History of computer science
কম্পিউটার বিজ্ঞানের ইতিহাস কম্পিউটার বিজ্ঞানের আধুনিক শাখার অনেক আগে থেকে শুরু হয়েছিল, যা সাধারণত গণিত বা পদার্থবিজ্ঞানের মতো আকারে প্রকাশিত হয়। পূর্ববর্তী শতাব্দীগুলির উন্নয়নগুলি সেই শৃঙ্খলার দিকে ইঙ্গিত করেছিল যা আমরা এখন কম্পিউটার বিজ্ঞান হিসাবে জানি। যান্ত্রিক উদ্ভাবন এবং গাণিতিক তত্ত্ব থেকে আধুনিক কম্পিউটার ধারণা ও যন্ত্রের দিকে এই অগ্রগতি একটি প্রধান একাডেমিক ক্ষেত্রের বিকাশ, পশ্চিমা বিশ্ব জুড়ে ব্যাপক প্রযুক্তিগত অগ্রগতি এবং একটি বিশাল বিশ্বব্যাপী বাণিজ্য ও সংস্কৃতির ভিত্তির দিকে পরিচালিত করে। প্রাগৈতিহাসিক গণনায় ব্যবহারের জন্য প্রাচীনতম পরিচিত সরঞ্জাম ছিল অ্যাবাকাস, যা সুমেরে 2700 থেকে 2300 খ্রিষ্টপূর্বাব্দের মধ্যে বিকশিত হয়েছিল। সুমেরীয়দের অ্যাবাকাস ধারাবাহিক কলামের একটি টেবিল নিয়ে গঠিত ছিল যা তাদের সেক্সাজেসিমাল সংখ্যা ব্যবস্থার মাত্রার ধারাবাহিক ক্রমকে সীমাবদ্ধ করেছিল। এর ব্যবহারের মূল শৈলী ছিল বেলে নুড়ি দিয়ে টানা রেখা দ্বারা। আরও আধুনিক নকশার অ্যাবাসি আজও গণনার সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন চীনা অ্যাবাকাস। প্রাচীন ভারতে খ্রিষ্টপূর্ব 5ম শতাব্দীতে ব্যাকরণবিদ পাণিনি 3959টি নিয়মে সংস্কৃতের ব্যাকরণ প্রণয়ন করেছিলেন যা অষ্টধ্যায়ী নামে পরিচিত যা অত্যন্ত পদ্ধতিগত এবং প্রযুক্তিগত ছিল। পাণিনি ছন্দ, রূপান্তর এবং পুনরাবৃত্তি ব্যবহার করেছিলেন। অ্যান্টিকাইথেরা প্রক্রিয়াটি একটি প্রাথমিক যান্ত্রিক এনালগ কম্পিউটার বলে মনে করা হয়। এটি জ্যোতির্বিজ্ঞানের অবস্থান গণনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। এটি 1901 সালে কাইথেরা এবং ক্রিটের মধ্যবর্তী গ্রিক দ্বীপ অ্যান্টিকাইথেরা থেকে অ্যান্টিকাইথেরা ধ্বংসাবশেষের মধ্যে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং এটি প্রায় 100 খ্রিষ্টপূর্বাব্দের বলে মনে করা হয়। এক হাজার বছর পরে মধ্যযুগীয় ইসলামী বিশ্বে মেকানিক্যাল অ্যানালগ কম্পিউটার ডিভাইসগুলি আবার আবির্ভূত হয়েছিল এবং মুসলিম জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল, যেমন আবু রায়হান আল-বিরুনির মেকানিক্যাল গিয়ারড অ্যাস্ট্রোলেব এবং জাবির ইবনে আফলার টর্কেটম। সাইমন সিং-এর মতে, মুসলিম গণিতবিদরা ক্রিপ্টোগ্রাফির ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি করেছেন, যেমন অ্যালকিন্ডাস দ্বারা ক্রিপ্ট্যানালাইসিস এবং ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণের বিকাশ। প্রোগ্রামেবল মেশিনগুলিও মুসলিম প্রকৌশলীদের দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল, যেমন বানু মুসা ভাইদের দ্বারা স্বয়ংক্রিয় বাঁশি বাদক, 14শ শতাব্দীর ইউরোপে যান্ত্রিক জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক ঘড়ি সহ অনুরূপ জটিলতার প্রযুক্তিগত নিদর্শনগুলি আবির্ভূত হয়েছিল। সপ্তদশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে জন নেপিয়ার যখন গণনার উদ্দেশ্যে লগারিদম আবিষ্কার করেছিলেন, তখন উদ্ভাবক এবং বিজ্ঞানীরা গণনার সরঞ্জাম তৈরিতে যথেষ্ট অগ্রগতি করেছিলেন। 1623 খ্রিষ্টাব্দে উইলহেলম স্কিকার্ড একটি গণনার যন্ত্রের নকশা করেন, কিন্তু প্রকল্পটি পরিত্যাগ করেন, যখন তিনি যে প্রোটোটাইপ নির্মাণ শুরু করেছিলেন তা 1624 খ্রিষ্টাব্দে আগুনে ধ্বংস হয়ে যায়। 1640 খ্রিষ্টাব্দের দিকে, একজন শীর্ষস্থানীয় ফরাসি গণিতবিদ ব্লেইজ পাস্কাল আলেকজান্দ্রিয়ার গ্রীক গণিতবিদ হিরো দ্বারা বর্ণিত নকশার উপর ভিত্তি করে একটি যান্ত্রিক সংযোজন যন্ত্র তৈরি করেছিলেন। তারপর 1672 খ্রিষ্টাব্দে গটফ্রিড উইলহেলম লেইবনিজ স্টেপড রেকনার আবিষ্কার করেন যা তিনি 1694 খ্রিষ্টাব্দে সম্পন্ন করেন। 1837 সালে চার্লস ব্যাবেজ প্রথম তাঁর বিশ্লেষণাত্মক ইঞ্জিনের বর্ণনা দেন যা আধুনিক কম্পিউটারের প্রথম নকশা হিসাবে গৃহীত হয়। বিশ্লেষণাত্মক ইঞ্জিনের সম্প্রসারণযোগ্য স্মৃতি, একটি গাণিতিক একক এবং লজিক প্রসেসিং ক্ষমতা ছিল যা লুপ এবং শর্তাধীন শাখার সাহায্যে একটি প্রোগ্রামিং ভাষা ব্যাখ্যা করতে সক্ষম ছিল। যদিও কখনও নির্মিত হয়নি, নকশাটি ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং টুরিংয়ের সমতুল্য বলে মনে করা হয়। বিশ্লেষণাত্মক ইঞ্জিনের মেমরি ক্ষমতা ছিল 1 কিলোবাইটেরও কম এবং ঘড়ির গতি ছিল 10 হার্টজেরও কম। প্রথম আধুনিক কম্পিউটারের নকশা তৈরি করার আগে গণিত এবং ইলেকট্রনিক্স তত্ত্বের ক্ষেত্রে যথেষ্ট অগ্রগতি প্রয়োজন ছিল। বাইনারি লজিক গটফ্রিড উইলহেলম লেইবনিজ 1702 সালে গটফ্রিড উইলহেলম লেইবনিজ বাইনারি সংখ্যা পদ্ধতির উপর তাঁর লেখার মাধ্যমে একটি আনুষ্ঠানিক, গাণিতিক অর্থে যুক্তির বিকাশ ঘটান। লাইবনিজ বাইনারি সিস্টেমকে সরলীকৃত করেন এবং সংমিশ্রণ, বিচ্ছিন্নতা, নেতিবাচকতা, পরিচয়, অন্তর্ভুক্তি এবং খালি সেটের মতো স্পষ্ট যৌক্তিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রকাশ করেন। তিনি ল্যাগ্রাঞ্জিয়ান ইন্টারপোলেশন এবং অ্যালগরিদমিক তথ্য তত্ত্বের পূর্বাভাস দিয়েছিলেন। তাঁর ক্যালকুলাস রেশিওসিনেটর সর্বজনীন টুরিং মেশিনের দিকগুলি অনুমান করেছিলেন। 1961 সালে, নরবার্ট উইনার পরামর্শ দিয়েছিলেন যে লাইবনিজকে সাইবারনেটিক্সের পৃষ্ঠপোষক সন্ত হিসাবে বিবেচনা করা উচিত। উইনারকে উদ্ধৃত করে বলা হয়েছে, "প্রকৃতপক্ষে, একটি কম্পিউটিং মেশিনের সাধারণ ধারণা লাইবনিজের ক্যালকুলাস রেটিওসিনেটরের যান্ত্রিকীকরণ ছাড়া আর কিছুই নয়।" কিন্তু 1854 সালে জর্জ বুল তাঁর বুলিয়ান বীজগণিত প্রকাশ করতে এক শতাব্দীরও বেশি সময় নিয়েছিলেন একটি সম্পূর্ণ পদ্ধতি সহ যা গণনামূলক প্রক্রিয়াগুলিকে গাণিতিকভাবে মডেল করার অনুমতি দেয়। এই সময়ের মধ্যে, বাইনারি প্যাটার্ন দ্বারা চালিত প্রথম যান্ত্রিক যন্ত্র উদ্ভাবিত হয়েছিল। শিল্প বিপ্লব অনেক কাজের যান্ত্রিকীকরণকে এগিয়ে নিয়ে গিয়েছিল এবং এর মধ্যে বয়ন অন্তর্ভুক্ত ছিল। পাঞ্চড কার্ডগুলি 1801 সালে জোসেফ মেরি জ্যাকুয়ার্ডের তাঁতকে নিয়ন্ত্রণ করত, যেখানে কার্ডে একটি ছিদ্র একটি বাইনারি নির্দেশ করত এবং একটি অনাবৃত স্পট একটি বাইনারি শূন্য নির্দেশ করত। জ্যাকওয়ার্ডের তাঁত কম্পিউটার থেকে অনেক দূরে ছিল, তবে এটি চিত্রিত করেছিল যে মেশিনগুলি বাইনারি সিস্টেম দ্বারা চালিত হতে পারে। একটি শাখার উত্থান চার্লস ব্যাবেজ এবং অ্যাডা লাভলেস চার্লস ব্যাবেজকে প্রায়শই কম্পিউটিংয়ের প্রথম অগ্রগামী হিসাবে বিবেচনা করা হয়। 1810-এর দশকের শুরুতে ব্যাবেজের যান্ত্রিকভাবে সংখ্যা এবং টেবিল গণনা করার একটি দৃষ্টিভঙ্গি ছিল। এটিকে বাস্তবে পরিণত করে ব্যাবেজ 8 দশমিক বিন্দু পর্যন্ত সংখ্যা গণনা করার জন্য একটি ক্যালকুলেটর তৈরি করেছিলেন। এই ধারণার সাফল্য অব্যাহত রেখে ব্যাবেজ এমন একটি যন্ত্র তৈরি করার জন্য কাজ করেছিলেন যা 20টি দশমিক স্থান সহ সংখ্যা গণনা করতে পারে। 1830-এর দশকে ব্যাবেজ এমন একটি যন্ত্র তৈরির পরিকল্পনা করেছিলেন যা গাণিতিক ক্রিয়াকলাপ সম্পাদনের জন্য পাঞ্চড কার্ড ব্যবহার করতে পারে। যন্ত্রটি মেমরি ইউনিটে সংখ্যা সংরক্ষণ করবে এবং ক্রমিক নিয়ন্ত্রণের একটি রূপ থাকবে। এর মানে হল যে একটি অপারেশন অন্যটির আগে এমনভাবে করা হবে যাতে মেশিনটি একটি উত্তর তৈরি করে এবং ব্যর্থ না হয়। এই যন্ত্রটি "অ্যানালিটিক্যাল ইঞ্জিন" নামে পরিচিত ছিল, যা ছিল আধুনিক কম্পিউটারের প্রথম প্রকৃত উপস্থাপনা। অ্যাডা লাভলেসকে (অগাস্টা অ্যাডা বায়রন) কম্পিউটার প্রোগ্রামিংয়ের অগ্রদূত হিসাবে কৃতিত্ব দেওয়া হয় এবং তাকে গাণিতিক প্রতিভা হিসাবে বিবেচনা করা হয়। লাভলেস চার্লস ব্যাবেজের সহকারী হিসাবে কাজ শুরু করেছিলেন যখন ব্যাবেজ তাঁর প্রথম যান্ত্রিক কম্পিউটার "অ্যানালিটিক্যাল ইঞ্জিন" নিয়ে কাজ করছিলেন। ব্যাবেজের সাথে কাজ করার সময়, অ্যাডা লাভলেস প্রথম কম্পিউটার অ্যালগরিদমের ডিজাইনার হয়েছিলেন, যার বার্নৌলি সংখ্যা গণনা করার ক্ষমতা ছিল, যদিও এটি যুক্তিসঙ্গত কারণ চার্লস প্রথম পার্থক্য ইঞ্জিন এবং ফলস্বরূপ এর সংশ্লিষ্ট পার্থক্য ভিত্তিক অ্যালগরিদম ডিজাইন করেছিলেন, যা তাকে প্রথম কম্পিউটার অ্যালগরিদম ডিজাইনার করে তোলে। তদুপরি, ব্যাবেজের সাথে লাভলেসের কাজের ফলে ভবিষ্যতের কম্পিউটারগুলি কেবল গাণিতিক গণনা সম্পাদন করবে না, তবে গাণিতিক বা না, প্রতীকগুলিকেও পরিচালনা করবে বলে তার ভবিষ্যদ্বাণী হয়েছিল। যদিও তিনি তাঁর কাজের ফলাফল কখনও দেখতে পাননি, কারণ তাঁর জীবদ্দশায় "অ্যানালিটিক্যাল ইঞ্জিন" তৈরি করা হয়নি, 1840-এর দশক থেকে শুরু করে পরবর্তী বছরগুলিতে তাঁর প্রচেষ্টা অলক্ষিত থাকেনি। আয়ারল্যান্ডের ডাবলিনের এক ভুট্টা ব্যবসায়ীর কেরানি পার্সি লুডগেট ছিলেন ব্যাবেজকে অনুসরণ করে বিশ্লেষণাত্মক ইঞ্জিনের প্রথম দিকের নকশাগুলি, যদিও প্রথমে তাঁর আগের কাজ সম্পর্কে অবগত ছিলেন না। তিনি স্বাধীনভাবে একটি প্রোগ্রামেবল মেকানিক্যাল কম্পিউটার ডিজাইন করেছিলেন, যা তিনি 1909 সালে প্রকাশিত একটি কাজে বর্ণনা করেছিলেন। অন্য দুই উদ্ভাবক, লিওনার্দো টরেস কুইভেডো এবং ভ্যানেভার বুশও ব্যাবেজের কাজের উপর ভিত্তি করে গবেষণা করেছিলেন। তাঁর এসেজ অন অটোম্যাটিক্স (1914)-এ, টরেস একটি বিশ্লেষণাত্মক তড়িৎ-যান্ত্রিক যন্ত্রের নকশা করেছিলেন যা শুধুমাত্র-পাঠযোগ্য প্রোগ্রাম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত ছিল এবং ভাসমান-বিন্দু গাণিতিক ধারণার প্রবর্তন করেছিল। 1920 সালে, পাটিমাপক আবিষ্কারের শততম বার্ষিকী উদযাপনের জন্য, তিনি প্যারিসে ইলেক্ট্রোমেকানিকাল পাটিমাপক উপস্থাপন করেন, যা একটি (সম্ভবত দূরবর্তী) টাইপরাইটারের সাথে সংযুক্ত একটি গাণিতিক একক নিয়ে গঠিত, যার উপর কমান্ড টাইপ করা যেতে পারে এবং ফলাফলগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে মুদ্রিত হতে পারে। বুশের গবেষণাপত্র ইন্সট্রুমেন্টাল অ্যানালাইসিস (1936) ব্যাবেজের নকশা বাস্তবায়নের জন্য বিদ্যমান আইবিএম পাঞ্চ কার্ড মেশিন ব্যবহার নিয়ে আলোচনা করেছে। একই বছরে তিনি বৈদ্যুতিন ডিজিটাল কম্পিউটার নির্মাণের সমস্যাগুলি তদন্তের জন্য র্যাপিড অ্যারিথমেটিকাল মেশিন প্রকল্প শুরু করেন। চার্লস স্যান্ডার্স পিয়ার্স এবং বৈদ্যুতিক স্যুইচিং সার্কিট 1886 সালের একটি চিঠিতে চার্লস স্যান্ডার্স পিয়ার্স বর্ণনা করেছিলেন যে বৈদ্যুতিক স্যুইচিং সার্কিট দ্বারা কীভাবে যৌক্তিক ক্রিয়াকলাপ করা যেতে পারে। 1880-81-এর সময় তিনি দেখিয়েছিলেন যে শুধুমাত্র NOR গেটগুলি (বা বিকল্পভাবে শুধুমাত্র NAND গেটগুলি) অন্যান্য সমস্ত লজিক গেটের ফাংশন পুনরুত্পাদন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে এর উপর এই কাজটি 1933 সাল পর্যন্ত অপ্রকাশিত ছিল। প্রথম প্রকাশিত প্রমাণটি হেনরি এম শেফার 1913 সালে করেছিলেন, তাই ন্যান্ড লজিক্যাল অপারেশনকে কখনও কখনও শেফার স্ট্রোক বলা হয়; লজিক্যাল এনওআরকে কখনও কখনও পিয়ার্সের তীর বলা হয়। ফলস্বরূপ, এই গেটগুলিকে কখনও কখনও সার্বজনীন লজিক গেট বলা হয়। অবশেষে, ভ্যাকুয়াম টিউবগুলি লজিক ক্রিয়াকলাপের জন্য রিলে প্রতিস্থাপন করে। 1907 সালে লি ডি ফরেস্টের ফ্লেমিং ভালভের পরিবর্তনকে লজিক গেট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। লুডভিগ উইটজেনস্টাইন ট্র্যাক্ট্যাটাস লজিক-ফিলোসফিকাসের (1921) প্রস্তাবনা 5.101 হিসাবে 16-সারির সত্য সারণির একটি সংস্করণ চালু করেছিলেন। কাকতালীয় বর্তনীর উদ্ভাবক ওয়ালথার বোথে 1924 সালে প্রথম আধুনিক বৈদ্যুতিন এবং গেটের জন্য 1954 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কারের অংশ পেয়েছিলেন। কনরাড জুস তাঁর কম্পিউটার জেড1 (1935 থেকে 1938 সাল পর্যন্ত)-এর জন্য ইলেক্ট্রোমেকানিকাল লজিক গেটের নকশা ও নির্মাণ করেছিলেন। 1930-এর দশক পর্যন্ত বৈদ্যুতিক প্রকৌশলীরা গাণিতিক ও যুক্তিসঙ্গত সমস্যা সমাধানের জন্য বৈদ্যুতিন বর্তনী তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিলেন, তবে বেশিরভাগই কোনও তাত্ত্বিক কঠোরতার অভাবে অ্যাডহক পদ্ধতিতে তা করেছিলেন। 1930-এর দশকে স্যুইচিং সার্কিট তত্ত্বের সাথে এটি পরিবর্তিত হয়। 1934 থেকে 1936 সাল পর্যন্ত, আকিরা নাকাশিমা, ক্লড শ্যানন এবং ভিক্টর শেতাকভ একাধিক গবেষণাপত্র প্রকাশ করেন যা দেখায় যে দ্বি-মূল্যবান বুলিয়ান বীজগণিত, স্যুইচিং সার্কিটের ক্রিয়াকলাপ বর্ণনা করতে পারে। যুক্তি করার জন্য বৈদ্যুতিক সুইচগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করার এই ধারণাটি হল মৌলিক ধারণা যা সমস্ত বৈদ্যুতিন ডিজিটাল কম্পিউটারের অন্তর্নিহিত। সুইচিং সার্কিট তত্ত্ব আধুনিক প্রযুক্তির প্রায় সমস্ত ক্ষেত্রে ডিজিটাল সিস্টেম ডিজাইনের জন্য গাণিতিক ভিত্তি এবং সরঞ্জাম সরবরাহ করেছে। স্নাতক দর্শনের ক্লাস নেওয়ার সময়, শ্যানন বুলের কাজের সংস্পর্শে এসেছিলেন এবং বুঝতে পেরেছিলেন যে যুক্তি সমস্যা সমাধানের জন্য ইলেক্ট্রোমেকানিকাল রিলে (তখন টেলিফোন রাউটিং সুইচগুলিতে ব্যবহৃত) ব্যবস্থা করতে এটি ব্যবহার করা যেতে পারে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় এবং তার পরে বৈদ্যুতিক প্রকৌশল সম্প্রদায়ের মধ্যে এটি ব্যাপকভাবে পরিচিত হলে তাঁর গবেষণাপত্রটি ব্যবহারিক ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনের ভিত্তি হয়ে ওঠে। অ্যালান টুরিং এবং টুরিং মেশিন 1920-এর দশকের আগে, কম্পিউটার (কখনও কখনও কম্পিউটার) ছিল মানব কেরানি যারা গণনা সম্পাদন করত। তারা সাধারণত একজন পদার্থবিজ্ঞানীর নেতৃত্বে থাকত। বাণিজ্য, সরকার এবং গবেষণা প্রতিষ্ঠানে হাজার হাজার কম্পিউটার নিযুক্ত করা হয়েছিল। মানব কম্পিউটার হিসাবে কাজ করা এই কেরানীদের মধ্যে অনেকেই মহিলা ছিলেন। কেউ কেউ ক্যালেন্ডারের জন্য জ্যোতির্বিদ্যার গণনা করতেন, অন্যরা সামরিক বাহিনীর জন্য ব্যালিস্টিক টেবিল করতেন। 1920-এর দশকের পরে, এক্সপ্রেশন কম্পিউটিং মেশিন এমন কোনও মেশিনকে বোঝায় যা মানব কম্পিউটারের কাজ সম্পাদন করে, বিশেষত চার্চ-টুরিং থিসিসের কার্যকর পদ্ধতি অনুসারে। থিসিসে বলা হয়েছে যে একটি গাণিতিক পদ্ধতি কার্যকর হয় যদি এটি নির্দেশাবলীর একটি তালিকা হিসাবে নির্ধারণ করা যায় যা একজন মানব কেরানি কাগজ এবং পেন্সিল দিয়ে যতক্ষণ প্রয়োজন, এবং দক্ষতা বা অন্তর্দৃষ্টি ছাড়াই অনুসরণ করতে পারে। অবিচ্ছিন্ন মান সহ গণনা করা যন্ত্রগুলি এনালগ প্রকার হিসাবে পরিচিত হয়ে ওঠে। তারা এমন যন্ত্রপাতি ব্যবহার করত যা ক্রমাগত সংখ্যাসূচক পরিমাণের প্রতিনিধিত্ব করে, যেমন একটি খাদ আবর্তনের কোণ বা বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার পার্থক্য। ডিজিটাল যন্ত্রপাতি, অ্যানালগের বিপরীতে, একটি সংখ্যাসূচক মান প্রদান করতে এবং প্রতিটি পৃথক অঙ্ক সংরক্ষণ করতে সক্ষম হয়েছিল। ডিজিটাল যন্ত্রপাতি দ্রুত মেমরি ডিভাইস আবিষ্কারের আগে ডিফারেন্স ইঞ্জিন বা রিলে ব্যবহার করত। 1940-এর দশকের শেষের দিকে বৈদ্যুতিন ডিজিটাল যন্ত্রপাতির সূত্রপাতের সাথে সাথে কম্পিউটিং মেশিন শব্দটি ধীরে ধীরে কেবল কম্পিউটারে পরিণত হয়। এই কম্পিউটারগুলি পূর্ববর্তী মানব কেরানীদের দ্বারা সম্পাদিত গণনাগুলি সম্পাদন করতে সক্ষম হয়েছিল। যেহেতু ডিজিটাল মেশিন দ্বারা সঞ্চিত মানগুলি এনালগ ডিভাইসের মতো শারীরিক বৈশিষ্ট্যের সাথে আবদ্ধ ছিল না, তাই ডিজিটাল সরঞ্জামের উপর ভিত্তি করে একটি লজিক্যাল কম্পিউটার এমন কিছু করতে সক্ষম ছিল যা "বিশুদ্ধ যান্ত্রিক" হিসাবে বর্ণনা করা যেতে পারে। অ্যালান টুরিং দ্বারা নির্মিত তাত্ত্বিক টুরিং মেশিন হল একটি অনুমানমূলক যন্ত্র যা এই ধরনের হার্ডওয়্যারের বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের জন্য তাত্ত্বিকভাবে তৈরি করা হয়েছে। কার্ট গোডেল তাঁর অসম্পূর্ণতা উপপাদ্য (1931) দিয়ে আধুনিক কম্পিউটার বিজ্ঞানের গাণিতিক ভিত্তি স্থাপন করতে শুরু করেন। এই উপপাদ্যটিতে, তিনি দেখিয়েছিলেন যে একটি আনুষ্ঠানিক ব্যবস্থার মধ্যে যা প্রমাণিত এবং অপ্রমাণিত করা যেতে পারে তার সীমা রয়েছে। এর ফলে গোডেল এবং অন্যান্যরা মিউ-পুনরাবৃত্তিমূলক ফাংশন এবং ল্যাম্বডা-সংজ্ঞায়িত ফাংশনের মতো ধারণাগুলি সহ এই আনুষ্ঠানিক সিস্টেমগুলিকে সংজ্ঞায়িত ও বর্ণনা করার জন্য কাজ করেছিলেন। 1936 সালে অ্যালান টুরিং এবং অ্যালনজো চার্চ স্বাধীনভাবে এবং একসঙ্গে একটি অ্যালগরিদমের আনুষ্ঠানিককরণ চালু করেন, যা গণনা করা যেতে পারে তার সীমাবদ্ধতা এবং কম্পিউটিংয়ের জন্য একটি "বিশুদ্ধ যান্ত্রিক" মডেল। এটি চার্চ-টুরিং থিসিসে পরিণত হয়, যা বৈদ্যুতিন কম্পিউটারের মতো যান্ত্রিক গণনা যন্ত্রের প্রকৃতি সম্পর্কে একটি অনুমান। গবেষণাপত্রে বলা হয়েছে যে, কম্পিউটারে চলমান একটি অ্যালগরিদম দ্বারা যে কোনও সম্ভাব্য গণনা করা যেতে পারে, যদি পর্যাপ্ত সময় এবং সঞ্চয়স্থান উপলব্ধ থাকে। 1936 সালে, অ্যালান টুরিং টুরিং মেশিনের উপর তাঁর মৌলিক কাজও প্রকাশ করেছিলেন, একটি বিমূর্ত ডিজিটাল কম্পিউটিং মেশিন যা এখন কেবল ইউনিভার্সাল টুরিং মেশিন হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এই যন্ত্রটি আধুনিক কম্পিউটারের নীতি উদ্ভাবন করেছিল এবং এটি সংরক্ষিত প্রোগ্রাম ধারণার জন্মস্থান ছিল যা প্রায় সমস্ত আধুনিক দিনের কম্পিউটার ব্যবহার করে। এই অনুমানমূলক যন্ত্রগুলি গাণিতিকভাবে গণনার ক্ষমতার সীমাবদ্ধতা বিবেচনা করে আনুষ্ঠানিকভাবে নির্ধারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। যদি কোনও টুরিং মেশিন কাজটি সম্পূর্ণ করতে পারে, তবে এটি টুরিং গণনাযোগ্য হিসাবে বিবেচিত হয়। লস আলামোসের পদার্থবিজ্ঞানী স্ট্যানলি ফ্র্যাঙ্কেল, টুরিংয়ের 1936 সালের গবেষণাপত্রের মৌলিক গুরুত্ব সম্পর্কে জন ভন নিউম্যানের দৃষ্টিভঙ্গিকে একটি চিঠিতে বর্ণনা করেছেনঃ প্রারম্ভিক কম্পিউটার হার্ডওয়্যার বিশ্বের প্রথম বৈদ্যুতিন ডিজিটাল কম্পিউটার, অ্যাটানাসফ-বেরি কম্পিউটার, 1939 থেকে 1942 সাল পর্যন্ত আইওয়া স্টেট ক্যাম্পাসে পদার্থবিজ্ঞান ও গণিতের অধ্যাপক জন ভি অ্যাটানাসফ এবং ইঞ্জিনিয়ারিং স্নাতক শিক্ষার্থী ক্লিফোর্ড বেরি দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। 1941 সালে, কনরাড জুস বিশ্বের প্রথম কার্যকরী প্রোগ্রাম-নিয়ন্ত্রিত কম্পিউটার, জেড 3 তৈরি করেন। 1998 সালে, এটিকে নীতিগতভাবে টুরিং-সম্পূর্ণ হিসাবে দেখানো হয়েছিল। জুসে এস2 কম্পিউটিং মেশিনও তৈরি করেছিলেন, যা প্রথম প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ কম্পিউটার হিসাবে বিবেচিত হয়। তিনি 1941 সালে জেড4 উৎপাদন করে প্রাচীনতম কম্পিউটার ব্যবসার অন্যতম প্রতিষ্ঠা করেন, যা বিশ্বের প্রথম বাণিজ্যিক কম্পিউটার হয়ে ওঠে। 1946 সালে, তিনি প্রথম উচ্চ-স্তরের প্রোগ্রামিং ভাষা, প্লাঙ্কালকুল ডিজাইন করেন। 1948 সালে, ম্যানচেস্টার বেবি সম্পন্ন হয়েছিল; এটি ছিল বিশ্বের প্রথম বৈদ্যুতিন ডিজিটাল কম্পিউটার যা প্রায় সমস্ত আধুনিক কম্পিউটারের মতো তার স্মৃতিতে সংরক্ষিত প্রোগ্রামগুলি চালায়। টুরিং মেশিনের উপর ম্যাক্স নিউম্যানের 1936 সালের মৌলিক গবেষণাপত্রে প্রভাব এবং প্রকল্পে তাঁর যৌক্তিক-গাণিতিক অবদান, উভয়ই শিশুর সফল বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ছিল। 1950 সালে ব্রিটেনের ন্যাশনাল ফিজিক্যাল ল্যাবরেটরি টুরিংয়ের দর্শনের উপর ভিত্তি করে একটি ছোট মাপের প্রোগ্রামেবল কম্পিউটার পাইলট এসিই সম্পন্ন করে। 1 মেগাহার্টজ অপারেটিং গতি সহ, পাইলট মডেল এসিই কিছু সময়ের জন্য বিশ্বের দ্রুততম কম্পিউটার ছিল। এসিই-এর জন্য টুরিংয়ের নকশা আজকের আরআইএসসি স্থাপত্যের সাথে অনেক মিল ছিল এবং এটি একটি প্রাথমিক ম্যাকিনটোস কম্পিউটারের মতো প্রায় একই ক্ষমতার উচ্চ-গতির মেমরির জন্য আহ্বান জানিয়েছিল, যা তার দিনের মানের দিক থেকে বিশাল ছিল। টুরিংয়ের এসিই যদি পরিকল্পনা অনুযায়ী এবং সম্পূর্ণরূপে নির্মিত হত, তবে এটি অন্যান্য প্রাথমিক কম্পিউটারগুলির থেকে আলাদা লীগে থাকত। প্রথম প্রকৃত কম্পিউটার বাগ ছিল একটি মথ। এটি হার্ভার্ড মার্ক 2-এর রিলে-র মাঝখানে আটকে ছিল। যদিও 'বাগ' শব্দটির উদ্ভাবনকে প্রায়শই ভুলভাবে মার্কিন নৌবাহিনীর ভবিষ্যতের রিয়ার অ্যাডমিরাল গ্রেস হপারকে দায়ী করা হয়, যিনি সম্ভবত 9ই সেপ্টেম্বর, 1945-এ 'বাগ' লগ করেছিলেন, অন্যান্য বেশিরভাগ বিবরণ অন্তত এই বিবরণগুলির সাথে দ্বন্দ্ব করে। এই বিবরণগুলি অনুসারে, প্রকৃত তারিখটি ছিল 1947 সালের 9ই সেপ্টেম্বর, যখন অপারেটররা এই 'ঘটনা' নথিভুক্ত করেছিল-পোকামাকড় এবং "বাগ খুঁজে পাওয়ার প্রথম প্রকৃত ঘটনা" চিহ্ন সহ (বিস্তারিত জানতে সফ্টওয়্যার বাগ দেখুন)। শ্যানন এবং তথ্য তত্ত্ব ক্লড শ্যানন 1948 সালে তাঁর এ ম্যাথমেটিকাল থিওরি অফ কমিউনিকেশন শীর্ষক গবেষণাপত্রে তথ্য তত্ত্বের ক্ষেত্রটি আবিষ্কার করেন, যা প্রেরকের প্রেরণ করতে চায় এমন তথ্যকে কীভাবে সর্বোত্তমভাবে এনকোড করা যায় তার সমস্যায় সম্ভাব্যতা তত্ত্ব প্রয়োগ করে। এই কাজটি ডেটা কম্প্রেশন এবং ক্রিপ্টোগ্রাফি সহ অধ্যয়নের অনেক ক্ষেত্রের তাত্ত্বিক ভিত্তিগুলির মধ্যে একটি। উইনার এবং সাইবারনেটিক্স অ্যান্টি-এয়ারক্রাফট সিস্টেমের সাথে পরীক্ষা-নিরীক্ষা থেকে যা শত্রু বিমান সনাক্ত করার জন্য রাডার চিত্রগুলি ব্যাখ্যা করে, নরবার্ট উইনার "স্টিয়ারসম্যান"-এর জন্য গ্রীক শব্দ থেকে সাইবারনেটিক্স শব্দটি তৈরি করেছিলেন। তিনি 1948 সালে "সাইবারনেটিক্স" প্রকাশ করেন, যা কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাকে প্রভাবিত করেছিল। উইনার তাঁর মস্তিষ্কের তরঙ্গ বিশ্লেষণের সাথে গণনা, কম্পিউটিং যন্ত্রপাতি, মেমরি ডিভাইস এবং অন্যান্য জ্ঞানীয় সাদৃশ্যের তুলনা করেছেন। জন ভন নিউম্যান এবং ভন নিউম্যান স্থাপত্য 1946 সালে কম্পিউটার স্থাপত্যের জন্য একটি মডেল চালু করা হয় এবং ভন নিউম্যান স্থাপত্য নামে পরিচিত হয়। 1950 সাল থেকে, ভন নিউম্যান মডেল পরবর্তী কম্পিউটার নকশায় অভিন্নতা প্রদান করে। ভন নিউম্যান স্থাপত্যকে উদ্ভাবনী হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছিল কারণ এটি মেশিনের নির্দেশাবলী এবং ডেটা মেমরি স্থান ভাগ করে নেওয়ার অনুমতি দেওয়ার একটি ধারণা প্রবর্তন করেছিল। ভন নিউম্যান মডেলটি তিনটি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত, গাণিতিক লজিক ইউনিট (এএলইউ), মেমরি এবং নির্দেশ প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট (আইপিইউ)। ভন নিউম্যান মেশিন ডিজাইনে, আইপিইউ ঠিকানাগুলি মেমরিতে প্রেরণ করে এবং মেমোরি, পরিবর্তে, আইপিইউতে ফেরত পাঠানো হয় যদি কোনও নির্দেশ আনা হয় বা যদি ডেটা আনা হয় তবে এএলইউতে পাঠানো হয়। ভন নিউম্যানের মেশিন ডিজাইন একটি আরআইএসসি (রিডিউসড ইন্সট্রাকশন সেট কম্পিউটিং) স্থাপত্য ব্যবহার করে, যার অর্থ নির্দেশ সেটটি সমস্ত কাজ সম্পাদনের জন্য মোট 21 টি নির্দেশাবলী ব্যবহার করে। (এটি সি. আই. এস. সি, জটিল নির্দেশ সেট কম্পিউটিং, নির্দেশ সেটগুলির বিপরীতে যা থেকে বেছে নেওয়ার জন্য আরও নির্দেশাবলী রয়েছে।) ভন নিউম্যান স্থাপত্যের সাথে, প্রধান মেমরি এবং অ্যাকিউমুলেটর (রেজিস্টার যা যৌক্তিক ক্রিয়াকলাপের ফলাফল ধারণ করে) হল দুটি স্মৃতি যা সম্বোধন করা হয়। ক্রিয়াকলাপগুলি সহজ গাণিতিক হিসাবে করা যেতে পারে (এগুলি এএলইউ দ্বারা সম্পাদিত হয় এবং যোগ, বিয়োগ, গুণ এবং বিভাজন অন্তর্ভুক্ত), শর্তাধীন শাখা (এগুলি এখন আরও সাধারণভাবে বিবৃতি বা ওয়াইল লুপ হিসাবে দেখা যায়। শাখাগুলি বিবৃতিগুলিতে যায়), এবং মেশিনের বিভিন্ন উপাদানগুলির মধ্যে যৌক্তিক পদক্ষেপ, অর্থাৎ, অ্যাকিউমুলেটর থেকে মেমরিতে বা তদ্বিপরীত। ভন নিউম্যান আর্কিটেকচার ডেটা টাইপ হিসাবে ভগ্নাংশ এবং নির্দেশাবলী গ্রহণ করে। পরিশেষে, যেহেতু ভন নিউম্যান স্থাপত্যটি একটি সহজ, তাই এর রেজিস্টার ব্যবস্থাপনাও সহজ। আর্কিটেকচারটি পাওয়া তথ্য এবং নির্দেশাবলী পরিচালনা এবং ব্যাখ্যা করার জন্য সাতটি রেজিস্টারের একটি সেট ব্যবহার করে। এই রেজিস্টারগুলির মধ্যে রয়েছে "আইআর" (নির্দেশ রেজিস্টার), "আইবিআর" (নির্দেশ বাফার রেজিস্টার), "এমকিউ" (গুণক ভাগফল রেজিস্টার), "এমএআর" (মেমরি অ্যাড্রেস রেজিস্টার) এবং "এমডিআর" (মেমরি ডেটা রেজিস্টার)। স্থাপত্যটি একটি প্রোগ্রাম কাউন্টার ("পিসি") ব্যবহার করে যাতে যন্ত্রটি প্রোগ্রামে কোথায় রয়েছে তার উপর নজর রাখা যায়। জন ম্যাকার্থি, মারভিন মিনস্কি এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ডার্টমাউথ সামার রিসার্চের জন্য একটি প্রস্তাবের জন্য তারা যে গবেষণাটি করছিলেন তা ব্যাখ্যা করার জন্য কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা শব্দটিকে জন ম্যাকার্থি কৃতিত্ব দিয়েছিলেন। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার নামকরণ কম্পিউটার বিজ্ঞানে একটি নতুন ক্ষেত্রের জন্ম দেয়। 1955 সালের 31শে আগস্ট জন ম্যাকার্থি, মারভিন এল. মিনস্কি, নাথানিয়েল রচেস্টার এবং ক্লড ই. শ্যাননকে নিয়ে একটি গবেষণা প্রকল্পের প্রস্তাব দেওয়া হয়। সরকারী প্রকল্পটি 1956 সালে শুরু হয়েছিল যার মধ্যে বেশ কয়েকটি উল্লেখযোগ্য অংশ ছিল যা তারা মনে করেছিল যে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার গঠন আরও ভালভাবে বুঝতে তাদের সহায়তা করবে। স্বয়ংক্রিয় কম্পিউটারের পিছনে ম্যাকার্থি এবং তাঁর সহকর্মীদের ধারণাগুলি ছিল যখন একটি মেশিন একটি কাজ সম্পন্ন করতে সক্ষম, তখন কাঙ্ক্ষিত ফলাফল সম্পাদনের জন্য একটি প্রোগ্রাম সংকলন করে কম্পিউটারের মাধ্যমে এটি নিশ্চিত করা উচিত। তারা আরও আবিষ্কার করেন যে, মানুষের মস্তিষ্কের প্রতিলিপি তৈরি করা খুব জটিল ছিল, যন্ত্রের দ্বারা নয় বরং কর্মসূচী দ্বারা। অত্যাধুনিক একটি প্রোগ্রাম তৈরি করার জ্ঞান তখনও ছিল না। এর পিছনে ধারণাটি ছিল মানুষ কীভাবে আমাদের নিজস্ব ভাষা এবং আমরা কীভাবে বাক্য গঠন করি তার কাঠামো বুঝতে পারে, বিভিন্ন অর্থ এবং নিয়ম সেট দেয় এবং একটি মেশিন প্রক্রিয়ার সাথে তাদের তুলনা করে। কম্পিউটার যেভাবে বুঝতে পারে তা একটি হার্ডওয়্যার স্তরে। এই ভাষাটি বাইনারি (1 এবং 0) ভাষায় লেখা হয়। এটি একটি নির্দিষ্ট বিন্যাসে লিখতে হবে যা কম্পিউটারকে একটি নির্দিষ্ট হার্ডওয়্যার অংশ চালানোর নিয়ম সেট দেয়। মিনস্কির প্রক্রিয়া নির্ধারণ করেছিল যে কীভাবে এই কৃত্রিম স্নায়ুতন্ত্রগুলি মানব মস্তিষ্কের অনুরূপ গুণাবলীর জন্য সাজানো যেতে পারে। যাইহোক, তিনি শুধুমাত্র আংশিক ফলাফল তৈরি করতে পেরেছিলেন এবং এই ধারণার উপর আরও গবেষণা করার প্রয়োজন ছিল। এই তত্ত্বের পিছনে ম্যাকার্থি এবং শ্যাননের ধারণা ছিল গাণিতিক তত্ত্ব এবং গণনার মাধ্যমে মেশিনের দক্ষতা নির্ধারণ এবং পরিমাপ করার জন্য জটিল সমস্যাগুলি ব্যবহার করার একটি উপায় বিকাশ করা। তবে, তাদের শুধুমাত্র আংশিক পরীক্ষার ফলাফল পাওয়ার কথা ছিল। স্ব-উন্নতির পিছনে ধারণাটি হল কিভাবে একটি মেশিন নিজেকে আরও স্মার্ট করার জন্য স্ব-পরিবর্তনকারী কোড ব্যবহার করবে। এটি একটি যন্ত্রকে বুদ্ধিমত্তায় বৃদ্ধি এবং গণনার গতি বাড়ানোর অনুমতি দেবে। দলটি বিশ্বাস করেছিল যে তারা এটি অধ্যয়ন করতে পারে যদি একটি মেশিন তাদের গবেষণার বিমূর্ত অংশে একটি কাজ সম্পন্ন করার প্রক্রিয়াটির উন্নতি করতে পারে। দলটি ভেবেছিল যে এই বিভাগের গবেষণাকে ছোট ছোট দলে ভাগ করা যেতে পারে। এতে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা সম্পর্কে সংবেদনশীল এবং অন্যান্য ধরনের তথ্য থাকবে। কম্পিউটার বিজ্ঞানের বিমূর্ততা গণিত এবং প্রোগ্রামিং ভাষাকে বোঝাতে পারে। গণনামূলক সৃজনশীলতা সম্পর্কে তাদের ধারণা হল কিভাবে প্রোগ্রাম বা একটি যন্ত্রকে মানুষের চিন্তাভাবনার অনুরূপ উপায়ে দেখা যেতে পারে। তারা দেখতে চেয়েছিল যে কোনও যন্ত্র অসম্পূর্ণ তথ্যের একটি অংশ নিতে পারে কিনা এবং মানুষের মনের মতো হারিয়ে যাওয়া বিবরণগুলি পূরণ করার জন্য এটির উন্নতি করতে পারে কিনা। এই যন্ত্রটি যদি এটি করতে পারত তবে তাদের ভাবতে হত যে যন্ত্রটি কীভাবে ফলাফল নির্ধারণ করেছিল। আরও দেখুন কম্পিউটার মিউজিয়াম কম্পিউটার শব্দ ব্যুৎপত্তিগুলির তালিকা, কম্পিউটার বিজ্ঞান শব্দের উৎপত্তি কম্পিউটার বিজ্ঞানের অগ্রগামীদের তালিকা কম্পিউটিং হার্ডওয়্যারের ইতিহাস কম্পিউটিং হার্ডওয়্যারের ইতিহাস ব্যক্তিগত কম্পিউটারের ইতিহাস অ্যালগরিদমের সময়রেখা গণনায় মহিলাদের সময়রেখা 2020-বর্তমান রেফারেন্স সূত্র আরও পড়ুন কাক, সুভাশঃ প্রাচীন ভারতে কম্পিউটিং বিজ্ঞান; মুন্সীরাম মনোহরলাল পাবলিশার্স প্রাইভেট লিমিটেড। লিমিটেড (2001) দ্য ডেভেলপমেন্ট অফ কম্পিউটার সায়েন্সঃ এ সোসিওকালচারাল পার্সপেক্টিভ ম্যাট্টি টেড্রের পিএইচডি থিসিস, ইউনিভার্সিটি অফ জোয়েনসু (2006) এক্সটার্নাল লিঙ্কস কম্পিউটার হিস্ট্রি মিউজিয়াম কম্পিউটারসঃ ফ্রম দ্য পাস্ট টু দ্য প্রেজেন্ট দ্য ফার্স্ট "কম্পিউটার বাগ" অ্যাট দ্য নেভাল হিস্ট্রি অ্যান্ড হেরিটেজ কমান্ড ফটো আর্কাইভস। বিটসেভার, 1950,1960,1970 এবং 1980-এর দশকের মিনিকম্পিউটার এবং মেইনফ্রেম থেকে ঐতিহাসিক কম্পিউটার সফ্টওয়্যার এবং ম্যানুয়ালগুলি ক্যাপচার, উদ্ধার এবং সংরক্ষণের একটি প্রচেষ্টা মৌখিক ইতিহাস কম্পিউটার বিজ্ঞানের সাক্ষাৎকার কম্পিউটিংয়ের ইতিহাস