Computer الحاسب الألى .
الحاسب الآلي أو الحاسوب (Computer)، هو عبارةٌ عن جهازٍ يقوم بتنفيذ العمليات الحسابيّة والمنطقيّة، ومُعالجة البيانات المُدخلة من وحدات الإدخال ضمن وحدة المعالجة المركزيّة، ومن ثم القيام بتحويلها وإخراجها على هيئة معلوماتٍ عبر وحدات الإخراج، كما يُمكن تعريف الحاسوب على أنّه جهازٌ إلكترونيٌّ حديث، لديه القدرة على تخزين البيانات ضمن وحدات التخزين المتعددة، أو مجموعة من الوحدات الإلكترونيّة، لتقديم الكثير من الخدمات في كافة المجالات الطبيّة والعلميّة والهندسيّة والتكنولوجيّة، بالإضافة لتلبية الاحتياجات الشخصيّة، مثل كتابة وتحرير المستندات وتصفح الإنترنت وعرض الصور ومقاطع الفيديو وغيرها، وجميع هذه العمليّات التي يقوم بها الحاسب مبنيّة على نظام التشغيل (Operating System) الذي يُشكّل أساس عمل الحاسوب.
مكونات الحاسب الآلي
يتالف الحاسب من مكوناتٍ رئيسية تتمثّل بما يلي:
- العتاد الماديّ (Hardware): الأجزاء الصلبة الملموسة والمرئيّة، والتي تضم :
- اللوحة الأم (Moteherboard): تشكل اللوحة الأم القلب النابض وجسر العبور لجميع مكونات الحاسب، حيث تمر البيانات والمعلومات من خلالها وتنتقل ما بين أجزائه المختلفة.
- وحدة المعالجة المركزيّة (CPU): وهي شريحةٌ إلكترونيّةٌ صغيرةٌ، يتم تركيبها على اللوحة الأم، لتقوم بمعالجة البيانات التي يتم إدخالها إلى الحاسوب من قبل وحدات الإدخال، وتتألف من ثلاثة أجزاء رئيسية:
- وحدة التحكم (Control Unit): وهي مسؤولةٌ عن الإشراف على كافة العمليات التي تتم داخل الحاسب الآلي ككلّ.
- وحدة الحساب والمنطق (ALU): اختصار لعبارة Arithmetic Logic Unit، وتقوم بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية.
- المسجلات (Registers): تعد المسجلات من أصغر الذواكر ووحدات التخزين في الحاسب وتتكون من 16 أو 32 أو 64 بت، وتحدد هذه البتات حجم البيانات المتبادلة بين مكونات الحاسب.
- الذاكرة الرئيسيّة (Main Memory): تعتبر الذاكرة الرئيسيّة من أسرع الذواكر في الحاسب وتنقسم بدورها إلى:
- ذاكرة الوصول العشوائي (RAM): وتعتبر من الذواكر محدودة السعة، حيث تفقد كافة محتوياتها عند قطع التيار الكهربائي عنها، ويمكن استبدالها من قبل المستخدم لتعديل السعة.
- الذاكرة الدائمة (ROM): وهي من الذواكر التي تحتفظ بمحتواها بشكلٍ دائمٍ، ويستخدمها الحاسب لقراءة معلومات أساسية عند الإقلاع، ولا يمكن للمستخدم تعديل محتوياتها أو الكتابة عليها.
- وحدات التخزين الرئيسيّة: كالقرص الصلب HDD الذي تُخزن فيه كافة البيانات والبرمجيات بما فيها نظام التشغيل، ويتميز بسعات تخزينٍ كبيرة، ويمكن استبداله كلما دعت الحاجة لمساحة تخزينٍ أكبر.
- وحدات الإدخال: الأجهزة التي تمكّن المستخدم من إدخال البيانات إلى الحاسب الآلي مثل لوحة المفاتيح والفأرة والماسح الضوئي.
- وحدات الإخراج: مجموعة الأجهزة التي تقوم بعرض المعلومات للمستخدم، مثل الشاشة والطابعة.
تاريخ وأجيال الحاسب
شهد تاريخ الحاسب الآلي الكثير من النقلات والتطورات على مرِّ السنين، وقد مر بسلسلةٍ من المحطات جعلته يتطور شيئًا فشيئًا. فلنستطلع ونتعرف على تلك المحطات الخمسة في تطور الحاسب:
- الجيل الأول (1942-1955): استعملت الصمامات أو الأنابيب المفرغة في صناعة حواسيب هذا الجيل، والتي كانت غالية الثمن والتكلفة، وكذلك كانت ضخمة الحجم وبطيئة الأداء، بالإضافة إلى أنها تبعث كمياتٍ هائلةً من الحرارة، الأمر الذي فرض استخدام مكيفات هواء ضخمة وعملاقة في عملية التبريد.
- الجيل الثاني (1955-1964): في هذا الجيل حلّت الترانزستورات مكان عددٍ هائل من الأنابيب، مما تسبب في تقليص حجم هذه الحواسيب وباتت تستهلك طاقةً أقلّ، ما عنى انبعاثًا حراريًّا أدنى من حواسيب الجيل الأول.
- الجيل الثالث (1964-1975): تم تطوير صناعة الحواسيب بشكلٍ كبيرٍ اثناء هذه الفترة، حيث تم استبدال الترانزستور بالدوائر الكهربائية المتكاملة؛ والتي تتألف من مئات الترانزستورات، وتميزت حاسبات هذا الجيل بصغر الحجم أكثر وبزيادة السرعة والكفاءة، إضافةً إلى التكلفة الأقل في الصناعة.
- الجيل الرابع: شرع الجيل الرابع في عام 1975 وهو ما يزال مستمرًا إلى أيامنا هذه، وتميز بإضافة المعالجات الدقيقة التي تحتوي على آلاف الدوائر المتكاملة، حيث تم إنتاج أول معالج دقيقة في عام 1971 من قبل شركة إنتل والتي كانت تعرف بمعالجات 4004، وأدى هذا التطور في صناعة الحاسوب إلى صغر حجم الحاسوب بشكلٍ ملحوظٍ وبأداء ومعالجة سريعة بدون استهلاك كبير للطاقة، وأصبحت كفاءة الحواسيب عاليةً وقابلةً للاستخدام في البرمجة عالية المستوى، بالإضافة إلى نظام التبريد المميز.
- الجيل الخامس: يقوم العلماء اليوم بشكلٍ متواصلٍ على صناعة حواسيب من جيلٍ جديدٍ، معتمدين على تقنية الذكاء الاصطناعي (AI)، التي ستمكن الحاسب الآلي من التفكير والقيام بالوظائف الفكرية التي يقوم بها البشر، ويشهد هذا الجيل من الحواسيب تطورًا كبيرًا الآن. 3 .
أنواع الحاسب الآلي اليوم
- الحاسب الشخصي (PC): هو الحاسب المتوافر بين أيدي اغلبنا ، والذي يستعمل لأغراضٍ شخصيةٍ بسيطةٍ، مثل اللعب والترفيه وتصفح الإنترنت أو بمكاتب الشركات والوظائف للمحاسبة والتدوين والكتابة وإرسال الملفات عبر الإنترنت، ويتميز بالأداء الجيد والثمن غير المرتفع نوعًا ما، وهنالك العديد من الأشكال منه؛ مثل الحاسب المكتبي والحاسب المحمول.
- حواسيب محطّات الأعمال (Workstations): تتميّز بقوة الأداء وسرعة المعالجة العالية، بالإضافة إلى المساحة التخزينية الكبيرة مقارنةً بالحواسيب الشخصية، وتُستخدم في الشركات الصغيرة والأعمال الهندسية الاحترافية، حيث ترتبط مجموعةٌ من الحواسيب العادية مع الحاسب الآلي الفائق من خلال شبكةٍ محليةٍ.
- الحاسب العملاق (Mainframe): من أقوى وأسرع الحواسيب من ناحية الأداء والسرعة، وتُستخدم في المجالات الرياضية التي تحتوي على كمياتٍ هائلةٍ من البيانات والعلاقات المعقدة، نظرًا للقوة الكبيرة في عمليات المعالجة التي يمتلكها هذا النوع.
- الحاسب الفائق (Supercomputer): وهو غير مستخدم إلا في المجالات المعقدة، والعالية المستوى مثل المحاكاة والرسوميات وصناعة الأفلام، وبحوث الطاقة النووية والجيولوجية، أو في محطات الفضاء والتنبؤ بالطقس. 4 .