john von neumann, 20. yüzyılın en parlak beyinlerinden biriydi. öyle ki arkadaşları ona şaka yollu "marslı" lakabını takmıştı - adeta dünyamızın bilgi birikimini aşan bir zekâya sahipti. matematik, fizik, ekonomi gibi pek çok alanda çığır açan çalışmalara imza attı. hatta oyun teorisinin kurucularından olup, kuantum fiziğinin temellerine katkı sundu ve atom bombası projesinde görev aldı. ancak von neumann'ı asıl özel kılan, bugünkü bilgisayarların çalışma prensibini şekillendirmesi ve teknolojide "açık kaynak" fikrine giden yolu açmış olmasıdır. şu an bu yazıyı okuduğunuz bilgisayar veya telefonun mimarisinde onun izi var desek abartmış olmayız.

edvac ve modern bilgisayar mimarisi

ii. dünya savaşı yıllarında, abd ordusu balistik hesaplamalar için enıac adında devasa bir elektronik bilgisayar geliştirdi. enıac, bir oda büyüklüğünde, 30 tonluk bir canavardı ve yaklaşık saniyede 300 işlem yapabiliyordu. enıac'ın dezavantajı, her yeni problem için kabloların elle yeniden takılıp çıkarılması yani fiziken "programlanması" gereğiydi. işte tam bu noktada projeye danışman olarak katılan john von neumann, daha esnek ve güçlü bir yaklaşım önerdi.

von neumann'ın vizyonu, bilgisayarın hem verileri hem de talimatları (programı) aynı hafızada saklaması idi. bu fikir, yani programın da tıpkı veri gibi bilgisayar tarafından depolanıp işlenebilmesi, devrim niteliğindeydi. 1945 yılında von neumann, edvac adı verilen yeni bir bilgisayar taslağını anlattığı ünlü raporunu kaleme aldı. bu "first draft of a report on the edvac" adlı doküman, saklı (saved) program konseptini dünyaya tanıtan ilk yayın olarak kabul edilir. bilgisayarın temel bileşenlerini - aritmetik birimi, kontrol birimi, bellek, girdi/çıktı üniteleri - tarif eden bu tasarım, daha sonra von neumann mimarisi diye anılmaya başladı. aslında bugün kullandığımız hemen her bilgisayarın (pc'lerden akıllı telefonlara kadar) kalbinde yatan prensip, von neumann'ın o dönemde ortaya koyduğu mimaridir. bu mimari sayesinde bilgisayarlar genel amaçlı hale gelmiş, tek bir cihaz farklı programları çalıştırabilir olmuştur. kısacası, von neumann edvac projesiyle günümüz bilgisayar mimarisinin temelini atmıştır diyebiliriz.

ancak von neumann'ın edvac raporu sadece teknik içeriğiyle değil, yazılış biçimiyle de tarihe geçti. rapor, edvac'ın tasarımını detaylandırıp geniş bir kitleye duyururken, projenin diğer mühendisleri j. presper eckert ve john mauchly'den bahsetmiyordu. tüm rapor von neumann imzasıyla yayıldı. bu durum, elbette biraz tartışma yarattı; zira edvac konseptinin geliştirilmesinde ekip çalışması olsa da tüm kredi von neumann'a gitmiş gibi görünüyordu. fakat tam da bu nedenle, yani von neumann'ın önceki geliştiricileri ortak yazar olarak eklememesi ve raporu serbestçe dağıtması sayesinde, edvac'ın tasarımı resmen yayınlanmış sayıldı. bu yayın, o dönemde patent başvurusunda bulunmak isteyen ekip arkadaşlarının planlarını alt üst etti.

"açık kaynak (open source)" kavramının doğuşu

eckert ve mauchly, edvac/enıac üzerindeki yenilikleri patentleyip büyük kazanç sağlamayı umuyorlardı. ne var ki von neumann'ın raporu herkese ulaşmış, dolayısıyla bu fikir bir nevi "kamusal bilgi" haline gelmişti. 1940'ların sonlarında başlayan yasal süreçler sonunda mahkeme, von neumann'ın 1945'teki edvac raporunun prior publication sayıldığına hükmetti. bu karar, elektronik dijital bilgisayarın patentlenemeyeceği anlamına geliyordu. sonuç olarak modern bilgisayarların temel prensipleri kimsenin tekelinde kalmadı; aksine, adeta herkesin kullanımına açık bir ortak miras oldu. von neumann'ın fikirlerinin daha ilk andan itibaren geniş kitlelere yayılması, bilgisayar tasarımının tohumlarını hem abd'de hem avrupa'da aynı anda filizlendirdi. nitekim cambridge'li bilim insanı maurice wilkes, edvac raporunu okuyup heyecanlanarak amerika'ya seminerlere geldi ve kendi bilgisayarını (edsac) bu prensiplerle geliştirdi. aynı şekilde, dünya genelinde pek çok laboratuvar von neumann'ın şemasını kopyalayıp kendi bilgisayarlarını ürettiler.

işin ilginç yanı, john von neumann bunu bilinçli olarak yapmış gibiydi. akademik özgürlük ortamına inanıyor, ilerlemelerin kamunun ortak malı olması gerektiğini savunuyordu. ıas'daki (ınstitute for advanced study) bilgisayar projesinde tüm teknik ilerlemeler düzenli raporlarla yayımlandı; von neumann ekibine "tasarımı öyle açık paylaşalım ki dünya çapında kopyalansın" diyordu desek yeridir. gerçekten de öyle oldu: los alamos'tan illinois'e, ingiltere'den avustralya'ya pek çok kurum von neumann tarzı bilgisayarlar geliştirdi. bu yaklaşım, günümüzde "açık kaynak" (open source) dediğimiz kültürün donanım düzeyindeki ilk örneklerinden biriydi. yani bilgi gizlenmedi, paylaşıldı – hem de tüm dünyaya, hiçbir patent engeline takılmadan. teknolojik gelişmelerin adeta virüs gibi hızlı yayılması işte bu açık paylaşım sayesinde mümkün oldu. bugün yazılım dünyasında açık kaynak kodlu projeler neyse, 1940'ların sonunda donanım dünyasında von neumann'ın edvac tasarımı oydu diyebiliriz: herkesin üzerinde özgürce çalışıp ilerletebildiği bir temel.

sonuç ve mirası

john von neumann, ardında inanılmaz bir miras bıraktı. modern bilgisayarların mimarı olarak anılması boşuna değil; şu an kullandığımız cihazların atası sayılan elektronik bilgisayarların hem mantığını kurdu hem de bu fikri yayarak endüstrinin temelini attı. ayrıca bilim dünyasında birçok alanda devrim yaptı: oyun teorisiyle ekonomiye yeni bir çerçeve getirdi, kuantum mekaniğine matematiksel temel kazandırdı, nükleer fizik ve savunma stratejilerine katkılar sundu. hayatı boyunca ünvan, patent veya maddi kazanç peşinde koşmaktan çok bilginin kendisine değer verdi ve onu cömertçe paylaştı. işte bu yüzden, von neumann hem dahi bir bilim insanı hem de bilgiye ortak bir insanlık hazinesi olarak bakan vizyoner bir şahsiyetti. onun özgüvenli ve yenilikçi yaklaşımı sayesinde, bugün teknoloji dünyasında pek çok şey "açık" ve herkesin faydasına. kısacası, bir ömre sayısız başarı sığdıran bu "marslı", bilim tarihinde gerçek bir efsane olarak yaşamaya devam ediyor.

kaynaklar