جهاز الحاسوب وماهي مراحل تطور الحاسوب و آلية عمله

كتابة: Ali Sbera - آخر تحديث: 12 أغسطس 2022
جهاز الحاسوب وماهي مراحل تطور الحاسوب و آلية عمله

جهاز الحاسوب .. يعرف جهاز الحاسوب أو الحاسب كمصطلح يقصد به أي شخص أو جهاز إلكتروني يقوم بإجراء وتخزين عمليات حسابية أو معالجة المعلومات بسرعة. لكن في عصرنا الحديث اصبح هذا المصطلح يشير إلى جهاز الحاسوب. الحاسوب من الناحية الفنية، يعد آلة قابلة للبرمجة. بناء على ذلك نستنتج، أنه يمكنه تنفيذ قائمة مبرمجة من التعليمات، والاستجابة للتعليمات الجديدة التي يتم تقديمها. بالتالي يمكنه معالجة الأرقام والنصوص والرسومات والرموز والصوت بسرعة عالية.

بنية جهاز الحاسوب و آلية عمله

بنية جهاز الحاسوب و آلية عمله

الحاسوب وجميع المعدات المرفقة به هي عتاد (Hardware)، بينما التعليمات التي تخبر الحاسوب بما يجب فعله هي البرمجيات  (Software).

يُطلق على البرنامج الرئيسي الذي يتحكم في الحاسوب اسم “نظام التشغيل”، كما يطلق على البرنامج الذي يقوم بإدخال البيانات ومعالجتها وإخراجها للمستخدم اسم “التطبيق”. تتم كتابة التعليمات (البرنامج) أولاً في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ثم يتم إدخال البيانات ومعالجتها وإخراجها.

ذاكرة الوصول العشوائي هي مساحة للعمل المؤقت، بينما يكون التخزين دائمًا في أماكن أخرى (أقراص صلبة،أقراص مضغوطة، USB).

كما أنّ جميع عمليات المعالجة تتم في وحدة المعالجة المركزية عن طريق حساب و مقارنة و نسخ وتحليل البيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي.

بعد معالجة البيانات داخلياً، يمكن للحاسوب إرسال نسخة من النتائج إلى التخزين أو إلى طابعة أو أي جهاز خرج.

مراحل تطور جهاز الحاسوب

الجيل الأول للحاسوب 1940-1956 : الأنابيب المفرغة Vacuum Tubes

مراحل تطور جهاز الحاسوب

استخدمت النسخ الأولى من أجهزة الحاسوب تقنية  الأنابيب المفرغة كدارات كهربائية وأسطوانات مغناطيسية لتعمل كذاكرة. ونتيجة لذلك، كانت الحواسيب تحتاج غرفًا كاملة وتكلف أموالاً طائلة لتشغيلها. كانت هذه المواد تولد الكثير من الحرارة، وتمتص قدرًا هائلاً من الكهرباء وبدورها الحرارة المرتفعة كانت تؤدي إلى حدوث أعطال مستمرة.

كما اعتمدت أجهزة الحاسوب من الجيل الأول على لغة الآلة وهي لغة ثنائية (تعتبر أبسط لغة برمجة يمكن فهمها بواسطة أجهزة الحاسوب). وقد كانت أجهزة الحاسوب هذه تقتصر على حل مشكلة واحدة في كل مرة. كان الإدخال يعتمد على بطاقات مثقبة وشريط ورقي، والخرج على شكل مطبوعات .

أبرز حاسوبان في هذا العصر هما UNIVAC و ENIAC .

الجيل الثاني للحاسوب 1956-1963 :الترانزستورات Transistors

في هذا الجيل تم استبدال الأنابيب المفرغة بالترانزستورات. لقد حققت تقنية الترانزستورات تقدماً كبيراً في مسيرة تطور الحاسوب. ومع ذلك، استمرت مشكلة الحرارة المرتفعة في الأجهزة . في هذا الجيل،أصبحت أجهزة الحاسوب أصغر وأسرع وأرخص وأقل استهلاكاً للكهرباء. استمر الإدخال معتمداً على البطاقات المثقوبة والخرج على المطبوعات. تطورت لغة البرمجة من لغة ثنائية مشفرة إلى لغات رمزية (تجميعية). مما ساعد المبرمجين من إنشاء تعليمات بالكلمات. كانت الحواسيب التي تعمل بالترانزستور هي أول الحواسيب التي تخزن التعليمات في ذاكرتها  حيث انتقلت تقنية التخزين من الأسطوانات المغناطيسية إلى تقنية النواة المغناطيسية.

الجيل الثالث من جهاز الحاسوب 1964 -1971: الدوائر المتكاملة Integrated Circuits

في هذا الجيل، أصبحت الترانزستورات أصغر وتوضع على رقائق السيليكون . أدى ذلك إلى زيادة هائلة في سرعة وكفاءة الآلات. كانت هذه هي أجهزة الحاسوب الأولى، التي أصبح فيها المستخدمون يتفاعلون مع نظام التشغيل عن طريق لوحات المفاتيح والشاشات. الأمرالذي مكن هذه الأجهزة، من تشغيل العديد من التطبيقات في وقت واحد باستخدام برنامج مركزي يعمل على مراقبة الذاكرة.

الجيل الرابع 1972-2010 :المعالجات الدقيقة Microprocessors

في هذا الجيل قام المطورين في شركة إنتل بتطوير شريحة Intel 4004 في عام 1971، والتي مكنت من تجميع أجزاء الحاسوب (وحدة المعالجة المركزية ، والذاكرة ، وأدوات التحكم في الإدخال / الإخراج) على شريحة واحدة سميت اللوحة الأم. احتوت هذه الشريحة على آلاف الدارات المتكاملة. هذه المرحلة شهدت عام 1981 أول جهاز حاسوب منزلي (IBM). نتيجة الزيادة الكبيرة في عدد الحواسيب الصغيرة، بدء العمل على ربطها وإنشاء الشبكات. وبدأت الشبكات بالتوسع، الأمرالذي أدى في النهاية إلى ظهور الإنترنت. شهدت هذه المرحلة أيضاً العديد من التطورات، سواء من ناحية واجهة المستخدم الرسومية (GUI)، وظهور العديد من الأجهزة الملحقة كالماوس و ظهور الأجهزة المحمولة.       

الجيل الخامس من جهاز الحاسوب 2010 :الذكاء الاصطناعي

الجيل الخامس من جهاز الحاسوب

أصبح الذكاء الاصطناعي حقيقة ممكنة، باستخدام تقنية المعالجة المتوازية، والموصلات الدقيقة الفائقة، والتكنولوجيا الجزيئية والنانوية. على الرغم من أن الحواسيب ذات الذكاء الاصطناعي قيد التطوير ، ولكن بعض تقنيات الذكاء الاصطناعي بدأت في الظهور مثل التعرف على الصوت. في هذا الجيل سيتم استخدام هذه التقنيات لإنشاء آلات يمكنها معالجة اللغة الطبيعية، والاستجابة لها، ولديها القدرة على التعلم وتنظيم نفسها .

من خلال اطلاعنا على مراحل تطور الحاسوب، نلاحظ الجهود الكبيرة التي  بذلها العديد من العلماء والمطورين، حتى حصلنا على النسخة الحالية من أجهزة الحاسوب. هذه الأجهزة التي أصبحت أداة عصرنا الحديث، وسهلت لنا العديد من الأعمال في القطاعات الصناعية والتجارية، والإدارات الحكومية، والجامعات.

2619 مشاهدة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.