Hesap Makinesi Nedir?

Hesap makinesi, ilk zamanlar dört işlemi yapabilen, daha sonraları geliştirilerek her türlü sayısal işlemi yapar duruma getirilen elektronik ve mekanik bir araçtır.

Hesap Makinesinin Tarihçesi

İlk hesap makinesi ve ilk bilgisayar olarak tanımlayabileceğimiz abaküsler tamamen insan eliyle yapılabilecek basit işlemleri kapsıyordu.

Daha sonraki yüzyıllarda ortaya çıkan ve Pascal’ın Pascaline isimli mekanik hesap makinesi, sadece toplama ve çıkarma işlemlerini yapıyordu. Ayrıca 17. yüzyıl boyunca çalışan ilk ve tek mekanik hesap makinesiydi.

Pascaline’den sonra, Alman matematikçi Gottfried Wilhelm Leibniz tarafından 1671 yılında Liebniz Wheel (Liebniz çarkı) geliştirildi. Bu hesap makinesi 1642 yılında Pascal tarafından üretilen ilk mekanik hesap makinası Pascalline’in yaptığı toplama ve çıkartma işlemlerinin yanı sıra bölme, çarpma ve karekök alma işlemlerini de gerçekleştirebillen daha gelişmiş mekanik bir hesap makinesiydi. Ancak hassas dişli ve çark bu yüzyılın üretim teknolojisinin biraz ötesindeydi.

Taşıma mekanizmasındaki kusurların yanı sıra mekanik sorunlar, makinenin güvenilir bir şekilde çalışmasını engelledi ve bir daha kullanılamadı.

1936 yılında, ünlü matematikçi Alan M. Turing “Saptama Problemi Hakkında Bir Uygulamayla Birlikte Hesaplanabilir Sayılar” isimli bir makalesini yayımladı.Makalesinde teorik ve matematiksel temellere dayalı sanal bir makineden bahseden Turing, her türlü matematiksel hesabın bu sanal makineyle yapılabileceğini iddia ediyordu.Sonrasında bu makalede adı geçen  sanal makine Turing Makinesi olarak adlandırıldı ve  bu makine karmaşık matematiksel hesapların belirli bir düzenek tarafından yapılmasını sağlamaktaydı.

Daha sonra üretilen hesap makineleri, ara sonuçları toplayan, eski sonuçların saklanıp gerektiğinde kullanılabilmesini sağlayan, trigonometrik, istatistiksel ve ileri matematik işlevleri içeren ve yazılımlanabilme özellikleri ile daha çok bilgisayarlara benzeyen çok karmaşık elektronik cihazlar haline gelmiştir.

Hesap Makinelerinin İşlem Bileşenleri

1-Input (Girdi): Bileşenler, içinde delikler bulunan sağlam veya dayanıklı plastikten bir kabuk içinde bulunur. Bu delikler, içinden geçen kauçuktan oluşan düğmelerle doldurulur. Sayılar ve işlem sembolleri bu butonların üzerine çizilir ve basıldığında bir devre kartı üzerinden elektriksel darbeler göndererek alttaki bir devreyi tamamlarlar.

• İşlemci: Mikroişlemci, hesap makinesinin beynidir ve tek bir silikon mikroçip üzerinde Merkezi İşlem Biriminin ( CPU ) tamamını içeren entegre bir çiptir.

İşlemci, basılan düğmeleri tanımlar ve sayının ikili değerleri, anladığı dil olan ‘1’ ve ‘0’ dizileri üzerinde çalışır.

İşlemci ikili girişleri kayıtlarında geçici olarak saklayacak ve bunlar üzerinde gerekli işlemi yapacaktır. Elde edilen ikili (1 ve 0) çıktı tekrar ondalık sayıya dönüştürülür ve görüntülenir.

• Output(Çıktı):Çıktı, bir desen oluşturmak için ışık moleküllerini yeniden düzenleyen bir LCD ekranda görüntülenir. Daha önceki modellerde daha fazla güç tüketen LED ekranlar kullanılıyordu. Ekran, girilen sayıların yanı sıra hesap makinesinin işlediği nihai sonucu hemen gösterir.

Hesap Makinesinin Çalışma Prensibi

Yıllarca süren araştırmalar ve yıllar boyu gelen yeni yeni bilgisayar-hesap makineleri geliştirildi. En son olarak günümüzde kullandığımız standart ve ileri dereceli hesap makineleri ortaya koyuldu. Fakat bunları geçmişten ayıran en önemli detay sadece teknolojinin daha da ileri bir düzeye ulaşması oldu. Daha öncesinde insanların içinde sayı olan çarkları çevirerek yaptıkları hesaplamaları şimdi kod esaslarına dayanarak daha da ilerletebiliyoruz. Burada teknolojinin nimetlerinin şaşırtıcı meyvesini görmek bizlere şu soruyu sordurabiliyor: Nasıl? Nasıl olur da, milisaniyelik bir zaman diliminde, insanın icat ettiği alet insanın yapamadığı işlemleri yapabiliyor?

Elektronik hesap makinelerini, diğerlerinden ayıran çalışma prensibi çalıştığı sayı sistemidir. Onluk sistem yerine ikili bir sistem kullanılan bu hesap makinelerinde, bilgisayardan alışık olduğumuz 1 ve 0 lar kullanılır. Yani sayılar 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 şeklinde değil; 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010 şeklinde gider. İçindeki parçalar da, mekanik bir sistemden ziyade, elektrikli bir sistem dizaynıyla ilerler. Giriş üniteleri, çıkış üniteleri, manyetik alanlar gibi bölümleri bulunan ordinatörler, yani hesap makineleri, içinde bulunduğu sinyalleri bunun gibi alanlardan geçirir. Bu metotla, bir ordinatör, saniyede 340.000 sinyal dahi verebilir. Ordinatör merkezi, yani elektronik beyin, verilen sinyallerle saniyede 400.000 mantıksal işlem yapabilir.

Yani hesap makinesinin içerisinde bellek depoları ve işleme birimleri olan bir dizi silikon çip vardır. “2”, “+” ve “2” tuşlarına basıldığında  hesap makinesinin belleğine her tuş için bir kod girer. Daha sonra “=” e basıldığında işlemci hesaplamayı yapar, kodu tekrar sayılara çevirir ve cevabı ekrana gönderir.

Şuanki teknolojinin ilerlemesine bakılırsa, hesap makinelerinin gün be gün gelişebileceği, şuan bile yapamadığı işlemleri  çok çok düşük hızlarda yapabileceği aşikardır.