തൊട്ടുകൂട്ടാന്‍ ഒരു കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍

കംമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ വരവിനും ഏറെക്കാലം മുന്‍പുതന്നെ നമുക്ക് പരിചിതമായിരുന്ന ഒരുപകരണമായിരുന്നു കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍. വളരെ ചിലവു കുറഞ്ഞ കയ്യിലൊതുങ്ങുന്ന ഒരുപകരണം. ആര്‍ക്കും വളരെ ലളിതമായി ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയുമാറുള്ള  രൂപകല്പന കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ കൂടുതല്‍  ജനകീയമാകാന്‍ കാരണമായിട്ടുണ്ട്. അതു കൊണ്ടു തന്നെയാണ് തൊട്ടുകൂട്ടാന്‍ കഴിയുന്ന ഉപകരണം എന്ന പേര് പോലും ഇതിന് വീണത്. ഇന്ന് കംമ്പ്യൂട്ടറുകളിലും മൊബൈലുകളിലും  എല്ലാം കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ ഇണക്കിച്ചേര്‍ത്തിട്ടുണ്ട്. പക്ഷേ ഉപയോഗത്തില്‍ ഇന്നും പ്രിയം നമ്മുടെ സ്വന്തം കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ തന്നെ.

കാല്‍ക്കുലേറ്ററിന്റെ ചരിത്രവും കംമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ ചരിത്രവും ആരംഭിക്കുന്നത് ഒരേയിടത്തു നിന്നുമാണ്. അബാക്കസ്സ് എന്ന കണക്കുകൂട്ടുന്ന ഉപകരണത്തില്‍ നിന്നും. കാരണം കാല്‍ക്കുലേറ്ററും ഒരു കൊച്ച് കംമ്പ്യൂട്ടര്‍ തന്നെയാണ്. ബി.സി. 150 – 100 കാലഘട്ടത്തില്‍ ഗ്രീസിലും മറ്റും ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ആസ്ട്രോലാബ് , അന്റിക്കത്തേര തുടങ്ങിയ ഉപകരണങ്ങളും ആദ്യകാല കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകള്‍ തന്നെ ആയിരുന്നു. പിന്നീട് പതിനേഴാം നൂറ്റാണ്ടില്‍ രൂപകല്പന ചെയ്ത സ്ലൈഡ് റൂള്‍ എന്ന മെക്കാനിക്കല്‍ കാല്‍ക്കുലേറ്ററിന്റെ പരിഷ്കൃതരൂപം ഇന്നും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. വിവിധ തരത്തിലുള്ള വിജയകരമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന പലതരം മെക്കാനിക്കല്‍ കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകള്‍ ഇതിനിടയില്‍ പലരായി ആവിഷ്കരിച്ചിരുന്നു. എങ്കിലും ഇന്ന് കാണുന്ന രൂപത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക്ക് കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകളുടെ രൂപകല്പന ആരംഭിച്ചിട്ട് അധികകാലം ആയിട്ടില്ല. 1940-50 കാലഘട്ടത്തില്‍ വാക്വം റ്റ്യൂബുകളും ട്രാന്‍സിസ്റ്ററുകളും ഉപയോഗിച്ച് ഡിജിറ്റല്‍ ലോജിക്ക് സര്‍ക്യൂട്ടുകള്‍ ഉണ്ടാക്കാന്‍ തുടങ്ങിയിടത്തു നിന്നുമാണ് ഇലക്ട്രോണിക്ക് കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകളുടെ ചരിത്രം ആരംഭിക്കുന്നത്. IBM കമ്പനി 1957 ല്‍ ഇറക്കിയ IBM-608 പൂര്‍ണ്ണമായും ട്രാന്‍സിസ്റ്ററുകളാല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ആദ്യ ഇലക്ട്രോണിക്ക് കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ ആയിരുന്നു. ജാപ്പനീസ് കമ്പനിയായ ഷാര്‍പ്പ് 1964 ല്‍ ഇറക്കിയ CS-10A ആദ്യത്തെ ഡസ്ക്ടോപ്പ് കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ എന്ന ബഹുമതി കരസ്ഥമാക്കി. ഇതിനിടയ്ക്കാണ് ട്രാന്‍സിസ്റ്ററുകളേയും ഡയോഡുകളേയും റസിസ്റ്ററേയും എല്ലാം തന്നെ ഒന്നിച്ച് ഒരു ചെറിയ ചിപ്പിലേക്ക് ഒതുക്കാനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പരിണാമം നടന്നത്. ഇന്‍ഡഗ്രേറ്റഡ് സര്‍ക്യൂട്ടുകളും കടന്ന് അത് മൈക്രോപ്രൊസ്സസ്സര്‍ വരെ അപ്പോഴേക്കും എത്തിയിരുന്നു. ഇതിനെത്തുടര്‍ന്ന്  1970 കളോടെയാണ് കയ്യിലൊതുങ്ങുന്ന വലിപ്പത്തിലേക്ക് കാല്‍ക്കുലേറ്ററിനെ മാറ്റിയെടുക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞത്. പിന്നീടങ്ങോട്ട് കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകളുടെ കാലമായിരുന്നു. അത് ഇന്നും നിലയ്ക്കാതെ തുടരുന്നു..

ഒരു മൈക്രോപ്രൊസ്സസ്സര്‍ ആണ് ഏതൊരു ആധുനിക കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകളുടെയും അടിസ്ഥാന ഘടകം. കംമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറിന് സമാനമാണ് ഇതും. പക്ഷേ വളരെ ലളിതമായ ചില ഗണിതക്രിയകള്‍ മാത്രം നടത്താനുള്ള ശേഷി മാത്രമേ ഉള്ളൂ എന്ന് മാത്രം. കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ പ്ലാസ്റ്റിക്കോ ലോഹമോ കൊണ്ട് നിര്‍മ്മിച്ച ഒരു ചട്ടക്കൂടില്‍ ഉറപ്പിച്ചാണ് നമുക്കരികിലെത്തുക. സംഖ്യകളും ഗണിതചിഹ്നങ്ങളും എല്ലാം രേഖപ്പെടുത്തിയ കീപാഡാണ് മറ്റൊരു പ്രധാന ഘടകം. ഇത് കൂടാതെ സംഖ്യകള്‍ പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കാനുതകുന്ന ഒരു ഡിസ്പ്ലേ സംവിധാനവും ഇതിനോടൊപ്പം നമുക്ക് കാണാം. കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന സമയത്ത് മാത്രമാണ് മൈക്രോപ്രൊസ്സസ്സര്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുക. കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ ഓണ്‍ ആക്കാനായി സാധാരണഗതിയില്‍ കീപാഡില്‍ ഒരു കീ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഈ കീ അമര്‍ത്തുമ്പോള്‍ അതിനടിയിലെ ഒരു സ്വിച്ചിനെ ഓണ്‍ ആക്കുകയാണ് നാം ചെയ്യുന്നത്. ഇതോടെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറിലേക്ക് വൈദ്യുതസിഗ്നല്‍ എത്തിച്ചേരുകയും കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍ ഓണ്‍ ആവുകയും ചെയ്യും. മൈക്രോപ്രൊസസ്സറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് അഥവാ മറ്റൊരു വൈദ്യുത സിഗ്നല്‍ ഇതില്‍ നിന്നും ഡിസ്പ്ലേ യൂണിറ്റിലേക്ക് എത്തുച്ചേരും. ഒരു എല്‍.സി.ഡി ഡിസ്പ്ലേ ആണ് സാധാരണഗതിയില്‍ കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്, വൈദ്യുതി എത്തിച്ചേരുന്ന മുറയ്ക്ക് അതില്‍ ഡിജിറ്റുകള്‍ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും ചെയ്യും. വളരെക്കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതിമാത്രം മതി എല്‍.സി.ഡി പ്രവര്‍ത്തിക്കാന്‍. കാല്‍ക്കുലേറ്ററിന്റെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറും വളരെ പവ്വര്‍ കുറഞ്ഞ ഒന്നാണ്. അതു കൊണ്ടു തന്നെ ഒരു ചെറിയ ബാറ്ററി ഉപയോഗിച്ച് വര്‍ഷങ്ങളോളം പ്രവര്‍ത്തിക്കാന്‍ കാല്‍ക്കുലേറ്ററിനാവുന്നു. സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ ഉപയോഗിച്ചതായി നാം കണ്ടിട്ടുള്ള ഒരുപകരണം കൂടിയാണ് കാല്‍ക്കുലേറ്റര്‍. വളരെക്കുറഞ്ഞ പവ്വര്‍ മാത്രം മതി എന്നതു തന്നെയാണ്  സോളാര്‍ സെല്‍ ഉപയോഗിക്കുവാനുള്ള കാരണം.

 
(ഈ ചിത്രത്തിന് explainthestuff.com എന്ന സൈറ്റിനോട് കടപ്പാട്)

കീപാഡില്‍ ഓരോ കീ അമര്‍ത്തുമ്പോഴും അതിനടിയിലെ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ട് ഓണ്‍ ആക്കുകയാണ് നാം ചെയ്യുന്നത്. ഇവിടെ നിന്നുമുള്ള സിഗ്നലുകള്‍ അപ്പപ്പോള്‍ തന്നെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സര്‍ ചിപ്പിലേക്ക് എത്തുന്നു. ഈ സിഗ്നലിനെ ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലാണ് ചിപ്പ് സ്വീകരിക്കുന്നത്. 0, 1 എന്നീ സംഖ്യകള്‍ മാത്രമാണ് മൈക്രോചിപ്പിന് മനസ്സിലാവുന്നത്. കീപാഡില്‍ നിന്നും 2 എന്നൊരു സംഖ്യ അമര്‍ത്തിയാല്‍ ആ സംഖ്യയുടെ തത്തുല്യമായ 10 എന്ന ബൈനറി സംഖ്യ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറില്‍ എത്തിച്ചേരുന്നു. ഈ സംഖ്യയെ മൈക്രോചിപ്പിലെ രജിസ്റ്റര്‍ എന്ന സ്ഥലത്താണ് സൂക്ഷിക്കുന്നത്.  അടുത്തത് + ഗണിതചിഹ്നമാവം നാം അമര്‍ത്തുന്നത്. ഈ ഗണിതചിഹ്നത്തെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറിലെ മറ്റൊരു സ്ഥലത്ത് സൂക്ഷിച്ചുവയ്ക്കുന്നു. അടുത്തതായി അമര്‍ത്തുന്ന സംഖ്യയോട് രജിസ്റ്ററില്‍ സൂക്ഷിച്ച് വച്ചിട്ടുള്ള സംഖ്യ കൂട്ടാനായി ഇതോടെ മൈക്രോചിപ്പ് തയ്യാറായി നില്‍ക്കും. അടുത്ത സംഖ്യ അമര്‍ത്തുന്നതോടെ രജിസ്റ്ററില്‍ നിന്നും ആദ്യം സൂക്ഷിച്ചിരുന്ന സംഖ്യ എടുത്ത് രണ്ട് സംഖ്യകളും കൂട്ടി അതിന്റെ തുക രജിസ്റ്ററില്‍ സൂക്ഷിക്കുന്നു. സമ ചിഹ്നം (=) അമര്‍ത്തുന്നതോടെ അതിന്റെ ഉത്തരം എല്‍.സി.ഡി ഡിസ്പ്ലേയിലൂടെ നമ്മെ കാണിച്ചു തരുന്നു.  ഓരോ കീയും അമര്‍ത്തുമ്പോള്‍ എന്ത് ചെയ്യണം എന്ത് ചെയ്യരുത് തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങള്‍ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറില്‍ മുന്‍കൂട്ടി രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കും. ഇതിനനുസരിച്ചാണ് ചിപ്പ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്.

എട്ട് അക്കങ്ങള്‍ പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന എല്‍.സി.ഡി ഡിസ്പ്ലേകളാണ് സാധാരണ ചെറു കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഏഴ് വരകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ് എല്ലാ അക്കങ്ങളും പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുക. ഓരോ വരകളും വൈദ്യുതി കടന്നു പോകുന്നതിനനുസരിച്ച് സുതാര്യമാകുകയും അതാര്യമാകുകയും ചെയ്യും. ഈ വരകള്‍ അതാര്യമാകുമ്പോള്‍ മാത്രമാണ് എല്‍.സി.ഡി യില്‍ സംഖ്യകള്‍ കാണുന്നത്. ഓരോ വരകളിലേക്കും വൈദ്യുതി നില്‍കാന്‍ കഴിയുന്ന വളരെ നേര്‍ത്ത നിരവധി വയറുകള്‍ എല്‍.സി.ഡി യുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഉണ്ടാകും. ഈ വയറുകളെല്ലാം ഒരു പ്ലാസ്റ്റിക്ക് ആവരണത്താല്‍ പൊതിഞ്ഞിരിക്കും. ഇത് നേരേ ചെല്ലുന്നത് പ്രൊസസ്സറിലേക്കാണ്.

അടിസ്ഥാന ഗണിതക്രിയകള്‍ മാത്രം ചെയ്യാന്‍ കഴിയുന്ന കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകള്‍ മാത്രമല്ല ഇന്ന് വിപണിയിലുള്ളത്. ശാസ്ത്രഗണിതക്രിയകള്‍ ചെയ്യാന്‍ സഹായിക്കുന്ന കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകളും വളരെ കുറഞ്ഞ വിലയില്‍ വിപണിയില്‍ ലഭ്യമാണ്. ഇവയുടെ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകള്‍ കൂടുതല്‍ ഗണിതപ്രശ്നങ്ങള്‍ അഭിമുഖീകരിക്കാന്‍ തക്കവണ്ണം കഴിവ് കൂടിയവ ആയിരിക്കും. ഈ കൊച്ച് കംമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ പുതിയ ഭാവത്തിലും രൂപത്തിലുമെല്ലാം പുറത്തിറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. വാച്ചിലും മൊബൈല്‍ ഫോണിലും അടക്കം പല ഉപകരണങ്ങളിലും കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകള്‍ ഒരു ഭാഗമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. കംമ്പ്യൂട്ടറുകളോടൊപ്പം തന്നെ കൂടുതല്‍ വ്യത്യസ്ഥതയാര്‍ന്ന കാല്‍ക്കുലേറ്ററുകള്‍ക്കായി നമുക്ക് ഇനിയും കാത്തിരിക്കാം.