كمبيوتر | التاريخ ، الأجزاء ، الشبكات ، أنظمة التشغيل
 |
| أساسيات الحاسب الألي وتاريخه |
في يوم من الأيام كان الكمبيوتر هو الذي يجري العمليات الحسابية ، ولكن الآن المصطلح يشير بشكل شبه عالمي إلى الآلات بعض الإلكترونية المؤتمتة. يركز الجزء الأول من هذه المقالة على الكمبيوتر الإلكتروني الرقمي الحديث وتصميمه والأجزاء المكونة له وتطبيقاته. و سوف نتناول أيضا تاريخ الحوسبة. وذالك للحصول على تفاصيل هامة حول هندسة الكمبيوتر والبرامج النظرية أيضا وسوف يكون هذا في المقالة التالية
أساسيات الحاسب الألي وتاريخه
أساسيات الحوسبة
- استخدامة أجهزة الكمبيوتر للمره الأولى بشكل أساسي للحسابات العددية. نظرًا لأنه من الممكنأن يتم تشفير أي معلومات رقميًا ، عرف الناس أن أجهزة الكمبيوتر من الممكن أن تستطيع معالجة المعلومات خاصه ذات الأغراض العامة. و قد أدت قدرتها العالية على التعامل بشكل جيد مع كميات كبيرة جدا من البيانات إلى توسيع نطاق ودقة التنبؤ بالإحوال الجوية . لقد سمحت لهم سرعتهم باتخاذ قرارات هامة بشأن توجيه اتصالات الهاتف وذالك عبر شبكة و القيام بالتحكم في الأنظمة الميكانيكية مثل السيارات والمفاعلات النووية وغيرها . كما أنها رخيصة الثمن بشكل يكفي لتضمينها في الأجهزة اليومية . سمحت لنا أجهزة الكمبيوتر بشكل كبير بطرح الأسئلة التي لم نتمكن من متابعتها من قبل أو القيام بالإجابة عليها.
- أجهزة الكمبيوتر أيضًا لها يكون لها قيود ، بعضها نظري. فقد يكون هناك مقترحات غير القابلة للتقرير ولا نستطيع تحديد حقيقتها ضمن مجموعة معينة من القواعد ، مثل البنية المنطقيه للكمبيوتر. وذالك نظرًا لعدم وجود طريقة خوارزمية لتحديد هذه المقترحات ، فإن الكمبيوتر الذي يُطلب منه الحصول على حقيقة مثل هذا الاقتراح سيستمر (ما لم يتم مقاطعته بالقوة) إلى أجل غير مسمى - و تُعرف هذه الحالة باسم مشكلة التوقف .
- تعكس القيود الأخرى التكنولوجيا الحالية. العقول البشرية ممتازه في التعرف على الأنماط المكانية و التمييز بسهولة بين الوجوه البشرية ، ولكن هذه مهمة صعبة لأجهزة الكمبيوتر ، والتي يجب عليها أن تقوم بمعالجة المعلومات بشكل متسلسل ، وذالك بدلاً من أن تستوعب التفاصيل بشكل عام في لمحة. هناك شكل آخر لأجهزة الكمبيوتر يتضمن تفاعلات اللغة الطبيعية. وبسبب افتراض الكثير والكثير من المعرفة العامة والمعلومات في التواصل البشري العادي ، فلا يزال واجب على الباحثين حل مشكلة توفير المعلومات التي لها صلة مباشرة أو غير مباشرة الصلة لبرامج اللغة الطبيعية ذات الأغراض العامة.
أجهزة الكمبيوتر التناظرية
- تستخدم أجهزة الكمبيوتر التناظرية مقادير فيزيائية مستمرة لتمثيل المعلومات الكمية. في البداية قاموا بتمثيل كميات مع مكونات ميكانيكية (انظر المحلل التفاضلي والمتكامل) ، ولكن بعد الحرب العالمية الثانية تم استخدام الفولتية ؛ بحلول الستينيات من القرن الماضي ، حلت أجهزة الكمبيوتر الرقمية محلها إلى حد كبير. وبالرغم من ذلك ، استخدام أجهزة الكمبيوتر التناظرية وبعض الأنظمة التناظرية الرقمية الهجينة ظل مستمر خلال فترة الستينيات في مهام هامة مثل محاكاة الطائرات ورحلات الفضاء وغيرها .
- من السهل أن نقوم بتصميم وبناء جهاز كمبيوتر للقيام بحل مشكلة واحدة. ميزة أخرى هي أن أجهزة الكمبيوتر التناظرية تستطيع بشكل متكرر تمثيل مشكلة والقيام بحلها في الوقت الفعلي ؛ أي أن الحساب يستمر معدل ثابت النظام الذي يتم تصميمه بواسطته. تتمثل عيوب أجهزة الكمبيوتر التناظرية الرئيسية في أنها محدودة جدا في دقتها وغالبا ما تكون منازل عشرية ولكن أقل في الآليات المعقدة وأن هذه الأجهزة ذات الأغراض العامة باهظة الثمن ولا يمكن برمجتها بسهولة.
حواسيب رقمية
- الحواسيب الرقمية بشكل عام تعتبر عكس أجهزة الكمبيوتر التناظريه التي سبق ذكرها ، حيث أنها تقوم بتمثيل المعلومات في شكل منفصل تماما ، وعام ويكون بشكل تسلسلات من 0 و 1 أي (أرقام ثنائية ، أو بتات). قد بدأ العصر الحديث لأجهزة الكمبيوتر الرقمية وذالك في أواخر الثلاثينيات وأوائل الأربعينيات في الولايات المتحدةوألمانيا وبريطانيا . استخدمت الأجهزة الأولى مفاتيح تعمل بنظام المغناطيسات الكهربائية . التي تم تخزين برامجهم على أشرطة أو بطاقات ورقية ، و لديهم مساحة تخزين داخلية محدودة جدا للبيانات. للتطورات التاريخية .
كمبيوتر مركزي
- خلال الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، صنعت شركة كبيرة تسمي Unisys (وهي شركة مصنعة لأجهزة الكمبيوتر UNIVAC) وشركة International Business Machines Corporation (IBM) وغيرهم أجهزة كمبيوتر كبيرة جدا وكانت مكلفة ذات طاقة متزايدة. وقد تم استخدامها عن طريق الشركات الكبرى والمختبرات البحثية الحكومية ، وغالبا ما تكون بمثابة الكمبيوتر الوحيد في المنظمة. و في عام 1959 ، استأجر كمبيوتر IBM 1401 وكان ذالك مقابل 8000 دولار شهريًا ( لان أجهزة الكمبيوتر كانت مكلفة فكان من الأوفر استئجارها بدلا من شرائها ) ، وفي عام 1964 تكلف أكبر كمبيوتر IBM S / 360 ملايين من الدولارات.
- سميت أجهزة الكمبيوتر هذه بالحواسيب المركزية ، على الرغم من أن المصطلح لم يصبح شائعًا حتى تم بناء أجهزة كمبيوتر أصغر. أجهزة الكمبيوتر المركزية تمتاز بامتلاكها إمكانيات تخزين كبيرة جدا وتمتلك مكونات سريعة للغاية بالإضافة إلا قدرات حسابية قوية.
- كانت موثوقة للغاية لإنها بدئت تعتمد بشكل كبير علي للغة البرمجة وبعض الأكواد البسيطة " للمزيد من المعلومات عن لغة البرمجة إقراء أيضا ما لا تعرفه عن لغات البرمجة "، ولأنها خدمت في كثير من الأحيان الاحتياجات الحيوية في المنظمة ، فقد تم تصميمها أحيانًا بمكونات زائدة عن الحاجة تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة في حالات الفشل الجزئي. نظرًا لأنها كانت أنظمة معقدة ، فقد تم تشغيلها بواسطة طاقم من مبرمجي الأنظمة ، الذين كان لديهم وحدهم إمكانية الوصول إلى الكمبيوتر. قام بإرسل المستخدمون الآخرون "وظائف هامة مجمعة" وذالك ليتم تشغيلها واحدة تلو الأخرى على الكمبيوتر الرئيسي.
- هذه الأنظمة مهمة جدا ، بالرغم من أنها لم تعد المصدر الأول للحوسبة المركزية الوحيده أو الأساسية للمؤسسة ، توفر الحواسيب المركزية الآن تخزينًا عالي السعة للبيانات لخوادم الإنترنت ، أو ، من خلال تقنيات مشاركة الوقت ، تسمح لمئات أو آلاف المستخدمين بتشغيل البرامج في وقت واحد. بسبب أدوارها الحالية ، تسمى أجهزة الكمبيوتر هذه الآن الخوادم بدلاً من أجهزة الكمبيوتر المركزية.
كمبيوتر عملاق
يُطلق عادتا على أقوى أجهزة الكمبيوتر اسم أجهزة الكمبيوتر العملاقة. لقد كانت باهظة الثمن تاريخيًا وكان استخدامها مقصورًا على الحسابات ذات الأولوية العالية للأبحاث التي ترعاها الحكومة ، مثل المحاكاة النووية ونمذجة الطقس. اليوم ، يشيع استخدام العديد من التقنيات الحسابية للحواسيب العملاقة المبكرة في أجهزة الكمبيوتر. من ناحية أخرى ، تم استبدال تصميم المعالجات المكلفة ذات الأغراض الخاصة لأجهزة الكمبيوتر العملاقة باستخدام مصفوفات كبيرة من معالجات السلع (من عدة عشرات إلى أكثر من 8000) تعمل بالتوازي عبر شبكة اتصالات عالية السرعة.
عالم الحاسب الألي لا ينتهي وسوف نتعرف علي المزيد والمزيد في المقالات القادمة
اكتب موضوعًا تريد منا مناقشته في المدونة ، أو اكتب تعليقًا إذا كان لديك أي أسئلة