الثلاثاء، 12 نوفمبر، 2013

أجيال الحاسب


أجيال الحاسب
1- الجيل الأول
تميز هذا الجيل باعتماده تقنية الصمامات المفرغة Vacuum Tubesvاستخدمت هذه الأنابيب في بناء حاسب Electronic Numerical Integrator & Computer (ENIAC) في جامعة بنسلفانيا كأول حاسب رقمي استخدم لأغراض عامة في 1946 م.
كان يزن 30 طنا ويشغل مساحة 15 000 قدما مربعا
كان يستهلك 140 kW من الطاقة الكهربية.
كان قادرا على إنجاز 5000 عملية في الثانية.



كان ENIAC مصمما لتطوير جداول حساب مجال ومسار أسلحة المدفعية للجيش الأمريكي
عندما تم تصميمه كانت الحرب قد انتهت لكنه استخدم في صناعة القنبلة الهيدروجينية.
استمر استخدامه من قبل الجيش الأمريكي حتى عام 1955.
كانت عمليات إدخال وتبديل البرامج وبناء البرمجة صعبة.
بدأ فون نيومن في تصميم حاسب جديد يعتمد فكرة البرنامج
المخزن في 1946 وتم العمل به في 1952 وسمى حاسب IAS

2- الجيل الثاني الترانزستور
تم اكتشاف الترانزستور في معامل شركة Bell في عام 1947vبدئ في استخدام الترانزستور في الخمسينيات
استبدل هذا الجيل الصمام المفرغ بالترانزستور
أدى ذلك إلى تصغير حجم الحاسب وتقليل الطاقة وتحسين الأداء
قامت شركة NCR و RCA باستخدام الترانزستور في صناعة الحاسبvقامت شركة IBM بإنتاج سلسلة حاسب 7000 ثم إنتاج وحدات حساب ومنطق ووحدات تحكم متقدمة
ظهر مع هذا الجيل استخدام لغات برمجة عالية المستوى

3- الجيل الثالث الدوائر المتكاملة
في بداية الستينات قامت DEC بتجميع عدد كبير من المكونات مثل الترانزستور والمقاومات والمكثفات على بطاقة واحدة سميت بالدائرة المتكاملة IC واستخدمت في تكوين الحاسب
تم في البداية تجميع عدد صغير من البوابات وخلايا التخزين Small-Scale Integrated ICvمع مرور الزمن وتقدم الصناعة تم تجميع عدد أكبر سمى Medium-Scale Integrated IC


4- الأجيال اللاحقة
الأجيال اللاحقة اعتمدت استخدام تقنية الدوائر المتكاملة مع زيادة الكثافة حتى وصلت إلىVLSI بتجميع أكثر من 100000 عنصر في شريحة واحدة.
الجيل الرابع والجيل الخامس بكثافة أعلى LSI , VLSI .
تصنيف الحاسبات


حاسبات ذات أغراض خاصة
الحاسبات ذات الأغراض الخاصة Special Propose Computers مصممة لمهمة محددة.
مثل الأجهزة المصممة للأغراض العسكرية في توجيه الصواريخ والرادار أو الأجهزة المصممة للأغراض الهندسية مثل تصميم الطائرات والسفن أو الأجهزة الطبية.

حاسبات ذات أغراض عامة
تقوم الحاسبات ذات الأغراض العامة General Propose Computers بأعمال متعددة وفقا للبرنامج المستخدم.
يتعامل مع كم كبير من المعلومات بدقة وسرعة.
يستعمل في تطبيقات عديدة مثل بناء قاعدة بيانات ومعالجة نصوص.
الحاسبات الرقمية
تقوم الحاسبات الرقمية Digital Computers بتحويل البيانات المدخلة إلى إشارات رقمية 0,1 ثم تجري عليها العمليات الحسابية والمنطقية.
هذه الحاسبات هي عادة حاسبات ذات أغراض عامة.
هي الأكثر انتشارا.
الحاسبات التماثلية
تستقبل الحاسبات التماثلية Analog Computers البيانات عن طريق مجسات خاصة.
تقوم بتمييز البيانات في صورة متغيرات فيزيائية تماثلية ذات قيم مستمرة مع الزمن.
خرجها يكون على صورة قراءة على مؤشر أو رسم بياني.
كمثال على هذا النوع هناك الحاسب الذي يستقبل بيانات مثل درجة الحرارة أو الضغط أو سرعة الرياح .
هذه الحاسبات تعتبر من النوعية محدودة الغرض ويعيبها أن دقتها أقل من الحاسبات الرقمية ويصعب تغيير برامجها بسهولة.
الحاسبات العملاقة
الحاسبات العملاقة Super-Computers هي حاسبات سريعة جدا تنفذ بلايين العمليات في الثانية بدقة متناهية.
تعتبر ذات طاقة تخزينية هائلة.
تستخدم أكثر من معالج ولذا فهي ذات كفاءة عالية.
تستخدم في مؤسسات البحث العلمي الكبيرة مثل الأبحاث النووية والعسكرية والفضائية.


الحاسبات المركزية
الحاسبات الكبيرة المركزيةMainframes تتميز بسرعتها العالية وقدرتها على خدمة مئات المستخدمين في نفس الوقت.
وهي تملك سعة تخزينية عالية وترتبط بطرفيات عديدة.
من أمثلتها الأجهزة المستخدمة في شركات الطيران وهيئات الدفاع والمؤسسات الكبرى والجامعات

الحاسبات الصغيرة
الحاسبات الصغيرةMinicomputers تكون عادة متوسطة الحجم وتدعم عدة مستخدمين عن طريق الوحدات الطرفية.
وهي حاسبات سريعة نسبيا ولها قدرات تخزينية عالية.
تسمى أحيانا الحاسبات الخادمة.

الحاسبات الدقيقة
الحاسبات المصغرة الدقيقةMicrocomputers مصممة لمستخدم واحد فقط لكل جهاز.
وهي أصغر حجما وأقل تكلفة وأكثر انتشارا.
مع تقدم التقنية أصبحت هذه الحاسبات ذات إمكانيات عالية من حيث سرعة المعالجة والطاقة التخزينية.
يطلق عليها الحاسبات الشخصية Personal Computer (PC.
الحاسبات الدقيقة
تتخذ أشكالا متعددة.
منها الحاسب المكتبي Desktop الذي يستخدم في الأعمال المكتبية مثل معالجة النصوص وتخزين بيانات المكتب وقواعد البيانات وقد أنتجت شركة IBM منه عدة موديلات بدأت في 1981.
الحاسب المحمول Portable Computer ويطلق عليه الآن Laptop or Notebook وهو يتميز بصغر حجمه وقلة وزنه وإمكانية تنقله.
إمكانيات وقدرات الحاسب ومميزاته
يتميز الحاسب بالسرعة الفائقة في تنفيذ العمليات.
يتميز الحاسب بالدقة المتناهية في معالجة البيانات.
تتوقف الدقة على صحة البيانات المدخلة والبرنامج المنفذ.
الحاسب لا يعتريه القصور الذي يطرأ على البشر.
يتكون الحاسب من دوائر الكترونية تعمل بدون أخطاء.
يتميز الحاسب بالقدرة على العمل لفترة طويلة دون أعطال.
فالحاسب يتكون من دوائر الكترونية ليست عرضة للتآكل مثل الأجزاء الميكانيكية.
مكونات الحاسب لا يعتريها التعب أو الإجهاد أو نقص التركيز.
يتميز الحاسب بآلية تنفيذ العمليات المطلوبة دون تدخل خارجي أو انتظار إصدار التوجيهات.
يتميز الحاسب بالقدرة العالية على إدارة البيانات واستقبالها وتخزينها ومعالجتها واسترجاعها .
يتميز الحاسب بتعدد الاستعمالات وفقا للبرنامج المستخدم.
جوانب القصور في إمكانيات الحاسب
انعدام الذكاء فهو آلة تنفذ ما يملى عليها عبر البرنامج الذي يضعه الإنسان.
ضرورة توفير البرامج المطلوبة بدقة عالية.
درجة المرونة محدودة.
احتياج من يستعمله إلى خبرة.
مجالات تطبيق الحاسب
1- المجال التعليمي
في حفظ البيانات وإدارتها وتنظيمها وسهولة الحصول عليها.
في مجال التدريب والتدريس ووضع الامتحان ورصد الدرجات .
في مجال الأبحاث والتحليلات الإحصائية.
كوسيلة تعليمية كالتعليم الالكتروني والتعليم عن بعد.
2- مجال الاتصالات
يعد الحاسب الآن وسيلة اتصال عبر الانترنت كالبريد الالكتروني وبرمجيات المحادثة.
3- مجال الأعمال البنكية
يستخدم الحاسب في أعمال المحاسبة والميزانيات وأجهزة الصرف الآلي وإدارة سجلات العملاء والسحب والإيداع والتحويل بين الحسابات.
4- مجال الطب
يستخدم الحاسب للمساعدة في تشخيص الأمراض وعمل التحليلات ومتابعة شئون المرضى وتصنيع الأجهزة الطبية.
5- مجال الأعمال الإدارية
يعد استخدام الحاسب اليوم في مجال إدارة الأعمال المكتبية وإدارة المخازن من التطبيقات الشائعة.
6- مجال الصناعة والزراعة
أصبحت الآلات المعتمدة على الحاسب هي المتحكم الأول في عمليات الإنتاج الصناعي والزراعي وحلت محل الأيدي العاملة.
7- المجال العسكري والأمني
يستخدم الحاسب في الحرب الالكترونية وأنظمة الإنذار المبكر والطائرات بدون طيار وأنظمة المراقبة وتخزين المعلومات عن الجرائم.
مجالات عمل المتخصصين في الحاسب
1-مجال الدعم الفني في مجال بنية الحاسب المادية
2- مجال الرسوم والتصميم (الجرافيكسGraphics )
3-مجال الوسائط المتعددةMultimedia
4- مجال البرمجةProgramming
5- مجال تصميم وبرمجة المواقعWeb Design and Development
6- مجال قواعد البياناتDatabase
7- مجال الشبكاتNetworking
إلى أن نلتقي في محاضرة قادمة دمتم عافية