تطور الحاسب الآلي

---

مـراحل تطور الـكمبيوتر



متى وُجد الكمبيوتر ؟! هل بدأ كما نراه الآن أم مر بمراحل عدة حتى وصل إلى ما وصل إليه..

قصة طويلة مر بها هذا الجهاز العظيم التي قد يجهلها الكثير منا وأود أن نستعرضها سويةً في هذا المقال المُختصر:

تعود البداية إلى العام 1937 م حيث بدأت المحاولات – التي لن نخوض في تفاصيلها – بصناعة أجهزة الكمبيوتر والتي استمرت حتى العام 1951 م حيث أخترع في هذا العام أول كمبيوتر يطرح للعامة, وسنبدأ من هذا العام في تتبع مراحل تطور الكمبيوتر إلى عصرنا الحاضر – التي صُنفت إلى عصورٍ خمس -:



- العصر الأول ( عصر الصمامات المفرغة ):



§ في عام 1951 م قدم Dr. Presper Eckert و Dr. John Mauchlyأول كمبيوتر والذي عرف بـ ( the UNIVAC ) والذي صنع بواسطة الصمامات المفرغة.



§ في عام 1953 م قامت شركة IBM المعروفة جداً حالياً بإضافة الكمبيوترات إلى أعمالها.



§ في عام 1957 م وُجدت أول لغة من لغات المستوى العالي (high level language) , وهي لغة FORTAN.



- العصر الثاني ( عصر الترانزستور ):



§ في عام 1958م قُدم أول كمبيوتر مصنوع بواسطة الترانزستور.



§ في عام 1959م وجدت تقنية ERMA , التي بدأت كـ مشروع لبنك فـ أصبحت تقوم بعمليات إدارة الحسابات كمبيوترياً.



§ في عام 1960م قُدمت أول لغة برمجة تدعم نطاق الأعمال وهي لغة COBOL.



§ في عام 1963م وضع الجدول المعروف للرموز ASCII.



- العصر الثالث ( عصر الدوائر المتكاملة -IC - ):



§ في عام 1964م تم بناء أول كمبيوتر بواسطة الـIC والذي كان عبارة عن مجموعة من الترانزستور والدوائر الإلكترونية في رقاقة سيلكون واحدة, وأيضاً في هذا العام قدمت شركة IBM نظامها System / 360 المتوافق مع جميع الكمبيوترات بحيث يستطيع المستخدم استخدام نفس البرنامج والمعدات.



§ في عام 1965م قدمت شركة DEC أول minicomputer , وأيضاً في نفس هذا العام ظهرت لغة البرمجة BASIC للعالم.

§ وفي عام 1969م كانت انطلاقة الإنترنت.



- العصر الرابع ( عصر المعالجات الدقيقة – microprocessor - ):



§ في عام 1971م طور Dr . Ted Hoff من شركة Intel رقاقة كمبيوتر دقيقة قابلة للبرمجة والتي عرفت بـ Intel 4004 microprocessor



§ في عام 1975م كان أول ظهور للشبكة المحلية (LAN) والتي كانت في Xerox PARK , وأيضاً في نفس العام ظهر أول microcomputerقابل للبيع.



§ في عام 1977م ظهر Apple computer والذي كان سهل الاستخدام وقد عرف بـ hobbyist computer – أي كمبيوتر الهواة -.



§ وفي عام 1980 خاطبت شركة IBM شركة Microsoft لتطوير نظام التشغيل MS-DOS.



§ في عام 1981م أُطلق كمبيوتر IBM الشخصي (IBM PC) الذي احتوي على Intel microprocessor و نظام التشغيل Microsoft MS – DOS.



§ في عام 1984 قدمت شركة Apple كمبيوتر ماكنتوش (Macintosh computer) والذي احتوى على أول واجهة رسومية ( graphical interface).

§ في عام 1985م قدمت شركة Microsoft نظامها المعروف windows.



§ في عام 1989م طرح معالج Intel 486 الذي احتوى على مليون ترانزستور !



§ وفي عام 1990 قدمت Microsoft نظام تشغيل Windows 3.0 بواجهة رسومية مع إمكانية تشغيل عدة تطبيقات في آن واحد.



- العصر الخامس ( عصر الاتصالات ):



§ عام 1991م شهد انطلاقة - www - world wide web الذي قام بتطويرها Tim Berners-Lee , وأيضاً في هذا العام تم إطلاق نظام التشغيل Linux الذي قام بتطويره مجموعة من طلاب جامعة Helsinki.



§ في عام 1992م قدمت شركة Apple جهاز الـPDA المُدمج بواجهة يتحكم بها بقلم و إمكانية الاتصال اللاسلكي.



§ 1993م قُدم كمبيوتر المصنوع بواسطة Intel Pentium microprocessor , وأيضاً في نفس العام أُطلق أول مستعرض للصفحات (Netscape).

§ في عام 1995م تم طرح معالج Intel Pentium pro , وأيضاً قدمت Microsoft نظام التشغيل Windows 95.



§ في عام 1997م طرحت Microsoft الـoffice 97 , وأيضاً بلغ عدد مستخدمي الإنترنت أكثر من 50 مليون مستخدم.



§ في عام 1998 طرحت Microsoft الـoffice 98 المحتوي على internet explorer 4.



§ في عام 1999م قُدم الـwindows 2000 , وأيضاً الـoffice 2000.

نبذة تاريخية عن الحاسب

الكمبيوتر
نبذة تاريخية:
كان أول تقديم للكمبيوتر منذ أكثر من خمسين عاما، وبالتحديد سنة 1946 حيث كان يتكون من أكثر من 18000 صمام الكتروني، وهذه الصمامات هي نوع معقد بعض الشيء من الأدوات الإلكترونية التي لها شكل مصباح الإضاءة الكهربي المعروف وذو الحجم المتوسط. وهي مماثلة للصمامات التي كانت تستعمل لتشغيل الراديو لمدة طويلة من الزمن وحتى اختراع الترانزيستور، وكذلك لتشغيل التلفزيون في بداية عهده. كان الكمبيوتر في حينها يحتل بناية كاملة، ويزيد وزنه عن ثلاثين طنا. وهذا يعني أن وزنه أكثر من وزن ثلاثين سيارة. وكانت تلك البناية في حاجة لأجهزة تبريد عملاقة لإزالة الحرارة الناجمة عن تلك الصمامات الإلكترونية. ومع ذلك فإن فعاليته لم تكن أكثر من فعالية آله حاسبة جيب صغيرة مما يستعملها تلاميذ المدارس الآن!!
مقدمة في علوم الحاسب

ما هو الحاسوب؟
هو عبارة عن جهاز يستطيع تخزين معلومات ضخمة في مساحة صغيرة, ومن ثم يستطيع استرجاع و تعديل هذه المعلومات .
عتاد الكمبيوتر :
إن الكمبيوتر يتكون من مفاتيح وأسلاك ولوحات دوائر إلكترونية وقطع ورقائق إلكترونية مدمجه Chips، ومحرك قرص التخزين الصلب، ومحرك قرص التخزين المرن،بالإضافة إلى طابعة ولوحة مفاتيح وماوس وشاشة إظهار الصورة ( سنتعرض لذلك بالتفصيل لاحقا ). كل هذه المكونات متصلة مع بعضها البعض لتكون نظاما له القدرة على القيام بمهمات الحسابات واستيعاب معطيات المعلومات كنوع من هذه المهمات ثم التعامل معها لإعطاء النتائج. أن قدرة الكمبيوتر هذه في تداول ومعالجه المعلومات المختلفة أعطت للكمبيوتر القوة، هذه المعلومات تكون عادة في غاية الأهمية سواء للأفراد أو المؤسسات. الاستخدامات العملية للكمبيوتر: كما ذكرنا فإن الكمبيوتر بحد ذاته عبارة عن جهاز إلكتروني يتكون من مجموعة من المعدات الصلبة. وحتى يقوم هذا الجهاز بالعمل الذي تريده، فهو بحاجة إلى برنامج يقوم كواسطة بين تلك المكونات بعضها وذلك حتى تكون فيما بينها وحدة واحدة. وكذلك تكون واسطة بين تلك الوحدة والشخص الذي يقوم بتشغيل الكمبيوتر. إن هذا البرنامج هو برنامج التشغيل والذي من أشهرها برنامج ويندوز المعروف. تحتوي معظم برامج التشغيل أيضا على إمكانيات تجعل باستطاعتنا القيام ببعض الأعمال التطبيقية البسيطة الخاصة بالكتابة والرسم وبعض الألعاب وغيرها. وهذه الأعمال في الواقع ليست هي التي يطمح إليها مستخدم الكمبيوتر، ولذلك نلجأ إلى استخدام البرامج التطبيقية التي تقوم بعمل أو أعمال محددة في أحد الجوانب المهمة المفيدة للإنسان.
مكونات الحاسب
يتكون الحاسب من جزئين أو مكونين رئيسيين هما:
العتاد(hard ware): هو كل ما يتعلق بالحاسب من أجهزة ملموسة و يمكن رؤيتها و كل جهاز أضيف إليه يعتبر من العتاد مثل:
لوحة المفاتيح ،الشاشة ,الفأرة , السماعات , الماسحة الضوئية...الخ
البرامج (soft ware): و هي التي توجه أجهزة و العتاد بالتعليمات التي تأمرها به.
العلاقة بينهم:
تقوم البرامج بإصدار الأوامر للعتاد بناءا على توجيهات المستخدم, و لكن في الحقيقة أن العملية تكون بان المستخدم يوجه البرامج بإصدار المعلومات و بواسطة نظام التشغيل ( وندوز مثلا) الذي يكون الوسيط بينهم يقوم البرنامج بتوصيل الأوامر إلى العتاد فتظهر بالشكل المطلوب.

المكونات
صندوق النظام اللوحة الأم
بطاقة الفيديو المعالج
الاجزاء الرئيسة المكونة لجهاز الكمبيوتر

1- وحدات الادخال Input Devices

2- وحدات الاخراج Output Devices

3- وحدة المعالجة المركزيةprocessor-
centeral processing unit

4- الذاكرة الرئيسية Main Memory -MM

5- وحدة الحساب و المنطق Arithmetic & logical Unit-ALU

6-وحدة التحكم Control Unit-CU

وسائط التخزين المساعدة Secondry Storage Units
تركيز المعلومات
أولا: وحدات الادخال
وهي الوحدات التي يتم من خلالها ادخال الاوامر للكمبيوتر وتزويده من خلالها بالمعلومات, مثل لوحة المفاتيح (keyboard) و الفارة (mouse)

ثانيا : وحدات الاخراج
وهي الوحدات التي يتم من خلالها اخراج النتائج من الكمبيوتر الى المستخدم, مثل الشاشة (moniter) والطابعة (printer)

ثالثا: وحدة المعالجة المركزية
وهي اهم وحدات الكمبيوتر التي تعد العقل المفكر الذي يتحكم بمعالجة البيانات
الوحدات المساعدة للمعالج (processer)

1- الذاكرة الرئيسة:
تقسم هذه الذاكرة الى نوعين:
- ذاكرة القراءة فقط Read Only Memory وهو الروم (Rom)
وهي الذاكرة التي يخزن فيها البرنامج الرئيسي للجهاز الذي يقوم بالتعرف على اجزاء الجهاز. ولكي لا يقوم احد بالعبث بهذه الذاكرة فهي تاتي من الجهة المصنعة للقراءة فقط و لا يمكن التعديل عليها.

-ذاكرة الوصول العشوائي Random Access Memory وهو الرام ROM:
وهي الذاكرة التي تخزن فيها البيانات بصورة مؤقتة استعدادا لمعاجتها او لتخزينها في وسائط التخزين الدائمة, ومن غير هذه الذاكرة لا يستطيع الجهاز العمل. وهي الذاكرة التي تخدم جميع البرامج والاوامر, لذلك مسموح لنا الوصول لها و التعديل عليها
وحدة قياس الذاكرة:
قبل التعرف على وحدة قياس الذاكرة يجب ان نعرف كيف تخزن الذاكرة المعلومات.
فكر الانسان بوسيلة للتعامل مع جهاز الكمبيوتر فلم يجد في البداية الا التخاطب معه عن طريق الالكترونات التي من الممكن ان نحصل عليها من خلال التيار الكهربائي. لذلك أُعطي الكمبيوتر رمزين من الممكن تمثيلهما عن طريق الكهرباء و هما (0,1), بحيث اذا اردنا ان نعطي الكمبيوتر الرمز 0 نرسل له تيار كهربائي خفيف, واذا اردنا ان نعطيه الرمز 1 نعطيه تيار كهربائي اعلى من الاول.
في هذه الحالة اذا اردنا ان نعطيه اي حرف من الاحرف التي يتعامل بها الانسان يجب ان يكون هذا الحرف ممثل من عدة (1,0), على سبيل المثال لو اردنا ان نعطيه الحرف A ممكن ان نمثله ب 01000001 فتكون عبارة عن عدة تيارات كهربائية. وجدوا اننا لكي نمثل حرف واحد في النظام الثنائي (1,0) نحتاج الى ثمان اشارات من 1,0 فسمو كل اشارة من هذه الاشارات ب Bit اي 0 او 1, و سموا الحرف الذي يتكون من 8 Bit اي من ثمان اشارات سموه Byte, اذاُ Byte هو عبارة عن حرف واحد.
الان من الممكن ان نعرف كيف نقيس الذاكرة, فلو قلنا مثلا ذاكرة سعتها 200 Byte اي سعتها 200 حرف, واطلقوا على 1024 Byte اسم Kilo Byte و اطلقوا ايضا على 1024 Byte اسم Mega Byte ويرمز لها MG .

2-وحدة الحساب والمنطق (ALU) :
إن المعالج لا يقوم بعمل العمليات الحسابية او العمليات المنطقية و لكن يقوم بارسالها الى ALU التي تقوم بالعملية الحسابية او المنطقية, وتعيد النتائج الى المعالج ليستخدمه.

3-وحدة التحكم (Cu):
تقوم وحدة التحكم بتنظيم عمليات الادخال و الاخراج من والى ال CPU
و ال CPU يعني وحدة التحكم المركزية central control processer كما في الصورة السفلية .
رابعا: وحدات التخزين الدائم
سبق لنا ان ذكرنا ان الذاكرة في الكمبيوتر تخزن البيانات يشكل الكتروني, تختفي هذه المعلومات بمجرد اغلاق الكمبيوتر . لهذا فان التخزين الدائم لا يتم في الذاكرة ولكن على وحدات التخزين الدائم.
و لكن ما هي الطريقة التي نخزن بها على وحدات التخزين الدائم بدلا من من الالكترونات التي تاتي من التيار الكهربائي التي هي الطريقة للتخزين في الذاكرة. وجدوا ان الطاقة البديلة للتخزين هي الطاقة المغناطيسية التي ممكن من خلالها التخزين على وسائط تحتفظ بالمعلومات حتى بعد اقفال الجهاز. و تكون طريقة التخزين على هذه الوسائط هي نفس الطريقة الثنائية (0,1) التي يتم فيها التخزين على الذاكرة RAM


للحاسب استخدامات عديدة و الفرق بين الحاسب و الأجهزة الأخرى المنتشرة في كل مكان هو أن الحاسب يستطيع فعل اكثر من شيء واحد في نفس الوقت ,أي يمكن استخدام الحاسب في أمور كثيرة جدا لا يستطيع الإنسان حصرها ,ليس كبقية الأجهزة مثل التلفزيون الذي لا تستطيع فعل شيء سوى المشاهدة ,أو الراديو سوى الاستماع , باستخدام الحاسب تستطيع عمل الكثير من خلاله خصوصا إذا كنت متمرسا وعالما بإمكانيات الحاسب.
بعض الأمور البسيطة التي يمكن للحاسب عملها هي:
 القيام بحسابات شركة أو مؤسسة أو دولة بالكامل مهما كان حجمها
 أن تلعب ألعابا مختلفة من خلاله.
 أن تقوم بتصميم وطباعة الرسوم و الحركات .
 أن تطبع الرسائل والخطابات .
 أن تطبع الرسومات على الفانلات .
 أن تتصل بشبكة الإنترنت و من خلال الإنترنت تستطيع إرسال رسائل بالبريد الإلكتروني ليعوضك عن البريد العادي و تستطيع محادثة أي شخص في العالم ومشاهدته في نفس الوقت!
 القيام بأعمال معقدة مثل الرسم الهندسي الثلاثي الأبعاد .
 برمجة الأجهزة .
 إلقاء المحاضرات و تنظيمها.
 تشغيل الموسيقى وكذلك مشاهدة الفيديو .
و أمور أخرى كثيرة منها المعقد و منها السهل البسيط