حاسوب

حاسوب أو حاسب، أو كمبيوتر، هو جهاز يقوم بمعالجة المعلومات وفق إجراء محدد. تعود التسمية باللغة العربية إلى الجذر حَسَبَ الذي يستعمل في الكلمات التي لها علاقة بإجراء العمليات على الأرقام. وكلمة "حاسوب" هي صيغة أسم الآلة من هذا الجذر. يتكون الحاسوب من عتاد وبرمجيات يقومان معا في تأدية وظيفة محددة جدا.

الحاسب او الكمبيوتر هو عبارة عن جهاز مصمم لمعالجة البيانات و ذلك طبقا لمجموعة كبيرة من التعليمات و الاوامر و التي تسمى برنامج.

مقدمة

الحاسبات متنوعة. في الواقع انها آلات معالجة بيانات عالمية . طبقا لفرض Church–Turing فإن حاسب له قدرة ذات حد ادنى معين يكون ببساطة قادر على انجاز المهام الخاصة باي حاسب آخر , بدءا من المساعد الرقمي الشخصي إلى السوبر كمبيوتر , طالما أن الوقت و سعة الذاكرة ليست في الاعتبار. لذلك فإن التصميمات المتماثلة من الحاسب من الممكن أن تضبط من أجل مهام تتراوح بين معالجة حسابات موظفي الشركات و التحكم في الطائراتالفضائية بدون طيار. و بسبب التطور التكنولوجي فإن الحاسبات الاليكترونية الحديثة بشكل جبري تكون اكثر قدرة من تلك التي من الاجيال السابقة (ظاهرة موصوفة و مشروحة جزئيا بقانون مور).

تأخذ الحاسبات اشكالا ملموسة (فيزيائية) متعددة . لقد كانت الحاسبات الاليكترونية البدائية في حجم حجرة كبيرة وهذه الحاسبات الضخمة ما زالت موجودة و ذلك لاداء الحسابات العلمية المتخصصة - السوبر كمبيوتر - و كذلك من اجل متطلبات اجراء المعالجة الخاصة بالشركات الكبيرة و غالبا ما يطلق عليها mainframes. إن الحاسبات الاصغر و المستخدمة شخصيا و التي يطلق عليها الحاسبات الشخصية, و المعادل المتنقل لها و الذي يسمى بالحاسب المحمول تعد ادوات معالجة معلومات و اتصالات كاملة و هي أيضا ما يعتقده الغالبية العظمى من غير الخبراء لما يعرف بالحاسب. و مع ذلك فإن أكثر اشكال الحاسب شيوعا و استخداما هذه الايام هي الحاسبات المدمجة و هي حاسبات صغيرة تستخدم للتحكم بجهاز آخر. تستطيع الحاسبات المدمجة التحكم في اجهزة تبدأ من الطائرة المقاتلة إلى الكاميرات الرقمية.

تاريخ الحاسبات

اساسا يعبر مصطلح "حاسب" عن الشخص الذي يقوم بالحسابات الرقمية و غالبا ما يكون ذلك بمساعدة جهاز حساب ميكانيكي. يوجد امثلة على اجهزة الحساب البدائية تلك و التي تمثل الاسلاف الاوائل للكمبيوتر , منها abacus او المعداد (اداة تستخدم الان في تعليم الاطفال العد) و Antikythera mechanism و هو جهاز يوناني قديم كان يستخدم لحساب حركات الكواكب و التأريخ من سنة 87 قبل الميلاد تقريبا. شهدت نهاية العصور الوسطى نشاطا اوربيا في علمي الرياضيات و الهندسة و كان Wilhelm Schickard (1623) الاول من عدد من العلماء الاوربيين الذي انشاء آله حاسبة ميكانيكية. تم تدوين abacus (المعداد) على انه حاسب بدائي و ذلك لانها كانت تشبه الالة الحاسبة في الماضي. في سنة 1801 قام Joseph Marie Jacquard بعمل تحسين للاشكال النولية الموجودة و التي تستخدم مجموعة متتالية من الكروت الورقية المثقبة و كأنها برنامج لنسج اشكال معقدة. و النتيجة كانت ان نول Jacquard لم يتم اعتباره و كأنه حاسب حقيقي و لكنه كان خطوة هامة في تطوير الحاسبات الرقمية الحديثة. كان Charles Babbage اول من فكر و صمم حاسب مبرمج بالكامل و ذلك في بدايات سنة 1820 و لكن بسبب مجموعة من الحدود التكنولوجية في ذلك الوقت و المحدودية المالية و كذلك عدم القدرة على حل مشكلة الاصلاح غير الجيد في تصميمه فإن الجهاز لم يتم بناءه فعليا في حياته. عدد من التكنولوجيات و التي اثبتت فائدتها لاحقا في الحوسبة, مثل الكارت المثقب و انبوبة الصمام ظهرت بنهاية القرن التاسع عشر, و معالجة البيانات اوتوماتيكيا ذات التدرج الكبير باستخدام الكروت المثقبة تم صنعها باستخدام آلات جدولة و التي تم تصميمها على يد Hermann Hollerith.

خلال النصف الاول من القرن العشرين, العديد من احتياجات الحسابات العلمية تزداد سوفسطائيا, الحاسبات التماثلية ذات الغرض المخصص و التي استخدمت نسخة ميكانيكية او كهربية مباشرة من المسألة كقاعدة في الحساب. اصبحت تلك الحاسبا غاية في الندرة بعد التطوير الذي طرأ على الحاسب الرقمي المبرمج.

إن نجاح اجهزة الحاسب القوية و المريحة بدأ في الثلاثينيات و الاربعينات من القرن العشرين, و بالتدريج اضافة المميزات الرئيسية في الحاسبات الحديثة مثل استخدام الاليكترونيات الرقمية (تم اختراع معظمها على يد Claude Shannon سنة 1937) و القدرة على البرمجة بطريقة اكثر سلاسة. إن تحديد نقطة واحدة خلال هذا المشوار على انها "أول حاسب اليكتروني رقمي" أمر صعب جدا. من الانجازات الاساسية, حاسب Atanasoff-Berry (1937) , و هي آلة ذات غرض مخصص و التي كانت تستخدم الحوسبة المقادة بالصمامات (انبوبة الصمام) و الارقام الثنائية و الذاكرة المجددة. حاسب Colossus البريطاني السري (1944) و الذي كان يملك قدرة محدودة على البرمجة و لكنه قدم أن جهازا يستخدم الالاف من الصمامات من الممكن أن يكون موثوقا و إعادة برمجته اليكترونيا. Harvard Mark I حاسب اليكتروميكانيكي ذو التدرج الكبير لديه قدرة محدودة على البرمجة (1944). الحاسب الامريكي المني على نظام العد العشري ENIAC (1946) و كان اول حاسب اليكتروني ذو اغراض عامة و لكن في الاساس فإن بنيته غير سلسة و الذي يعني أن أعادة برمجته اساسيا تتطلب أعادة توصيله. و آلات Z الخاصة بـ Konrad Zuse, مع الاليكتروميكانيكي Z3 (1941) يكون اول اله عاملة تقدم ميزة الحساب الاوتوماتيكي للارقام الثنائية و القدرة على البرمجة بطريقة عملية و ملائمة.

إن فريق العمل الذي قام بتطوير ENIAC أدرك عيوب جهازه و جاء بتصميم اكثر مرونة و روعة و الذي صار يعرف ببنية Von Neumann (أو "بنية البرنامج المخزن"). اصبحت بنية البرنامج المخزن افتراضيا القاعدة لكل الحاسبات الحديثة. بدأ عدد من المشاريع لتطوير حاسب يعتمد على بنية البرنامج المخزن في منتصف إلى اخر الاربعينات من القرن العشرين. إن أول حاسب من هولاء تم الانتهاء منه في بريطانيا. أول هولاء الذي يعتبر أفضل و عامل كان ما يعرف بآلة التدرج الصغير التجريبية (Small-Scale Experimental Machine) و لكن EDSAC ربما كان أول نسخة عملية تم تطويرها.

إن تصميمات الحاسب المقاد بأنبوبة الصمام أصبحت قيد الاستخدام خلال الخمسينات من القرن العشرين, و لكن مع الوقت تم استبدالها بالحاسبات الترانزستورية حيث أنها اصغر و اسرع و ارخص و اكثر معولية (وثوقية), كل ذلك اتاح لها أن يتم انتاجها على المستوي التجاري و ذلك في الستينات من القرن العشرين. في سبعينات القرن العشرين, ساعد اختيار تكنولوجيا الدائرة المتكاملة في أنتاج الحاسبات بتكلفة قليلة كافية لان تسمح للافراد بامتلاك حاسب شخصي من الانواع المعروفة حاليا.

أنواع الحواسيب

يمكن تقسيم الحواسيب إلى:

حواسيب الإطار الرئيسي: وهي الحواسيب ذات السعات التخزينية الضخمة والكفاءة العالية في المعالجة والتي تستخدم في المنشآت الكبيرة كالدوائر الحكومية والجامعات والشركات الكبرى، حيث يتم ربط الجهاز الرئيسي بمجموعة من الأجهزة الفرعية تسمى نهايات طرفية.
حواسيب شخصية: وهي الحواسيب التي نراها في المنازل والمكاتب. ويستعمل مصطلح الحاسوب أو كمبيوتر بشكل عام في الإشارة إلى الحواسيب الشخصية.
حواسيب كفية: وهي أجهزة صغيرة لا يتجاوز حجمها كف اليد، تستخدم في إجراء بعض المهام الحاسوبية البسيطة كحفظ البيانات الضرورية والمواعيد، وقد توسع استخدامها مؤخراً حتى أصبحت تضاهي باستخداماتها الحواسيب الأخرى، حيث تستخدم بعضها في الدخول إلى الانترنت أو الاستدلال في الطرق من خلال أنظمة الابحار.
حواسب مدمجة: وهي الحواسيب الموجودة في العديد من الأجهزة الإلكترونية والكهربائية في هذه الأيام. إذ أن العديد من الأجهزة تحتوي حواسيب لأغراض خاصة. فمثلاً توجد الحواسيب في الهواتف السيارات وأجهزة الفيديو والطائرات وغيرها.

مكونات الحاسوب

يقصد بمكونات الحاسوب المكونات الصلبة او العتاد Hardware فقط. من الممكن القول أن أي نظام حاسوبي يحتوي على الأجزاء التالية بأشكاله المختلفة:

وحدة المعالجة المركزية CPU لمعالجة العمليات الحسابية و تنفيذها
اللوحة الام (مذر بورد)
ذاكرة (رام)
وحدة إدخال وإخراج البيانات مثل لوحة المفاتيح والفأرة والشاشة.

وهناك مكونات أخرى تعتبر مكملة لعمل الحاسوب مثل:

بالإضافة إلى المكونات الصلبة فإن الحاسوب يحتاج إلى:

نظام تشغيل ليس من مكونات الحسوب تعتبر من المكملات
برامج ليس من مكونات الحاسوب تعتبر من المكملات

انظر أيضا

عتاد الحاسب Computer hardware
نظرية الحسوبية
صحيفة بيانات (حاسوب) Computer datasheet
معلوماتية أو علوم الحاسب
أنماط الحاسوب : حاسوب مكتب desktop computer , حاسوب محمول
حوسبة Computing
رقمي
تاريخ الحوسبة History of computing
قائمة مواضيع الحوسبة List of computing topics
حاسوب شخصي Personal computer
معالجة الكلمات Word processing
برمجة الحاسب
حاسوب كمومي Quantum Computer

Computer hardware

نظرية الحسوبية
صحيفة بيانات (حاسوب) Computer datasheet
معلوماتية أو علوم الحاسب
أنماط الحاسوب : حاسوب مكتب desktop computer , حاسوب محمول
حوسبة Computing
رقمي
تاريخ الحوسبة History of computing
قائمة مواضيع الحوسبة List of computing topics
حاسوب شخصي Personal computer
معالجة الكلمات Word processing
برمجة الحاسب
حاسوب كمومي Quantum Computer

وصلات خارجية