الكمبيوتر : يعد جهازًا مهمًا للغاية في عالمنا المعاصر.

يعد الكمبيوتر (Computer) جهازًا مهمًا للغاية في عالمنا المعاصر.  وقد دخلت في مجالات الحياة البشرية المختلفة وأثرت فيها بشكل مباشر حتى أصبحت ضرورة للحياة العلمية والعملية وعاملاً أساسياً في الإنتاج البشري. ربما لا تكمن أهمية الكمبيوتر  (Computer) في طبيعة العمليات التي يقوم بها ، بل في السرعة والدقة التي يؤدي بها هذه العمليات ، مما وفر قدرًا كبيرًا من الوقت والجهد البشري الذي يمكن استخدامه في البحث. و تطور.

وعلى الرغم من استخدام الكمبيوتر (Computer) لإجراء ملايين العمليات الحسابية والمنطقية ، إلا أنه يظل آلة صماء لا يمكنها التفكير أو الإبداع.

ومنذ القدم شعر الإنسان بحاجته إلى العد والحساب ، فاستخدم أصابعه لهذا الغرض ، لكنه سرعان ما أدرك أن أصابع اليدين لم تكن كافية لتلبية احتياجاته في هذا المجال ، لذلك طور أدوات العد اليدوي في أولاً ، انتقل بعد ذلك إلى تطوير طرق العد شبه التلقائي من خلال تطوير علم الميكانيكا ، ثم تمكن من تطوير طرق العد التلقائي ، والاستفادة من التطورات في الكهرباء ، وفي النهاية طور طرقًا للعد الإلكتروني - بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر - بسبب التطور الهائل في علم الإلكترونيات.

طرق العد اليدوي:

ومن أهمها ما يسمى بالعداد ، وهو عبارة عن صفيحة مستطيلة الشكل تحمل عددًا من القضبان المعدنية الرقيقة المتوازية ، ويختلف عدد هذه القضبان من عداد إلى آخر. يحمل كل قضيب عددًا من الخرزات مرتبة بطريقة معينة لإجراء العمليات الحسابية الأساسية. على الرغم من أن أول استخدام معروف للمعداد يعود إلى أكثر من ثلاثمائة عام ، إلا أنه لا يزال مستخدمًا في بعض دول شرق آسيا حتى يومنا هذا.

ووسيلة يدوية أخرى للعد هي "أعمدة نابير" ، حيث تمكن جون نابير ، في نهاية القرن السادس عشر ، من تطوير جداول رياضية باستخدام أداة مصنوعة على شكل أعمدة عاجية ، وبواسطة تلك التي استطاع تبسيطها. عملية الضرب. تحويلها إلى عملية إضافة. من ناحية أخرى ، صمم (William Outard) قاعدة حسابية تحمل اسمه وتعتمدها على إيجاد حاصل ضرب عددين بإضافة اللوغاريتمات الخاصة بهم.

أجهزة العد شبه الأوتوماتيكية:

وأهم هذه الوسائل هي "آلة باسكال". اخترعها الفرنسي (بليز باسكال) حوالي عام 1640 م ، وتتكون من دواليب مسننة مرقمة من صفر إلى تسعة لتمثل أرقامًا مختلفة ، لذا فإن العجلة الأولى تمثل رقم الوحدات ، والثانية تمثل الأرقام. والرابع رقم الآلاف ... وهكذا.

وفي كل مرة تدور فيها العجلة دائرة كاملة - أي تتحرك تسعة أوضاع - تتحرك العجلة الثانية في موضع واحد. في كل مرة تحركت العجلة الثانية تسعة أوضاع (ثورة كاملة) ، تتحرك العجلة الثالثة في موضع واحد ... وهكذا.

ومن بين وسائل العد شبه الأوتوماتيكية "آلة لايبنيز" التي اخترعها العالم الألماني (لايبنيز) عام 1690 م.

العد الآلي:

نظرًا لتزايد احتياجات الإنسان ومتطلباته على حياته ، لم تعد طرق العد اليدوية وشبه الآلية كافية لإجراء عمليات حسابية مختلفة ، لذلك ابتكر الإنسان عددًا من طرق العد التي تعمل تلقائيًا دون تدخل بشري ، ومنها: وتم تزويد آلة باباج ، التي اخترعها (تشارلز باباج) من جامعة كامبريدج عام 1812 م ، بمعلومات من البطاقات المثقبة وكانت ملحوظة لدقتها في التعامل مع الأرقام المكونة من خمسة أرقام.

واستند عمل آلة باباج على فكرة استخدام الكروت المثقبة التي اخترعها الفرنسي (جاركارد) عام 1800 م للاستفادة منها في تصميم ماكينة النسيج.

و "آلة هولرث" اخترعها (هيرمان هولرث) ، حيث تم استخدام البطاقات المثقوبة لتخزين البيانات على شكل ثقوب بحيث يمكن قراءتها عند الحاجة. وتجدر الإشارة إلى أن هولرث هو مؤسس أول شركة لتصنيع الكرات المثقوبة عام 1896 م ، وكانت شركته ، إلى جانب شركات أخرى ، نواة شركة (آي بي إم) الشهيرة التي تأسست عام 1924 م.

و الآلات الكهروميكانيكية ولعل أهمها آلة حاسبة مارك 1 التي طورتها مجموعة من العلماء بين عامي 1937 م و 1944 م تحت إشراف (هوارد).Aiken) وبدعم من (IBM). استندت الآلة الحاسبة المذكورة أعلاه إلى برنامج مخزّن على شريط من الورق.

ومع تطور التقنيات الكهربائية والإلكترونية ، ظهرت أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الحديثة في العقد الرابع من هذا القرن ، لتحل محل أجهزة الكمبيوتر الميكانيكية والكهروميكانيكية تدريجياً. تميزت هذه الحواسيب بالأداء السريع والدقة وسعة التخزين الكبيرة ومن أهم أجهزة الكمبيوتر في هذه المرحلة ENIAC و EDVAC و EDSAC و UNIVAC.

أجيال الكمبيوتر:

تصنف أجهزة الكمبيوتر  (Computer) عادةً إلى أجيال بناءً على فترات تطورها ، ويأخذ هذا التصنيف بعين الاعتبار المكونات الإلكترونية المستخدمة في بناء أجهزة الكمبيوتر.

واستخدمت أجهزة الكمبيوتر  (Computer)من الجيل الأول الأنبوب المفرغ الإلكتروني وامتدت مدتها من عام 1946 م حتى منتصف الخمسينيات من هذا القرن. أما بالنسبة لوسيط التخزين المستخدم في هذه الحواسيب ، فقد كان عبارة عن بطاقات مثقوبة - لم تعد مستخدمة اليوم.

وتستخدم أجهزة الكمبيوتر  (Computer)من الجيل الأول لغات البرمجة مثل لغة الآلة ولغة الاختصار ولغة التجميع. وقت التداول (وهو الوقت المستغرق للوصول إلى البيانات في الذاكرة الرئيسية) بالمللي ثانية. تتمثل الجوانب السلبية لأجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول في ارتفاع تكلفة التصنيع ، والتشغيل البطيء نسبيًا ، وانخفاض الموثوقية بسبب الحاجة إلى ظروف بيئية خاصة ، بالإضافة إلى حجمها الكبير.

وأما بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر  (Computer)من الجيل الثاني ، فيعود الفضل في بنائها إلى اختراع الترانزستور الذي كان يعتبر ثورة في الإلكترونيات واستبدل الأنبوب المفرغ في مختلف الأجهزة الإلكترونية ، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر (Computer). بالمقارنة مع صمام التفريغ ، يتميز الترانزستور بصغر حجمه واستهلاكه المنخفض للطاقة الكهربائية ، فأصبحت أجهزة الكمبيوتر  (Computer)من الجيل الثاني أصغر حجمًا وأكثر موثوقية من أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول. كانت لغات البرمجة المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر  (Computer)من الجيل الثاني لغات عالية المستوى مثل "الجول" و "كوبول" و "فورتران". تم استخدام الأشرطة المغناطيسية جنبًا إلى جنب مع البطاقات المثقوبة لتخزين البيانات ، مما أدى إلى تسريع تخزين البيانات واستعادتها. كان هناك تحسن ملموس في وقت التداول حيث انخفض إلى أقل من (10) ميكروثانية. امتدت الفترة الزمنية لأجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني من منتصف الخمسينيات إلى عام 1964 م.

ومع التطور المستمر للتقنيات الإلكترونية وظهور لوحات الدوائر المطبوعة والدوائر المتكاملة ، بدأ تصنيع أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثالث ، والتي استمرت من عام 1964 م حتى أوائل السبعينيات. مع اختراع الدائرة المتكاملة ، أصبح من الممكن تجميع آلاف الترانزستورات على سطح شريحة سيليكون صغيرة ، وبالتالي أصبحت أجهزة الكمبيوتر أصغر حجمًا ، وأداء أسرع وموثوقية أكبر مقارنة بأجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول والثاني. .

وكما تتميز فترة حواسيب الجيل الثالث بظهور الأقراص المغناطيسية التي تساهم في زيادة كبيرة في السعة التخزينية لأجهزة الكمبيوتر ، كما تظهر خلال هذه الفترة سواقات الحبر المغناطيسي ومشغلات الصوت. أما زمن تداول أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثالث فقد تحسن إلى حوالي (100) نانوثانية.

وأما فترة الجيل الرابع للحاسبات فهي الفترة التي تمتد من بداية السبعينيات من هذا القرن ، حيث تمكن الإنسان من زيادة عدد الدوائر الإلكترونية التي يمكن تجميعها على شريحة واحدة من خلال التطور المستمر. من الإلكترونيات. أدى هذا التطور إلى تصنيع المعالجات الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر (Computer) الصغيرة وأجهزة الكمبيوتر (Computer) الشخصية ، والتي يتم استخدامها بشكل متزايد يومًا بعد يوم. تطور وقت تبادل أجهزة الكمبيوتر لهذا الجيل ليكون في حدود (1) نانوثانية.

ولم يتوقف تطور أجهزة الكمبيوتر (Computer) عند المستوى الذي وصلت إليه حواسيب الجيل الرابع ، وذلك بسبب ابتكار تقنيات جديدة في صناعة الدوائر المتكاملة ، مثل أشعة الإلكترون والأشعة السينية وغيرها. يعد ظهور أقراص الليزر أيضًا أحد أهم التطورات في تقنيات التخزين ، حيث يتم تخزين كميات هائلة من البيانات عليها باستخدام أشعة الليزر.

وفي منتصف الثمانينيات ، ظهرت أجهزة الكمبيوتر  (Computer)من الجيل الخامس ، والتي استفادت بشكل كبير من تطوير تقنيات تكثيف الدوائر الإلكترونية (زيادة عدد الدوائر التي يمكن تجميعها على شريحة صغيرة) ، مما جعل وقت المعالجة في هذه الحواسيب يبلغ حوالي بيكو ثانية. .

ولا تزال الأبحاث والدراسات على قدم وساق لجعل أجهزة الكمبيوتر (Computer) أصغر وأسرع وأكثر موثوقية وبسعة تخزين أكبر من أجهزة الكمبيوتر المتاحة اليوم. كما تتركز الجهود على تبسيط لغات البرمجة لتكون على مستوى اللغات البشرية ، بحيث يمكن للشخص غير المحترف الاستفادة من الكمبيوتر وتشغيله دون الحاجة إلى معرفة كبيرة بعلوم برمجة الكمبيوتر (Computer).

وفي كثير من الحالات ، تحدث أخطاء منسوبة إلى الكمبيوتر (Computer) ، مثل أخطاء في فواتير المياه والكهرباء والهاتف التي يتم إعدادها باستخدام الكمبيوتر (Computer). 

هل الكمبيوتر مسؤول حقًا عن هذه الأخطاء؟

صحيح أنه قد تحدث أخطاء في تشغيل الكمبيوتر  (Computer)نتيجة تلف بعض المكونات الإلكترونية المتضمنة في تركيبه.

وبسبب الرطوبة والغبار أو درجات الحرارة المرتفعة. ومع ذلك ، فإن غالبية الأخطاء التي تحدث هي أخطاء برمجية تُعزى إلى بيانات أو أوامر غير صحيحة يتم تغذيتها بالكمبيوتر ، مما يعني أن المسؤولية تقع على عاتق الأشخاص الذين يستخدمون الكمبيوتر.

  إذن الحاسب (Computer)  آلة مملة تفتقر إلى التفكير والإبداع رغم دقتها الكبيرة وسرعتها في تنفيذ الأوامر ومعالجة البيانات.