مقدمة عن (الكمبيوتر - الحاسب الآلي - الحاسوب) تعريفه، أنواعه، ومكوناته

تعريف الحاسوب - الحاسب الآلي - الكمبيوتر - Computer، أنواع أجهزة الحاسوب - الكمبيوتر، مكونات الحاسوب، ما هو العتاد - Hardware؟ البرمجيات - Software؟ أنظمة التشغيل، التطبيقات، الحاسوب الشخصي، الحاسوب المركزي أو الخادم، والحاسوب المدمج أو المضمن، والحاسوب اللوحي، والحاسوب الفائق

تعريف الحاسوب/الحاسب الآلي/الكمبيوتر

ترجمة الإسم باللغة الإنجليزية هي Computer، ويمكن ترجمته باللغة العربية على أنه الحاسوب أو الحاسب الآلي أو الكمبيوتر، والحاسوب عبارة عن آلة أو جهاز مكون من مجموعة من الدوائر الإلكترونية و يحتوي على برمجيات خاصة تسمى أنظمة التشغيل، ويمكن لهذا الجهاز إستقبال البيانات ومعالجتها لتحويلها إلى بيانات ذات قيمة ليتم تخزينها في أي من وسائط التخزين المختلفة، ويمكن أن يتم تبادل هذه البيانات والمعلومات مع أجهزة أخرى متوافقة.

ويمكن تعريف الحاسوب على أنه جهاز يستخدم في حل المشكلات المعقدة، ويتم ذلك بإستخدام مجموعة من الخوارزميات (الخطوات البرمجية) المخصصة لحل تلك المشكلات.

مكونات أجهزة الحاسوب

يمكن تقسيم مكونات الحاسوب إلى قسمين رئيسيين، وهما العتاد والبرمجيات، وينقسم كل منهما إلى عدة أقسام

العتاد - Hardware

العتاد هو ترجمة الكلمة الإنجليزية Hardware، ويقصد بها الأجزاء الإلكترونية الصلبة أو الملموسة المكونة لجهاز الحاسوب، ويمكن تقسيم العتاد إلى عدة مجموعات كالتالي

وحدة المعالجة المركزية - Central Processing Unit

تسمى أحيانا بـ البروسيسور أو المعالج، و تعتبر وحدة المعالجة المركزية من أهم مكونات أي جهاز حاسوب، فهي الوحدة المسئولة عن تنفيذ الأوامر البرمجية، وإجراء العمليات الحسابية والمنطقية في أي جهاز كمبيوتر. ومن أشهر الأنواع المستخدمة في أجهزة الحاسوب الشخصية أو الخوادم هي معالجات إنتل (Intel) و معالجات إيه إم دي (AMD)، ويمكنك معرفة المزيد من خلال مقالة وحدة المعالجة المركزية - Central Processing Unit.

الذاكرة الأساسية / الداخلية - Internal Memory

وهي عبارة عن شريحة إلكترونية، تستخدم في تسجيل وقراءة البيانات، ويوجد منها نوعان في جهاز الكمبيوتر وهم

ذاكرة الوصول العشوائي - Random Access Memory

وتكتب إختصارا RAM، وتستخدم في تخزين البيانات بشكل مؤقت حتى تتمكن وحدة المعالجة المركزية من قراءة و/أو تخزين البيانات بشكل مباشر وسريع، وتسمى بالعشوائية بسبب أن وحدة المعالجة المركزية تتمكن من قراءة البيانات المسجلة على أي جزء منها بنفس السرعة، وفي هذا النوع من الذاكرة يتم فقد البيانات المسجلة عليه عند إغلاق الجهاز، أي أنها ذاكرة متطايرة أو مؤقتة (Volatile).

ذاكرة القراءة فقط - Read Only Memory

تسمى إختصارا ROM، وهي نوع خاص من الذاكرة العشوائية، ولكنها للقراءة فقط، حيث لا يمكن لوحدة المعالجة المركزية تغيير أي بيانات مسجلة عليها، ولكن يمكن لوحدة المعالجة المركزية أن تقرأ منها بسهولة، وهي أيضا غير متطايرة (Non-Volatile) فالبيانات المسجلة عليها لا يمكن مسحها أو تغييرها، وتستخدم في أجهزة الحاسوب حتى تمكن وحدة المعالجة المركزية من التعرف على مكونات الحاسوب وأين يجد نظام التشغيل.

وسائط التخزين - Storage Devices

وهي عبارة عن أجهزة إلكترونية يتم توصيلها بجهاز الحاسوب لأغراض حفظ البيانات في حالة إنقطاع التيار الكهربائي، ومن أمثلتها القرص الصلب (Hard Disk Drive)، و القرص المدمج (Compact Disk).

أجهزة الإدخال والإخراج - Input/Output Devices

وهي عبارة عن أجهزة إلكترونية يتم توصيلها بجهاز الكمبيوتر بغرض إدخال البيانات إلى الجهاز أو عرض مخرجات النظام، ومن أمثلة أجهزة إدخال البيانات، لوحة المفاتيح (Keyboard)، الماسح الضوئي (Scanner)، و الفأرة (Mouse)، أما أمثلة أجهزة الإخراج فهي الشاشة (Monitor)، والطابعة (Printer).

ويتم توصيل كل هذه الأجهزة والمكونات من خلال اللوحة الأم (Mother Board)، وبالطبع يوجد أيضا أجزاء مكملة لعمل الحاسوب كـ مزود الطاقة (Power Supply)، وغيره من الأجزاء اللازمة لعمل جهاز الحاسوب.

البرمجيات - Software

و هنا يتم تصنيف البرمجيات إلى قسمين رئيسيين، برمجيات النظام (System Software) و برمجيات التطبيقات (Application Software)

برمجيات النظام - System Software

وهي عبارة عن مجموعة من الملفات التي تحتوي على الأوامر البرمجية الضرورية واللازمة لتشغيل جهاز الكمبيوتر، ومن أمثلتها أنظمة التشغيل (Operating Systems)، تعريفات مكونات الكمبيوتر (Device Drivers)، وبعض الخدمات الأخرى بالإضافة إلى مترجمات لغات البرمجة المختلفة.

برمجيات التطبيقات - Application Software

أحيانا يتم إختصارها بـ البرامج - Programs، وتعتبر برمجيات التطبيقات (البرامج) هي الواجهة لجهاز الحاسوب والتي تمكن مستخدم الكمبيوتر من التعامل معه، وتنفيذ المهمات من خلال الحاسوب، والبرامج هي عبارة عن مجموعة من الأوامر البرمجية التي يتم تطويرها من قبل مبرمج أو شركات برمجة لتقوم بوظائف محددة، فعلى سبيل المثال يوجد برامج لمعالجة النصوص مثل برنامج Word، ويوجد برامج لمعالجة الصور مثل برنامج Photoshop، والعديد من التطبيقات محددة المهام الأخرى.

وهنا يجب التنويه على أن البرامج تعتمد بشكل ما على الأوامر الموجودة في أنظمة التشغيل لكي تتمكن من العمل على جهاز الحاسوب.

ما هي أنظمة التشغيل - Operating Systems؟

كما ذكرنا أن أنظمة التشغيل تعد إحدى برمجيات النظام، وتعتبر أنظمة التشغيل هي المتحكم الأساسي في كل الأنشطة التي تعمل ضمن جهاز الحاسوب، حيث تعمل أنظمة التشغيل على التنسيق بين المكونات المادية (العتاد)، والتعريفات، والبرامج المختلفة.

أي نظام تشغيل عبارة عن مجموعة من الأوامر البرمجية والتي تساعد الحاسوب في تنفيذ المهام المختلفة، وإدارة موارد الجهاز سواء كانت هذه الموارد من الـ Software أو الـ Hardware.

يوجد العديد من أنظمة التشغيل الموجودة في هذه الأيام، مثل ChromeOS, NetWareOS, FreeBSD، وغيرهم الكثير ولكن أشهر أنظمة التشغيل:

• نظام التشغيل ويندوز - Microsoft Windows: وهو نظام تشغيل من إنتاج شركة مايكروسوفت (Microsoft)، ويوجد منه العديد من الإصدارات، آخرهم Windows10، وهذا النظام غير مجاني، أي أنه يستلزم دفع المال مقابل الحصول عليه.
• نظام التشغيل ماكينتوش - Mac: وحاليا يسمى بـ iOS، وهو نظام تشغيل من إنتاج شركة آبل (Apple)، ويوجد منه أيضا العديد من الإصدارات، وهو أيضا نظام تشغيل مدفوع (غير مجاني).
• نظام التشغيل لينكس - Linux: وهذا النظام مجاني ومفتوح المصدر، ويوجد منه العديد من التوزيعات، كل واحدة تقوم الشركة المبرمجة لها بتطويرها، ومن أشهر توزيعات نظام التشغيل لينكس نظام Android، و Debian.

أنواع أجهزة الحاسوب، الحواسيب

يوجد العديد من أنواع الحاسوب، حيث يتم تصنيفها على حسب حجمها وقدرتها على معالجة البيانات وأيضا سرعة معالجة البيانات، وبالتالي سوف نقوم بتصنيف أنواع الحواسيب (جمع حاسوب) كالتالي:

الحاسوب الشخصي

ويسمى بالإنجليزية Personal Computer أو إختصارا يسمى PC، وهو جهاز حاسوب يتم إستخدامه من قبل شخص واحد، وعادة ما يكون العتاد الخاص بهذا الجهاز محدود نسبيا مقارنة بالأجهزة الأخرى، ويوجد من هذا النوع العديد من الأشكال حيث يندرج الحاسوب المحمول Laptop ضمن أجهزة الحاسوب الشخصي، ويمكن أن تتفاوت قدرة الحاسوب الشخصي في معالجة البيانات، ويتم إختيار كل جهاز حاسوب على حسب طبيعة المهام التي سوف يقوم بها.

الخادم/الحاسوب المركزي

ويسمى بالإنجليزية Server وأحيانا يسمى Mainframe، وهو عبارة عن جهاز حاسوب قوي العتاد، ويحتوي على أكثر من وحدة لمعالجة البيانات، ويحتوي أيضا على العديد من وسائط التخزين ذات القدرة التخزينية العالية، وعادة ما يستخدم في الشركات والمؤسسات الكبرى التي تحتوي على العديد من المستخدمين، ويستخدم الخادم كجهاز مركزي للبيانات، ويتم الإتصال به (إستخدامه) من خلال الأجهزة الأخرى، حيث يسمح لأكثر من مستخدم بالإتصال به ومعالجة البيانات الموجودة به في نفس الوقت، ويعتبر هذا النوع من الأجهزة باهظة الثمن.

الحاسوب المضمن أو المدمج

ويسمى بالإنجليزية Embedded، وهو عبارة عن جهاز حاسوب مدمج بداخل جهاز أو آلة أكبر، ويقوم هذا الحاسوب بوظيفة محددة، ومن أمثلته جهاز الحاسوب المدمج في السيارة، أو ما يسمى بالكنترول وهذا الجهاز له وظيفة محددة داخل السيارة، ومن أمثلته أيضا الآلة الحاسبة، وماكينات الصراف الآلي والكثير من الأجهزة التي تحتوي بداخلها على الحاسوب المدمج.

الحاسوب اللوحي

أو ما يسمى بالتاب أو التابلت أو بالإنجليزية Tablet Computer، وهو عبارة عن جهاز حاسب ذو إمكانيات محدودة مقارنة بالحاسوب الشخصي، ويقوم هذا الحاسوب بالعديد من المهام كما في الحاسب الشخصي، وتعتبر كل أجهزة الجوال أو الموبايل Mobile حاسوب لوحي أو كمبيوتر لوحي، ويتميز بإدخال البيانات عن طريق اللمس.

الحاسوب الفائق

ويكتب بالإنجليزية Supper Computer، وهو عبارة عن جهاز حاسب ذو إمكانيات فائقة، وهو أسرع جهاز حاسوب موجود في هذه الأيام، ويستخدم لحل المعادلات المعقدة وعادة يتم تأجيرة بالساعة لحل المشكلات والمعادلات، وعادة ما يتم إستخدامه من قبل علماء الرياضيات والفيزيائيين، ولا يوجد الكثير من هذه الأجهزة في العالم، حيث تعتبر تكلفة تشغيلها باهظة جدا، وبالتالي ثمنها باهظ جدا جدا، وفي آخر تقييم تم لأسرع جهاز حاسوب فائق حصل جهاز Sunway TaihuLight على الأسرع في العالم حيث يحتوي على 10,649,600 نواة لمعالجة البيانات ويستهلك 15,371 kW من الطاقة.