lazım anlıyorsunuz. İyi bilenler de bir havalı bir havalı… birçoğunun ağzından kelpetenle laf alıyorsunuz. Habire sisteminiz çöküyor, virüs diyorlar. Adam geliyor tık tık tık hallediyor sorunu. Bir şey soruyorsunuz verdiği cevaptan bir şey anlamıyorsunuz. Oturup internetin başına gecelerce o forum senin bu eğitici site benim sörf yapıyorsunuz. Ama bitmiyor meret, o kadar çok konu var ki…Gönül isterdi ki bir yazı dizisi olsun bu ve en temelden başlayıp örneğin yazılım üzerine bir eğitim serisi başlatalım. Ancak imkânlarım buna el vermediği ve okuyucu kitlesi her bilgi düzeyinde kişilerden oluştuğu için bu köşede mümkün olduğunca genel konulara değineceğim. Herkesin anlayacağı şekilde birşeyler anlatmaktır niyetimiz. Bu köşenin amacı illa ki bilgisayar - teknolojik gelişmeler ile ilgili konuları anlatmak değildir. Bazen birşeyler anlatacağım, bazen de konuya farklı gözlerle bakmaya çalışacağım. Bu ilk blog yazısında birçok kişinin çeşitli şekillerde bana sorduğu şu cevabı en zor ve sorulması en kolay soruya değineceğim: "bilgisayar nasıl çalışıyor?". Teknik detaylara pek girmeyeceğim, daha çok tarihsel arka planından bahsedeceğim için konu ile ilgili olmasanız bile bu metinden öğreneceğiniz birşeyler olacağını umuyorum."İçinde ne var" sorusuna, en kestirmeden "insanlığın tüm bilimsel birikimi var!" şeklinde bir cevap vermem, eğer biraz mürekkep yalamış, genel kültür sahibi ve olup biteni anlamayı seven biriyseniz sizi heyecanlandıracak, merakınızı gıdıklayacaktır. İnsanlığın tüm bilgi birikimi, çünkü en kallavisinden matematik, mantık bilimi, dehşetengiz fizik ve kimya vs. tüm bilimlerin bilgisayarın bileşenlerinin üretim süreçlerinde ciddi etkisi vardır. Evet, abartılı bir ifade değil bu, açıklayalım:
Bilgisayarın tam olarak nasıl çalıştığını bir kişinin bilmesi gerçekten imkansızdır. Bir bilgisayarda kullanılan tüm bileşenler birbirine benzer ama ayrı bilim-mühendislik alanlarına girmektedirler ve birçok parçanın tasarımını bir kişi değil bir ekip uzun bir çalışma ile yapmaktadır. Temelde elektronik devrelerden oluşsa da içindeki şeyleri kategorize edelim:Elektronik devre elemanları, silikon çipler, en baba çip olan işlemci (cpu).
Bilginin (çeşitli voltaj değerlerine bilgi denir) aktarıldığı veriyolları (veriyolu : kablo denemeyecek kadar ince kablo veya kablo). Elektronik devre elemanları ve çiplerden oluşan kartlar.
Bu sisteme bağlı çalışan CD, Disk gibi parçalar. Kasanın dışındaki parçalar : monitör, yazıcı, klavye, fare, webcam, hoparlör vs.Peki nasıl oluyor da oluyor? Binlerce adamın günlerce çalışarak yapabileceği hesaplamaları birkaç saniyede yapıyor, tüm dünyayı eskiden hayal bile edemeyeceğimiz şekilde harita harita, resim resim, video video gözlerimizin önüne, incecik bir levhaya seriyor, artık oldukça sık kullanılmaya başlayan ses tanıma teknolojisi ile söylediğiniz şeyleri yazıp yazıcıdan çıkarıyor, neredeyse gerçek gibi 3 boyutlu resimlerle filmlerde artık imkansız diye bir şey kalmıyor… Nasıl çalışıyor bu zamazingo?
Az önce değindiğim gibi nasıl çalıştığını tam olarak anlamak veya anlatmak imkansızdır. Ancak mantığını anlayabilir ve anlatabiliriz. Mantık deyince isabet etmiş olduk. Olay mantık bilimi ile başlıyor. Aristonun mantık ile ilgili teorilerini lisede öğrenmişsinizdir. Örneğin A = A ise A = B olamaz, A = A ise ve A = B ise ve A = C ise B = C olur gibi sorularla felsefe yazılılarında karşılaşınca "bu da ne yaw" diye sinirlenip kopyaya davranmışsınızdır. Önemli değil, o zaman kopya çekmiş olmanız şimdi anlatacaklarımı anlamanıza engel teşkil etmiyor. Aristotales önerilerin sadece iki durumdan birisini göstermesi üzerine kurulu bir mantıksal (lojik) sistem keşfetti: doğru ya da yanlış. Onun bu ikili önerme sistemi mantıkbilimin 4 temel kuramının gelişmesini sağladı: Özdeşlik Yasası (A, A dır), Zıtlıkların Eşitsizliği Yasası (A, A olmayana eşit değildir) , Hariç Tutulunabilirlik (A ya da A olmayan), Makul Çıkarım (A = B ve B = C ise A = C dir).
Bu temel mantık kuralları değişkenlerin sadece "doğru" ya da "yanlış" değerlerinden birini içermeleri halinde geçerlidir, ara değerlerin var olabilmesi durumunda geçerli değillerdir. Yine de deyimlerin "bir dereceye kadar" doğru ya da yanlış olabileceği "birden çok değerli" ya da "bulanık" mantıkbilim üzerine birçok ciddi çalışma yapılmıştır ve yapılmaktadır. Değişkenlerin alabileceği değerlerin sınırlanması onlarla ilgili kuram ve teoremlerin de değişmesine -doğal olarak- sebep olmaktadır.İngiliz matematikçi George Boole (1815 - 1864) Aristo nun mantıkbilimine sembolik bir şekil vermeye soyundu. Boole 1854 te bu konuyla ilgili bir tez yazdı. Tezin adı "Düşünce Bilimi Üzerine, Olasılıklar ve Mantığın Matematiksel Teorileri Hakkında Bir Araştırma" idi. Matematiksel bazı kuralları olabilecek iki değerle sınırlayarak (1 ve 0 - doğru ya da yanlış) yeniden kodladı. İşte onun sistemi Boolean Algebra (Boolean Matematiği - Cebiri) olarak anılır.
Boolean işlemlerde tüm miktarlar 0 ya da 1 değerlerinden birini alabilir. 2, -1, 0,5 gibi değerlere Boolean Cebirinde yer yoktur. Boolean Cebiri 0 ve 1 dışındaki ihtimallerin kabul edilmediği bir dünyadır. Bu bir çek defteriyle veya elektriksel devre elamanlarıyla ilgili işlemleri yaparken kullanabileceğiniz türden bir matematik değildir. George Boole den sonra Claude Shannon ise tüm elektriksel sinyallerin 1 (high-yüksek) ve 0 (low-alçak) şeklinde ifade edilerek boolean cebirinin açık ve kapalı devrelere nasıl uygulanacağını işledi. Shannon 'un 1938 de yazdığı "Röle ve Anahtar Devrelerin Sembolik Analizi" adlı tezi Boole 'un teorik çalışmasının kullanılabilir olmasını sağladı. Boole bizlere sayısal devrelerin tasarım ve analizi ile ilgili ne kadar önemli bir matematiksel araç verdiğini farketmemiştir…Peki 0 ve 1 ler nasıl oluşuyor silikon çipler içinde? Bu çipler içinde veya manyetik alanlar üzerinde bulunan ve voltaj saklayabilen mikroskobik hücrelere 0 ile 5 volt arasında bir voltaj yüklenmesi durumunu 1, 0 a yakın değerde bir voltaj yüklenmesini de 0 olarak kabul edebilirsiniz. Bu 1 ve 0 lara alemde "bit" deniyor. Bilgisayarın anladığı bilginin en küçük parçası olduğu için böyle küçük bir hayvanın isminin konduğunu düşünürseniz unutmazsınız. Bu bitlerden sekiz tanesini yanyana getirince oluşan diziye bir "byte" deniyor. Bayt tan sonra artık birimler 1024 katları şeklinde oluşuyor. 1024 bayt = 1 kilobyte (KB), 1024 KB=1 megabyte (MB), 1024 MB=10 gigabyte (GB) vs… Şimdi bu mikroskobik hücrelerden milyarlarcasının yanyana yerleştirildiğini ve saniyede bilmem kaç milyon tanesinin değerinin değiştirilerek çiplerin bağlı oldukları veriyollarından sonuç voltajların okunduğunu hayal edin.
Peki sonuç voltaj değerleri nasıl oluşuyor? Bu sorunun cevabı da tranzistörün icadında gizli. Tranzistör basit olarak 3 bacağı olan, bu bacaklardan ikisinden giren voltaj değerlerine göre 3. bacaktan bir voltaj ileten veya iletmeyen bir elektronik devre elemanıdır. Yukarıda bahsettiğimiz Boolean Cebirinin elektronik devrelere uygulanması tranzistörün icadıyla mümkün olmuştur. Belki duymuşsunuzdur, şu model CPU nun içinde bilmem kaç milyon tane tranzistör vardır derler. (Benimki E8200 - 400 milyon tranzistörlü). Evet vardır, yüzmilyonlarca tranzistör iki bacaktan giren bilgiye göre 3. bacaktan sonuçlar üretmektedir. Olayı basitleştirmek için böyle anlattım. Mikroişlemcilerin içindeki minimini tranzistörler farklı şekillerde entegre edilerek devasa hesap makinaları elde edilmektedir. Minicik bir CPU nun iç projesi hayret verici derecede büyüktür. Dev bir fabrikadan çok daha komplex projeler… Orada, kasanın içinde küçük fabrikalar var.
İşte boolean cebiri ve elektronik devrelere uygulanması ile ilgili keşifler, ardından da tranzistör ve diğer devre elemanlarının keşifleri bu gün baş döndürücü bir hızla gelişen teknoloji için atılmış en büyük adımlardır. Voltaj değerlerinin yukarıda bahsettiğim çipler, veriyolları ve devre elemanları üzerindeki durumlarına göre siz ekranda birşeyler görmektesiniz. Basitleştirilmiş misaller verelim: fareyi tıkladığınızda fare kablosunun bilgisayara bağlı olduğu yerde bir çipin içindeki bir hücre 2 ile 5 volt arasında bir değere kavuşuyor. İşlemci dediğimiz devasa projeli komplike çipin bacaklarından birinden giren bu voltaj işlemci içinde değerlendiriliyor, ekranın hangi noktasında tıklama yaptığınız hesaplanıyor. Bu tıklamanın bir karşılığı (düğme, menü elemanı, yazı, oyunda ölecek adam, vs) varsa gerekli program çalıştırılıyor.Klavyede bir harfe bastınız, bilgisayarınızın anakartında bulunan, klavye girişlerini dinleyen programcık bunu yine işlemciye bildiriyor. O da duruma göre gereken işlemi yapıyor. Sözgelimi ekranda "A" harfinin görünmesi gereken koordinatta belli noktacıklar siyah renge boyanıyor. Tabi bu örneklerdeki işlemleri kasanın içindeki tüm bileşenler beraber yapıyor, CPU, RAM, ekran kartı vs.Tüm sistem boolean cebirinin elektronik devrelere uyarlanması üzerine çalışıyor. Her çip üretici firmalarda çalışan bilim adamı ve mühendislerin uzun süren yoğun emekleriyle üretiliyor. Bu üretimleri kontrol eden ve standartları belirleyen uluslar arası otorite niteliğindeki kuruluşlar da son halini veriyor ve denetliyor. Çiplerin iş yapması için gerekli yazılımlar da aynı şekilde üretilip çiplere yükleniyor. Ardından siz - biz son kullanıcının kullandığı işletim sistemi (XP, Vista, Linux vs) ve programlar (explorır, wörd, egzel vs:) üretilip yükleniyor. Ve bilgisayar hayatımızın önemli bir parçası haline geliyor. Makinanın beyni olan CPU nun nasıl devasa tesislerde üretildiği ve projesinin ne acayip bir şey olduğu ile ilgili youtube veya diğer video kanallarında bulunan videolara göz atabilirsiniz. (yutubta "intel" yaz çıkar :)). Olayın sadece voltaj değerlerinin çipler ve diğer devre elemanları üzerindeki etkilerinden ibaret olduğunu anladınız. Bilgisayarın kendisi için üretilmiş yazılımlarla belirlenenler dışında hiçbir şey bilmediğini de anlayın. Bu çok çok çok yüksek hızlı ama aptal bir makinedir. Onu aptal olmaktan kurtarmak için yapay zeka çalışmaları yapılmaktadır. O konu da ayrı bir deryadır, meraklıysanız google amca bu konuda çok şey biliyor. Mantıkla ilgili birşeyler anlatmaya çalıştım, ne kadar başarılı oldum bilemiyorum. Çünkü konu çok uzun ve bu konuda dişe dokunur bir bilgi sahibi olmak için epeyce doküman okumak, çalışmak gerekiyor. Gerekli her dökümanı internette bulabilirsiniz. Bu kadar felsefe yeter diyenler için bilgisayarın kasasının içinde ne olduğunu hakikaten basitçe özetleyelim, bir bilgisayar alırken nelere dikkat etmeniz gerektiğini de biraz anlamış olursunuz:
- Anakart : Bir büyük elektronik karttır, tüm iç bileşenler bunun üzerine yerleşirler. FSB ile ifade edilen veriyolu hızının yüksek olması, bilinen bir marka olması ve üzerinde bulunan çip setinin güncel olması önemlidir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder