تاريخ علم الحاسوب: الفرق بين النسختين
[مراجعة غير مفحوصة] | [مراجعة غير مفحوصة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
ط تغيير القوالب: ثبت المراجع |
ط بوت: استبدال قالب: Citation needed; تغييرات تجميلية |
||
سطر 2:
بدأ '''تاريخ علم الحاسوب''' قبل وقت طويل من ظهور فرع المعرفة الحديث [[علوم الحاسوب]] الذي ظهر في القرن العشرين ولاح أفقه في القرون السابقة. إن التقدم من الاختراعات الآلية والنظريات الرياضية إلي المفاهيم والآلات الحديثة شكّل مجال أكاديمي رئيسي ليكون الأساس لصناعة هائلة منتشرة علي مستوي العالم.<ref>[http://www.cs.uwaterloo.ca/~shallit/Courses/134/history.html History of Computer Science]</ref>
== التاريخ القديم ==
=== الحساب القديم ===
{{مقال تفصيلي|تاريخ الحوسبة|Timeline of computing 2400 BC–1949}}
سطر 9:
كان العداد أول الأدوات المعروفة للاستخدام في الحساب ومن المعتقد أنه تم اختراعه في [[بابل]] حوالي عام 2400 ق.م, وكان علي هيئة خطوط مرسومة علي الرمال مع وضع حصي. كان ذلك أول حاسوب وأكثر نظم الحساب المتقدمة المعروفة حتي الآن الذي سبق الطرق اليونانية بحوالي 2000 عام. لا زالت تستخدم العدادات ذات التصميم الحديث كأدوات حساب حتي الآن.
يُعتقد ان
في القرن الثالث بعد الميلاد ظهرت عربة ثنائية العجلات تعمل كبوصلة في [[تاريخ الصين]] وقد كانت أول آلية [[ترس]] تستخدم الترس التفاضلي الذي تم استخدامه بعد ذلك في الحاسبات التناظرية. كما اخترعت [[الصين (منطقة)]] عداد أكثر تعقيدا في حوالي القرن الثاني الميلادي والذي يُعرف باسم العديد الصيني.{{
ظهرت أجهزة الحساب التناظري الآلية مرة أخرى بعد ألف عام في [[العصر الذهبي للإسلام]] وتتضمن أمثلة علي الأجهزة من هذه الفترة أداة الحساب الفلكي (إكواتوريوم)
عندما اكتشف [[جون نابير]] [[الخوارزميات]] لأغراض الحوسبة في مطلع القرن السابع عشر، تبع ذلك فترة من التقدم الكبير صنعه المخترعون والعلماء في أدوات الحساب. في عام ض632 قام [[فيلهلم شيكارد]] بتصميم آلة حسابية لكنه تخلي عن هذا المشروع عندما تدمر النموذج الأولي الذي بدأ بناؤه في حريق عام 1624. في عام 1640 تقريباً, قام
|last=Kidwell
|first=Peggy Aldritch
سطر 33:
لم تكن أي من أجهزة الحاسوب القديمة [[حاسوب]] بالمعني الحديث فقد استغرق الأمر حدوث تقدم حقيقي في علم الرياضيات والنظرية قبل إمكانية تصميم الحاسبات الحديثة.
=== الخوارزميات ===
في القرن السابع قام براهماغوبتا عالم الرياضيات الهندي بوضع أول شرح لـ [[نظام العد الهندي العربي]] واستخدام [[0 (عدد)]] باعتباره رمز رياضي و[[رقم]]
في العام [[ملحق:825]] تقريبا قام عالم الرياضيات الفارسي [[محمد بن موسى الخوارزمي]] بتأليف كتاب "عن الحساب باستخدام الأرقام الهندية" وقد كان مسؤلا في الساس عن انتشار [[نظام العد الهندي العربي]] في [[الشرق الأوسط]] وفي [[أوروبا]]. في القرن الثاني عشر تقريباً تمت ترجمة هذا الكتاب إلي [[لغة لاتينية]]: Algoritmi de numero Indorum. قدمت هذه الكتب مفاهيم أحدث لتكوين سلسلة من الخطوات لتحقيق المهمة مثل التطبيق المنظم للحساب علي الجبر والذي استمدينا من اسمه مصطلح [[خوارزمية]].
=== المنطق الثنائي ===
في حوالي القرن الثالث ق.م. اكتشف عالم الرياضيات الهندي بنجالا [[نظام عد ثنائي]]. وفي هذا النظام الذي يستخدم حتي الآن في الحاسبات الحديثة يمكن أن يمثل تتابع من الأعداد [[1 (عدد)]] والصفر أي رقم.
في [[ملحق:1703]] قام [[غوتفريد لايبنتز]] بوضع منطق بالمعني الرياضي الرسمي من خلال كتاباته عن النظام العددي الثنائي. في هذا النظام يمثل الواحد والصفر القيم الصحيحة والخاطئة أو حالات التشغيل والتوقف. لكن الأمر استغرق قرنا قبل أن ينشره [[جورج بول]] في كتابة الجبر البولياني عام [[ملحق:1854]] مع وضع نظام كامل يسمح بأن تتم النمذجة الرياضية للعمليات الحسابية.
سطر 43:
في هذا الوقت تم اختراع أول جهاز ميكانيكي يعمل بالنمط الثنائي. ساعدت [[ثورة صناعية]] علي تقدم ميكنة العديد من المهام وهذا يتضمن [[نسج]]. كما أن البطاقات المثقبة في منسج جاكارد الذي اخترعه جوزيف ماري في [[ملحق:1801]] حيث يشير الثقب في البطاقة إلي الواحد ثنائي أما المكان الغير مثقوب فيشير إلي الصفر الثنائي. كان منسج جاكارد أبعد ما يكون عن الحاسب الالي ولكنه أوضح أن الالات يمكن إدارتها بالأنظمة الثنائية.
=== ولادة علم الحاسوب ===
قبل العشرينات كان بدلا من الحاسبات الآلية موظفين بشريين يؤدون الحسابات. وكانوا في صدارة الوظائف بعد الطبيب مباشرة. كان يعمل عدة آلاف من المحاسبين فيمجال التجارة والحكومة والمؤسسات البحثية ومعظمهم كان من النساء اللواتي اشتهرن بالحصول علي درجات علمية في حساب التفاضل والتكامل. وقام بعضهم بعمل الحسابات الفلكية للتقويم.
بعد فترة العشرينات ظهرت آلات الحساب التعبيري التي تعتبر آلات تقوم بعمل الحاسوب البشري خاصة تلك التي تعمل وفق الطرق الفعالة لفرضية (شيرش وتورنج). تقول هذه الفرضية بأن الطرق الرياضية فعالة إذا أمكن تنظيمها في صورة تعليمات يمكن أن يتبعها الموظف البشري بالورقة والقلم لأطول وقت ممكن وبدون عبقرية أو براعة.
سطر 49:
الآلات الرقمية علي العكس من التناظرية كانت قادرة علي احتمال حالة من القيم العددية وتخزن كل عدد فردي. استخدمت الآلات الرقمية مرحلات أو محركات الفروق قبل اختراع أجهزة ذاكرة اسرع.
بدأ ينتشر مصطلح آلة حاسوبية وبعد أواخر الأربعينات
بما أن القيم المخزنة في الآلات الرقمية لم تقتصر علي الخصائص الفيزيائية مثل الأجهزة التناظرية، فقد أصبح الحاسوب المنطقي القائم علي معدات رقمية قادر علي عمل أي شيء يمكن وصفه بأنه "ميكانيكي خالص". [[آلة تورنج]] النظرية التي اخترعها [[آلان تورنج]] هي جهاز فرضي تم وضعه نظريا لدراسة خصائص مثل هذه الأجهزة.
أنظر أيضاً: [[فلسفة الفيزياء]] وفلسفة الأحياء, و[[فلسفة الرياضيات]] و[[فلسفة اللغة]] و[[فلسفة العقل]]
== ظهور فرع للمعرفة ==
=== الأساس النظري ===
كونراد زوس : 22(يونيو 1910 برلين ـ 18 ديسمبر 1995 مدينة هنفيلد بالقرب من فولدا) كان مهندس ألماني ورائد في مجال الحاسبات. كان أعظم إنجازاته أول برنامج دوال في العالم للتحكم في حاسب آلي مصنوع من آلة تورينج وهو Z3 الذي بدأ العمل في مايو 1941. ولقد تلقي جائزة خاتم فينر فون سيمنز
كانت تعتبر آلة حاسوب زوس S2 أول حاسوب منضبط العمليات. في عام 1946 قام بتصميم أول لغة برمجة عالية المستوي تسمي
نظرا للحرب العالمية الثانية لم يلحظ أحد عمل زوس في المملكة المتحدة والولايات المتحدة علي الإطلاق. وكان أول تأثير مدون له علي شركة أمريكية كانت موافقة شركة آي بي إم علي براءة اختراعاته عام 1946, في أواخر الستينات اقترح زوس مفهوم الفراغ الحسابي (الفضاء الكوني القائم علي الحساب).
سطر 62:
هناك نسخ من أجهزة Z3 و Z4 في متحف دوتشيه في ميونخ. كما أقام المتحف التقني في برلين معرضاً مخصص لمنتجات زوس يعرض آلاته الأربعة ونسخة من جهاز Z1 وبعض الوثائق الأصلية بما في ذلك مواصفات لغة Plankalkül والعديد من رسومات زوس.
== قبل الحرب العالمية الثانية وجهاز Z1, العقل الميكانيكي ==
ولد زوس في برلين بألمانيا عام 1910 وانتقلت عائلته إلي برانسبرج غرب بروسيا في عام 1912 حيث عمل والده موظفاً بالبريد. والتحق زوس بمدرسة هوسانيم في برانسبرج. في عام 1923 انتقلت عائلته إلي هويرسفيردا حيث حصل علي شهادة الثانوية الألمانية في 1928.
التحق بالكلية التقنية في برلين ـ شارلتنبرج ودرس الهندسة والعمارة ولكنه وجدهما مملين. فأراد دراسة الهندسة المدنية وتخرج عام 1935. عمل لفترة لشركة فورد للسيارات واستخدم مهاراته الحرفية في تصميم الاعلانات وبدأ العمل كمهندس تصميم في مصنع هنسكل للطائرات في برلين ـ سكونفيلد. لزم ذلك أن يقوم بالعديد من العمليات الحسابية الروتينية يدويا مما وجده أمرا مملاً وأدي به إلي أن يحلم بأداء العمليات الحسابية باستخدام آلة.
سطر 71:
الأسس الرياضية لعلم الحاسوب الحديث بدأت في الإرساء علي يد [[كورت غودل]] من خلال [[مبرهنة عدم الاكتمال لغودل]] في عام [[(ملحق:1931)]]. أوضح في مبرهنته أن هناك حدود لما يمكن إثباته وإنكاره باستخدام النظام الرسمي. أدي ذلك إلي أن يكون عمل غودل وغيره تحديدا ووصفا لهذه النظم الرسمية بما فيها المفاهيم مثل دوال الاستدعاء الذاتي mu-recursive functions و[[حسابات اللامدا]].
كان عام 1936
تم تناول هذه المواضيع من خلال ما يسمس الآن فرضية تورنج ـ شرش وهي فرضية حول طبيعة الأجهزة الحسابية مثل الحاسبات الإلكترونية. تدعي الفرضية بأن أي حساب يمكن أداؤه باستخدام خوارزمية تعمل علي الحاسوب بشرط توافر الوقت ومساحة التخزين الكافية.
كما ضم تورنج في فرضيته وصف لـ [[آلة تورنج]] وهي آلة ذات شريط طويل ورأس للقراءة والكتابة يمكنها التحرك علي طول الشريط مع تغير القيم طوال الوقت. بالطبع لا يمكن بناء مثل هذه الآلة لكن بالرغم من ذلك استطاع النموذج محاكاة حوسبة أي خوارزمية يمكن أداؤها بالحاسب الحديث.
سطر 77:
كان أعمال تورنج هامة للغاية لعلوم الحاسوب حتي أن هناك جائزة باسمه (جائزة تورنج) و(اختبار تورنج). وقد ساهم كثيرا في نجاح فك الشفرات البريطانية في [[الحرب العالمية الثانية]] واستمر في تصميم الحاسبات والبرمجيات طوال [[ملحق:عقد 1940]] لكنه انتحر عام [[ملحق:1954]].
في ندوة عن الألات الرقمية واسعة النطاق أقيمت في كامبردج قال تورنج : "لقد حاولنا بناء آبة تقوم بعمل كافة أنواع الأمور عن طريق برمجتها ببساطة بدلا من إضافة المزيد من الأجهزة إليها".
في 1948 تم بناء أول حاسب آلي عملي يمكنه تشغيل برامج مخزنة بناءا علي نموذج آلة تورنج
في عام 1950 استطاع معمل الفيزياء القومي في بريطانيا إكمال جهاز Pilot ACE وهو جهاز حاسوب صغير قابل للبرمجة قائم علي أساس فلسفة تورنج.
=== شانون ونظرية المعلومات ===
حتي الثلاثينات وخلالها تمكن المهندسين الكهربيين من بناء دوائر إلكترونية كهربية لحل المسائل الرياضية والمنطقية ولكن بطريقة مخصوصة تفتقر الأساس النظري. تغير ذلك علي يد كلود إلوود شانون ونشر لرسالة الماجستير الخاصة به عام 1937 بعنوان تحليل رمزي لدوائر المرحلات والمفاتيح. أثناء دراسته الجامعية إطلع شانون علي أعمال [[جورج بول]] وأدرك إمكانية استخدامه لترتيب المرحلات الكهربية الميكانيكية (التي تم استخدامها بعد ذلك في مفاتيح دوائر الهواتف) لحل المسائل المنطقية. كان هذا هو المفهوم الأساسي الذي قامت عليه الحاسبات الرقمية الإلكترونية. وأصبحت رسالته للماجستير أساس تصميم الدوائر الرقمية العملية عندما انتشرت بين مهندسي الكهرباء خلال وبعد الحرب العالمية الثانية.
استمر عمل شانون حتي اكتشف [[نظرية المعلومات]] عام 1948 في بحثه بعنوان "النظرية الرياضية للاتصال" التي طبقت [[نظرية الاحتمالات]] علي مسألة أفضل طرق تشفير المعلومات التي يرغب المرسل في نقلها. كان هذا العمل أحد الأسس النظرية للعديد من مجالات الدراسة بما في ذلك [[ضغط بيانات]] و[[علم التعمية]]
=== فينر والسبرانية ===
من خلال التجارب في مجال أنظمة الدفاع ضد الطائرات التي تفسر صور الرادار للكشف عن طائرات العدو استطاع [[نوربرت فينر]] بلورة مصطلح [[سبرانية]] من الكلمة اللاتينية steersman أو مرشد دفة السفينة, فقام بنشر كتاب "علم التحكم الآلي عام 1948 الذي أثر علي [[ذكاء اصطناعي]]. كما قارن فينر بين [[الحوسبة (عام)]] وآلية الحوسبة وأجهزة الذاكرة وغيرها من المفاهيم المعرفية المتشابهة وبين تحليله لموجات الدماغ.
كان أول فيروس حاسوبي هو عثة حقيقية انحشرت بين المرحلات علي هارفارد مارك 2. بينما اختراع كلمة فيروس يرجع إلي جريس هوبر أدميرال في البحرية الأمريكية التي أدخلت فيروس بالفعل في 9 سبتمبر 1945 فتضاربت كافة الحسابات في هذا التفصيل علي الأقل. وفقا لهذه الحسابات فإن التاريخ الفعلي 9 سبتمبر 1949 عندما رفع المُشغل تقريرا بهذه الحادثة مع الحشرة وتعليقه القائل (أول حالة فعلية لوجود فيروس) (أنظر [[خطأ برمجي]] لمزيد من التفصيل)
== أنظر أيضا ==
* [[History of computing]]
* [[History of computing hardware]]
سطر 96:
* [[List of computer term etymologies]], the origins of computer science words
== ملاحظات ==
{{مراجع}}
== لمزيد من القراءة ==
* [http://www.cs.uwaterloo.ca/~shallit/Courses/134/history.html
* [http://www.computerhistory.org/ Computer History Museum]
* [http://www.eingang.org/Lecture/ Computers: From the Past to the Present]
سطر 107:
* Gordana Dodig-Crnkovic. "[http://www.mrtc.mdh.se/publications/0337.pdf History of Computer Science]". [[Mälardalen University]].
== وصلات خارجية ==
* [http://www.cbi.umn.edu/oh/display.phtml?id=5 Oral history interview with William F. Miller] at [[Charles Babbage Institute]], University of Minnesota, Minneapolis.
* [http://www.cbi.umn.edu/oh/display.phtml?id=274 Oral history interview with Alexandra Forsythe] at [[Charles Babbage Institute]], University of Minnesota, Minneapolis.
* [http://www.cbi.umn.edu/oh/display.phtml?id=146 Oral history interview with Allen Newell] at [[Charles Babbage Institute]], University of Minnesota, Minneapolis.
* [http://www.cbi.umn.edu/oh/display.phtml?id=271 Oral history interview with Louis Fein] at [[Charles Babbage Institute]], University of Minnesota, Minneapolis.
* [http://www.cbi.umn.edu/oh/display.phtml?id=132 Oral history interview with W. Richards Adrion] at [[Charles Babbage Institute]], University of Minnesota, Minneapolis.
* [http://www.cbi.umn.edu/oh/display.phtml?id=153 Oral history interview with Bernard A. Galler] at [[Charles Babbage Institute]], University of Minnesota, Minneapolis.
* {{sep entry|computing-history|The Modern History of Computing|B. Jack Copeland}}
{{DEFAULTSORT:History Of Computer Science}}
|