http://www.elshami.com

computer
كمبيوتر. حاسوب. حاسب

يطلق عليه البعض: الحاسوب، الحاسب، الحاسب الإلكتروني، الحسّاب، العقل الإلكتروني.
ولفظ كمبيوتر يطلق على أي مكنة تؤدي ثلاثة أشياء:
1) تقبل المدخلات في بنيات تركيبية
2) تعالج وتجهز المدخلات طبقا لقواعد محددة
3) تقدم النتائج في شكل مخرجات. وهذه المخرجات تكون على هيئة بيانات أو إشارات كهربائية يمكنها التحكم أتوماتيكيا في تشغيل بعض الآلات أو العمليات الأخرى.
ومعالجة البيانات تتم بعمليات حسابية ومنطقية بصفة آلية دون تدخل بشرى أثناء التشغيل. والكمبيوتر يعمل عادة بالترقيم الثنائي binary.

ويمكن تقسيم فئات الكمبيوتر بعدة طرق:

أولا: طبقا للصنف، يمكن تصنيف الكمبيوترات كما يلي:
إطار رئيسي
mainframe ، أو الكمبيوترات الكبيرة التي تعتمد على التجهيز المركزي للبيانات. وحيث أن الإطار الرئيسي كان يشير إلى الكمبيوترات القديمة فقد ظهر المصطلح سوبركمبيوتر.

سوبركمبيوتر supercomputer   كان يصف فئة من الكمبيوترات الضخمة السريعة.
ميني كمبيوتر 
minicomputer   استعمل هذا الاسم ليشير إلى النظم الصغيرة التي كانت تعتمد على رقاقة مركزية واحدة بالمعالج المركزي  CPU.
محطات تشغيل  worksations  تشير إلى ميكروكمبيوتر قوي يستخدمه الناس في التطبيقات ولكنه يعني عامة أي ميكروكمبيوتر  microcomputer  أو الكمبيوتر الشخصي  personal computer

ومع زيادة سرعة الكمبيوتر في الوقت الحالي، هناك العديد من الكمبيوترات المحمولة التي تفوق سرعتها سرعة الإطارات الرئيسية القديمة التي اختفت من الأسواق.

ثانيا: طبقا للجيل، يمكن تصنيفها كما يلي:
الجيل الأول
، وهو يضم الأصناف الهامة في تاريخ الكمبيوتر، مثل:
UNIVAC الذي ظهر في أوائل الخمسينيات من القرن العشرين والذي كان يعمل بالأنابيب المفرغة.
الجيل الثاني، ظهر في أوائل الستينيات وفيه حل الترانزستور محل الأنابيب المفرغة.
الجيل الثالث، ظهر أيضا في الستينيات وفيه حلت الدوائر المتكاملة
integrated circuits محل الترانزستور.
الجيل الرابع، كان الميكروكمبيوتر الذي ظهر في منتصف السبعينيات والذي استخدمت فيه الدوائر المتكاملة عالية الكثافة
large-scale integration (LSI) والتي جعلت بالإمكان وضع آلاف الدوائر على نفس الرقاقة chip.
الجيل الخامس، ينتظر أن يتضمن تقنية التكامل على نطاق واسع جدا 
  very-large-scale integration (LSI) مع تقنيات معقدة لإجراء عمليات التحسيب متضمنة الذكاء الاصطناعي والتوزيع الحقيقي لمعالجة البيانات.

ثالثا: طبقا لمنوال المعالجة، يمكن تقسيمها كما يلي:
الكمبيوترات تكون إما قياسية
analog أو رقمية digital.
فالكمبيوترات القياسية تستخدم في المهام العلمية، حيث تمثل القيم كإشارات متغيرة باستمرار والتي قد تمثل قيما رقمية لا نهائية داخل مدى محدود في أي وقت محدد.
أما الكمبيوترات الرقمية فهي ذلك الصنف الذي يطلق عليه معظم الناس "الكمبيوتر" وهي تمثل القيم بإشارات محددة، حيث تمثل البتات: البت الرقمي صفر والرقم 1.

وتاريخ الكمبيوتر طويل، بدأ باختراع الآلات الحاسبة الميكانيكية خلال القرن السابع عشر. ومن أهم تلك الآلات، الآلة التي بناها عالم الرياضة الفرنسي باسكال Blaise Pascal، عام1642. وكانت الآلة تجري عمليات الجمع والطرح باستخدام عجلات مسننة دوارة.

 

 

وخلال الثلاثينيات من القرن التاسع عشر بنى باباج Charles Babbage، عالم الرياضة الإنجليزي، أول كمبيوتر رقمي ميكانيكي حيث كان يحاول بناء ماكينة سماها الآلة التحليلية analytical engine. واحتوت الماكينة على المبادئ الأساسية للكمبيوتر الأوتوماتيكي، حيث صممت بهدف إنجاز عمليات حسابية معقدة طبقا لتعليمات محددة. ولكن لم يتم بناء تلك الآلة حيث لم يكن الاستعداد التكنولوجي في ذلك الوقت متاحا لإمداد باباج بالأجزاء الدقيقة لإتمامها.

 

 

 

وهناك محاولة أخرى في هذا المضمار قام بها جورج بول   George Boole، عالم الرياضة والمنطق الإنجليزي. فقد أوجد بول في منتصف القرن التاسع عشر نظاما يمكن كتابته برموز جبرية لتكوين عبارات منطقية في صيغة رمزية. وهذا النظام الذي يسمى الجبر البولياني   Boolean algebra  ساعد العلماء كثيرا عند تصميم دوائر التبديل في وحدات الحساب والمنطق في الكمبيوترات الإلكترونية الحديثة.

وهذه بعض المعالم الها في الكمبيوتر في القرن شر:
1930   بنى Vennevar Bush، مهندس الكهرباء الأمريكي، أول كمبيوتر وسماه المحلل التفاضلي differential analyzer لحل المعادلات التفاضلية.

 1943-1946   صمم  John V. Atanasoff، عالم الرياضة والفزياء، ومساعده Clifford Berry أول كمبيوتر رقمي إلكتروني وأتم بناءه Atanasoff-Berry Computer or ABC.  هذا الكمبيوتر هو أساس الطفرة التي حدثت في كل التطورات التي حدثت في الحاسبات الرقمية الإلكترونية الحديثة.

1944   بنى Howard Aiken، أستاذ بجامعة هارفارد، شكلا آخر من أشكال الكمبيوترات الرقمية وسماه Mark I.

 

 

Mark 1

 

 1943-1946   صمم المهندسان    J. Presper Eckert, Jr. and John William Mauchly  وأتما بناء كمبيوتر في جامعة بنسلفانيا وسمياه ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)، وهو أول كمبيوتر رقمي إلكتروني ضخم الحجم، إذ كان وزنه 30 طن (27 طن متري)، كما استخدمت فيه 18000 أنبوبة مفرغة vacuum tubes بدلا من المحولات switches، حيث حلت تلك الأنابيب محل المحولات التي كانت تتحكم في العمليات الحسابية في Mark I.  وشغل مساحة تساوي 30 x 50 قدما أي 1500 قدم مربع (140 متر مربع).  وكان هذا الكمبيوتر أسرع ألف مرة من Mark I، كما كان باستطاعته إجراء 5000 عملية جمع و 1000 عملية ضرب في الثانية الواحدة، وكان يستهلك 150 كيلووات من الكهرباء أثناء تشغيله. وكان ENIAC يختزن جزءا من برامجه. وعلى الرغم من أن ENIAC كان يؤدي عملياته بسرعة، إلا أن برمجته كانت تستغرق وقتا طويلا.

Eniac 

ENIAC

 

 1945   كتب John von Neumann، الأمريكي والمجري الأصل، تقريرا ضمنه عدة مفاهيم وأفكار جديدة في مجال المعدات والأجهزة. فقد اقترح تكويد البرامج واختزانها مع البيانات في ذاكرة الكمبيوتر. تلك المفاهيم مهدت الطريق لوضع أسس الكمبيوترات الرقمية التي صممت بعد ذلك.

1947   اخترع الترانزستور، وهو ما أدى بعد حوالي عشر سنوات إلى إنتاج كمبيوترات إلكترونية أكثر سرعة ويمكن الاعتماد عليها. والترانزستور يتحكم في انسياب التيار الكهربائي في المعدات الإلكترونية.

1951   تم تصميم كمبيوتر بني على العمل الذي قام به المهنسون الثلاثة Eckert, Mauchly and Neumann، سمي EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). وهو أول كمبيوتر تخزن فيه البرامج . وساعدهما John von Neumann في كيفية وجوب تشغيل المنطق في الكمبيوتر. كما ساعدهما على تخطيط كيفية تحسين أداء الكمبيوتر وذلك باستخدام تقنيات اختزان البرامج. وقد أثر  EDVAC  عند الانتهاء من بنائه عام  1951 في تصميم الكمبيوترات التي صنعت بعد ذلك.

1951   أنتج مصممو  ENIAC الكمبيوتر الرقمي المتـطور UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer) الذي كان أول كمبيوتر يطرح في السوق. ولم تمر عدة سنوات حتى كان باستطاعة UNIVAC I أن يتناول الأرقام والحروف الأبجدية بنفس الكفاءة. كما كان أول كمبيوتر انفصلت فيه أجهزة المدخلات عن أجهزة المخرجات عن وحدة الحساب. وقد استخدم UNIVAC I الأنابيب المفرغة لأداء المهام الرياضية والقيام بوظائف التبديل في الذاكرة. وقد أطلق على الكمبيوترات التي تستخدم هذا النوع من الذاكرة اسم كمبيوترات الجيل الأول first generation computer. وقد استخدم أول كمبيوتر UNIVAC I في مكتب الإحصاءات السكانية التابع للحكومة الأمريكية في يونيو 1951. وفي السنة التالية استخدم في تسجيل نتائج انتخابات الرئاسة الأمريكية، حيث تنبأ بكل دقة بانتخاب الرئيس دوايت أيزنهاور بعد 45 دقيقة من قفل باب التصويت.

1951-1952   بعد مناقشات طويلة، قررت شركة IBM أن تدخل في مجال إنتاج الكمبيوترات، مما أدى إلى أن تصبح IBM من الشركات المتحكمة في هذا المجال.

1952   كان هناك نشاط على جانب آخر. فقد كتب الرياضي Grace Hopper والضابط بالبحرية الأمريكية ورقة وصف فيها كيفية برمجة الكمبيوتر باستخدام الرموز بدلا من لغة الآلة التي كانت مستخدمة في ذلك الوقت. وقد كان Hopper نشيطا في مجال تطوير انتاج لغات الكمبيوتر ذات المستوى العالي، مثل لغة الكوبول COBOL، وهي لغة تستخدم في برمجة الأعمال التجارية والتي شاعت بعد ذلك في 1960. فقد استخدمت لغة الكوبول تعبيرات مكتوبة تقريبا باللغة الإنكليزية، وأمكن تشغيلها على معظم أجهزة الكمبيوتر، وهو ما جعلها من أشهر لغات البرمجة في العالم.

1953   أمكن إنتاج ذاكرة ذات سعة اختزان أكبر من الأنابيب المفرغة. كما أن الكمبيوتر IBM model 650 كان أول كمبيوتر ينتشر استخدامه. وكانت شركة  IBM قد خططت لإنتاج 50 كمبيوتر من هذا الموديل، ولكن بسبب نجاح هذا الكمبيوتر فقد أنتجت الشركة أكثر من 1000 كمبيوتر.

1957   ظهرت لغة البرمجة FORTRAN (FORmula TRANslator) حيث أثبتت أنه بالإمكان إنتاج لغات للبرمجة سهلة الاستعمال.

1958   باختراع الترانزستور عام 1947، ومع ظهور أدوات الحالة الجوامدية  solid state  المتعلقة بالترانزستور في الخمسينيات والستينيات، أدى ذلك إلى  إنتاج كمبيوترات إلكترونية أسرع وأدق في تلك الفترة، كما صغرت أحجامها وانخفضت تكاليفها عن الموديلات القديمة. فقد أنتجت شركة Control Data Corporation (CDC) أول كمبيوتر استخدم فيه الترانزستور صممه المهندس Seymour Cray. وبهذا الكمبيوتر بدأ ظهور الجيل الثاني من المعدات الكمبيوترية، حيث اعتبرت الكمبيوترات التي استخدمت فيها الأنابيب المفرغة هي الجيل الأول. وكان لهذا الجيل الثاني من الكمبيوترات  second generation computer دوائر منطقية تتحكم فيها الترانزستورات ووحدات الذاكرة التي تتألف من حلقات مغنطيسية  magnetic cores وكان بإمكان تلك الكمبيوترات تجهيز البيانات في  1/10 من الزمن الذي كانت تستغرقه الكمبيوترات التي كانت تستعمل الأنابيب المفرغة، والأسطوانات الممغنطة  magnetic drums لإتمام نفس العمليات.

1959    أنتجت شركة IBM أول كمبيوتراتها التي استخدمت فيها الترانزستور. كما ظهر أكثر من 200 لغة من لغات البرمجة.

1960    منذ 1958 وحتى 1960 ارتفع عدد الكمبيوترات في الولايات المتحدة من 2500 إلى 18000 كمبيوتر.

1964   ظهرت كمبيوترات الجيل الثالث. فباختراع الدوائر المتكاملة  integrated circuits، تمكن المهندسون من تصميم الكمبيوترات المصغـرة (الميني كمبيـوتـر) minicomputers والإطارات الـرئيسيـة main frames  عالية السرعة ذات سعة الذاكرة الهائلة. والكثير من كمبيوترات الجيل الثالث  third  generation computers يمكنه معالجة البيانات بسرعات تقاس بالنانوثانية nanoseconds، أي 1 على بليون من الثانية. وعلى الرغم من صغر حجم مكونات الكمبيوتر، إلا أن معظم الكمبيوترات كانت لا تزال كبيرة الحجم. ولكن ازداد الاعتماد على الكمبيوتر زيادة هائلة.

1965   أنتجت شركة Digital Equipment Corporation (DEC) أول ميني كمبيوتر minicomputer. كما ظهرت لغة البيسيك BASIC، تحت إشراف John Kemeny of Dartmouth.

1967   أنتج عالم الكمبيوتر السويسري Niklaus Wirth لغة الباسكال.

1969   تكونت شبكة ARPANET التي حل محلها في الوقت الحاضر ما يعرف باسم الإنترنت Internet.

وتحت ضغط من سوق الكمبيوترات، أعلنت شركة IBM أنها ستحدد أسعارا لبعض البرمجيات software تكون منفصلة عن أسعار المعدات hardware. تلك السياسة أدت إلى ظهور العديد من شركات البرمجيات في السوق.

1970   ظهر الجيل الرابع من الكمبيوترات التي بنيت باستخدام الدوائر المتكاملة ذات السعة العالية large-scale integration (LSI). فقد احتوت الشرائح chips التي بنيت عام 1965 على حوالي 1000 دائرة. ولكن بحلول عام 1970 احتوت الشرائح ذات الدوائر المتكاملة ذات السعة العالية على حوالي 15000 دائرة.

1971   صمم Ted Hoff of Intel Corporation معالج ميكروي microprocessor، أو رقاقة كمبيوتر قابلة للبرمجة باسم Intel 4004.

1975   صمم Robert Metcalfe   شبكة إيثرنت Ethernet، أول شبكة مناطق محلية  local area network (LAN) في شركة Xerox PARC (Palo Alto Research Center). وكانت أساسا مصممة لربط الميني كمبيوترات minicomputers. وي نفس السنة، باعت شركة MITS, Inc. أول ميكوكمبيور حت م Altair وكان سعره 400 دولار.

1976   بنى Steve Wozniak and Steve Jobs أو كمبيوتر من طراز Apple.

1979   أسست CompuServe and Source وهما أول الخدمات العامة للمعلومات على الخط public online information service. وفي نفس السنة، ظهر برنامج جداول البيانات الإلكترونية VisiCalc spreadsheet program، والذي كتبه Bob Frankston and Dan Bricklin ليعمل على الكمبيوترات من طراز Apple II. وذاع صيت VisiCalc والكمبيوتر Apple، حتى أن معظم الناس يعتبرونهما السبب الرئيسي في تقبل الجمهور للميكروكمبيوتر في مجال التجارة والأعمال.

1980   منحت شركة IBM الفرصة لـ Bill Gates، مؤسس شركة ميكروسوفت Microsoft Corporation، لإنتاج نظام تشغيل  disk operating system (DOS)، عندما كانت شركة IBM تزمع في انتاج الكمبيوتر الشخصي IBM personal computer (IBM-PC). وبمجرد نجاح ميكروسوفت في انتاج برنامج التشغيل MS-DOS، أحرزت تلك الشركة نجاحا هائلا.

1981   ظهر أول كمبيوتر شخصي PC لشركة IBM، آذنا بدخول شركة IBM في سوق الكمبيوتر الشخصي، حيث اختير هذا الكمبيوتر في الشركات والأعمال التجارية. وبيع حوالي 300000 كمبيوتر PC.

1982   بيع أكثر من ثلاثة ملايين (3,275,000) كمبيوتر شخصي.

1983   ظهر برنامج جداول البيانات الإلكترونية LOTUS 1-2-3 الذي صممه Mitch Kapor. وقد تتضمن البرنامج جداول البيانات الإلكترونية والرسوم البيانية وبرنامج لقواعد البيانات في تغليفة واحدة.

1984   أنتجت شركة Apple كمبيوتر الماكنتوش Macintosh الذي تضمن واجهة استخدام رسومية  GUI (graphical user interface) تسمح للمستخدم بالعمل على الكمبيوتر بطرقة سهلة للغاية. كما أنتجت IBM كمبيوتر جديد وسمته  PC AT (advanced technology) استخدمت فيه ميكروبروسيسور Intel 80286.

1987   ظهرعدد كبير من الكمبيوترات الفردية التي استخدمت الميكروبروسيسور Intel 80386. هذه الكمبيوترات كانت تتناول تجهيز البيانات بالطريقة التي لم تكن تستطيع أن تتناولها غير الكمبيوترات الضخمة.

1989   أصبح الميكروبروسيسور Intel 486 أول بروسيسور يحتوي على مليون ترانزستور، حيث اختزن 1.2 مليون ترانزستور على رقاقة chip مقاسها .4 x .6   كما كان ينفذ التعليمات بسرعة 15 MIPS (million instructions per second)، أي أربع مرات أسرع من 80386 chip. كما لم تستخدم البادئة الرقمية 80 .

1990   أصدرت شركة ميكروسوفت Windows 3.0 بواجهة رسومية كما سمح للمستخدم بنقل بيانات من تطبيق لتطبيق آخر. وقد بيع منها مئات الألوف. كما وصل عدد الكمبيوترات في الولايات المتحدة وحدها أكثر من 54 مليون كمبيوتر.

1991   تم الإعلان عن معايير شبكة الويب World Wide Web، حيث تم توصيف الإطار الذي يسمح بربط الوثائق الموجودة على العديد من الكمبيوترات المختلفة.

1992   أعلنت شركة Apple عن جهاز رقمي personal digital assistance (PDA)، أطلقت عليه Newton MessagePad. هذا الجهاز 7.25 x4.5 ، يتضمن قلم للكتابة واتصالات لاسلكية.

1993   أنتجت عدة شركات العديد من أنظمة الكمبيوتر مستخدمة Pentium processor from Intel حيث حلت رقاقة البنتيوم محل الرقاقة 486. وهذه الرقاقة تحتوي على 3.1 مليون ترانزستور، كما أن باستطاعته إجراء 112 مليون في الثانية instructions per second (MIPS).

1993   ظهر البرنامج المستعرض Mosaic Web browser الذي صممه Marc Andreesen، وهذا الحدث دفع إلى تنظيم شركة جديدة عرفت باسم نتسكيب Netscape Communication Corporation.

 1995   أصدرت شركة ميكروسوفت Windows 95، وهو إصدارة مطورة لنظام تشغيل النوافذ. وقد احتوى برنامج النوافذ 95 على أكثر من 10 مليون سطر من التعليمات والمجهود الذي بذل في تجهيزه يعادل 300 فرد/سنة، كما اختبره أكثر من 50000 شخص وشركة قبل طرحه في الأسواق.

1996   اثنان من كل ثلاثة موظفين يستخدمون الكمبيوتر في الولايات المتحدة، كما أن منزل من كل ثلاث منازل به كمبيوتر. وهناك 50 مليون مستخدم للإنترنت، 15 مليون كمبيوتر مضيف.

وبحلول عام 2000، زاد عدد الترازستورات في الشرائح إلى بليون، كما أن عدد التعليمات التي يستطيع الكمبيوتر أن يتناولها وصل إلى 100 بليون تعليمة في الثانية الواحدة.

 ولكن أكبر اختراع هو الذي تم في السبعينيات من القرن العشرين وهو المعالج الميكروي  microprocessor، الذي أفاد صناعـة الكمبيوترات كثيرا. فهذه الدوائر المتكاملة ذات السعة العالية جعلت في الإمكان إنتاج كمبيوترات صغيرة منخفضة التكاليف بحجم الجيب ونهايات طرفية  terminal يمكن حملها، مما أدى إلى  زيادة استخدام الكمبيوتر بواسطة مؤسسات الأعمال وفي المنازل. ونتيجة للاستعمال المتزايد انتشرت شبكات الكمبيوتر على المستويات المحلية والإقليمية والدولية. ولا تزال الجهود جارية في تقديم كمبيوترات أسرع وأجهزة تخزين ذات سعات هائلة.

See also computer system; legacy system