ما هو الحاسوب؟

عبارة عن آلة أو جهاز يُستخدم لمعالجة وتخزين وعرض المعلومات؛ حيث يقبل تلك المعلومات كدخل بصيغة بيانات رقمية ويجري عليها عمليات معالجة مختلفة بناءً على سلسلة من التعليمات تدعى "برنامج" للحصول على نتائج معينة كمخرجات. وإما أن تكون البرامج ثابتة ومبنية ضمن العتاد الصلب للجهاز؛ أي غير قابلة للتغيير والتعديل، أو برمجيات يتم تثبيتها على سعة التخزين وتشغيلها من قبل المستخدم. وتدعم حواسيب اليوم هذين النوعين معاً. تم اشتقاق اسم الحاسوب أو الكمبيوتر من المصطلح اللاتيني (Computare)، والذي يعني إجراء الحسابات أو الآلة القابلة للبرمجة.

مم يتألف الحاسوب؟

يعتمد الحاسوب على مجموعة متكاملة من العتاد الصلب والبرمجيات التي تعمل معاً، وعادةً ما يتألف أي جهاز حاسوب اليوم من المكونات الأساسية التالية:

  • وحدة المعالجة المركزية (CPU): مسؤولة عن تنفيذ التعليمات ومعالجة البيانات؛ حيث تستقبل تلك البيانات من التطبيقات البرمجية أو مكونات العتاد الصلب الأخرى.
  • اللوحة الأم (Motherboard): وهي اللوحة الرئيسية التي توفر الاتصالات الأساسية بين مكونات العتاد الصلب المختلفة وغيرها من أجهزة الإدخال والإخراج.
  • ذاكرة الوصول العشوائي (RAM): مساحة تخزين مؤقتة للبيانات تقوم بتخزين البيانات التي يتم استخدامها من قبل وحدة المعالجة المركزية في وقت ما، ويُمسح محتوى هذه الذاكرة تماماً عند انقطاع التغذية الكهربائية عنها.
  • أجهزة التخزين (Storage Devices): تقوم هذه الأجهزة بتخزين البيانات بشكل دائم وتحافظ على محتواها حتى في حال انقطاع التغذية الكهربائية عنها مثل الأقراص الصلبة (HDD).
  • وحدة التغذية (Power Supply): توفر الطاقة الضرورية لعمل المكونات الإلكترونية المختلفة.
  • أجهزة الإدخال والإخراج (Input/ Output Devices): عبارة عن أجهزة طرفية يتم توصيلها بالحاسوب لإدخال البيانات مثل لوحة المفاتيح أو إظهار (إخراج) المعلومات مثل شاشة العرض.
  • البرمجيات (Softwares): تشمل نظام التشغيل وكافة البرامج والتطبيقات الضرورية التي تُعد صلة الوصل بين المستخدم والعتاد الصلب.

تاريخ تطور الحاسوب

يعتبر المحرك التحليل (Analytical Engine) الذي صممه وبناه عالم الرياضيات والمخترع البريطاني تشارلز بابيج في ثلاثينيات القرن التاسع عشر أول حاسوب في التاريخ، وقد كان عبارة عن حاسوب ميكانيكي قادر على أداء مجموعة من الوظائف الأساسية التي تؤديها حواسيب اليوم. وانطلاقاً من منتصف القرن العشرين يمكن تقسيم التطورات في تصميم الحواسيب إلى خمس أجيال هي:

  1. الجيل الأول: يمتد هذا الجيل بين عامي 1940 و1956، وكانت حواسيبه عبارة عن آلات بحجم الغرفة تعتمد داراتها على الصمامات المفرغة وسعة تخزينها المحدودة على الطبول المغناطيسية. ويتم إدخال البيانات والتعليمات البرمجية إليها بالاعتماد على البطاقات المثقبة. ومن أهم الأمثلة على هذه الحواسيب حاسوب آي بي إم-650 (IBM 650).
  2. الجيل الثاني: يمتد هذا الجيل بين عامي 1956 و1963، وفيه تم استبدال الصمامات المفرغة بالترانزستورات، والطبول بالأشرطة المغناطيسية لزيادة سعة التخزين. واستُخدمت لغة التجميع الأساسية (BAL) لبرمجة حواسيبه مع الإبقاء على البطاقات المثقبة لإدخال البيانات. ومن أهم الأمثلة على هذه الحواسيب حاسوب آي بي إم-1400 وآي بي إم-7090.
  3. الجيل الثالث: يمتد هذا الجيل بين عامي 1964 و1971، واعتمدت حواسيبه على الدارات المتكاملة (ICs) والذواكر المصنوعة من أنصاف النواقل. كانت هذه الحواسيب أصغر وأرخص وأسرع من سابقتها، واستخدمت لوحة المفاتيح للإدخال وشاشات العرض لإظهار المخرجات. كما تمت برمجتها باستخدام لغات برمجة مثل لغة سي (C-Language) وكوبول (COBOL) وفورتران (FORTRAN). ومن أهم الأمثلة عليها سلسلة حواسيب آي بي إم-370.
  4. الجيل الرابع: يمتد هذا الجيل بين عامي 1972 و2010، واعتمدت حواسيبه على الدارات المتكاملة والمعالجات الصغرية وذواكر الوصول العشوائي وذواكر القراءة فقط (ROM) ولغات البرمجة عالية المستوى مثل لغة C++. ومن أهم الأمثل عليها سلسلة حواسيب ماكنتوش التي تعتبر أول سلسلة مزودة بواجهة مستخدم رسومية وفأرة.
  5. الجيل الخامس: هو الجيل الحالي المُستخدم منذ عام 2010 وحتى اليوم، وتعتمد حواسيبه على الشرائح المتكاملة التي تحتوي ملايين الترانزستورات ووحدات المعالجة متعددة الأنوية وسعات التخزين الكبيرة ووحدات معالجة الرسوميات ذات القدرات العالية. وتدعم تعدد المهام وحل المشاكل المعقدة وإجراء العمليات بأجزاء من الثانية وتشغيل كم هائل من التطبيقات والبرامج والألعاب وغيرها.

مفاهيم من نفس المحور


مقالات تم ذكر هذا المصطلح فيها


بدعم من تقنيات