الرئيسية
الحاسب الآلى
Computer
Computer
جهاز الكتروني قادر على تنفيذ العمليات التالية بسرعة فائقة:
1 ـ تخزين البيانات واسترجاعها وتنفيذ التعليمات المعطاة في صورة برامج.
1 ـ تخزين البيانات واسترجاعها وتنفيذ التعليمات المعطاة في صورة برامج.
2 ـ القيام بعمليات حسابية ومنطقية.
3 ـ إخراج البيانات في الصورة التي يحدِّدها المستخدم.
ولقد من تطور الحاسبات الآلية بأربعة مراحل (تسمى أجيال الحاسب) .
فالجيل الأول يتمثِّل في الحاسبات الآلية التي كانت تُستخدم الصمامات (Vacuum Tubes) في بنائها، وهذا النوع من الحاسبات كان ذا حجم كبير ويتطلب طرق تبريد خاصة نتيجة الحرارة العالية المنبعثة من الصمامات.
فالجيل الأول يتمثِّل في الحاسبات الآلية التي كانت تُستخدم الصمامات (Vacuum Tubes) في بنائها، وهذا النوع من الحاسبات كان ذا حجم كبير ويتطلب طرق تبريد خاصة نتيجة الحرارة العالية المنبعثة من الصمامات.
والجيل الثاني هو جيل الحاسبات الذي حلت فيه أشباه الموصِّلات (Transistors) محل الصمامات، وأدى هذاهذا إلى خفض التكلفة، وصغر الحجم، وزيادة السرعة في التشغيل.
وفي بناء الجيل الثالث استخدمت الدوائر المتكاملة (Integrated Circuits) والشرائح الالكترونية وأدى هذا إلى زيادة سرعة معالجة البيانات.
أما الجيل الرابع. وهو الجيل الحالي، فقد تميز باستخدام الدوائر المتكاملة المتقدمة وكذلك المعالجات الدقيقة (Microprocessors)، وظهور الحاسبات الشخصية (Microcomputers) التي أدت إلى الانتشار الكبير للحاسبات في جميع المجالات.
ونحن الآن على مقربة من ظهور الجيل الخامس للحاسبات الذي تعمل اليابان على إنتاجه، ويتم بناؤه على أساس تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي.
ويتكون الحاسب من ثلاث وحدات رئيسية، وهي وحدة الإدخال (Input Unit)، ووحدة الإخراج (Output Unit)، ووحدة المعالجة الرئيسة (Centeral Processing Unit, CPU). ولا يمكن لهذه المكونات العمل إلا في وجود ما يسمى بنظام التشغيل (Operating System) وهو عبارة عن مجموعة برامج تتحكم في عمل وحدة المعالجة الرئيسية وتمكن المستخدم من الاتصال بالحاسب.
هندسة الحاسوب:
تتضمن تطوير وتحسين الحاسوب ووحدات التخزين والطبع وشبكات المعلومات الحاسوبية. ويصمم مهندسو الحاسوب معالم نظم الحواسيب لتلائم عمليات خاصة.
الذكاء الاصطناعى
Artificial Intelligence
Artificial Intelligence
اختلف العلماء في تعريف الذكاء الاصطناعى، للتفاوت الكبير في أنواع العلوم التي تندرج تحت مظلة هذا العلم. ولكن أكثرها شمولاً هو الذي يعرِّفه بأنه «العلم الذي يبحث في جعل الحاسب الآلي يحاكى الذكاء الإنساني».
ومن أهم تطبيقاته نجد النظم الخبيرة (Expert System)، والإنسان الآلي (Robot) .
والنظام الخبير هو عبارة عن برنامج يتم تصميمه بحيث يحاكى طرق التفكير وقواعد اتخاذ القرار عند الإنسان الخبير في مجال معين.
ويتكون النظام الخبير من جزأين أساسيين، فالجزء الأولف هو قاعدة المعرفة (Knowledge Base)، وهي المعلومات التي يكتسبها الخبير في مجال معين نتيجة عمله الطويل في هذا المجال، وتوضع هذه المعلومات بطريقة معينة لتكون قاعدة المعرفة للنظام الخبير. ويقوم بعملية استخراج المعرفة من الخبراء وصياغتها أشخاصٌ متخصصون يعرفون بمهندسي المعرفة (Knowledge Engineers) .
ومن أهم تطبيقاته نجد النظم الخبيرة (Expert System)، والإنسان الآلي (Robot) .
والنظام الخبير هو عبارة عن برنامج يتم تصميمه بحيث يحاكى طرق التفكير وقواعد اتخاذ القرار عند الإنسان الخبير في مجال معين.
ويتكون النظام الخبير من جزأين أساسيين، فالجزء الأولف هو قاعدة المعرفة (Knowledge Base)، وهي المعلومات التي يكتسبها الخبير في مجال معين نتيجة عمله الطويل في هذا المجال، وتوضع هذه المعلومات بطريقة معينة لتكون قاعدة المعرفة للنظام الخبير. ويقوم بعملية استخراج المعرفة من الخبراء وصياغتها أشخاصٌ متخصصون يعرفون بمهندسي المعرفة (Knowledge Engineers) .
ويستخدم النظام الخبير في توفير قاعدة معلومات يتطلب اكتسابها عشرات السنوات من العمل للإنسان العادي، إذ يمكنه الاستفسار عن المشاكل التي تقابله وأخذ الاستشارة منه.
والجزء الثاني من النظام الخبير هو القواعد التي يتبعها الخبير في البحث عن الحلول المطلوبة داخل قواعد المعرفة. وهذه القواعد تشابه إلى حد كبير القواعد التي يستخدمها العقل البشرى في الاستنتاج، وهي قواعد منظقية تسمى بالحدس (Heuristics) .
والجزء الثاني من النظام الخبير هو القواعد التي يتبعها الخبير في البحث عن الحلول المطلوبة داخل قواعد المعرفة. وهذه القواعد تشابه إلى حد كبير القواعد التي يستخدمها العقل البشرى في الاستنتاج، وهي قواعد منظقية تسمى بالحدس (Heuristics) .
وتُستخدم في بناء النظم الخبيرة لغات خاصة، تسمى لغات الذكاء الاصطناعي، وهي تساعد على المعالجة الرمزية (Symbolic Processing)، ومن أشهر هذه اللغات، لغة ليسب (LISP)، ولغة برولوج (PROLOG)، والتي تبناها اليابانيون في مشروعهم لبناء الجيل الخامس للحاسبات، والذي سيستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي في معالجته للبيانات.
أما الإنسان الآلي Robot فهو آلة يمكن برمجتها للقيام بأعمال الإنسان اليدوية.
ومن أكثر المجالات التي يوجد فيها الإنسان الآلي بكثرة مجال الصناعة. فمنها ما يُصمم للقيام بأعمال اللحام الدقيقة أو أعمال الدهان. ولقد أثبت الإنسان الآلي وجوده في الصناعات الإلكترونية وصناعة السيارات.
ويتكون الإنسان الآلى من ذراع تحاكى ذراع الإنسان في تكوينها وجهاز تحكم في هذه الذراع.
والإنسان الآلي الذكى، وهو ما يزال في طور الأبحاث حتى الآن، هو الذي يستطيع أن يتعامل مع الأشياء المتغيرة الأشكال والأحجام ذاتياً، وبدون إعادة برمجته.
أما الإنسان الآلي Robot فهو آلة يمكن برمجتها للقيام بأعمال الإنسان اليدوية.
ومن أكثر المجالات التي يوجد فيها الإنسان الآلي بكثرة مجال الصناعة. فمنها ما يُصمم للقيام بأعمال اللحام الدقيقة أو أعمال الدهان. ولقد أثبت الإنسان الآلي وجوده في الصناعات الإلكترونية وصناعة السيارات.
ويتكون الإنسان الآلى من ذراع تحاكى ذراع الإنسان في تكوينها وجهاز تحكم في هذه الذراع.
والإنسان الآلي الذكى، وهو ما يزال في طور الأبحاث حتى الآن، هو الذي يستطيع أن يتعامل مع الأشياء المتغيرة الأشكال والأحجام ذاتياً، وبدون إعادة برمجته.
برامج الحاسب الآلي
Computer Software
Computer Software
هي البرامج المصمَّمة والمكتوبة للتحكم في الوظائف التي يقوم بها الحاسب.
وتنقسم برامج الحاسب إلى: نظم التشغيل، وبرامج التطبيقات، ولغات الحاسب.
فنظام التشغيل (Operating system) هو مجموعة البرامج التي تتحكم في عمل وحدة المعالجة الرئيسية (CPU)، (انظر Computer hardware)، وكذلك تسمح للمستخدم بالاتصال مع مكونات الحاسب.
وتوجد أنواع مختلفة من نظم التشغيل تعمل على مختلف الحاسبات، وفي الغالب يكون منتج هذه البرامج هو المنتج للحاسب الذي تعمل عليه، ومن أنواع نظم التشغيل نجد نظام التشغيل (CP/ M-08) والذي يعمل مع الحاسبات التي تتكون من وحدة معالجة من النوع (Z08) . وكذلك نظام التشغيل (MS DOS) والذي يعمل مع الحاسبات التي تتكون من معالجات (6808) أو (8808)، وغيرها.
وتنقسم برامج الحاسب إلى: نظم التشغيل، وبرامج التطبيقات، ولغات الحاسب.
فنظام التشغيل (Operating system) هو مجموعة البرامج التي تتحكم في عمل وحدة المعالجة الرئيسية (CPU)، (انظر Computer hardware)، وكذلك تسمح للمستخدم بالاتصال مع مكونات الحاسب.
وتوجد أنواع مختلفة من نظم التشغيل تعمل على مختلف الحاسبات، وفي الغالب يكون منتج هذه البرامج هو المنتج للحاسب الذي تعمل عليه، ومن أنواع نظم التشغيل نجد نظام التشغيل (CP/ M-08) والذي يعمل مع الحاسبات التي تتكون من وحدة معالجة من النوع (Z08) . وكذلك نظام التشغيل (MS DOS) والذي يعمل مع الحاسبات التي تتكون من معالجات (6808) أو (8808)، وغيرها.
كما تختلف نظم التشغيل للحاسبات الكبيرة (Main frames) عن نظم التشغيل الخاصة بالحسابات الشخصية.
أما برامج التطبيقات (Application Programs)، فهي برامج يتم كتابتها لجعل الحاسب يؤدي وظائف وعمليات محددة في مجالات محددة، مثل البرامج المحاسبية (Accounting)، والبرامج العلمية مثل برامج التحليل الإحصائي (Statistical analysis programs)، وبرامج التصميم باستخدام الحاسب مثل (Auto CAD) . ومن أشهر برامج التطبيقات برامج الجداول الإليكترونية (Spread sheet programs)، وبرامج قواعد البيانات (Data base programs)، وبرامج معالجة الكلمات أو تنسيق الكلمات (Word processing programs) .
أما برامج التطبيقات (Application Programs)، فهي برامج يتم كتابتها لجعل الحاسب يؤدي وظائف وعمليات محددة في مجالات محددة، مثل البرامج المحاسبية (Accounting)، والبرامج العلمية مثل برامج التحليل الإحصائي (Statistical analysis programs)، وبرامج التصميم باستخدام الحاسب مثل (Auto CAD) . ومن أشهر برامج التطبيقات برامج الجداول الإليكترونية (Spread sheet programs)، وبرامج قواعد البيانات (Data base programs)، وبرامج معالجة الكلمات أو تنسيق الكلمات (Word processing programs) .
أما لغات الحاسب الآلي (Computer languages) فهي لغات يمكن للمستخدم أن يفهمها، وتمكّنه من توجيه الحاسب للقيام بالحسابات التي يريدها أو العمليات المختلفة التي يصوغها المستخدم في صورة برنامج مكتوب بإحدى لغات الحاسب، ومن ثم تتم ترجمة هذه البرامج إلى لغة الآلة (أي اللغة التي يفهمها الحاسب) . ويوجد نوعان من برامج الترجمة، وهي برامج المترجمات (Compilers)، التي تتم الترجمة فيها بعد الانتهاء من كتابة البرنامج كاملاً، مثل لغات الباسكال (Pascal) والفورتران (Fortran)، وبرامج المفسِّرات (Intepreter) . والثاني، تتم فيه ترجمة كل أمر في البرنامج فور كتابته، مثل لغة البيزك (BASIC) .
