تعريف الحاسب الالي
رغم استخدامنا اليومي للحاسوب الآلي، فإن العديد منا لا يعرف تعريفه أو المزيد من المعلومات النظرية عنه، مثل أنواعه واستخداماته وفوائده المتعددة التي تتجاوز الاستخدام الشخصي، إذ يعد من أكثر الأجهزة الإلكترونية انتشارًا في جميع دول العالم.
تعريف الحاسب الالي
الحاسوب الآلي (الكمبيوتر) هو جهاز إلكتروني يستخدم لمعالجة البيانات بدقة وسرعة وتوفير إمكانية استرجاعها بطرق مختلفة، وذلك وفقًا للتعليمات المُزوَّد بها مُسبقًا والتي تُعرف بالبرامج.
- قد أحدثت التكنولوجيا ثورة كبيرة في مختلف المجالات، حيث ساهمت في تحسين دقة العمل وتوفير الوقت والجهد، ويمكن تعديلها وتحسين مزاياها لتتناسب مع متطلبات المهام المختلفة.
أنواع الحاسب الالي
تتنوع أنواع الحواسيب وتختلف بناءً على إمكانات كل حاسوب، وذلك على النحو التالي:
الحاسب الآلي الفائق
هو نوع فائق الإمكانات يستخدم لمعالجة كميات ضخمة من البيانات والبرامج.
- لذلك، يتم استخدامه على المستوى العالمي لربط عدد كبير من أجهزة الحاسوب.
- حيث يتم تخزين وجمع البيانات ونقلها بسرعة بين الأجهزة.
الحاسب الآلي الكبير
ينتمي هذا النوع إلى الفئة ذات الإمكانات المرتفعة، ولكنه يعتبر أضعف قليلاً من النوع السابق.
- يمكنه ربط مجموعة أجهزة حاسوب على نطاق أضيق مثل مدينة أو مؤسسة ضخمة.
الحاسب الآلي المتوسط
مناسب لربط أجهزة الحاسوب في نطاق مؤسسة صغيرة.
الحاسب الآلي الصغير
يُعد هذا النوع الأكثر شيوعًا بسبب ملائمته للاستخدام الشخصي، ويتضمن عدة أنماط مثل:
- الحاسب الآلي الشخصي: يمتاز بسعره المنخفض وجودة إمكانياته بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من الحواسيب الصغيرة.
- الحاسب الآلي المحمول (اللاب توب): يشتهر هذا الشيء بصغر حجمه وسهولة نقله من مكان لآخر، لذا فهو مناسب للأشخاص الذين يتنقلون كثيرًا مثل الصحفيين ورواد الأعمال
- الحاسب الآلي المنزلي: هو نوع يتميز بأقل الإمكانيات مقارنة بالأنواع السابقة، لكنه يلائم استخدام عدد من الأفراد.
مكونات الحاسب الآلي :
تُصنف مكونات الحاسب الآلي إلى قسمين رئيسيين وهما:
أولُا: الأجهزة
تُشير للمكونات المادية للحاسب الآلي. وتتمثل فيما يلي:
وحدة المعالجة المركزية
يمكن القول إنها تشبه دماغ الحاسوب في أنها تقوم بجميع العمليات المعالجة، ويمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنماط فرعية وهي:
- وحدة الحساب والمنطق: تقوم مسؤوليتها بإجراء العمليات الحسابية والمنطقية على الجهاز.
- وحدة التحكم: يتم تنظيم وترتيب عملية معالجة البيانات وفقًا للبرامج المخزنة في الذاكرة العشوائية (RAM)
- الذاكرة الرئيسية (الداخلية): تقوم الذاكرة بتخزين عمليات معالجة البيانات، وتنقسم إلى نوعين: الذاكرة العشوائية التي تحتفظ بالبيانات والبرامج اللازمة للمعالجة، بالإضافة إلى الذاكرة القراءة فقط التي تحتوي على البرامج الأساسية لتشغيل الجهاز.
وحدات الإدخال
تشمل أدوات إدخال البيانات التي تستخدم للحاسوب اختيارات متعددة لتناسب مختلف الاستخدامات، ومن الأمثلة عليها:
- لوحة المفاتيح: يتيح هذا الجهاز إمكانية التعامل معه وإدخال البيانات عن طريق أزرار مسجلة عليها الحروف والأرقام والرموز والأسماء المستخدمة في التحكم والانتقال بين البيانات
- الفأر (الماوس): هو جهاز صغير يشبه الفأرة، حيث يحتوي على كرة تلامس السطح الذي يوضع عليه الجهاز لتتحرك سهم الفأرة على الشاشة وفقًا لحركة الكرة، ويحتوي الجهاز على زرين وكرة دوارة في الوسط لزيادة مدى التحكم في الجهاز باستخدام الفأرة.
- الماسح الضوئي: تتمثل مهمته في التقاط الصور والمستندات لتمكين معالجتها وإدخالها.
- الميكروفون (المايك): يتم إدخال البيانات صوتيًا لإرسال التعليمات أو إدخال البيانات إلى الجهاز للاستخدام في المهام المختلفة.
- الكاميرا: يتم التقاط الصور مباشرة لتحويلها إلى بيانات يمكن التعامل معها على الجهاز.
وحدات الإخراج
تُمثل وسائل توصيل البيانات للمستخدم بعد معالجتها. ومن أمثلتها:
- الشاشة: يستخدم الأنواع الأكثر شيوعًا في معالجة البيانات وتحليلها، ويمكن من خلالها رؤية البيانات بوضوح ومتابعتها وتعديلها
- السماعات: يتم إرسال البيانات صوتيًا إلى المستخدم، ويمكن الحصول على البيانات على شكل ورق مطبوع باستخدام الطابعة، وبذلك تتحول البيانات إلى شكل مادي ملموس.
وحدات التخزين
تُستخدم لتخزين ونقل البيانات من وإلى الجهاز، وتمر بعدة مراحل من التطور لزيادة قدرتها التخزينية وتقليل حجمها لتيسير التعامل معها، ومن أشهر أنواعها استخدامًا ما يلي:
- الأقراص المدمجة: هي شرائح دائرية رقيقة توضع في مكان خاص في الجهاز وتستخدم لتخزين ونقل البيانات، كما يمكن استخدامها في الكتابة، ولكن يتطلب ذلك إضافة نوع خاص من المشغلات
- الذاكرة الوميضية (الفلاشة): تتميز بالسهولة في الاستخدام، وزيادة في مساحتها التخزينية، وانخفاض سعرها.
ثانيًا:البرامج
تشمل المكونات غير المادية في الجهاز البرامج التي تختلف من جهاز إلى آخر بناءً على رغبات واحتياجات المستخدم، وتُصنف إلى عدة أنواع:
- برامج التشغيل: هو برنامجٌ مُركبٌ يتحكمُ في إدارةِ مواردِ الجهازِ وتنفيذِ البرامجِ الأخرى المُوجودةِ به، فَهوَ نمطٌ مُتعددُ المهامِ، وَمنْ أمثلتِهِ برنامجُ ويندوزِ وماكنتوشِ
- برامج الإقلاع: تتمثل مهمتها في فحص مكونات الجهاز والإبلاغ عن أي أخطاء، بالإضافة إلى تسهيل عمل برامج التشغيل بتحميلها إلى الذاكرة والتحكم بها لتنفيذ مهامها بكفاءة.
- برامج التجميع والترجمة: تعني برامج تحويل البرامج إلى بيانات يمكن التعامل معها.
- برامج التطبيق: هي برامج خاصة مخصصة لتحقيق أهداف محددة مثل معالجة الرسوم أو الصور، ويمكن للمستخدم إنشاء هذه البرامج بنفسه أو شراؤها جاهزة وفقًا لاحتياجاته.
فوائد الحاسب الالي
لا يمكن حصر فوائد الحاسوب الحالي نظرًا لكونه أصبح من الأساسيات في الحياة الحديثة وتزايد الاعتماد عليه في العديد من المهام، ومن أبرز فوائده ما يلي:
- يتم توفير القدرة على حفظ واسترجاع كمية كبيرة من المعلومات بسرعة ودقة.
- يوفر الكثير من الوقت والجهد والمال في نفس الوقت.
- تيسير سبل التعلم ونقل المعلومات.
- يقوم بإجراء العمليات الحسابية بسرعة ودقة عالية جدًا.
- تطوير الطب، حيث يعتمد عليه معظم أنواع الأجهزة الطبية الحديثة.
- تطوير الصناعة بكافة مجالاتها.
- تحسين القدرة على إجراء المعاملات التجارية.
استخدامات الحاسب الآلي
ساهم اختراع الحاسب الآلي في إنجاز العديد من المهام، مما أدى إلى تعدد استخداماته وزيادتها مع مرور الوقت، ومن أمثلة ذلك:
- ساهمت التكنولوجيا الحاسوبية في إنجاز العديد من الأبحاث العلمية في مجالات متعددة، من خلال تسهيل التواصل بين العلماء في مختلف أنحاء العالم، وتوفير المعلومات التي يحتاجها العلماء لإكمال أبحاثهم.
- يستخدم الحاسوب في مجال التعليم لسهولة الحصول على المعلومات وسرعتها، مما يساعد على تطوير مستوى الطلاب. كما يتيح استخدام الحاسوب أيضًا عقد المحاضرات والدورات التدريبية عبر الإنترنت بشكل إلكتروني.
- يستخدم الحاسوب الآلي في المجال العسكري والدفاعي لتصميم أنظمة عسكرية جديدة، ويقوم بتعقب الصواريخ وتحديد مواقعها وغيرها.
- أصبحت معظم حكومات دول العالم تعتمد على الحاسوب الآلي في كل مجالات إداراتها وخدماتها، بما في ذلك الرقابة والتخطيط.
- يستخدم الحاسوب في مجالات الترفيه، حيث يتم استخدامه لإنتاج المؤثرات الخاصة في الأفلام والفيديوهات، وكذلك لتصميم الخطط الرياضية وبيع التذاكر وغيرها.
- لقد ساهم استخدام الحاسوب في التجارة والأعمال المصرفية في تطوير وسائل التسويق، كما زاد من إنتاجية التداول في الأسهم والتسويق والخدمات المصرفية والمبيعات.
- ساهم استخدام الحاسوب بشكل كبير في تطوير القطاع الصحي، إذ يمكن تخزين جميع المعلومات الطبية في المكتبة الرقمية ويستخدم الأطباء الحاسوب للكشف عن المصابين بالأمراض العقلية.
إيجابيات الحاسب الآلي
هناك العديد من الإيجابيات التي نتجت عن استخدام الحاسوب وهي:
- أصبح بإمكان الأفراد القيام بمختلف الأنشطة الترفيهية من المشاهدة والاستماع واللعب الإلكتروني دون الحاجة للخروج من المنزل، بفضل التقنيات الحديثة.
- من خلال الحاسوب يمكن التواصل مع الأصدقاء والعائلة في أي مكان في العالم، حيث توفرت الوسائل التي تسمح بذلك مثل مواقع التواصل الاجتماعي والبريد الإلكتروني وغيرها.
- يقوم الحاسوب بتخزين وتنظيم الأعمال المحفوظة عليه لتسهيل الوصول إليها.
- يمكن تحقيق العديد من الفوائد والمزايا عند ربط الحاسوب بالإنترنت.
- يتميز الحاسوب بقدرته على إنجاز مختلف المهام، بمختلف أحجامها، بسرعة ودقة عاليتين.
- يقوم الحاسوب بحفظ البيانات بتكلفة بسيطة مهما كانت حجمها كبيرًا.
- تتميز أهم إيجابيات الحاسوب بقدرته على تنفيذ عدد كبير من الأوامر في وقت واحد وفي ثوانٍ معدودة.
- يوفر الحاسوب الآلي الكثير من الوقت، حيث ينجز مختلف المهام بسرعة عالية.
سلبيات الحاسب الآلي
على الرغم من تعدد فوائد وإيجابيات الحاسوب الآلي، إلا أن هناك مجموعة من السلبيات الناتجة عن استخدامه نوضحها لكم فيما يلي:
- يمكن أن يؤدي استخدام الفأرة ولوحة المفاتيح لفترات طويلة إلى الإصابة بمتلازمة النفق الرسغي.
- الجلوس لفترة طويلة أمام الحاسوب دون أخذ فترات راحة يمكن أن يؤدي إلى حدوث أضرار صحية، مثل آلام الظهر والعمود الفقري والرقبة.
- يؤدي استخدام الحاسوب لفترات طويلة إلى إدمانه وزيادة احتمالية الانطوائية والعزلة، وفقدان مهارات التواصل مع الآخرين.
- يوفر الحاسب الآلي ميزة سهولة العثور على المعلومات، وهذا يجعل الشخص غير معتمد على أدوات أخرى للبحث عن المعلومات، والتي قد تكون غير دقيقة إذا لم تكن لها مصادر أصلية.
- يواجه مستخدمو الحاسوب خطرًا من اختراق الحاسوب عن طريق الفيروسات التي يمكن أن يرسلها أشخاص مختلفون بغرض الحصول على البيانات والمعلومات المخزنة داخل الحاسوب، مما يعرض خصوصية المستخدمين للخطر.
- ينفق معظم الأشخاص الكثير من الوقت على الحاسوب دون حاجة حقيقية، ما يؤدي إلى إضاعة الكثير من الوقت الذي يمكن استغلاله في أنشطة أخرى.
- أدى استخدام الحاسوب في تنفيذ المهام في جميع القطاعات إلى الاستغناء عن العاملين البشريين، مما زاد من نسبة البطالة في المجتمع.
تاريخ الحاسوب
عانى الحاسوب من الكثير من التغييرات الهائلة منذ اختراعه في عام 1936، فمنذ استخدامه لأول مرة في المجال العسكري في الجيش الأمريكي، تبينت قدرته الهائلة على تحليل البيانات بسرعة فائقة تفوق بكثير القدرة الحاسوب البشري، ومنذ ذلك الحين بدأت أجهزة الحاسوب من الجيل الأول في الظهور، وكان المهندس الألماني كونراد زوسه هو أول من ابتكر هذه الأجهزة.
- اعتمدت أجهزة الحاسوب من الجيل الأول على الأنابيب الفارغة لتوليد الطاقة والقيام بالعمليات الحسابية، ولكن تلك الأجهزة كانت بطيئة في الأداء وكانت حجمها ضخمًا وكانت تكلفتها باهظة، وذلك بسبب اعتمادها على الأشرطة المغناطيسية والورقية كأجهزة إدخال وإخراج.
تم التخلص من الأنابيب المفرغة في الجيل الثاني من أجهزة الحاسوب، وظهر جيل جديد من الأجهزة التي تعتمد بشكل أساسي على الترانزستورات في صناعتها، ويعد جهاز (Transac S-2000)، الذي صنعته شركة (Philco Corporation) في عام 1958، واحدًا من أوائل الأجهزة التي تم صنعها بهذه الطريقة.
- استمر استخدام الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر بين عامي 1959 و 1965، وكان هذا الجهاز شائعًا بسبب تكلفته المنخفضة وحجمه الصغير وزيادة سرعته بشكل ملحوظ مقارنة بالجيل الأول، وكانت تلك الأجهزة تستهلك حجم طاقة أقل.
ظلت الأمور على ما هي عليه حتى ظهر كمبيوتر الجيل الثالث، المعروف أيضًا باسم الدوائر المتكاملة (IC)، والتي اخترعها روبرت نويس وجاك كيلبي بين عامي 1958 و 1959، وكانت هذه الدوائر هي بداية حقيقية لأجهزة الحاسوب التي نستخدمها الآن في منازلنا. يُعد جهاز IBM-360 أحد أهم أنواع أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثالث، حيث تم صرف أكثر من 5 مليارات دولار أمريكي على إنتاجه.
- يُذكر أن هذا النوع من الأجهزة كان يستخدم في العديد من العمليات التي تتطلب معالجة سريعة للبيانات، مثل تنبؤات الطقس وتتبع حركة النجوم والأجرام السماوية، وقد ساعد هذا النوع من الأجهزة في استكشاف الفضاء.
عند ظهور المعالج الدقيق المعروف بالـ Micro Processor، بدأت تظهر أجهزة الكمبيوتر من الجيل الرابع. ظهر أول معالج عام 1972، وكان من إنتاج شركة إنتل ويسمى Intel 8008. هذا الظهور أدى إلى تقليل تكلفة إنتاج أجهزة الحاسوب بشكل كبير، مما ساعد على ظهور نوعية مختلفة من الحواسيب، وهي أجهزة الكمبيوتر الشخصية المعروفة بالرمز PC، وبعد ذلك ساهم في ظهور الهواتف المحمولة.
- في الماضي، كانت تلك الأجهزة تعتمد على وحدة المعالجة المركزية التي تستخدم في الأجهزة حتى الآن.
أما الأجهزة التي ظهرت في عام 2010 والتي تعتمد على الذكاء الاصطناعي، فهي النقلة الحديثة في عالم أجهزة الحاسوب، وهي نوع جديد من الأجهزة يسمى بأجهزة الجيل الخامس. تعمل هذه الأجهزة بطريقة تسمح لها بالتفاعل مع مدخلات اللغة البشرية وكذلك القدرة على التعلم والتنظيم الذاتي، وتظهر في العديد من الروبوتات والتطبيقات المختلفة.
أسئلة شائعة
ما هي مميزات الحاسب الالي؟
– العمل على حل المعادلات الرياضية.
– الاحتفاظ بالمعلومات واتخزينها واسترجاعها بسهولة.
– إنشاء عروض للمعلومات.
– التعليم عن بعد.
– الجوانب الطبية الدقيقة.
متى تم اختراع الحاسب الالي؟
تم اختراع الحاسوب الآلي عام 1936 على يد تسوزه، وكان حجمه حينها يقارب حجم السرير، وأطلق عليه اسم z1.
المراجع