নতির অনেকাংশই সাধিত হয় ক্যালিফোর্নিয়ার স্যান ফ্রান্সিসকো এবং স্যান হোজে শহরের মাঝের স্যান্টা ক্লারা ভ্যালিতে। সেমিকন্ডাক্টর তৈরিতে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হত সিলিকন, তাই এই অঞ্চল দ্রুতই পরিচিতি পায় ‘সিলিকন ভ্যালি’ নামে। উইলিয়াম শকলি সেখানে শকলি সেমিকন্ডাক্টর প্রতিষ্ঠা করেন। এর কর্মীরা পরবর্তীতে ফেয়ারচাইল্ড সেমিকন্ডাক্টর প্রতিষ্ঠা করেন, যার কর্মীরা আরও পরে প্রতিষ্ঠা করেন বর্তমান পৃথিবীর সবচেয়ে বড় কম্পিউটার চিপ তৈরির প্রতিষ্ঠান ইনটেল (intel)। 

১৯৫১ সালে অ্যামেরিকান সেন্সাস ব্যুরোর কাছে প্রথম ‘UNIVAC’ কম্পিউটার হস্তান্তর করা হয়। এটি তৈরি করেছিল রেমন্ড র‍্যান্ড কোম্পানি। ১৯৫৪ সালে আইবিএম তাদের বহুল বিক্রি হওয়া ‘IBM 650 magnetic drum calculator’ বাজারে ছাড়ে। প্রথম এক বছরেই ৪৫০ ইউনিট বিক্রি হয়ে যায়। বিশ্ববিদ্যালয়গুলোতেও এটি ব্যাপক জনপ্রিয়তা অর্জন করতে সক্ষম হয়।

১৯৬৬ সালে এইচপি তাদের প্রথম কম্পিউটার HP 2116A বাজারে আনে। উল্লেখ্য, ১৯৩৯ সালে কোম্পানিটি বিল হিউলেট ও ডেভ প্যাকার্ড কর্তৃক প্রতিষ্ঠিত হয়। ১৯৭১ সালে কোম্পানিটি তাদের আশ্চর্যকর প্রোডাক্ট HP-35 handheld calculator লঞ্চ করে। এটি দুই দশক ধরে অপ্রতিদ্বন্দ্বীভাবে ক্যালকুলেটর বাজারে রাজত্ব করে। এর ছোটখাট আকারের ফলে শার্টের পকেটে সহজেই এঁটে যেত। এতে ত্রিকোণমিতিক বা লগারিদমীয় হিসাব খুব সহজেই করা যেত। একই বছরেই ইনটেল তাদের প্রথম মাইক্রোপ্রোসেসর বাজারে আনে। জাপানি এক ক্যালকুলেটরের জন্য এটি বানিয়েছিল তারা। 

১৯৭৬ সালে স্টিভ ওজনিয়াক ‘অ্যাপল ১’-এর ডিজাইন করেন, যার মার্কেটিং করেন বন্ধু স্টিভ জবস। এর সাফল্যে তারা অ্যাপল কোম্পানি প্রতিষ্ঠা করে ফেলেন এবং পরের বছরেই ‘অ্যাপল ২’ লঞ্চ করেন যেটি পরবর্তী দুই দশকে মিলিয়নের পর মিলিয়ন বিক্রি হতে থাকে। ১৯৭৯ সালে মটোরোলা কোম্পানি তাদের মাইক্রোপ্রোসেসর Motorola 68000 বাজারে ছাড়ে। এটি সমসাময়িক অন্যান্য চিপ থেকে ছিল অনেক এগিয়ে। হাই কোয়ালিটি পারফরম্যান্সের কারণে এটি আলাদা করে সবার নজর কাড়ে। 

১৯৮১ সালে আইবিএম তাদের নিজস্ব প্রথম পার্সোনাল কম্পিউটার (পিসি) বাজারে আনে, যার অফিসিয়াল নাম ছিল IBM Model 5150। এর অপারেটিং সিস্টেম ছিল Microsoft এর MS-DOS এবং প্রসেসর হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছিল ইনটেলের ৪.৭৭ মেগাহার্জ 8088 মাইক্রোপ্রোসেসর।

১৯৮৩ সালে অ্যাপল তাদের লিসা কম্পিউটার বাজারে আনে। এতে প্রথম গ্র্যাফিক্যাল ইউজার ইন্টারফেস (GUI) ব্যবহৃত হয়। পরের বছরই তারা ম্যাকিন্টোশ নিয়ে আসে। এতে প্রথম মাউস ব্যবহার করা হয়েছিল। এরই ধারাবাহিকতায় ১৯৮৫ সালে মাইক্রোসফটও তাদের ‘উইন্ডোজ’ অপারেটিং সিস্টেম নিয়ে আসে। 

১৯৮৯ সালে অ্যাপল নিয়ে আসে পোর্টেবল ম্যাকিন্টোশ, যার ধারাবাহিকতায় দু’বছর পর তারা পাওয়ারবুক সিরিজের ল্যাপটপ নিয়ে হাজির হয়। এতে বিল্ট-ইন ট্র্যাকবল ব্যবহার করে তারা। ইদানিংকালের টাচপ্যাডগুলোর সঙ্গে যার সাদৃশ্য নিয়ে বলাই বাহুল্য। 

তাদের এই মডেল নব্বইয়ের দশকের ল্যাপটপ বাজারে রোল মডেল হয়ে যায়। সে বছরই ব্যাবেজের সেই ঐতিহাসিক ডিফারেন্স ইঞ্জিন তৈরি করতে সক্ষম হন বিজ্ঞানীরা। 

এভাবেই ক্রমাগত বিবর্তনের মধ্য দিয়ে গিয়ে আজকের এই আধুনিকতম অবস্থানে এসে পৌঁছেছে কম্পিউটার।