Bilişim Teknolojilerinin Gelişimi

Yerleşik hayata geçildiğinde Mezopotamya’da kil tabletler üzerinde çivi yazısıyla hem nesneler ve bunların üzerinde gerçekleştirilen faaliyetler hem de büyüklükler not edilmeye başlanmıştır. Çivi yazısıyla hem eğitim–öğretim hem bilgiyi depolama hem de işlem yapılabiliyordu. Örneğin, hipotenüs teoreminin ispatını gösteren bir kil tablet bulunmaktadır.

Zamanla dört işlem için Çin’de abaküs adı verilen pratik bir araç icat edilmiştir. Abaküsün boncuklarıyla karekök dahi alınabiliyordu ve abaküsün kullanımına uzak doğuda tüccarlar tarafından 1960’lara kadar devam edilmiştir.

Yazının icadından sonra enformasyonun kodlanmasına yönelik en önemli adımlardan biri de fotoğrafın keşfi olmuştur. Çeşitli öncü denemelerden sonra Fransız mucit Daguerr, 1839’da “daguerreotype” adını verdiği ilk fotoğraf makinasını duyurmuştur. Böylece doğaya ait herhangi bir görüntünün bir kâğıt üzerine kaydedilebilmesi sağlanmıştır. Uzun yıllar kullanılan semafor tabanlı optik telgraf sistemi sonunda ilk ticari elektrikli telgraf sistemi demiryolu mesajlarını iletimi amacıyla 1837 yılında İngiltere’de kullanılmaya başlanmıştır. İlk kez halkın kullanımına açılması ise 1844 yılında Samuel Mors tarafından Mors alfabesinin geliştirilmesi sonrasında Washington ve Baltimore arasında açılan telgraf hattıyla gerçekleşmiştir. 1876’da Alexander Graham Bell, insan sesinin açıkça anlaşılır bir şekilde çoğaltılmasını sağlayan bir cihaz için Amerika Birleşik Devletleri patenti alan ilk kişi oldu. Böylece telefon halkın kullanımına girdi. Sesin mekanik olarak kaydedilmesini ve yeniden seslendirilmesini sağlayan araca “fonograph” adı verilmektedir. Daha sonraları gramofon adı verilen fonograf 1877’de Thomas Alva Edison tarafından keşfedilmiştir. Hareketli görüntünün mekanik olarak kaydedilmesini ve oynatılmasını sağlamak amacıyla çok sayıda araştırmacı uzun yıllar çalışmıştır. Örneğin, Edison’un ekibinin 1891’de patentini aldığı “kinetograph” yöntemi hareketli görüntüyü Eastman Kodak tarafından geliştirilmiş olan 35 mm genişliğindeki şeffaf selüloit şerit üzerine kaydedebiliyordu.

James Clerk Maxwell 1864’te elektromanyetik dalgaların boş alanda yayılabileceğini kuramsal olarak gösterdi. 1888’de Heinrich Rudolf Hertz, Maxwell’in elektromanyetizma teorisini doğrulayan bir deneyde elektromanyetik dalgaların havada iletilebildiğini kesin olarak kanıtladı. Guglielmo Marconi, havadaki Hertz (radyo) dalgalarına dayanan ticari olarak başarılı ilk kablosuz telgraf sistemini 1897 yılında oluşturdu. Nikola Tesla radyo dalgalarıyla uzaktan kontrol edilebilen araçlar geliştirdi. Kanada kökenli bilim insanı Reginald Fessenden radyo dalgaları ile ses iletimini amacıyla ilk radyo yayınını 1906 yılında ABD’de gerçekleştirdi. Haber, eğlence ve spor gibi alanlarda ilk ticari radyo yayınları 1920’de ABD’de birçok merkezde birden başladı. 

Elektronik, vakum ve madde içindeki elektronların yayılımı, akışı ve kontrolü ile ilgili fizik, mühendislik, teknoloji ve uygulamaları içermektedir. Elektron akışını sadece direnç, kapasitans ve endüktans gibi pasif etkiler kullanmak yerine amplifikasyon ve düzeltme ile kontrol etmek için aktif cihazlar kullandığından klasik elektrik mühendisliğinden ayrılır.

Pennsylvania Üniversitesinde John Mauchly ve J. Presper Eckert tarafından yapımına 1943 yılında başlanan ve 1946’da tamamlanan ENIAC, Pentagon’un füze atış tablosu gereksinimlerini karşılamak için inşa edilmiştir. Tümüyle elektronik olan genel amaçlı bilgisayarların tarihi genel olarak ENIAC ile başlatılır ancak ENIAC, bugünkü bilgisayarlardan ikili sayı sistemini ve bellekte saklı program yöntemini kullanmaması nedeniyle önemli ölçüde ayrışıyordu. ENIAC’la iş yapmak için bellekte saklanan veriler üzerinde yapılacak işlemler, operatörler tarafından sırayla bilgisayara bildiriliyordu. Bu bildirim makinenin kontrol panelindeki çeşitli yuvalara sokulan fişler yardımıyla, devrelerin uygun biçimde açılıp kapatılması esasına dayanıyordu.

1940’lı yıllar sona ererken Bell Laboratuvarlarında bilişim dünyası için gelecekte çok etkisi olacak bir buluş gerçekleştirildi. 1947’de, germanyum bazlı nokta temaslı ilk çalışan transistör William Shockley ve altında çalışan John Bardeen ve Walter Houser Brattain tarafından icat edildi. Transistör daha önceleri kolayca arızalanabilen ve çok ısı yayan vakum tüpleri ile gerçekleştirilen elektronik işlemlerin bir nohut tanesi büyüklüğündeki katı bir malzeme ile gerçekleştirilmesini sağladı. Yarıiletken teknolojisi başlamıştı. Bundan sonra her yıl daha küçük ve daha etkili yarı iletken elektronik parçalar tasarlanacaktı. Yine de ekonomik ve teknik nedenlerle transistörlerin yaygın kullanımı için bir on yıl geçmesi gerekecekti.

1950’ler, bilgisayarların ticarileşmeye başladığı dönemdir. Önceleri büyük kurumlarla yapılan sözleşmelerle üretilen bilgisayarlar artık satılmak amacıyla üretilmeye başlamıştır. ABD’de ENIAC’tan sonra benzer ilkelerle tasarlanan ve satılmak amacıyla üretilen ilk bilgisayar UNIVAC I oldu. Mauchly ve Eckert tarafından hem sayısal hem de metinsel bilgileri işleyecek şekilde tasarlanan ve öncülü olan ENIAC’tan 6 ile 20 kat daha hızlı olan UNIVAC I, 1951’de tamamlandı ve ABD Sayım Bürosuna satıldı. Bu bilgisayardan Remington Rand firması tarafından 1958 yılına kadar toplam 46 tane üretilmiştir.

1959-1964 yılları arasında piyasaya sürülen transistörlü bilgisayarlara “İkinci Nesil Bilgisayarlar Dönemi” adı verilir. Böylece 1946’da ENIAC’la başlayan ve vakum tüplerinin kullanıldığı dönem “Birinci Nesil Bilgisayarlar Dönemi”, daha öncesi ise “Elektromekanik Bilgisayarlar Dönemi” olarak adlandırıldılar.

Transistör kullanımı bilgisayarları küçültmüş, bellek ve hız kapasitelerin artırmış, enerji tüketimini azaltmış, maliyetlerini ve fiyatlarını düşürmüş ve daha esnek tasarımlara olanak sağlamıştı. Bu dönem bilgisayarların olgunlaştığı dönemdi. Sadece büyük kuruluşlar ve büyük firmalar değil, orta boy firmalar da bilgisayar edinebilmeye başlamışlardı. Bu dönemde zaman paylaşımlı işletim sistemleri, sanallaştırma, sekiz bitten oluşan bir bayt kullanımı, birden fazla bilgisayarda geçerli olan aynı temel komut seti mimarisi kullanımı ve gelişmiş giriş çıkış birimlerinin kullanımı yaygınlaşmıştır. Transistör daha önceleri kolayca arızalanabilen ve çok ısı yayan vakum tüpleri ile gerçekleştirilen elektronik işlemlerin bir nohut tanesi büyüklüğündeki katı bir malzeme ile gerçekleştirilmesini sağladı

1950’lerin sonunda iki önemli buluş gerçekleşmiştir. Robert Noyce tarafından Fairchild Semiconductor’da düzlemsel süreç kullanılarak ilk silikon entegre devre geliştirilmiştir. Ardından MOS transistörü olarak da bilinen MOSFET (metal oksit-yarı iletken alan etkili transistör), Bell Labs’ta Mohamed Atalla ve Dawon Kahng tarafından icat edilmiştir.

Yüksek yoğunluklu tümleşik devrelerin üretilebilmesine olanak sağladığından dolayı zamanla bilgisayar belleklerinin yapımında en yaygın kullanılan yarı iletken cihaz hâline gelmiştir. Bu iki teknoloji, transistörlerin tek tek devre kartlarına lehimlenerek kullanılması zorunluluğunu kaldırarak karmaşık devrelere ait transistörlerin hepsinin bir tümleşik devreye basılabilmesine olanak sağlamıştır.

60’lı yıllarda transistör ve tümleşik devrelerle ilgili gelişmeler bilgisayar dışındaki alanlarda da etkisini göstermiştir. Örneğin ilk endüstriyel robotlar bu dönemde ortaya çıkmış, ilk ticari haberleşme uyduları bu dönemde yörüngeye yerleştirilmiştir. Önceleri çok sayıda operatör tarafından işletilen telefon santralleri bu dönemde elektronik hâle gelmeye başlamıştır. Bu dönemin en çok ses getiren atılımlarından birisi ABD’nin uzay programı kapsamında 20 Temmuz 1969 tarihinde Ay'a gidilmesi olmuştur.

1972’den sonra inşa edilen bilgisayarlarda genellikle bir yonga üzerindeki 500 veya daha fazla bileşen içeren tümleşik devreler kullanılmaya başlanmıştır ve yüksek ölçekli tümleştirme (LSI) kullanılan bu cihazlara “dördüncü nesil” bilgisayarlar denir. Beş yıl sonra tipik olarak 10.000 bileşen bulunan çok büyük ölçekli entegrasyon (VLSI) ile üretilen entegre devreler ortaya çıkmıştır. Hesaplama gücü sürekli artmasına rağmen yonga üretmekte kullanılan temel teknoloji aynı kaldığı için dördüncü nesil bilgisayarlar döneminin günümüze kadar devam ettiği varsayılmaktadır. Günümüzde bir mikroişlemcide milyarlarca bileşen bulunmaktadır.

Yetmişli yıllar, bilgisayar teknolojisinin iş dünyasında giderek yaygınlaştığı dönem olmuştur. Diğer bir özellik ise bilgisayarların hobi amacıyla da olsa bireyler tarafından da erişilebilir hâle gelmesidir. Bu dönemde öne çıkan gelişmelerden birkaçı şudur: Ray Tomlinson 1971’de ARPANET ağından kullanılmak üzere ilk e-posta uygulamasını geliştirdi. 1972’de Bell Laboratuvarlarında C programlama dili geliştirildi. Aynı yıl HP firması, elde taşınabilir hesap makinesini çıkardı ve mühendislerin kullandığı sürgülü cetvelleri tarihe gömdü. 1973’de gelecekte internette kullanılacak olan TCP/IP ağ protokolleri geliştirildi. 1976’da lazer yazıcı geliştirildi ve aynı yıl 90’lara kadar yaygın olarak kullanılacak olan 5 inç floppy diskler üretilmeye başlandı. 1978’de “Space Invaders” oyununun ortaya çıkmasıyla bilgisayar oyunları çılgınlığı başlamış oldu. 1979’da müzik kaydetmek amacıyla kompakt disk (CD) icat edildi. 1979 yılında Visicalc hesap tablosu programıyla, Wordstar sözcük işlemci programları, mikrobilgisayarlarda kullanılmak üzere satılmaya başlandı.

1980’lerdeki önemli gelişmelerden bazıları şunlardır: 1981’de ünlü fizikçi Richard Feynman, kuantum bilgisayarı kavramını ortaya attı. Feynman 1959’da nanoteknoloji alanını da başlatmıştı. 1983’de Richard Stallman, Usenet’te tescilli Unix’lere alternatif ücretsiz bir yazılım oluşturmak için GNU Projesini duyurdu. Usenet, 1970’lerde bilgisayar ağları üzerinde geliştirilmiş olan e-posta temelli bir haber grubu sistemiydi. Gelecekte rakiplerini piyasadan kaldıracak olan Microsoft Word sözcük işlemcisi ve Lotus firmasının Lotus 123 yazılımı 1983’de yayınlandı. 1985’de Microsoft firması Windows 1.0 işletim sistemini çıkardı. Windows ancak 1993 yılından sonra MS DOS işletim sisteminin yerine geçmeyi başardı. Aynı yıl Sony firması veri kaydetmek amacıyla CD-ROM’u icat etti. Dünyanın neresinde olurlarsa olsunlar, farklı bilgisayar ve sistem türlerindeki belgeleri ve bilgileri sorunsuz bir şekilde erişilebilir kılmak için İsviçre Cern’de görevli olan Tim Berners-Lee 1989 yılında World Wide Web’i icat etti. 1990’da ilk web sunucusunu geliştirdi, bu sunucu yazılım izleyen yıl kurum dışına yayıldı.

Linus Benedict Torvalds Finlandiya asıllı Amerikalı bir yazılım mühendisidir. Linux işletim sistemi çekirdeğinin geliştiricisi ve proje yöneticisi olup OSDL (Açık Kaynak Geliştirme Laboratuvarları)de tam zamanlı olarak Linux çekirdeği üzerinde çalışmaktadır.

1990’lar boyunca internetteki bilgiler genelde kullanıcılar için tek yönlü yayınlanan -pasif- içerikler olageldi. 2004 yılında popülerleşen Web 2.0 teknolojileri ile kullanıcıların da içerikleri yükleme ve düzenlemeleri kolaylaştı. İnternet üzerinde esnek ve dinamik istemci sunucu uygulamaları geliştirmeye olanak sağlayan Web 2.0’ı oluşturan teknolojiler arasında AJAX, Javascript, XML, Json, DOM gibi yazılım araçları bulunuyordu.

2010’lar mobil teknolojilerde büyük atılımın yaşandığı yıllar olmuştur. 2010 yılında Apple firması iPAD tabletini pazara sürdü. Bu tablet kullanım kolaylığı açısından geniş kitlelerce çok beğenildi. Tabletler, akıllı telefonlarla birlikte internete erişmek ve oyun oynamak için evlerde birincil cihaz hâline geldiler. Kısa süre sonra dizüstü bilgisayar üreticileri de tabletlere benzeyen dokunmatik ekranlara sahip dizüstü cihazlar üretmeye başladılar. iOS ve Android mobil işletim sistemleri oyunu değiştirmişlerdir. Bu işletim sistemleri altında çalışan programlar Apple App Store ve Google Play adı verilen sanal mağazalar aracılığıyla satışa ve dağıtıma sunulmaktadır. Kullanıcılar, telefon ve tabletlerine bu sanal mağazalardan milyarlarca uygulama indirmişlerdir. 2010’larda giderek güçlenen telefonlar çoğu insanın sahip olduğu tek bilgi işlem cihaz hâline gelmiştir. Kablosuz uzaktan iletişimde 3G’den 4G’ye geçilmiştir. Aynı durum evlerde internete bağlanmada 2000’li yıllarda çevirmeli bağlantıdan daha hızlı ADSL modemlere ve 2010’lu yıllarda ADSL’den fiber optik bağlantılara geçişte yaşanmıştır. 

2010’larda yaşanan diğer gelişme ise büyük veri olgusunun ortaya çıkması ve bu verilerin büyük veri merkezlerindeki sunucu çiftliklerinde işlenmesiyle yapay zekâ algoritmalarından elde edilen başarılı sonuçlardır. Büyük veriyi doğuran temel neden sosyal medya olmuştur. Kullanıcıların internet ortamında bıraktıkları her dijital iz birbiriyle ilişkilendirilerek kullanıcıların davranışlarının gerçeğe çok yakın bir şekilde modellenebileceği ortaya çıkmıştır. Güçlü bilgisayarlar ve büyük veri ile beslenen algoritmalar daha önce olmadıkları kadar başarılı bir şekilde görüntü tanıyabilmekte, konuşmayı anlayabilmekte, çeviri yapabilmekte, sahte video ve konuşmalar üretebilmekte ve insan davranışlarını öngörebilmektedir. Bu gelişmeler aynı zamanda mahremiyetin ihlal edilmesine de yol açabilmektedir

2000’lerin sonuna kadar bilgi toplumundaki sosyolojik problemlerin önde geleni, toplumdaki bireylerin hepsinin bilgi toplumuna aynı oranda geçmemiş olmasından kaynaklanan sorunlardı. Yeni nesiller bilgisayarlara daha kolay uyum sağlamakta, internete ve bilgiye daha kolay erişmekte ve kendilerinden önce gelen nesillerle aralarında bir dijital bölünmüşlük meydana gelmekteydi. Bilgisayar sahibi olmayanlar ve kullanma becerisine sahip olmayanlar “dijital göçmenler” olarak bilgisayarlarla birlikte büyüyen nesiller ise “dijital vatandaşlar” olarak adlandırılmışlardır. İnsanlar arasındaki bu ayrım aynı zamanda toplumlar arasında da bulunmaktaydı. Bilgisayar sahipliği ve internet kullanıcısı sayısı düşük olan toplumlarla bilgisayar ve internet doygunluğuna erişmiş toplumlar arasında verimlilik açısından önemli farklar ortaya çıkmıştır. Bu bölünmüşlük 2010’lardan itibaren mobil sistemlerin ve sosyal medyanın küresel boyutta yayılmasıyla ortadan kalkmaya başlamıştır. Günümüzde akıllı telefonların yayılması küresel boyuttadır. Afrika’nın elektriği olmayan köylerinde bile akıllı telefonların bulunduğu görülmektedir.

Bilişim teknolojilerinin toplumu biçimlendirici etkisinin gelecekte de giderek artarak devam edeceği varsayılmaktadır. Yapay zekâ ve robotik biliminde yaşanacak gelişmelerle büyük çaplı otomasyonun yaygınlaşacağı ve çevremizdeki cihazların daha fazla akıllı cihaz haline geleceği öngörülmektedir. İleri otomasyon ile imalat ve hizmet sektöründe robotların kullanımı artacak, karmaşık görevleri yerine getirmek için giderek daha az insan gücüne ve zekâsına ihtiyaç duyulacaktır. Çok sayıda yazar; yapay zekâ, robotlar ve gelişen otomasyonun yakın gelecekte kitleleri işsiz bırakacağını öngörmektedir. Geçmişte de her teknolojik devrimle birlikte eski işler ortadan kalkarak bir dönem yoğun bir işsizlik yaşanmış olmasına rağmen zamanla yeni teknolojilerin ihtiyaç duyurduğu yeni işler ortaya çıkmış ve toplumda işsizlik azalmıştır. Bu sefer durumun farklı olduğu söylenmektedir. Çünkü robotlar ve otomasyon rutin işleri üstlenerek insanları devre dışı bırakırken, yapay zekâda yaşanan büyük gelişmeler tıp ve hukuk gibi uzmanlık ya da insana özgü yaratıcılık gerektiren mesleklerin de tehdit altında olduğunu göstermektedir. İnsana özgü olan insani sezgiler ve gelişmiş örüntü tanıma yetenekleri içinde bulunduğumuz dönemde yapay zekâ tarafından giderek aşılmaktadır. Yapay zekâ diğer taraftan bütün sanat dallarında kendini göstermeye başlamıştır. Otonom arabalar milyonlarca sürücüyü işsiz bırakacaktır. İnsansız hava araçları orduları insan askerlerden ayıklamaktadır. Yakın gelecekte neredeyse hiçbir meslek işsizlik tehdidinden muaf olmayacaktır. İşsiz kalan kitleler de giderek toplumda işlevsizleşecektir. Bu durumda ekonomik sistemin yıkılmaması için tüketimin devam etmesi amacıyla her bireye “evrensel temel gelir” ödemesi yapılması önerileri bulunmaktadır.