ما هو الحاسب الآلي؟

الحاسب الآلي :

يعد الحاسب آله إلكترونية ولكن كيف يختلف الحاسب عن غيره من الآلات الإلكترونية كالراديو والتلفزيون ؟ الجواب هو تميز الحاسب بخواص تشمل :

القدرة علي التخزين واسترجاع البيانات .
أمكانية معالجة البيانات كالأرقام والحروف والصور ...الخ ، وإجراء العمليات الحسابية عليها والعمليات المنطقية كالمقارنة بين قيمها .
إمكانية برمجة الحاسب .

ومن ذلك يمكن تعريف الحاسب بأنه : آله إلكترونية يمكن برمجتها لكي تقوم بمعالجة البيانات وتخزينها واسترجاعها وإجراء العمليات الحسابية والمنطقية عليها .

ومن هذا التعريف يمكن إدراك أن الحاسب لا يقتصر علي الجهاز المعروف الذي تشاهده في المكاتب والمعامل ، بل إن الحاسب يوجد حولنا في صور عديدة قد لا نلمسها مباشرة مثل أجهزة الحاسب داخل الألعاب الإلكترونية ، وأجهزة الصرف للبنوك ، ووسائل الانتقال كالسيارات والطائرات ، ووسائل الاتصال والإعلام وغير ذلك الكثير.وفي كل هذه الصور يقوم الحاسب بتحقيق معالجة البيانات وتخزينها واسترجاعها وإجراء عمليات وفق برنامج مختزن يسير علي تعليماته . ومن هنا ندرك أن كل جهاز حاسب لا بد أن يتوفر له الخواص الثلاث المذكورة من : برمجة - قدرة علي التخزين وقدرة علي إجراء العمليات الحسابية والمنطقية - والمعالجة .

ويمكن التعبير عن عمليات الحاسب بشكل مبسط كالآتي :



وكما تلاحظ يقوم الحاسب بمعالجة البيانات (Data) لاستخراج المعلومات (Information) فما المقصود من هذه العبارات ؟؟؟
يقصد بكلمة المعلومات المعاني والمفاهيم والحقائق والمعارق التي يدركها الإنسان بينما يقصد بكلمة البيانات الشكل الخارجي الظاهري الذي تمثل به تلك المعاني والمفاهيم والحقائق . ولتوضيح ذلك نورد مثال :
عندما تسمع كلمة نخل يخطر في بالك تلك الشجرة المباركة التي تعطي التمر ، فهذا المعنى في ذهنك هو المعلومات المستفادة ، أما الكلمة التي سمعتها بواسطة أصوات وصلت إلى أذنك فهي الوحدة البيانيةالتي تمثل ذلك المعنى .ويمكن للإنسان أن يدرك المعلومة عن النخل لو رأى صورة نخلة أو رسماً له أو قرأ كلمة نخيل مكتوبة لذا فإن البيانات هي الشكل الخارجي الذي يمثل المعلومة ، ويمكن أن يكونصوتاً أو صورة ، أو فيلماً مرئياً ، أو نصاً مكتوباً أو رسماً أو غير ذلك وبالتالي يمكن تمثيل معلومة واحدة بأنواع مختلفة من البيانات.
بداية الحاسب الآلي :
ظهرت أول آلة حاسبة ميكانيكية سنة 1642م علي يد العالم الفرنسي باسكال .
وفي سنة 1833م ابتكر العالم البريطاني باباج آله حاسبة تستخدم وحدة ميكانيكية في تشغيلها بالكروت المثقبة .
وفي سنة 1887م قام د.هرمان هولدية بأبتكار آلة كهرو ميكانيكية تعمل بالكروت المثقبة معتمدة علي الفكرة المستخدمة لتشغيل جهاز نسيج الجاكار .

أجيال الحاسب :

الجيل الآول (1938-1950)م
أعتمد في تكوينة علي الصمامات الألكترونية المفرغة .
أستخدم لغة الآلة في كتابة برامجة .
أستخدم الكروت المثقبة كوحدة تخزين .
من أمثلة الحاسبات في هذا الجيل (الحاسب الألماني Z3)-(الحاسب الأنجليزي إدساك)-(الحاسب الأمريكي إدفاك)-(الحاسب الكهرو ميكانيكي المنتج بواسطة مصانع بل).

الجيل الثاني (1950-1965)م
أعتمد في تكوينة علي الترانزستور مما أدى إلي تقليل وزيادة السرعة وزيادة السرعة وزيادة القدرة التخزينية .
أستخدم لغة التجميع في كتابة برامجة .
أستخدم الأقراص الممغنطة كوسائط تخزين .
من أمثلة الحاسبات في هذا الجيل Tradic

الجيل الثالث (1965-1975)م
أعتمد في تكوينة علي الدوائر الألكتورنية المتكاملة .
ظهرت فيه أنظمة المشاركة في نفس الوقت .
ظهرت أيضاً شبكات الحاسبات .

الجيل الرابع (1975-1985)م
أعتمد في تكوينة علي المعالجات الدقيقة مما أدى إلي زيادة السرعة والقدرة العالية علي التخزين .
ظهرت الحاسبات الصغيرة Mini Computer.

الجيل الخامس (1985- حتى الآن..)م
جيل الذكاء الأصطناعي أو ما يسمى بجيل الأنسان الآلي .
تم إبتكار أجهزة حاسب تحاكي الأنسان في تصرفاتة وذكائة .

تصنيفات الحاسبات :

1- حسب النوع

*حاسبات رقمية (Digital Computer)
وهي الحاسبات التي تعالج بيانات رقمية وهي البيانات التي تأخذ قيماً محددة لاتخرج عنها . ومثال ذلك حروف الهجاء ، التي لاتخرج عن كونها الحروف الثمانية والعشرين المعروفة باللغة العربية . ومثال آخر الأرقام العشرية التي لاتخرج عن الأرقام العشرة المحددة في النظام العشري .
والحاسبات الرقمية تستخدم أساساً في حل المشاكل الحسابية المعقدة وتنظيم الملفات وقواعد البيانات . وتتميز هذه الحاسبات بالسرعة العالية في تشغيل البيانات وإمكانية تشغيل أكثر من عملية في نفس الوقت ، بالإضافة إلى إمكانية تخزين البيانات واسترجاعها في أي وقت.
والحاسبات الرقمية هي المألوفة لدينا والشائعة الاستخدام حيث تستخدم في التعليم والمؤسسات والمختلفة لأغراض التنظيم والإدارة والمحاسبة ، كما أنه يمكن إيصالها بالشبكات المحلية أو الموسعة .

*حاسبات قياسة (تماثلية) (Analogue Computer)
وهي الحاسبات التي تستخدم بيانات قياسية (تماثلية) أي البيانات التي تأخذ قيماً عديدة جداً نحو شدة الصوت أو درجة الحرارة ونحو ذلك والتي يمكن أن تكون لها أي قيمة بين حدها الأقصى والأدنى وكثيراً ما تشاهد هذه الحاسبات في المراكز العلمية والطبية . ومع تقدم الذكاء الصناعي أصبحت لهذه الحاسبات القدرة علي إتخاذ القرار المناسب عند قياس معين ، ومثال ذلك الأجهز الطبية الموجودة في غرف العمليات والعناية المركزة ، كما أمكن التقدم التقني للحاسبات من دمج خصائص الحاسبات الرقمية مع الحاسبا القياسية بإلاضافة إلي تقنيات الذكاء الصناعي .

2- حسب الحجم

*الحاسبات العملاقة (Super Computer)
هي حاسبات كبيرة لها القدرة علي تشغيل العشرات من البرامج في وقت واحد ، كما يمكن ربطها بالألأف من أجهز وحدات الطرفيات -والتي تتكون من شاشة عرض ولوحة مفاتيح -وترتبط بجهاز الحاسب عن طريق كيبل توصيل يمتد من موقع المستخدم إلي موقع الحاسب . وتتجاوز أسعار هذه الحاسبات عشرات الملايين من الدولارات ، لذلك لا نجدها إلا في المؤسسات الكبيرة جداً من حيث حجم العمل أو درجة الاحتياجات لسرعة الأداء مثل وكالة ناسا الأمريكية لأبحاث الفضاء وبعض الحامعات الكبرى . وتتميز هذه الحاسبات بالقدرة الفائقة علي التعامل مع الشبكات .

*الحاسبات الكبيرة (Main Frames)
وهي أكثر الحاسبات الشائعة الاستخدام في المؤسسات والشركات الكبيرة وكذلك في الجامعات والمصالح الحكومية . وهي في العادة ترتبط بالاف الطرفيات . وكذلك تتيح هذه الحاسبات إمكانية تعدد المستخدمين وتعدد المهام . ومثال ذلك الحاسب المركزي المستخدم لقواعد بيانات الأحوال المدنية والجوازات ، وتكلفة الحاسب الكبير تتباين حسب الأغراض المخصصة له ، وهي في أغلب الأحوال لا تتعدى مليون دولار .

*الحاسبات المتوسطة (Mini Computer)
تتميز هذه الحاسبات بقدرتها الفائقة على تحقيق رغبات الشركات والمؤسسات المتوسطة وكذلك المعاهد والكليات الجامعية للمزايا التالية :
رخص أسعارها - إمكانية ربط العديد من النهايات الطرفية بها - إمكانية ربطها بالشبكات- إمكانية ربطها بحاسب مركزي كبير - لا تحتاج إلي عدد كبير من الفنيين والمبرمجين لإدراة مركز الحاسب - إمكانية تعدد المستخدمين والمهام .

*الحاسبات الدقيقة (Micro Computer)
وهي ما يطلق عليها بالحاسبات الشخصية ( Personnel Computer ( PC وقد عم أنتشارها كثيراً في المدراس والمحلات التجارية والمنازل . وقد تطورت تقنية الحاسبات من حيث السرعة والدقة وإمكانية التخزين الدائم . كما أن شاشات العرض تطورت كثيراً من حيث دقة الألوان ووضوح الرموز المكتوبة . وتتعدد أشكال الحاسب الشخصي إلي أشكال مختلفة أهمها : الحاسب المكتبي ، والحاسب المنزلي ،والحاسب الحمول ، والحاسب المساعد (Palmtop) .

النظام الرقمي (الثنائي ):

يتعامل الحاسب مع البيانات بصورة رقمية فما معنى ذلك ؟
بشكل عام في عالم الإلكترونيات إذا أردنا نقل بيانات من مكان إلى مكان آخر بغض النظر عن بعد هذين المكانين عن بعضهما فلا بد من أن :

أولاً : يجب أن يتم تحويل هذه البيانات إلى إشارات قابلة للنقل .
ثانياً : تنقل هذه البيانات إلى الطرف الآخر علي شكل إشارات إلكترونية .
ثالثاً : يقوم الطرف الآخر بتحويل هذه الإشارة إلى بيانات مرة أخرى .

إن عملية نقل البيانات في الخطوة الثانية يمكن أن تتم بإحى طريقتين :

الطريقة الرقمية (الثنائية): وفيها ترسل المعلومات من طرف إلى آخر على شكل سلسلة من الإشارات كل إشارة قيمتها 1 أو صفر ، مثلاً قد تكون سلسة الإشارات علي الشك التالي (011000110110001110011010011)

الطريقة التماثلية : يسمح أن تكون الإشارة كاملة القيمة أو تساوي صفر أو أية قيمة بين هذه وتلك .

ولا بد من أن تستعمل إحدى الطريقتين إذا ما أردنا نقل بيانات من مكان إلى آخر ، وينطبق هذا الكلام على جميع عمليات نقل البيانات مهما كان هدفها أو المسافة بين الطرفين المتراسلين .

وهذه بعض الأمثلة :
نقل البيانات من التلفاز إلى الفيديو (للتسجيل )وهذا النقل هو من النوع التماثلي .
نقل البيانات (أياً كان نوعها)بين جهازي مودم ، وهذا النوع هو تماثلي أيضاً .
نقل البيانات من وحدة المعالجة المركزية إلى الذاكرة العشوائية (وهذا النوع رقمي).

ما علاقة هذا بالحاسب ؟ ...........علاقة وثيقة بالطبع كيف ؟

إن وظيفة الحاسب تتلخص كما أسلفنا في المعالجة والتخزين والإدخال والإخراج ، وتتم معالجة البيانات إلكترونياً داخل المعالج وسائر المكونات الأخرى داخل الحاسب ، ويوجد داخل الحاسب أسلاك لتوصيل هذه الإلكترونيات مع بعضها البعض لذا لا بد لهذه المكونات من طريقة لإرسال واستقبال البيانات فيما بينها . ويستخدم الحاسب النظام الرقمي ..!

وجهاز الحاسب الآلى هو جهاز رقمي في 99% من أجزائه ولتوضيح الفكرة لنأخذ نوع من البيانات ولتكن النصوص ودعنا نرى كيف يحول الحاسب النصوص إلى إشارات رقمية ليتمكن من معالجتها وتخزينها !
يتعامل الحاسب مع النصوص على أنها حروف ويتبع الحاسب القواعد التالية :
كل حرف من هذه الحروف يمثل في الحاسب بثماني نبضات كهربائية .
المسافات الفاصلة بين الحروف تعتبر حروفاً وتمثل أيضاً بثماني نبضات .
وتسمى كل نبضة من هذه النبضات بت (bit)، ولنأخذ مثال على ذلك النصوص ، فألنصوص هي نوع من أنواع البيانات التي ذكرناها ، والحاسب يتعامل مع النصوص على أساس أن كل حرف أو فراغ يساوي بايت (byte)وكل بايت مكون من ثماني بتات .

حسناً كيف يستطيع الحاسب نقل النصوص بين أجزائة ؟
لنضرب مثال على ذلك جملة "أنا أحب الحاسب " حيث يحول الحاسب هذه الكلمات إلى سلسلة من 112 نبضة (عدد الحروف 14حرفاً * 8 نبضات لكل حرف =112)ويتعامل الحاسب مع هذه النبضات بصورة رقمية .

شلا ل الورد أنت رائعه وأهلا وسهلا بتواجدك المميز

اهلين فيكي