مراحل تطور الحاسوب تعريفه و معلومات أخرى؟

يعتبر الحاسوب إينياك، الذي بدأ العمل به في عام 1946، أول جهاز حاسوب الكتروني للأغراض العامة.

تاريخ تطور عتاد الحاسوب هو سجل مستمر من الإتجاه نحو جعل الحواسب أسرع وأرخص وقادرة على تخزين بيانات أكثر. قبل وجود الحاسوب متعدد الأغراض كان الإنسان يقوم بمعظم العمليات الحسابية بنفسه، إلى أن ظهرت الآلة الحاسبةلتساعد في العمليات الحسابية. ولا زالت الآلات الحاسبة تتطور، إلا أن الحاسوب فيه ميزة إضافية عنها وهي أنه متعدد الاستعمالات، وليس فقط لحساب الأرقام. ولقد مر عتاد الحاسوب بتطورات كبيرة منذ الأربعينات، حتى أصبح أساساً لكثير من الاستخدامات الأخرى غير الحساب كالأتمتةوالإتصالات والتحكم والتعليم.

توجد أمثلة على أجهزة الحساب البدائية والتي تمثل الأسلاف الأوائل للحاسوب، منها المعداد وآلية أنتيكيثيرا وهو جهاز يوناني قديم كان يستخدم لحساب حركات الكواكب والتأريخ منذ سنة 87 ق.م.تقريباً. شهدت نهاية العصور الوسطى نشاطاً أوروبياً في علمي الرياضيات والهندسة وكان ويلهلم شيكاردالأول من عدد من العلماء الأوروبيين الذي أنشئ آلة حاسبة ميكانيكية. دُون المعداد على أنه حاسوب بدائي وذلك لأنه كان يشبه الآلة الحاسبة في الماضي. وفي عام 1801 قام جوزيف ماري جاكاربعمل تحسين للأشكال النولية الموجودة والتي تستخدم مجموعة متتالية من البطاقات الورقية المثقوبة وكأنها برنامج لنسج أشكال معقدة. والنتيجة كانت أن نول جاكوارد لم يتم إعتباره حاسوبًا حقيقيًا ولكنه كان خطوة هامة في تطوير الحواسيب الرقمية الحديثة. كان تشارلز باباج أول من فكر وصمم حاسوبًا مبرمجًا بالكامل وذلك في بداية عام 1820 ولكن بسبب مجموعة من الحدودالتقنية في ذلك الوقت والمحدودية المالية، إضافة إلى عدم القدرة على حل مشكلة الإصلاح غير الجيد في تصميمه فإن الجهاز لم يتم بناءه فعلياً في حياته. ظهرت عدد من التقنيات التي أثبتت فائدتها لاحقًا في الحوسبة، مثل البطاقة المثقوبة وأنبوب الصمام بنهاية القرن التاسع عشر، ومعالجة البيانات أوتوماتيكياً ذات التدرج الكبير بإستخدام البطاقات المثقوبة صُنٍعت بإستخدام آلات جدولة والتي صممها هيرمان هولليريث.

إن نجاح الحواسيب القوية والمريحة بدأ في الثلاثينيات والأربعينات من القرن العشرين، وأضيفت بالتدريج المميزات الرئيسية في الحواسيب الحديثة مثل استخدام الإليكترونيات الرقمية (أخترع معظمها كلود شانون عام 1937) والقدرة على البرمجة بطريقة أكثر سلاسة. إن تحديد نقطة واحدة خلال هذا المشوار على أنها «أول حاسوب اليكتروني رقمي» أمر صعب جدا.

من الإنجازات الأساسية، حاسوب أتانوس بيري Atanasoff-Berry 1937، وهي آلة ذات غرض مخصص والتي كانت تستخدم الحوسبة المقادة بالصمامات (أنبوب الصمام) والأرقام الثنائية والذاكرة المجددة. حاسب كولوسس البريطاني السري (1944) والذي كان يملك قدرة محدودة على البرمجة ولكنه قدم جهازًا يستخدم الآلاف من الصمامات من الممكن أن يكون موثوقا وإعادة برمجته إلكترونيا.هارفرد مارك الأول Harvard Mark I 1944 حاسوب إلكتروميكانيكي ذو تدرج كبير ولديه قدرة محدودة على البرمجة.

الحاسوب الأمريكي المبني على نظام العد العشري (1946-إينياك) وكان أول حاسوب إلكتروني ذو أغراض عامة ولكن في الأساس فإن بنيته غير سلسة مما يعني أن إعادة برمجته أساسا تتطلب إعادة توصيله. وآلات زي Z الخاصة بـكونراد سوزه، مع الإليكتروميكانيكي Z3)1941) يكون أول آلة عاملة تقدم ميزة الحساب الأوتوماتيكي للأرقام الثنائية والقدرة على البرمجة بطريقة عملية وملائمة.

إن فريق العمل الذي قام بتطوير إينياك ENIACأدرك عيوب جهازه وجاء بتصميم أكثر مرونة وروعة والذي صار يعرف ببنية فون نويمان (أو «بنية البرنامج المخزن»). أصبحت بنية البرنامج المخزن إفتراضيا القاعدة لكل الحواسيب الحديثة. بدأ عدد من المشاريع لتطوير حاسوب يعتمد على بنية البرنامج المخزن في منتصف إلى آخر الأربعينات من القرن العشرين. إن أول حاسوب من هولاء تم الإنتهاء منه في بريطانيا. أول هؤلاء الذي يعتبر أفضل وعامل كان ما يعرف بالآلة المصغرة التجريبية (Small-Scale Experimental Machine) ولكن EDSAC ربما كان أول نسخة عملية تم تطويرها.

إن تصميمات الحاسوب المقاد بأنبوب الصمام أصبحت قيد الاستخدام خلال الخمسينات من القرن العشرين، ولكن مع الوقت تم إستبدالها بالحواسيب الترانزستورية حيث أنها أصغر وأسرع وأرخص وأكثر موثوقية، كل ذلك أتاح لها أن يتم إنتاجها على المستوى التجاري وذلك في الستينات من القرن العشرين. في سبعينات القرن العشرين، ساعد إختيار تكنولوجيا الدائرة المتكاملة في إنتاج الحواسيب بتكلفة قليلة كافية لأن تسمح للأفراد بإمتلاك حاسوب شخصي من الأنواع المعروفة حاليا.

يمكن تقسيم الحواسيب إلى:/

• حواسيب الإطار الرئيسي:/ وهي الحواسيب ذات السعات التخزينية الضخمة والكفاءة العالية في المعالجة والتي تستخدم في المنشآت الكبيرة كالدوائر الحكومية 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 بشكل عام في الإشارة إلى الحواسيب الشخصية.
• حواسيب كفيـّة:/ 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 الإبحار.
• حواسب مدمجة:/ وهي الحواسيب الموجودة في العديد من الأجهزة الإلكترونية والكهربائية، إذ أن العديد من الأجهزة تحتوي حواسيب لأغراض خاصة. فمثلاً توجد الحواسيب في الهواتف السيارات وأجهزة الفيديو والطائرات وغيرها.

والحواسيب المدمجة أو ما يطلق عليها اسم المتحكم الصغير وهي عبارة عن microcontroler هكذا تسمى باللغة الإنجليزية لأنه عدة أجزاء حاسوب موضوعة في رقاقة إلكترونية واحدة وهي الchip التي تبرمج كيفما تريد نعم تستطيع عمل برمجة لهذه الرقاقت وتستطيع محيها أكثر من 1000 مرة وإعادة برمجتها من أهم القطع المستعملة ألا وهي pic16f84 الشهيرة من شركة microship العالمية وهناك نسخ أفضل من هذه الرقاقة، يمكنك عمل الآف التطبيقات بواسطة برمجة هذه الرقاقة أي تسيرها حسبما تريد أن تسيرها

بدأ ظهور مفهوم الحاسب الآلي لأول مرة قبل الميلاد حينما استخدم الصينيون آلة العد التي عرفت باسم آلة الأباكس (بالإنجليزية:/ Abacus)، ويعود أساس المفهوم الحديث للحاسبات الآلية إلى فترة أواخر القرن السابع عشر بظهور آلة باسكال (بالإنجليزية:/ Pascal)، وفي القرن التاسع عشر تم ابتكار الآلة الإحصائية التي تعتمد على البطاقات المثقّبة ميكانيكياً وكانت تستخدم في التعداد السكاني بالولايات المتحدة الأمريكية. وفي القرن العشرين ظهرت الحاسبات الآلية التناظرية (بالإنجليزية:/ Analog computers) التي قام بتطويرها الدكتور فاينفر بوش في الفترة ما بين 1925 - 1935، واستطاع الأستاذ هوارد أكين في جامعة هارفارد من ابتكار أول حاسب آلي كامل التكوين وقد أطلق عليه اسم (Mark 1)، واستمرت الجهود إلى أن تم اختراع أول حاسب آلي لتخزين البرامج واحتكرت صناعته شركة (I.B.M) والتي أطلقت عليه اسم (UNIVAC)، وتم تسويقه على نطاق تجاري لإدارة التعداد السكاني في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1951م. بعد ذلك بدأت مرحلة تطور جديدة للحاسب الآلي استمرت إلى وقتنا الحالي وظهر ما يعرف بأجيال الحاسبات الآلية، حيث قسمت إلى خمسة أجيال لكل منها ميزات مختلفة، وفيما يأتي شرح لكل مرحلة من هذه المراحل:/ الجيل الأول:/ بدأ الجيل الأول في فترة ما بين (1951-1959) وتميز هذا الجيل باستخدام دائرة الأنبوبة المفرغة والصمامات الكهربائية، كما تميزت الحاسبات الآلية بحجمها الكبير والقدرة المحدودة على التخزين واستخدام لغة برمجة عددية فقط، واستخدمت هذه الحاسبات الآلية في الإجراءات الإدارية الروتينية وإعداد الحسابات والتطبيقات، وتبلغ سرعة الحاسب الآلي في هذا الجيل 0,0001 من الثانية. الجيل الثاني:/ بدأ الجيل الثاني في فترة ما بين (1959-1963)، وتميز باستخدام الترانزيستور بدلاً من الأنابيب المفرغة التي كانت تستخدم في الجيل الأول، كما تم استخدام الحلقات الممغنطة للتخزين الداخلي، حيث بلغت سرعة الاستخدام 0,0000001 من الثانية، ومقارنة بالجيل السابق فقد تم زيادة سعة التخزين وتقليل طاقة، وحجم، وتكلفة الحاسب الآلي، واستخدام لغات برمجة عامة مثل لغات الكوبول والفورتران، كما انتشر استخدام هذا الجيل من الحاسبات الآلية في التطبيقات التجارية، والصناعية، والأعمال الإدارية المتتابعة. الجيل الثالث:/ بدأ الجيل الثالث في فترة ما بين (1964-1969)، وتميز باستخدام الدوائر المتكاملة متناهية الصغر ووسائل التخزين ذات السعة الكبيرة، وتم إضافة لغات البرمجة ذات المستوى العالي مما ساهم في ربط التطبيقات المتتابعة مع التطبيقات الإدارية؛ لإنشاء نظم المعلومات الإدارية، وبلغت سرعة هذا الجيل من الحاسبات الآلية 109/1 من الثانية. الجيل الرابع:/ بدأ ظهور هذا الجيل في عام 1970م، وتميز باستخدام نظم الاتصالات عن بعد وقواعد البيانات ونظم المعلومات الإدارية المتكاملة، واستمر استخدام هذا الجيل خلال فترة الثمانينيات، حيث انتشر الميكرو كومبيوتر الذي يحتوي على ذاكرة تخزين ذات حجم متناهٍ في الصغر بسعات تخزينية كبيرة جداً. الجيل الخامس:/ ويعد هذا الجيل هو الجيل المستقبلي للحاسبات الآلية، حيث تم تطويرها عن طريق زيادة إمكانياتها وقدرتها وتطوير البرمجيات فيها حيث تقوم بتشغيل الوسائط المتعددة؛ وتم إضافة لغات البرمجة الشيئية واللغات الطبيعية التي تتيح الاتصال بين الحاسبات والتفكير بما يشبه التفكير البشري