संगणक ही गोष्ट आता आपल्या सगळ्यांच्या माहितीची झाली आहे. पण काही संगणक थोडे वेगळे असतात. कंटाळवाणी कामं आपोआप आणि बिनचूक करण्याची क्षमता त्यांच्यात असते. घरातली किंवा कारखान्यातली विद्युत यंत्रं नियंत्रित करण्याचं काम त्यांच्याकडून केलं जातं. अशा संगणकांना सूक्ष्मसंगणक (microcontroller) म्हणतात.
सूक्ष्मसंगणक (microcontroller) हा पूर्णार्थाने संगणकच असतो. मात्र त्याला पडदा, की पॅड किंवा माऊस
असेलच असं नाही. शिवाय या संगणकाची स्मृती, नियंत्रक मेंदू आणि गणिती-तर्क मेंदू एकाच चिपमधे असतो.
उदाहरणार्थ, असा संगणक कपडे धुण्याच्या यंत्रात हल्ली वापरला जातो. त्यामुळे पाणी घेणं, कपडे भिजवणं, साबण मिसळणं कपडे घुसळणं, पाणी काढून
टाकणं, पुन्हा पाणी घेणं, साबणाचं पाणी बाहेर टाकून देणं, दमट कपडे जोरात वर्तुळाकार फिरवणं आणि पाणी काढून टाकून ते कोरडे करणं अशा
क्रमानं व ठराविक वेळ कामं केली जातात. कपडे स्वच्छ निघतात. हा क्रम आणि वेळ आधीच विचार करून ठरवलेला असतो.
स्मृती मुख्यतः दोन प्रकारच्या असतात. तात्पुरती आणि टिकाऊ. मायक्रोकंट्रोलरला दिली जाणारी विद्युतशक्ती काढून घेतल्यावरही टिकाऊ स्मृतीतील आज्ञावली टिकून राहतात. मात्र तात्पुरत्या स्मृतीमधील माहिती अशा वेळी नष्ट होते. तुम्हाला जे काम अशा सूक्ष्म संगणकाकडून करून घ्यायचं आहे त्या कामाची तर्कमाला, म्हणजे algorithm, निश्चित करून त्यानुसार आज्ञावली तयार केली जाते आणि टिकाऊ स्मृतीत साठवली जाते. सूक्ष्मसंगणक सुरुवातीपासून शेवटपर्यंत या आज्ञा क्रमाक्रमानं पाळतो. हा क्रम आणि आज्ञा कोणत्या असाव्यात हे ठरवण्याचं काम प्रोग्रामर व्यक्ती करत असतात.
सूक्ष्म संगणकाच्या उपयोगाचं दिलेलं उदाहरण, केवळ विषय समजून घ्यायला सोयीचं आहे. असं आढळून आलं आहे की अशा आपोआप चालणाऱ्या धुलाई यंत्रात पाणी आणि साबण जास्त वापरले जातात. कपडे हाताने धुतले तर त्या मानानं कमी पाणी व साबण लागतो. श्रम वाचतात हे मात्र खरंच. जिथे मानवी श्रम उपलब्ध आहेत अशा ठिकाणी सूक्ष्मसंगणकयुक्त यंत्रं वापरून माणसाचं काम हिरावलं जाऊ नये हे निश्चित.
अशा सूक्ष्मसंगणकाच्या साह्यानं सौर विद्युत पॅनेलकडून मिळणारी शक्ती नियंत्रित करता येते. अशा ठिकाणी माणसाचं काम हिरावलं जात नाही. म्हणून सूक्ष्मसंगणकाचा असा उपयोग योग्य ठरतो. तुमच्या माहितीत अशी कोणती कामं आहेत जिथं माणसाचे काम हिरावलं जाणार नाही पण सूक्ष्मसंगणक वापरता येईल ?सूक्ष्म संगणक वापरलेली अनेक यंत्रं आता बाजारात आहेत. आपण नेहमी वापरतो तो टीव्हीचा रिमोट कंट्रोलसुद्धा सूक्ष्मसंगणकामुळेच चालतो. घरात, कार्यालयात किंवा गाडीत असणरी वातानुकूलन यंत्रणा सूक्ष्मसंगणक वापरूनच नियंत्रित केली जाते. कारखान्यांत तर अत्यंत किचकट कामं यंत्रांकडून करून घेण्यासाठी सूक्ष्मसंगणकाचा वापर केला जातो. एक उदाहरण पाहूया.
कारखान्यातल्या मोटारी सतत एकाच कार्यक्षमतेनं काम करत नाहीत. त्यांना नेमका विद्युत पुरवठा व्हावा आणि या मोटारींनी घेतलेला पॉवर फॅक्टर आपोआप नियंत्रित व्हावा यासाठी नेमके कपॅसिटर वेळोवेळी स्विच करावे लागतात. त्यासाठी सूक्ष्म संगणक वापरला जातो. अशा यंत्रांमुळे त्या मोटारींनी आणि पर्यायानं पूर्ण कारखान्यानं खेचलेली वीज कमी केली जाते, विजेचा अपव्यय टाळला जातो.
आपल्या शरीरात हिमोग्लोबिनचं प्रमाण किती आहे हे मोजण्याचं यंत्र गेल्या दोन वर्षांत, करोना काळात अनेकांनी वापरलं. अशा यंत्रांतही सूक्ष्मसंगणक वापरलेला असतो. शरीराचं तापमान किती आहे हे मोजणारा थर्मामीटर देखील सूक्ष्मसंगणक वापरल्यामुळे थेट आकड्यात तापमान दाखवतो.
खरं सांगायचं तर सूक्ष्मसंगणक न वापरलेली यंत्रंच आता अल्पप्रमाणात बाजारात उपलब्ध आहेत. सूक्ष्मसंगणकाचे महत्वाचे फायदे आहेत ते म्हणजे काटेकोर नियंत्रण आणि ते यंत्र वापरण्यासाठीचा सोपा इंटरफेस. अगदी अल्पशिक्षित माणसालाही सवयीनं ही यंत्र वापरता येतात.
इलेक्ट्रॉनिक्स हे मुख्यतः वापरलं जातं विविध यंत्रांचं काटेकोर नियंत्रण करण्यासाठी. त्यामुळे यंत्र कोणत्याही प्रकारचं असो, मेकॅनिकल, इलेक्ट्रिकल, रासायनिक. इलेक्ट्रॉनिक्सचा वापर अटळ झाला. मग जेव्हा सूक्ष्मसंगणक आला, तेव्हा तर लहान मोठ्या सगळ्याच यंत्रांना असे कंट्रोलर बसवणं लोकांना आवश्यक वाटायला लागलं.
सूक्षसंगणकाचा शोध लागला आणि सर्वार्थानं सोयीस्कर वाटणारी यंत्रं निर्माण व्हायला लागली. त्यांचं प्रोग्रामिंग करण्यासाठी अवजारं स्वस्तात किंवा मोफत उपलब्ध झाली. त्यामुळे अनेक व्यक्तींना काम मिळालं. सध्या तर असे सूक्ष्मसंगणक वापरले जातात की एकदा त्यांच्यात प्रोग्राम भरला की तो शंभर वर्षं टिकून राहू शकतो. गरज पडल्यास त्या आधीही बदलता येतो.
मोठ्या प्रमाणात काटेकोर काम करणाऱ्या, स्वस्त आणि सोयीच्या वस्तू तयार करणं सूक्ष्मसंगणकामुळेच शक्य झालं. त्यामुळे मोठ्या प्रमाणात रोजगार वाढला हे तर खरंच.अशा या सद्गुणी बाळाचा वापर वाईट कामासाठीही केला जातो. त्यात सूक्षसंगणकाचा दोष नाही ही गोष्ट खरी असली तरी देखील हे दुरुपयोग आपल्याला माहिती असायला हवेत. आणखी एक गोष्ट लक्षात ठेवायला हवी ती म्हणजे हे दोष या यंत्रणेतल्या सॉफ्टवेअर मुळे निर्माण होतात. मी तुम्हाला मघाशीच सांगितलं की सूक्ष्मसंगणकातला प्रोग्राम शंभर वर्षेही टिकू शकतो. पण मग इतकी टिकाऊ वस्तू पुढच्या अशा वस्तूंच्या विक्रीला मारक ठरणार नाही का ?
अशी कल्पना करा की तुम्ही एक टोस्टर आणला आहे. या टोस्टर मधे तापमान नियंत्रित करण्यासाठी सूक्ष्मसंगणक वापरला आहे. त्यातल्या सॉफ्टवेअरमधे अशी व्यवस्था करता येते की टोस्टरचा वापर १११ वेळा झाला की टोस्टर काम करणं बंद करील. १११ हा काही पवित्र आकडा नाही. हा आकडा प्रणाली लिहिणाऱ्या कंपनीला बदलता येतो.
अशा रीतीनं ठराविक वापर केल्यावर टोस्टर नादुरुस्त होऊन पुन्हा कंपनीकडे दुरुस्तीसाठी द्यावाच लागतो किंवा नवीन घेण्याची सक्ती करता येते. या प्रकाराला फॉल्टी बाय डिझाइन असं म्हणतात.या प्रकारामुळे इलेक्ट्रॉनिक कचऱ्याची समस्या प्रचंड प्रमाणात वाढते. सर्व कंपन्या असं करतात असं नाही पण त्या करतच नसतील हे सिद्ध करणंही अवघडच आहे. कारण सूक्ष्मसंगणकात नेमकं काय भरलं आहे हे वरून तपासता येत नाही.
सध्या वापरला जातो तो मोबाइल एक संगणकच आहे. त्यात तर सूक्ष्मसंगणकापेक्षाही अत्यंत ताकदवान असे संगणक वापरले जातात. तुमची व्यक्तिगत माहिती पळवून ती विविध कंपन्यांकडे पाठवून देणे ही गोष्ट त्यातल्या सॉफ्टवेअरमुळे शक्य झाली आहे.
कोणतीही यंत्रणा जेव्हा आपोआप, आणि तर्कमाला म्हणजे algorithm वापरून काम करते तेव्हा त्या यंत्रणेवर संशय घेण्याला जागा राहते. कारण ही सूक्ष्मसंगणकात भरलेली तर्कमाला नेमकी काय आहे हे आपल्याला वरून कधीच कळू शकत नाही. यावर एकमेव उपाय म्हणजे हे सर्व सॉफ्टवेअर फ्री म्हणजे मुक्त असायला हवं. ते गल्लीतल्या तुमच्या ओळखीच्या दुकानदाराकडून किंवा तुमच्या मित्राकडून तुमच्या यंत्रणेत तुम्ही भरून घ्यायला हवं. म्हणजे या टोपीखाली दडलंय काय हा प्रश्न विचारण्याची वेळ आपल्यावर येणार नाही. स्मार्ट टीव्ही सारखी यंत्रं तुमच्या घरातले संवाद, रेकॉर्ड करून विविध सर्व्हर्सना पाठवू शकतात. त्यांचा दुरुपयोग राजकीय विरोधकांवर हेरगिरी करण्यासाठी केल्याची उदाहरणं आहेत.
सूक्ष्मसंगणक मोठ्या प्रमाणावर वापरला गेला त्यामुळे पूर्वी किचकट, महाग वाटणारी अनेक यंत्र सहज आणि तुलनेनं स्वस्त मिळायला लागली. पण पुढे वापरा आणि फेकून द्या संस्कृतीमुळे मोठ्या प्रमाणात कचराही निर्माण झाला. इलेक्ट्रॉनिक कचरा अधिक घातक अशासाठी ठरतो कारण तो निसर्गचक्रात शोषून घेतला जात नाही.
काटेकोर काम करणारी, सोयीची यंत्रणा कोणाला नको असेल ? पण त्यामुळे निर्माण होणारे दोष समाजाला खोलवर इजा पोहचवणारे आहेत. ते आहेत
माणसाच्या व्यक्तिगत स्वातंत्र्याचा, खाजगीपणाचा संकोच, प्रचंड कचरा निर्मिती, ऊर्जेचा तुटवडा, प्रचंड आर्थिक असमानता.म्हणूनच त्यांची निर्मिती आणि वापर विचारपूर्वक केला पाहिजे. त्यासाठी माणसानंच ताळतंत्र सोडता कामा नये. त्यासाठी अगदी साधे नियम लक्षात ठेवून प्रत्यक्षात आणले तरी देखील आपला बचाव होईल आणि तंत्रज्ञानाचीही बूज राखली जाईल. यालाच तंत्रज्ञानाचा सम्यक वापर असं म्हणता येतं. हे नियम असे आहेतः
