History of computer science
कंप्यूटर विज्ञान का इतिहास कंप्यूटर विज्ञान के आधुनिक विषय से बहुत पहले शुरू हुआ था, जो आमतौर पर गणित या भौतिकी जैसे रूपों में दिखाई देता है। पिछली शताब्दियों के विकास ने उस अनुशासन का संकेत दिया जिसे हम अब कंप्यूटर विज्ञान के रूप में जानते हैं। यांत्रिक आविष्कारों और गणितीय सिद्धांतों से लेकर आधुनिक कंप्यूटर अवधारणाओं और मशीनों की ओर इस प्रगति ने एक प्रमुख शैक्षणिक क्षेत्र के विकास, पश्चिमी दुनिया में बड़े पैमाने पर तकनीकी प्रगति और एक विशाल विश्वव्यापी व्यापार और संस्कृति का आधार बनाया। प्रागैतिहासिक गणना में उपयोग के लिए सबसे पहला ज्ञात उपकरण एबेकस था, जिसे सुमेर में 2700 और 2300 ईसा पूर्व के बीच की अवधि में विकसित किया गया था। सुमेरियन के अबेकस में क्रमिक स्तंभों की एक तालिका शामिल थी जो उनकी लिंगानुपात संख्या प्रणाली के परिमाण के क्रमिक क्रम को सीमित करती थी। उपयोग की इसकी मूल शैली कंकड़ के साथ रेत में खींची गई रेखाओं द्वारा थी। एक अधिक आधुनिक डिजाइन के अबासी का उपयोग आज भी गणना उपकरण के रूप में किया जाता है, जैसे कि चीनी अबैकस। प्राचीन भारत में 5वीं शताब्दी ईसा पूर्व में, व्याकरणविद् पाणिनि ने 3959 नियमों में संस्कृत के व्याकरण को तैयार किया जिसे अष्टध्यायी के रूप में जाना जाता है जो अत्यधिक व्यवस्थित और तकनीकी था। पाणिनी ने मेटरुल्स, परिवर्तन और पुनरावृत्तियों का उपयोग किया। एंटीकाइथेरा तंत्र को एक प्रारंभिक यांत्रिक एनालॉग कंप्यूटर माना जाता है। इसे खगोलीय स्थितियों की गणना करने के लिए बनाया गया था। इसकी खोज 1901 में काइथेरा और क्रेते के बीच ग्रीक द्वीप एंटीकाइथेरा के एंटीकाइथेरा मलबे में की गई थी, और यह लगभग 100 ईसा पूर्व का है। मैकेनिकल एनालॉग कंप्यूटर उपकरण एक हजार साल बाद मध्ययुगीन इस्लामी दुनिया में फिर से दिखाई दिए और मुस्लिम खगोलविदों द्वारा विकसित किए गए, जैसे कि अबू रेहान अल-बिरूनी द्वारा मैकेनिकल गियर एस्ट्रोलेब, और जाबिर इब्न अफ्लाह द्वारा टॉर्केटम। साइमन सिंह के अनुसार, मुस्लिम गणितविदों ने क्रिप्टोग्राफी में भी महत्वपूर्ण प्रगति की, जैसे कि एल्किंडस द्वारा क्रिप्टानालिसिस और आवृत्ति विश्लेषण का विकास। प्रोग्राम करने योग्य मशीनों का आविष्कार मुस्लिम इंजीनियरों द्वारा भी किया गया था, जैसे कि बानो मूसा भाइयों द्वारा स्वचालित बांसुरी वादक, इसी तरह की जटिलता की तकनीकी कलाकृतियाँ 14 वीं शताब्दी के यूरोप में यांत्रिक खगोलीय घड़ियों के साथ दिखाई दीं। जब जॉन नेपियर ने 17वीं शताब्दी की शुरुआत में कम्प्यूटेशनल उद्देश्यों के लिए लघुगणक की खोज की, तो आविष्कारकों और वैज्ञानिकों द्वारा गणना उपकरण बनाने में काफी प्रगति हुई। 1623 में विल्हेम स्किकार्ड ने एक गणना मशीन तैयार की, लेकिन परियोजना को छोड़ दिया, जब उन्होंने जिस प्रोटोटाइप का निर्माण शुरू किया था, वह 1624 में आग से नष्ट हो गया था। 1640 के आसपास, एक प्रमुख फ्रांसीसी गणितशास्त्री ब्लेज़ पास्कल ने अलेक्जेंड्रिया के यूनानी गणितशास्त्री हीरो द्वारा वर्णित एक डिजाइन के आधार पर एक यांत्रिक जोड़ उपकरण का निर्माण किया। फिर 1672 में गॉटफ्राइड विल्हेम लीबनिज़ ने स्टेप्ड रेकनर का आविष्कार किया जिसे उन्होंने 1694 में पूरा किया। 1837 में चार्ल्स बैबेज ने पहली बार अपने विश्लेषणात्मक इंजन का वर्णन किया जिसे आधुनिक कंप्यूटर के लिए पहले डिजाइन के रूप में स्वीकार किया जाता है। विश्लेषणात्मक इंजन में विस्तार योग्य स्मृति, एक अंकगणितीय इकाई और तर्क प्रसंस्करण क्षमताएँ थीं जो लूप और सशर्त शाखाओं के साथ एक प्रोग्रामिंग भाषा की व्याख्या करने में सक्षम थीं। हालांकि कभी नहीं बनाया गया, डिजाइन का व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है और इसे ट्यूरिंग के समकक्ष माना जाता है। विश्लेषणात्मक इंजन की स्मृति क्षमता 1 किलोबाइट से कम और घड़ी की गति 10 हर्ट्ज से कम होती। पहले आधुनिक कंप्यूटरों को डिजाइन करने से पहले गणित और इलेक्ट्रॉनिक्स सिद्धांत में काफी प्रगति की आवश्यकता थी। द्विआधारी तर्क गॉटफ्राइड विल्हेम लीबनिज़ 1702 में, गॉटफ्राइड विल्हेम लीबनिज़ ने द्विआधारी संख्या प्रणाली पर अपने लेखन के साथ एक औपचारिक, गणितीय अर्थ में तर्क का विकास किया। लीबनिज ने द्विआधारी प्रणाली को सरल बनाया और संयोजन, विच्छेदन, निषेध, पहचान, समावेश और खाली समूह जैसे स्पष्ट तार्किक गुणों को व्यक्त किया। उन्होंने लैग्रैन्जियन अंतर्वेशन और एल्गोरिदमिक सूचना सिद्धांत का अनुमान लगाया। उनके कलन अनुपातक ने सार्वभौमिक ट्यूरिंग मशीन के पहलुओं का अनुमान लगाया। 1961 में, नॉर्बर्ट वीनर ने सुझाव दिया कि लीबनिज़ को साइबरनेटिक्स का संरक्षक संत माना जाना चाहिए। वीनर को उद्धृत किया गया है "वास्तव में, एक कंप्यूटिंग मशीन का सामान्य विचार और कुछ नहीं बल्कि लीबनिज़ के कैलकुलस रेशियोसिनेटर का मशीनीकरण है।" लेकिन जॉर्ज बूल को 1854 में अपने बूलियन बीजगणित को एक पूरी प्रणाली के साथ प्रकाशित करने में एक सदी से भी अधिक समय लगा, जिसने कम्प्यूटेशनल प्रक्रियाओं को गणितीय रूप से प्रतिरूपित करने की अनुमति दी। इस समय तक, द्विआधारी पैटर्न द्वारा संचालित पहले यांत्रिक उपकरणों का आविष्कार किया जा चुका था। औद्योगिक क्रांति ने कई कार्यों के मशीनीकरण को आगे बढ़ाया था, और इसमें बुनाई भी शामिल थी। पंच्ड कार्ड 1801 में जोसेफ मैरी जैक्वार्ड के करघे को नियंत्रित करते थे, जहाँ कार्ड में एक छेद द्विआधारी का संकेत देता था और एक अप्रकाशित स्थान द्विआधारी शून्य का संकेत देता था। जैक्वार्ड का करघा कंप्यूटर होने से बहुत दूर था, लेकिन यह दर्शाता है कि मशीनों को द्विआधारी प्रणालियों द्वारा चलाया जा सकता है। एक विषय के उद्भव चार्ल्स बैबेज और अदा लवलेस चार्ल्स बैबेज को अक्सर कंप्यूटिंग के पहले अग्रदूतों में से एक माना जाता है। 1810 के दशक की शुरुआत में, बैबेज के पास यंत्रवत रूप से संख्याओं और तालिकाओं की गणना करने की दृष्टि थी। इसे वास्तविकता में रखते हुए, बैबेज ने 8 दशमलव अंकों तक की संख्याओं की गणना करने के लिए एक कैलकुलेटर तैयार किया। इस विचार की सफलता को जारी रखते हुए, बैबेज ने एक ऐसी मशीन विकसित करने के लिए काम किया जो 20 दशमलव स्थानों तक की संख्याओं की गणना कर सकती थी। 1830 के दशक तक, बैबेज ने एक ऐसी मशीन विकसित करने की योजना बनाई थी जो अंकगणितीय संचालन करने के लिए छिद्रित कार्ड का उपयोग कर सकती थी। मशीन स्मृति इकाइयों में संख्याओं को संग्रहीत करेगी, और क्रमिक नियंत्रण का एक रूप होगा। इसका मतलब है कि एक ऑपरेशन को दूसरे से पहले इस तरह से किया जाएगा कि मशीन एक जवाब देगी और विफल नहीं होगी। इस मशीन को "विश्लेषणात्मक इंजन" के रूप में जाना जाना था, जो आधुनिक कंप्यूटर का पहला सही प्रतिनिधित्व था। एडा लवलेस (ऑगस्टा एडा बायरन) को कंप्यूटर प्रोग्रामिंग के अग्रणी के रूप में श्रेय दिया जाता है और उन्हें एक गणितीय प्रतिभा के रूप में माना जाता है। लवलेस ने चार्ल्स बैबेज के साथ सहायक के रूप में काम करना शुरू किया, जबकि बैबेज अपने "एनालिटिकल इंजन" पर काम कर रहे थे, जो पहला मैकेनिकल कंप्यूटर था। बैबेज के साथ अपने काम के दौरान, अदा लवलेस पहले कंप्यूटर एल्गोरिदम की डिजाइनर बन गईं, जिसमें बर्नौली संख्याओं की गणना करने की क्षमता थी, हालांकि यह तर्कपूर्ण है क्योंकि चार्ल्स अंतर इंजन और इसके परिणामस्वरूप इसके अनुरूप अंतर आधारित एल्गोरिदम को डिजाइन करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिससे वे पहले कंप्यूटर एल्गोरिदम डिजाइनर बन गए। इसके अलावा, बैबेज के साथ लवलेस के काम के परिणामस्वरूप भविष्य के कंप्यूटरों की उनकी भविष्यवाणी न केवल गणितीय गणना करने के लिए थी, बल्कि गणितीय या नहीं, प्रतीकों में भी हेरफेर करने के लिए थी। हालाँकि वह अपने काम के परिणाम कभी नहीं देख सकीं, क्योंकि उनके जीवनकाल में "विश्लेषणात्मक इंजन" का निर्माण नहीं किया गया था, 1840 के दशक से शुरू होने वाले बाद के वर्षों में उनके प्रयासों पर किसी का ध्यान नहीं गया। बैबेज के बाद प्रारंभिक विश्लेषणात्मक इंजन डिजाइन, हालांकि पहले उनके पहले के काम से अनजान थे, पर्सी लुडगेट थे, जो डबलिन, आयरलैंड में एक मकई व्यापारी के क्लर्क थे। उन्होंने स्वतंत्र रूप से एक प्रोग्रामेबल मैकेनिकल कंप्यूटर तैयार किया, जिसका वर्णन उन्होंने 1909 में प्रकाशित एक कार्य में किया था। दो अन्य आविष्कारक, लियोनार्डो टोरेस क्यूवेडो और वैनेवर बुश ने भी बैबेज के काम पर आधारित शोध का अनुसरण किया। ऑटोमैटिक्स पर अपने निबंध (1914) में, टोरेस ने एक विश्लेषणात्मक इलेक्ट्रोमैकेनिकल मशीन तैयार की जिसे केवल-पढ़ने वाले प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित किया गया था और फ्लोटिंग-पॉइंट अंकगणित के विचार को पेश किया। 1920 में, अंकमापक के आविष्कार की 100वीं वर्षगांठ मनाने के लिए, उन्होंने पेरिस में इलेक्ट्रोमैकेनिकल अंकमापक प्रस्तुत किया, जिसमें एक (संभवतः दूरस्थ) टाइपराइटर से जुड़ी एक अंकगणितीय इकाई शामिल थी, जिस पर आदेश टाइप किए जा सकते थे और परिणाम स्वचालित रूप से मुद्रित हो सकते थे। बुश के पेपर इंस्ट्रूमेंटल एनालिसिस (1936) में बैबेज के डिजाइन को लागू करने के लिए मौजूदा आईबीएम पंच कार्ड मशीनों का उपयोग करने पर चर्चा की गई। उसी वर्ष उन्होंने इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर के निर्माण की समस्याओं की जांच करने के लिए रैपिड अंकगणितीय मशीन परियोजना शुरू की। चार्ल्स सैंडर्स पियर्से और इलेक्ट्रिकल स्विचिंग सर्किट 1886 के एक पत्र में, चार्ल्स सैंडर्स पियर्से ने वर्णन किया कि इलेक्ट्रिकल स्विचिंग सर्किट द्वारा तार्किक संचालन कैसे किया जा सकता है। 1880-81 के दौरान उन्होंने दिखाया कि अकेले NOR गेट्स (या वैकल्पिक रूप से अकेले NAND गेट्स) का उपयोग अन्य सभी लॉजिक गेट्स के कार्यों को पुनः पेश करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन इस पर यह काम 1933 तक अप्रकाशित था। पहला प्रकाशित प्रमाण हेनरी एम. शेफर द्वारा 1913 में किया गया था, इसलिए NAND तार्किक संचालन को कभी-कभी शेफर स्ट्रोक कहा जाता है; तार्किक NOR को कभी-कभी पियर्से का तीर कहा जाता है। नतीजतन, इन द्वारों को कभी-कभी सार्वभौमिक तर्क द्वार कहा जाता है। आखिरकार, वैक्यूम ट्यूबों ने तर्क संचालन के लिए रिले को बदल दिया। 1907 में ली डी फॉरेस्ट के फ्लेमिंग वाल्व के संशोधन का उपयोग लॉजिक गेट के रूप में किया जा सकता है। लुडविग विट्गेंस्टीन ने ट्रैक्टेटस लॉजिको-फिलोसोफिकस (1921) के प्रस्ताव 5.101 के रूप में 16-पंक्ति सत्य तालिका का एक संस्करण पेश किया। संयोग परिपथ के आविष्कारक वाल्थेर बोथे को 1924 में पहले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक एंड गेट के लिए भौतिकी में 1954 के नोबेल पुरस्कार का हिस्सा मिला। कोनराड ज़्यूस ने अपने कंप्यूटर जेड1 (1935 से 1938 तक) के लिए इलेक्ट्रोमैकेनिकल लॉजिक गेट्स का डिजाइन और निर्माण किया। 1930 के दशक तक और उसके दौरान, इलेक्ट्रिकल इंजीनियर गणितीय और तर्क समस्याओं को हल करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का निर्माण करने में सक्षम थे, लेकिन अधिकांश ने किसी भी सैद्धांतिक कठोरता के अभाव में एक तदर्थ तरीके से ऐसा किया। यह 1930 के दशक में स्विचिंग सर्किट सिद्धांत के साथ बदल गया। 1934 से 1936 तक, अकीरा नाकाशिमा, क्लाउड शैनन और विक्टर शेटकोव ने पत्रों की एक श्रृंखला प्रकाशित की जिसमें दिखाया गया कि दो-मूल्यवान बूलियन बीजगणित, स्विचिंग सर्किट के संचालन का वर्णन कर सकते हैं। तर्क करने के लिए विद्युत स्विचों के गुणों का उपयोग करने की यह अवधारणा, मूल अवधारणा है जो सभी इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटरों को रेखांकित करती है। स्विचिंग सर्किट सिद्धांत ने आधुनिक प्रौद्योगिकी के लगभग सभी क्षेत्रों में डिजिटल सिस्टम डिजाइन के लिए गणितीय नींव और उपकरण प्रदान किए। स्नातक दर्शनशास्त्र की कक्षा लेते समय, शैनन को बूल के काम से अवगत कराया गया था, और उन्होंने माना कि इसका उपयोग तर्क समस्याओं को हल करने के लिए इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले (तब टेलीफोन रूटिंग स्विच में उपयोग किया जाता था) की व्यवस्था करने के लिए किया जा सकता है। उनका शोध प्रबंध व्यावहारिक डिजिटल सर्किट डिजाइन की नींव बन गया जब यह द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान और उसके बाद इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग समुदाय के बीच व्यापक रूप से जाना जाने लगा। एलन ट्यूरिंग और ट्यूरिंग मशीन 1920 के दशक से पहले, कंप्यूटर (कभी-कभी कंप्यूटर) मानव क्लर्क थे जो गणना करते थे। वे आमतौर पर एक भौतिक विज्ञानी के नेतृत्व में होते थे। वाणिज्य, सरकारी और अनुसंधान प्रतिष्ठानों में हजारों कंप्यूटरों को नियोजित किया गया था। इनमें से कई क्लर्क जिन्होंने मानव कंप्यूटर के रूप में काम किया, वे महिलाएँ थीं। कुछ ने कैलेंडर के लिए खगोलीय गणना की, अन्य ने सेना के लिए बैलिस्टिक टेबल की। 1920 के दशक के बाद, अभिव्यक्ति कंप्यूटिंग मशीन किसी भी मशीन को संदर्भित करती है जो मानव कंप्यूटर का काम करती है, विशेष रूप से जो चर्च-ट्यूरिंग थीसिस के प्रभावी तरीकों के अनुसार है। थीसिस में कहा गया है कि एक गणितीय विधि प्रभावी है यदि इसे उन निर्देशों की सूची के रूप में निर्धारित किया जा सकता है जिनका पालन कागज और पेंसिल के साथ एक मानव क्लर्क द्वारा किया जा सकता है, जब तक कि आवश्यक हो, और बिना सरलता या अंतर्दृष्टि के। निरंतर मूल्यों के साथ गणना करने वाली मशीनों को एनालॉग प्रकार के रूप में जाना जाने लगा। उन्होंने ऐसी मशीनरी का उपयोग किया जो निरंतर संख्यात्मक मात्राओं का प्रतिनिधित्व करती थी, जैसे कि शाफ्ट रोटेशन का कोण या विद्युत क्षमता में अंतर। डिजिटल मशीनरी, एनालॉग के विपरीत, एक संख्यात्मक मूल्य की स्थिति प्रदान करने और प्रत्येक व्यक्तिगत अंक को संग्रहीत करने में सक्षम थी। तेज मेमोरी उपकरणों के आविष्कार से पहले डिजिटल मशीनरी में डिफरेंस इंजन या रिले का उपयोग किया जाता था। 1940 के दशक के अंत में इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल मशीनरी की शुरुआत आम होने के साथ ही वाक्यांश कंप्यूटिंग मशीन ने धीरे-धीरे केवल कंप्यूटर को रास्ता दिया। ये कंप्यूटर उन गणनाओं को करने में सक्षम थे जो पिछले मानव क्लर्कों द्वारा की गई थीं। चूंकि डिजिटल मशीनों द्वारा संग्रहीत मूल्य एनालॉग उपकरणों जैसे भौतिक गुणों से बंधे नहीं थे, इसलिए डिजिटल उपकरण पर आधारित एक तार्किक कंप्यूटर कुछ भी करने में सक्षम था जिसे "विशुद्ध रूप से यांत्रिक" के रूप में वर्णित किया जा सकता था। एलन ट्यूरिंग द्वारा बनाई गई सैद्धांतिक ट्यूरिंग मशीन, इस तरह के हार्डवेयर के गुणों का अध्ययन करने के लिए सिद्धांतित एक काल्पनिक उपकरण है। आधुनिक कंप्यूटर विज्ञान की गणितीय नींव कर्ट गोडेल ने अपनी अपूर्णता प्रमेय (1931) के साथ रखी। इस प्रमेय में, उन्होंने दिखाया कि एक औपचारिक प्रणाली के भीतर क्या साबित और गलत साबित किया जा सकता है, इसकी सीमाएँ थीं। इसने गोडेल और अन्य लोगों द्वारा इन औपचारिक प्रणालियों को परिभाषित करने और उनका वर्णन करने के लिए काम किया, जिसमें म्यू-पुनरावर्ती कार्य और लैम्ब्डा-परिभाषित कार्य जैसी अवधारणाएं शामिल हैं। 1936 में एलन ट्यूरिंग और अलोंजो चर्च ने स्वतंत्र रूप से, और साथ में, एक एल्गोरिथ्म के औपचारिकरण की शुरुआत की, जिसमें गणना की जा सकती है, और कंप्यूटिंग के लिए एक "विशुद्ध रूप से यांत्रिक" मॉडल। यह चर्च-ट्यूरिंग थीसिस बन गया, जो इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर जैसे यांत्रिक गणना उपकरणों की प्रकृति के बारे में एक परिकल्पना है। थीसिस में कहा गया है कि कोई भी गणना जो संभव है, कंप्यूटर पर चलने वाले एल्गोरिदम द्वारा की जा सकती है, बशर्ते कि पर्याप्त समय और भंडारण स्थान उपलब्ध हो। 1936 में, एलन ट्यूरिंग ने ट्यूरिंग मशीनों पर अपना मौलिक काम भी प्रकाशित किया, एक अमूर्त डिजिटल कंप्यूटिंग मशीन जिसे अब केवल यूनिवर्सल ट्यूरिंग मशीन के रूप में जाना जाता है। इस मशीन ने आधुनिक कंप्यूटर के सिद्धांत का आविष्कार किया और यह संग्रहीत प्रोग्राम अवधारणा का जन्मस्थान था जिसका उपयोग लगभग सभी आधुनिक कंप्यूटर करते हैं। इन काल्पनिक मशीनों को औपचारिक रूप से गणितीय रूप से निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि कंप्यूटिंग क्षमता पर सीमाओं को ध्यान में रखते हुए क्या गणना की जा सकती है। यदि एक ट्यूरिंग मशीन कार्य को पूरा कर सकती है, तो इसे ट्यूरिंग कम्प्यूटेबल माना जाता है। लॉस एलामोस के भौतिक विज्ञानी स्टेनली फ्रैंकल ने एक पत्र में ट्यूरिंग के 1936 के पेपर के मौलिक महत्व के बारे में जॉन वॉन न्यूमैन के दृष्टिकोण का वर्णन किया हैः प्रारंभिक कंप्यूटर हार्डवेयर दुनिया का पहला इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर, एटानासॉफ-बेरी कंप्यूटर, 1939 से 1942 तक आयोवा राज्य परिसर में जॉन वी. एटानासॉफ, भौतिकी और गणित के प्रोफेसर और क्लिफोर्ड बेरी, एक इंजीनियरिंग स्नातक छात्र द्वारा बनाया गया था। 1941 में, कोनराड ज़्यूस ने दुनिया का पहला कार्यात्मक प्रोग्राम-नियंत्रित कंप्यूटर, Z3 विकसित किया। 1998 में, इसे सिद्धांत रूप में ट्यूरिंग-पूर्ण दिखाया गया था। ज़्यूस ने एस2 कंप्यूटिंग मशीन भी विकसित की, जिसे पहला प्रक्रिया नियंत्रण कंप्यूटर माना जाता है। उन्होंने 1941 में Z4 का उत्पादन करते हुए सबसे शुरुआती कंप्यूटर व्यवसायों में से एक की स्थापना की, जो दुनिया का पहला वाणिज्यिक कंप्यूटर बन गया। 1946 में, उन्होंने पहली उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा, प्लैंकलकुल को डिजाइन किया। 1948 में, मैनचेस्टर बेबी पूरा हुआ था; यह दुनिया का पहला इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर था जो लगभग सभी आधुनिक कंप्यूटरों की तरह अपनी स्मृति में संग्रहीत प्रोग्राम चलाता था। ट्यूरिंग मशीन्स पर ट्यूरिंग के 1936 के मौलिक पेपर के मैक्स न्यूमैन पर प्रभाव और परियोजना में उनके तार्किक-गणितीय योगदान, दोनों बेबी के सफल विकास के लिए महत्वपूर्ण थे। 1950 में, ब्रिटेन की राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला ने ट्यूरिंग के दर्शन पर आधारित एक छोटे पैमाने पर प्रोग्राम करने योग्य कंप्यूटर, पायलट एसीई को पूरा किया। 1 मेगाहर्ट्ज की परिचालन गति के साथ, पायलट मॉडल एसीई कुछ समय के लिए दुनिया का सबसे तेज कंप्यूटर था। ए. सी. ई. के लिए ट्यूरिंग के डिजाइन में आज के आर. आई. एस. सी. वास्तुकला के साथ बहुत कुछ समान था और इसमें लगभग एक प्रारंभिक मैकिनटोश कंप्यूटर के समान क्षमता की उच्च गति की स्मृति की आवश्यकता थी, जो उनके समय के मानकों के हिसाब से बहुत बड़ी थी। यदि ट्यूरिंग के एसीई को योजना के अनुसार और पूरी तरह से बनाया गया होता, तो यह अन्य प्रारंभिक कंप्यूटरों से एक अलग लीग में होता। पहला वास्तविक कंप्यूटर बग एक पतंग था। यह हार्वर्ड मार्क II पर रिले के बीच में अटक गया था। जबकि 'बग' शब्द के आविष्कार का श्रेय अक्सर लेकिन गलती से अमेरिकी नौसेना में भविष्य के रियर एडमिरल ग्रेस हॉपर को दिया जाता है, जिन्होंने माना जाता है कि 9 सितंबर, 1945 को 'बग' को लॉग किया था, अधिकांश अन्य खाते कम से कम इन विवरणों के साथ संघर्ष करते हैं। इन विवरणों के अनुसार, वास्तविक तिथि 9 सितंबर, 1947 थी जब संचालकों ने इस 'घटना' को दर्ज किया-कीट और संकेतन के साथ "बग मिलने का पहला वास्तविक मामला" (विवरण के लिए सॉफ्टवेयर बग देखें)। शैनन और सूचना सिद्धांत क्लाउड शैनन ने अपने 1948 के पेपर ए मैथमेटिकल थ्योरी ऑफ कम्युनिकेशन के साथ सूचना सिद्धांत के क्षेत्र की खोज की, जिसने इस समस्या के लिए संभाव्यता सिद्धांत को लागू किया कि कैसे एक प्रेषक संचारित करना चाहता है। यह कार्य अध्ययन के कई क्षेत्रों के लिए सैद्धांतिक नींव में से एक है, जिसमें डेटा संपीड़न और क्रिप्टोग्राफी शामिल हैं। वीनर और साइबरनेटिक्स दुश्मन के विमानों का पता लगाने के लिए रडार छवियों की व्याख्या करने वाले विमान-रोधी प्रणालियों के साथ प्रयोगों से, नॉर्बर्ट वीनर ने "स्टीयरमैन" के लिए ग्रीक शब्द से साइबरनेटिक्स शब्द गढ़ा। उन्होंने 1948 में "साइबरनेटिक्स" प्रकाशित किया, जिसने कृत्रिम बुद्धिमत्ता को प्रभावित किया। वीनर ने मस्तिष्क तरंगों के अपने विश्लेषण के साथ गणना, कंप्यूटिंग मशीनरी, स्मृति उपकरणों और अन्य संज्ञानात्मक समानताओं की भी तुलना की। जॉन वॉन न्यूमैन और वॉन न्यूमैन वास्तुकला 1946 में, कंप्यूटर वास्तुकला के लिए एक मॉडल पेश किया गया था और वॉन न्यूमैन वास्तुकला के रूप में जाना जाने लगा। 1950 से, वॉन न्यूमैन मॉडल ने बाद के कंप्यूटर डिजाइनों में एकरूपता प्रदान की। वॉन न्यूमैन वास्तुकला को अभिनव माना गया क्योंकि इसने मशीन निर्देशों और डेटा को स्मृति स्थान साझा करने की अनुमति देने का विचार पेश किया। वॉन न्यूमैन मॉडल तीन प्रमुख भागों से बना है, अंकगणितीय तर्क इकाई (ए. एल. यू.), स्मृति और निर्देश प्रसंस्करण इकाई (आई. पी. यू.)। वॉन न्यूमैन मशीन डिजाइन में, आई. पी. यू. पतों को स्मृति में भेजता है, और स्मृति, बदले में, या तो आई. पी. यू. को वापस भेज दी जाती है यदि कोई निर्देश लाया जा रहा है या ए. एल. यू. को यदि डेटा लाया जा रहा है। वॉन न्यूमैन का मशीन डिजाइन एक आर. आई. एस. सी. (रिड्यूस्ड इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटिंग) आर्किटेक्चर का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि निर्देश सेट सभी कार्यों को करने के लिए कुल 21 निर्देशों का उपयोग करता है। (यह सी. आई. एस. सी., जटिल निर्देश सेट कंप्यूटिंग, निर्देश सेट के विपरीत है जिसमें से चुनने के लिए अधिक निर्देश हैं।) वॉन न्यूमैन वास्तुकला के साथ, संचायक के साथ मुख्य स्मृति (वह रजिस्टर जो तार्किक संचालन का परिणाम रखता है) दो स्मृतियाँ हैं जिन्हें संबोधित किया जाता है। संक्रियाओं को सरल अंकगणितीय के रूप में किया जा सकता है (ये ए. एल. यू. द्वारा किए जाते हैं और इसमें जोड़, घटाव, गुणन और विभाजन शामिल होते हैं), सशर्त शाखाएं (ये अब अधिक सामान्य रूप से बयानों या वाइल लूप के रूप में देखी जाती हैं। शाखाएँ बयानों पर जाने के रूप में काम करती हैं), और मशीन के विभिन्न घटकों के बीच तार्किक चालें, यानी संचायक से स्मृति में या इसके विपरीत। वॉन न्यूमैन वास्तुकला अंशों और निर्देशों को डेटा प्रकार के रूप में स्वीकार करती है। अंत में, जैसा कि वॉन न्यूमैन वास्तुकला एक सरल है, इसका रजिस्टर प्रबंधन भी सरल है। वास्तुकला प्राप्त डेटा और निर्देशों में हेरफेर करने और उनकी व्याख्या करने के लिए सात रजिस्टरों के एक समूह का उपयोग करती है। इन रजिस्टरों में "आई. आर". (निर्देश रजिस्टर), "आई. बी. आर". (निर्देश बफर रजिस्टर), "एम. क्यू". (गुणक भागफल रजिस्टर), "एम. ए. आर". (स्मृति पता रजिस्टर) और "एम. डी. आर". (स्मृति डेटा रजिस्टर) शामिल हैं। वास्तुकला एक प्रोग्राम काउंटर ("पीसी") का भी उपयोग करती है ताकि यह पता लगाया जा सके कि मशीन प्रोग्राम में कहाँ है। जॉन मैकार्थी, मार्विन मिन्स्की और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस शब्द आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस को जॉन मैकार्थी द्वारा उस शोध की व्याख्या करने का श्रेय दिया गया था जो वे डार्टमाउथ समर रिसर्च के लिए एक प्रस्ताव के लिए कर रहे थे। आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के नामकरण ने भी कंप्यूटर विज्ञान में एक नए क्षेत्र का जन्म किया। 31 अगस्त, 1955 को एक शोध परियोजना प्रस्तावित की गई थी जिसमें जॉन मैकार्थी, मार्विन एल. मिन्स्की, नथानिएल रोचेस्टर और क्लाउड ई. शैनन शामिल थे। आधिकारिक परियोजना 1956 में शुरू हुई जिसमें कई महत्वपूर्ण भाग शामिल थे जो उन्हें लगा कि उन्हें कृत्रिम बुद्धिमत्ता के मेकअप को बेहतर ढंग से समझने में मदद करेंगे। स्वचालित कंप्यूटर के पीछे मैकार्थी और उनके सहयोगियों के विचार थे कि एक मशीन एक कार्य को पूरा करने में सक्षम है, फिर वांछित परिणाम देने के लिए एक प्रोग्राम को संकलित करके कंप्यूटर के साथ इसकी पुष्टि की जानी चाहिए। उन्होंने यह भी पाया कि मानव मस्तिष्क दोहराने के लिए बहुत जटिल था, न कि मशीन द्वारा बल्कि कार्यक्रम द्वारा। एक परिष्कृत कार्यक्रम तैयार करने का ज्ञान अभी तक नहीं था। इसके पीछे की अवधारणा यह देख रही थी कि मनुष्य हमारी अपनी भाषा और संरचना को कैसे समझते हैं कि हम वाक्य कैसे बनाते हैं, विभिन्न अर्थ और नियम सेट देते हैं और उनकी तुलना एक मशीन प्रक्रिया से करते हैं। जिस तरह से कंप्यूटर समझ सकते हैं वह हार्डवेयर स्तर पर है। यह भाषा द्विआधारी (1s और 0) में लिखी जाती है। यह एक विशिष्ट प्रारूप में लिखा जाना चाहिए जो कंप्यूटर को एक विशेष हार्डवेयर टुकड़े को चलाने के लिए नियम सेट देता है। मिन्स्की की प्रक्रिया ने निर्धारित किया कि इन कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क को मानव मस्तिष्क के समान गुणों के लिए कैसे व्यवस्थित किया जा सकता है। हालाँकि, वह केवल आंशिक परिणाम दे सके और इस विचार पर शोध को आगे बढ़ाने की आवश्यकता थी। इस सिद्धांत के पीछे मैकार्थी और शैनन का विचार गणितीय सिद्धांत और गणनाओं के माध्यम से मशीन की दक्षता को निर्धारित करने और मापने के लिए जटिल समस्याओं का उपयोग करने का एक तरीका विकसित करना था। हालाँकि, उन्हें केवल आंशिक परीक्षण परिणाम प्राप्त करने थे। आत्म-सुधार के पीछे का विचार यह है कि कैसे एक मशीन खुद को स्मार्ट बनाने के लिए स्व-संशोधित कोड का उपयोग करेगी। यह एक मशीन को बुद्धि में बढ़ने और गणना की गति बढ़ाने की अनुमति देगा। समूह का मानना था कि वे इसका अध्ययन कर सकते हैं यदि एक मशीन उनके शोध के अमूर्त भाग में एक कार्य को पूरा करने की प्रक्रिया में सुधार कर सकती है। समूह ने सोचा कि इस श्रेणी में शोध को छोटे समूहों में विभाजित किया जा सकता है। इसमें कृत्रिम बुद्धिमत्ता के बारे में संवेदी और अन्य प्रकार की जानकारी शामिल होगी। कंप्यूटर विज्ञान में सार गणित और प्रोग्रामिंग भाषा को संदर्भित कर सकते हैं। कम्प्यूटेशनल रचनात्मकता के बारे में उनका विचार यह है कि कैसे कार्यक्रम या एक मशीन को मानव सोच के समान तरीकों से देखा जा सकता है। वे यह देखना चाहते थे कि क्या कोई मशीन अधूरी जानकारी का एक टुकड़ा ले सकती है और लापता विवरणों को भरने के लिए उसमें सुधार कर सकती है जैसा कि मानव मस्तिष्क कर सकता है। अगर यह मशीन ऐसा कर सकती थी तो उन्हें यह सोचने की जरूरत थी कि मशीन ने परिणाम कैसे निर्धारित किया। कंप्यूटर संग्रहालय भी देखें कंप्यूटर शब्द व्युत्पत्तियों की सूची, कंप्यूटर विज्ञान शब्दों की उत्पत्ति कंप्यूटर विज्ञान में अग्रदूतों की सूची कंप्यूटिंग का इतिहास कंप्यूटिंग हार्डवेयर का इतिहास सॉफ्टवेयर का इतिहास व्यक्तिगत कंप्यूटरों का इतिहास एल्गोरिदम की समयरेखा कंप्यूटिंग में महिलाओं की समयरेखा 2020-वर्तमान संदर्भ स्रोत आगे पढ़ने के लिए काक, सुभाशः प्राचीन भारत में कम्प्यूटिंग विज्ञान; मुंशीराम मनोहरलाल पब्लिशर्स प्राइवेट लिमिटेड। लिमिटेड (2001) कंप्यूटर विज्ञान का विकासः एक सामाजिक सांस्कृतिक परिप्रेक्ष्य मैटी टेड्रे का पीएचडी थीसिस, जोएन्सु विश्वविद्यालय (2006) बाहरी लिंक कंप्यूटर इतिहास संग्रहालय कंप्यूटरः अतीत से वर्तमान तक नौसेना इतिहास और विरासत कमान फोटो अभिलेखागार में पहला "कंप्यूटर बग"। बिटसेवर्स, 1950,1960,1970 और 1980 के दशक के लघु कंप्यूटरों और मुख्य फ्रेमों से ऐतिहासिक कंप्यूटर सॉफ्टवेयर और मैनुअल को पकड़ने, बचाने और संग्रहीत करने का एक प्रयास मौखिक इतिहास कंप्यूटर विज्ञान के साक्षात्कार कंप्यूटिंग का इतिहास