ويكيبيديا

مستخدم:Michel Bakni/شرح

< مستخدم:Michel Bakni
  لمعانٍ أخرى، طالع حاسب (توضيح).
Man replacing one vacuum tube out of hundreds in early computer
Computer room with multiple computer cabinets and operating panel
Smartphone with rainbow-like display held in a hand
Black desktop computer with monitor on top and keyboard in front
Purple video game console with attached controller
Rows of large, dark computer cabinets in warehouse-like room
حواسيب وأجهزة حوسبة من عصور مختلفة عكس اتجاه حركة عقارب الساعة بدءاً من أقصى اليمين:

الحاسوب أو الحاسب أو الحاسبة (بالإنجليزية: Computer)‏ هو آلة يمكن برمجتها لتُنفِّذ آلياً سلسلة من العمليات الحسابية والمنطقية. يمكن للحواسيب الإلكترونية الرقمية الحديثة أن تُنفِّذ مجموعاات من العمليات تُسمَّى البرامج، مما يسمح لها بتنفيذ طيف واسع من المهمات. يُشير مصطلح نظام حاسوبي عموماً إلى حاسوب فيه برمجيات وعتاد ونظام تشغيل بالإضافة إلى الطرفيات الضرورية لإتمام العمليات، وقد يُشير المصطلح نفسه إلى مجموعة من الحواسب الموصولة بعضها مع بعض والتي تعمل معاً مثل شبكات الحاسوب و عناقيد الحوسبة.

يعتمد طيف واسع من التطبيقات الصناعية والمنتجات الإلكترونية الاستهلاكية على الحواسيب بوصفها أنظمة تحكُّم. يشمل هذا الطيف الأجهزة البسيطة محددة الاستعمال نحو فرن الأمواج الصغرية وأجهزة التحكم عن بعد والأجهزة البسيطة عامة الاستعمال نحو الحواسيب الشخصية ووالأجهزة المحمولة باليد والهواتف الذكية والأجهزة الصناعية نحو الإنسالات الصناعية.

ساعدت المعدادت الناس في إنجاز الحسابات البسيطة منذ أقدم الأزمنة، وكان هذا هو الهدف من تطوير الحواسيب الأولى. بُنيت أيضاً آلات ميكانيكة في بدايات الثورة الصناعية لعمل المهمات الطويلة المملة، نحو توليد أنماط هندسية تكرارية لعمل المناسج. ثُمَّ طُوِّرت آلات كهربائية ميكانيكية أكثر تعقيداً في مطلع القرن العشرين اعتمدت على الإلكترونيات التماثلية، أما أول آلات الحساب الرقمية فقد طورت خلال الحرب العالمية الثانية، واعتمدت التصميم الميكانيكي الكهربائي والصمامات المُفرَّغة معاً. طُوِّرت ترانزستورات أشباه الموصولات في أواخر عقد الأربعينات من القرن العشرين، تلاها ترانزستورات الأثر الحقلي للأكاسيد المعدنية لأشباه الموصلات المبنية على ركيزة من السيلكون، تلاها تقانات رقائق الدارات المتكاملة في أواخر الخمسينيات وصولاً إلى المعالجات الصغرية في السبعينيات. زادت سرعة الحواسيب وقدراتها ومجالاتها زيادة كبيرة منذ ذلك الوقت، مع زياد سريعة في عدد الترانزستورات في الشريحة (يتضاعف هذا العدد مرة كل سنتين حسب قانون مور) وصولاً إلى الثورة الرقمية في أواخر القرن العشرين ومطلع القرن الحادي والعشرين.

يتكون الحاسوب المعاصر عموماً من عنصر معالجة واحد على الأقل، غالباً ما يكون وحدة معالجة مركزية بهيئة معالج صغري، ويُلحق بها ذاكرة مكونة من رقائق أشباه موصلات بالإضافة لأجهزة الإدخال مثل لوحة المفاتيح والفأرة، والإخراج مثل الشاشة والطابعة، والإدخال والإخراج مثل شاشة اللمس. يُنفِّذ عنصر المعالجة العمليات الحسابية والمنطقية، في حين تعمل وحدة التحكم فيه على تغيير ترتيب العمليات بما يتوافق مع المعلومات المخزنة، أما أجهزة إدخال البيانات وإخراج المعلومات فتربط عنصر المعالجة مع العالم الخارجي.

Etymology عدل

 
A human computer, with microscope and calculator, 1952

According to the Oxford English Dictionary, the first known use of computer was in a 1613 book called The Yong Mans Gleanings by the English writer Richard Brathwait: "I haue [ك‍] read the truest computer of Times, and the best Arithmetician that euer [كذا] breathed, and he reduceth thy dayes into a short number." This usage of the term referred to a human computer, a person who carried out calculations or computations. The word continued with the same meaning until the middle of the 20th century. During the latter part of this period women were often hired as computers because they could be paid less than their male counterparts.[1] By 1943, most human computers were women.[2]

The Online Etymology Dictionary gives the first attested use of computer in the 1640s, meaning 'one who calculates'; this is an "agent noun from compute (v.)". The Online Etymology Dictionary states that the use of the term to mean قالب:" 'calculating machine' (of any type) is from 1897." The Online Etymology Dictionary indicates that the "modern use" of the term, to mean 'programmable digital electronic computer' dates from "1945 under this name; [in a] theoretical [sense] from 1937, as Turing machine".[3]

التاريخ عدل

المقالات الرئيسة: تاريخ الحوسبة وتاريخ عتاد الحوسبة

قبل القرن العشرين عدل

 
عظمة إشانغو، وهي أداة عظم صُنعت في إفريقية في عصر ما قبل التاريخ

استعملت الأدوات للمساعدة في العد منذ آلاف السنين، وغالباً ما اعتمدت الأصابع. يُعتقد أن أقدم أدوات العد كانت على هيئة عصا تسجيل [الإنجليزية]. ظهرت أول السجلات في منطقة الهلال الخصيب بهيئة حصوات أو كرات طين أو مخاريط من الطين غير المشوي، والغالب أنها استعملت لتدوين الأعداد المرتبطة بالمحاصيل والغلال.[أ][4].

استعملت المعددات أولاً لإنجاز المهام الحسابية. طُوِّر المعداد الروماني [الإنجليزية] من أداة استعملت في بابل منذ سنة 2400 قبل الميلاد على الأقل. ظهرت بعد ذلك أشكال عديدة من ألواح الحساب أو جداوله. في مكاتب الحساب في العصور الوسطى في أروبة وضعة قطعة من الملابس على الطاولة وتُحرَّك علامات مُحددة فوقها حسب قواعد معينة لتساعد في حسابات المال والأعمال.[5]

 
يُقدَّر أن آلة أنتيكيثيرا قد صُنعت في اليونان القديمة بين العامين 150-100 ق.م. وهي مثال عن حاسوب تماثلي مُبكِّر.

آلة أنتيكيثيرا هي أقدم حاسوب تماثلي ميكانيكي معروف، اكتشفت سنة 1901م في حطام سفينة مقابل ساحل جزيرة أنتيكيثيرا اليونانية الواقعة بين كيثيرا وكريت. يُقدَّر أنها صُممت في القرن الثاني قبل الميلاد لحساب المواقع الفلكية. لم تظهر آليات مُعقَّدة يمكن مقارنتها بآلة أنتيكيثيرا حتى القرن الرابع عشر الميلادي.[6]

ساعدت الحيل الميكانيكية في الحساب والقياسات واستعملت لبنان أدوات فلكية كان لها أثرٌ جلي في تطور الملاحة. وضع البيروني خريطة نجوم دائرية [الإنجليزية] في القرن الحادي عشر الميلادي.[7] اُخترع الأسطُرلاب في العصر الهلنستي بين القرنين الثاني والأول قبل الميلاد، وغالباً ما يُنسب إلى أبرخش، وهو عملياً حاسوب تماثلي قادر على على حل مشكلات عديدة في الفلك الكروي، يتكون الأسطُرلاب من ديوبترا وخريطة نجوم دائرية لآلية ميكانيكية لحساب التقويم.[8][9]

جمع الأسطرلاب الكروي بين الأسطرلاب التقليدي وذات الحلق، وصُنع في العالم الإسلامي خلال العصر الذهبي للحضارة الإسلامية.[ب] يُسند أقدم وصف معروف للأسطرلاب الكروي إلى أبو العباس النيريزي، قرابة 892–902. أما شرف الدين الطوسي فقد اخترع الأسطرلاب الخطي، الذي يُسمى أيضاً "عصاة الطوسي"، وكان "قضيباً بسيطاً من الخشب من غير رسوم عليه علامات متدرجة، ومزُوِّد بخط ناظم ووتر مزدوج لعمل القياسات الزاويَّة بمؤشر مثقوب".[10] أما الأسطرلاب الميكانيكي فقد اخترعه أبو بكر الأصفهاني سنة 1235م.[11] واخترع البيروني أول أسطرلاب ميكانيكي فيه تقويم شمسي قمري[12] وتروس متقاطرة قرابة سنة 1000ميلادية.[13]

طُورت المسطرة القطاعية [الإنجليزية] في أواخر القرن السادس عشر الميلادي، استعملت لحل مشكلات تتضمن الضرب والقسم والمثلثات ولحساب الجذور التربيعية والتكعبيبة، وكان لها تطبيقات مهمة في المدفعية ومسح الأراضي والملاحة. أما مقياس السطوح [الإنجليزية]، أو الممساح، فكان أداة يدوية تستعمل لحساب مساحة سطح مغلق من خلال الحركة فوقه.

 
مسطرة حاسبة

اخترع ويليام أوتريد المسطرة الحاسبة في العقد الثالث من القرن السابع عشر بعد فترة قصيرة من نشر مفهوم اللوغاريتم. المسطرة الحاسبة بالأساس هي حاسوب تماثلي مُشغل يدوياً يُنجز الضرب والقسمة، وأضيف إليها لاحقاً حساب المربعات والجذور التربيهية والمكعبات والجذور التعكبية بالإضافة للدوال المتسامية نحو دوال اللوغاريتمات والدوال الأسية والزائدية والمثلثية. ما تزال المساطر الحاسبة متداولة ويمكن استعمالها لإجراء حسابات تكرارية سريعة، وأشهر أمثلتها المسطرة E6B [الإنجليزية] التي تستعمل في حساب المسافات عند التدريب على الطيران أو في بعض الرحلات البسيطة.

 
الآلات الثلاثة ذاتية الحركة التي بناها بيير جاكيه دروز.

بنى صانع الساعات السويسري بيير جاكيه دروز [الإنجليزية] في عقد السبعينيات من القرن الثامن عشر لعبة ميكانيكية (آلة ذاتية التشغيل) يمكنها الكتابة بقلم مع إمكانية لتغيير الإعدادات لإنتاج حروف مختلفة. وهذا يعني أنها كانت تقبل البرمجة الميكانيكية. تُعرض هذه الآلة، إلى جانب آلتين معقدتين أخريتين في متحف الفن والتاريخ (بالفرنسية: Musée d'Art et d'Histoire)‏ في نوشاتيل بسويسرا.[14]

صنع المهندس والرياضي جيوفاني بلانا آلة تقويم دائم بين عامي 1831 و1835م. اعتمدت الآلة على الأسطوانات والبكرات وكانت قادرة على تحديد يوم الأسبوع الموافق لأي يوم في أي سنة ميلادية بين 1 و4000م، بما في ذلك السنوات الكبيسة. اخترع وليم طومسون آلة لتوقع حركة المد والجزر [الإنجليزية] في عام 1872م، وكانت ذات فائدة كبرى في الملاحة قرب السواحل. اعتمدت آلة طومسون على البكرات والأسلاك لحساب توقع لمستوى المد والجزر لموقع محدد.

اعتمد المحلل التفاضلي على آلية ميكانيكية مكونة من الأقراص والبكرات لإنجاز التكاملات لحل المعادلات التفاضلية، وهو يُعد حاسوباً ميكانيكياً تماثلياً، يتكون المحلل من عدد من المكاملات، يكون خرج المكامل هو دخل المكامل التالي أو آلة الرسم. وكان وليم طومسون قد ناقش في سنة 1876م إمكانية إنشاء حاسبات مشابهة، ولكنه أُحبط من عزم الدوران الناتج عن لمكاملات الكرات والأقراص [الإنجليزية].[15] كان تطوير مضخم عزم الدوران [الإنجليزية] هو ما دفع تطوير المحلل.

بدأ ليوناردو توريس كيبيدو في العقد الأخير من القرن التاسع عشر بتطوير سلسلة من الآلات التماثلية القادرة على إيجاذ الجذور الحقيقية والمركبة لعديدات الحدود.[16][17][18][19] ونشرت الأكاديمية الفرنسية للعلوم نتائج أعماله سنة 1901م.[20]

الحاسوب الأول عدل

 
تشارلز بابيج قرابة العام 1850م
 
مخطط لجزء من المحرك التفاضلي [الإنجليزية] الذي صنعه بابيج.
 
المحرك التفاضلي رقم 2 معروضاً ضمن مجموعة المشاريع الثقافية [الإنجليزية] في سياتل

ترجع أصول الحاسوب القابل للبرمجة إلى مهندس الميكانيك والموسوعي الإنكليزي تشارلز بابيج. صاغ بابيج مفهوم الحاسوب الميكيانيكي وصنعه في بدايات القرن التاسع عشر، لذلك يُنظر إليه على أنه والد الحاسوب.[21]

كشف بابيج سنة 1822م، بعد فترة من عمله على محركه التفاضلي [الإنجليزية] عن اختراعه: الحاسوب الميكانيكي، وكان ذلك بورقة بحث أرسلها إلى الجمعية الفلكية الملكية عنوانها: ملاحظات على تطبيق المكننة لحساب الجداول الرياضية والفلكية (بالإنجليزية: Note on the application of machinery to the computation of astronomical and mathematical tables)‏.[22] أدرك بابيج سنة 1833م إمكانية تعميم عمله وإنشاء محرك تحليلي يمكن تزويده ببرنامج دخل وبيانات باستعمال بطاقات مثقوبة، وكان هذه الطريقة شائعة في أيامه لضبط عمل المناسج نحو منسج جَكَرد. أما الخرج فكان طابعة وراسمة منحنيات وجرس، وكانت الآلة قادرة، بالإضافة لذلك، على تثقيب بطاقات لقراءتها لاحقاً. احتوت الآلة على وحدة حساب ومنطق وعلى انسياب للتحكم بصورة تعابير شرطية وحلقات وذاكرة ليكون بذلك التصميم الأول لحاسوب عام يمكن وصفه بأنه مكتمل وفقاً لتورنغ.[23][24]

احتاجت آلة باباج لآلاف القطع الميكانيكية يدوية الصنع، وهذه كانت عقبة رئيسة واجهتها الآلة، ثُمَّ توقف المشروع نهائياً بعد أن أوقفت الحكومة البريطانية التمويل. سبقت آلة باباج عصرها قرناً على الأقل، ويمكن القول أن سبب إخفاق بابيج في إنهاء محركه التحليلي كان الصعوبات المالية والسياسية إلى جانب إصراره على صنع آلة شديدة التعقيد يسبق بها كل أقرانه. أكمل هنري بابيج [الإنجليزية] عمل والده وصنع نسخة مُبسَّطة من وحدة الحساب في المحرك التحليلي سنة 1888م، وقدم عرضاً ناجحاً لكيفية استعمالها في جداول الحوسبة سنة 1906م.

آلات الحساب الميكانيكية الكهربائية عدل

 
آلة حاسبة ميكانيكة كهربائية من سنة 1920 صنعها ليوناردو توريس كيبيدو.

ذكر ليوناردو توريس كيبيدو في عمله الذي نشره سنة 1914 وعنوانه مقالات في الأتمتة (بالإنجليزية: Essays on Automatics)‏ جهود بابيج في إنشاء محرك تفاضلي ميكانيكي ومحرك تحليلي. وصف كيبيدو المحرك التحليلي بأنه تنفيذ لنظرياته حول القدرة الكامنة في الآلات، وجعل مشكلة تصميم هذا المحرك تحدياً لمهاراته بصفته مخترعاً لآلات ميكانيكية كهربائية. تضمن العمل تصميماً لآلة قادرة على حساب قيمة الصيغة   آلياً من أجل مجموعة من القيم المتغيرة. كانت الآلة محكومة ببرنامج قروء فقط تضمَّن بنى متفرَّعة شرطية، قدَّم كيبيدو في هذا العمل أيضاً فكرة حسابات الفاصلة المتحركة.[25][26][27]

عرض كيبيدو في باريس سنة 1920 مقياس حساب ميكيانيكياً كهربائياً في الذكرى المئوية لاختراع مقياس الحساب [الإنجليزية]. تكوَّن المقياس من من وحدة حساب متصلة من عامل يحدد الدخل الذي يكون بصورة أوامر، أما الخرج فيطبع آلياً.[28][29][30] أظهر هذا العرض إمكانية تصنيع محرك تحليلي ميكانيكي كهربائي.[31]

الحواسيب التماثلية عدل

المقالة الرئيسة: حاسوب تماثلي
 
التصميم الميكانيكي الثالث لآلة توقُّع المد والجزر التي صنعها وليام طومسون في الفترة بين 1879–81م

ساعدت الحواسيب التماثلية التي ازداد تعقيدها في النص الأول من القرن العشرين في إنجاز العديد من الحسابات العلمية، واعتمدت هذه الحواسيب عادة على نموذج كهربائي أو ميكانيكي للمشكلة أساساً لبدء الحساب. لكن هذه الحواسيب افتقدت الدقة مقارنة بنظيراتها الرقمية المعاصرة ولم يكن بالإمكان برمجتها بل كانت تُصمَّم لحل مُشكلة محددة سلفاً.[32] كانت آلة توقع المد والجزر [الإنجليزية] التي صنع وليام طومسون نموذجها الأول سنة 1872م أول حاسوب تماثلي معاصر. أما المحلل التفاضلي، الذي صممه جيمس طومسون، شقيق وليام، سنة 1876، فاعتمد الأقراص والعجلات لإنجاز التكاملات لحل المعادلات التفاضلية.[15]

بلغ تصنيع الحواسيب الميكانيكية التماثلية ذروته مع المحلل التفاضلي الذي بناه هارولد لوك هازن وفانيفار بوش في معهد ماساتشوستس للتقانة بدءاً من سنة 1927م. بُني هذا المحلل باستعمال المكاملات الميكانيكية التي صنعها جيمس طومسون ومضخمات عزم الدورات التي اخترعها هنري نيمان (بالإنجليزية: Henry Nieman)‏.

أنهى ظهور الحواسيب الرقمية الإلكترونية في خمسينيات القرن العشرين عصر آلات الحساب الميكانيكية، ولكنها بقيت في الاستعمال خلال الخمسينيات في تطبيقات محددة نحو التعليم (المسطرة الحاسبة) والطيران (نظم التحكم).

الحواسيب الرقمية عدل

الميكانيكية الكهربائية عدل

طورت بحرية الولايات المتحدة بحلول العام 1938م حاسوباً تشابهياً ميكانيكياً كهربائياً صغيراً بما فيه الكفاية ليوضع في غواصة. استعمل هذا الحاسوب لحل مشكلة الحسابات المثلثية المرتبطة بإطلاق طُربيد على هدف متحرك، وسُمِّي حاسوب بيانات الطربيد [الإنجليزية]، وقد طورت نماذج عديدة مشابهة في دول أخرى خلال الحرب العالمية الثانية.

 
نسخة طبق الأصل أعيد تصنيعها من حاسوب زد3 الذي صنعه كونراد سوزه، معروضة في المتحف الألماني بميونيخ بألمانيا.

كانت الحواسيب الرقمية المبكرة ميكانيكية كهربائية، تسحب فيها مفاتيح كهربائية مرحلات ميكيانيكية لإجراء الحسابات. حاسوب زد2 [الإنجليزية] الذي صنعه المهندس الألماني كونراد سوزه في برلين سنة 1939م هو أحد أوائل الحواسيب من هذا النوع. كانت هذه الحواسيب بطيئة في إجراء العمليات، ولم تدم لفترة طويلة، ليحل محلها حواسيب كهربائية بالكامل استعملت الصمامات المفرغة.[33]

 
كونراد سوزه صانع أول حاسوب ميكانيكي كهربائي ذو مُرحِّلات[34][35]

تابع سوزه العمل وصنع في سنة 1941 حاسوباً أكثر تعقيداً أسماه زد3، وكان أول حاسوب ميكانيكي كهربائي رقمي يمكن برمجته.[36][37] بُني زد3 باستعمال 2000 مُرحِّلة وعمل بكلمات طولها 22 بت بتردد 5-10 هرتز.

زوِّد الحاسوب بالبرامج باستعمال شريط رقيق مثقوب، أما البيانات فكانت تُخزَّن في ذاكرة تتسع 64 كلمة تُدخل من لوحة المفاتيح. تشابه هذا الحاسوب مع الحواسيب المعاصرة في مسائل عديدة، منها مثلاً القدرة على إجراء حسابات تتضمن فاصلة متحركة. اعتمد حاسوب سوزه على نظام العد الثنائي، وكان تصميم الآلة أبسط وأسهل من تصميم آلة بابيج الذي اعتمد نظام العد العشري قياساً للتقانات الموجودة في ذلك الزمن.[38] لم يكن زد3 حاسوباً عاماً، ولكن كان بالإمكان توسعته ليصبح كاملاً حسب تورنغ.[39]

تأخر سوزه في صناعة الحاسوب التالي بسبب الحرب العالمية الثاني، ولكنه انتهى من صنع حاسوب زد4 في سنة 1950م وأصبح بذلك أول حاسوب تجاري في التاريخ، وسُلِّم للمعهد الاتحادي السويسري للتقانة في زيورخ.[40] صُنع الحاسوب في شركة أسسها سوزه اسمها: سوزه التضامنية المحدودة (بالألمانية: Zuse Kommanditgesellschaft) اختصاراً Zuse KG، أنشئت سنة 1941م وكانت الشركة الأولى التي تتخصص فقط بتطوير الحواسيب في برلين .[40]

الصممامات المفرعة والدارات الإلكترونية الرقمية عدل

حلت العناصر الإلكترونية في الدارات محل مكافئاتها الميكانيكية والميكانيكية الكهربائي في الوقت نفسه الذي ساد فيه الحساب الرقمي على حساب التماثلي. بدأ تومي فلاورز، وهو باحث في مركز أبحاث مكتب البريد [الإنجليزية] في لندن في ثلاثينيات القرن العشرين، التجار على استعمال الإلكترونيات في مقاسم الهاتف. صُنعت نماذج تجريب سنة 1934، ثم استعملت في إنجاز العمليات بعد 5 سنوات، فحولت جزءًا من شبكة مقاسم الهانف إلى نظام إلكتروني لمعالجة البيانات بالاعتماد على آلاف الصمامات المفرغة.[32] طوَّر جون أتاناسوف وكليفورد بيري من جامعة ولاية آيوا حاسوب بيري وأتاناسوف [الإنجليزية] وجربوه سنة 1942م[41] وكان أول حاسوب "رقمي إلكتروني ذاتي التشغيل".[42] كان هذا الحاسوب ذو تصميم إلكتروني بالكامل، فيه 300 صمام مُفرَّغ مع مكثفات مثبَّتة على أسطوانات دوَّارة تمثِّل الذاكرة.[43]

 
حاسوب كولوسس في أثناء الاستعمال.

نجح مستخرجو التعمية الإنجليز في حديقة بلتشلي خلال الحرب العالمية الثانية في اختراق الاتصالات الألمانية العسكرية المُعمَّاة. كانت آلة إنجما الألمانية هدفاً رئيساً لمستخرجي التعمية الذي استعملوا آلة سميت بُمب (بالإنجليزية: bombe)‏، ولعبت النساء دوراً بارزاً في عملية استخراج المعمى هذه[44][45]

أما لاستخراج مُعمَّى آلات ألمانية أكثر تعقيداً مثل آلة لورينز للتعمية، والتي استعملت عاد لتعمية اتصالات القيادة العليا للجيش الألماني، فقد بنى ماكس نيومان حاسوب كولوسس.[43] استغرقت عملية تصميم الحاسوب وبناؤه 11 شهراً بدءاً من شهر فبراير 1943م.[46] اجتاز كولوسس اختبار للتجريب بنجاح، ثم شُحِن إلى حديقة بلتشلي وسُلِّم في 18 يناير 1944،[47] لبيدأ العمل في استخراج المعمى في 5 فبراير من العام نفسه.[43]

كولوسس هو أول حاسوب إلكتروني رقمي يمكن برمجته،[32] استعملت الصمامات المفرَّغة في بنائه. كان دخل كولوسس شريطاً من الورق، وكان قادراً على معالجة الدخل باستعمال مجموعة متنوعة من العمليات المُعرَّفة حسب جبر بول، لكنه لم يكن كاملاً حسب تورنغ. سُمي هذا الحاسوب بالإصدار الأول (بالإنجليزية: Colossus Mark I)‏، ورقيَّت هذه الآلة إلى إصدارٍ ثان (بالإنجليزية: Colossus Mark II)‏، وصنع منها 9 نسخ فقط، ليكون المجمل، مع الآلة التي رُقِّيت 10 آلات. ضمَّ الإصدار الأول 1500 صماماً والثاني 2400، وكان الإصدارات أسرع بخمسة مرات من الإصدار الأول لحاسوب هَرفرد، وكان استعمالهما أبسط ما سرَّع عملية فك التعمية.[48][49]

 
إنياك هو أول حاسوب إلكتروني كامل حسب تورنغ، استعملته القوات البرية للولايات المتحدة لحساب مسارات المقذوفات.

الحاسوب والمكامل الرقمي الإلكتروني (بالإنجليزية: Electronic Numerical Integrator And Computer)‏‏ تختصر ENIAC،‏ وتُلفظ إنياك،[50] هو أول حاسوب إلكتروني يمكن برمجته يُبنى في الولايات المُتحدة. كان إنياك أسرع من كولوسس وأسهل بالاستعمال وكان كاملاً حسب تورنغ. يُعرَّف البرنامج في إنياك حسب حالة المفاتيح والكبلات. ويلزم إدخاله يدوياً إلى الآلة، بعد أن يُكتب، باستعمال مقابس ومفاتيح. عملت ست نساء في برمجة إنياك، وأُشير لهم معاً باسم "فتيات إنياك" (بالإنجليزية: ENIAC girls)‏.[51][52]

بدأ تطوير إنياك وبناؤه في سنة 1943م تحت إشراف جون ماكلي وجون برسبر إيكيرت في جامعة بنسلفانيا، ودخل الخدمة سنة 1945م. جمع هذا الحاسوب بين سرعة الإلكترونيات العالية وإمكانية البرمجة، ومكَّنه ذلك من حل مشكلات معقدة. كان إنياك قادراً على إنجاز 5000 آلاف عملية جمع أو طرح في الثانية، أسرع بألف مرة من الآلات الأخرى. وكان قادراً أيضاً على حساب الضرب والقسم والجذر التربيعي، وكانت ذاكرته عالية السرعة محدودة بعشرين كلمة فقط، قرابة 80 بايتاً. ولكنه كان هائل الحجم، يزن 30 طناً ويحتاج 200 ألف واط من الاستطاعة الكهربائية لتعذية 18 ألف صمام مُفرَّغ و1500 مُرحِّلة ومئات الآلاف من المقاومة والمكثفات والوشائع.[53]

الحواسيب المعاصرة عدل

مفهوم الحاسوب المعاصر عدل

اقترح آلان تورنغ مفهوم الحاسوب المعاصر في ورقة بحثية نُشرت سنة 1937م عنوانها: "عن الأرقام الحَسُوبة (بالإنجليزية: Computable Numbers)‏،[54] أشار تورنغ في عمله إلى آلة بسيطة سمَّاها (آلة الحوسبة العامة) (بالإنجليزية: Universal Computing machine)‏، وهي تُسمَّى اليوم آلة تورنغ العامة. أثبت تورنغ أن آلة كهذ تستطيع حساب أي عملية حَسُوبة من خلال تنفيذ برنامج مكوَّن من مجموعة تعليمات مخزونة على شريط، وهذا يعني أن إمكانية برمجة الآلة. لقد تمحور تصميم تورنغ حول مفهوم جوهري هو البرنامج المخزون حيث تُخزَّن كل تعليمات الحوسبة في الذاكرة. يُرجع جون فون نيومان الفضل في تطوير الحاسوب الحديث إلى هذا المفهوم المركزي.[55] ما تزال آلات تورنغ مادة للدراسة في نظرية الحوسبة. على فرض إهمال حجم الذاكرة المحدود نظرياً، فإن الحواسيب المعاصرة هي كاملة حسب تورنغ، وهذا يعني أنها قادرة على تنفيذ الخوارزميات تنفيذاً يُجارِي آلة تورنغ العامة.

البرامج المخزونة عدل

المقالة الرئيسة: حاسوب البرنامج المخزون
 
جزء من نسخة طبق الأصل أعيد تجميعها من حاسوب صغير مانشستر.

عملت آلات الحوسبة المبكرة ببرامج ثابتة، لذلك كان التغيير في وظيفتها يتطلَّب تغييراً في توصيل الأسلاك وفي بنية الآلة.[43] ولكن هذا تغيير مع اقتراح استعمال البرامج المخزونة، فأصبحت الآلات تتضمن في تصميمها مجموعة تعليمات، وتدعم تخزين برنامج مُكوَّن من هذه التعليمات في الذاكرة، وتكون تفاصيل الحوسبة في هذا البرنامج. وضع آلان تورنغ الأساس النظري لحاسوب البرنامج المخزون في ورقة بحثية نشرها سنة 1936م. انضم تورنغ في سنة 1945م إلى المختبر الفيزيائي الوطني وبدأ العمل على تطوير حاسوب برنامج مخزون إلكتروني رقمي، وكان تقريره المنشور في السنة نفسها والمعنون: حاسبة إلكترونية مقترحة (بالإنجليزية: Proposed Electronic Calculator)‏ أول مُخددات لآلة من هذا النوع. نشر جون فون نويمان في الوقت نفسه في جامعة بنسلفانيا تقريراً حول الحاسوب الذي يطوره عنوانه: "المسودة الأولى لتقرير عن إدفاك" (بالإنجليزية: First Draft of a Report on the EDVAC)‏.[32]

كانت آلة مانشستر التجريبية صغيرة النطاق الشهيرة باسم صغير مانشستر (بالإنجليزية: Manchester Baby)‏ أول حاسوب برنامج مخزون في العالم. بناها فريدريك وليامز وتوم كِلبرن [الإنجليزية] وجيوف توتيل [الإنجليزية] في جامعة مانشستر في إنجلترا، نجحت الآلة في تشغيل أول برامجها في 21-06-1948م.[56] صُمِّم هذا الحاسوب بالأساس ليكون منصة اختبار لأنبوب ويليامز: أول أداة تخزين رقمية تدعم ميزة الوصول العشوائي.[57] وُصِف صغير مانشستر سنة 1998م في مراجعة نقدية بأنه "صغير وبُدائي"، ولكنه كان أول آلة عاملة تضم كل العناصر الرئيس لحاسوب إلكتروني معاصر.[58] بعد أن ظهرت جدوى تصميم صغير مانشستر، بدأ مشروع جديد في الجامعة لتطويره إلى حاسوب يمكن الاستفادة منه عملياً، ونتج عن ذلك الإصدار الأول لحاسوب مانشستر (بالإنجليزية: Manchester Mark 1)‏.

أصبح الإصدار الأول لحاسوب مانشتسر سريعاً الإصدار الأول لحاسوب فيرانتي [الإنجليزية]، الذي كان أول حاسوب عام تجاري عام الاستخدام[59] كما يدل الاسم، فقد بنت فيرانتي هذا الحاسوب لجامعة مانشستر، وسلَّمته في فبراير 1951م. صُنِعت سبعة حواسيب أخرى على الأقل من الإصدار نفسه بين عامي 1953 و1957م، سُلِّم واحد منها إلى مختبرات شركة شل في أمستردام.[60] In October 1947 the directors of British catering company J. Lyons & Company decided to take an active role in promoting the commercial development of computers. Lyons's LEO I computer, modelled closely on the Cambridge EDSAC of 1949, became operational in April 1951[61] and ran the world's first routine office computer job.

جريس هوبر هي أول من طوَّر مُصرِّف للغة برمجة.[2]

الترانزستورات عدل

المقالات الرئيسة: ترانزستور وتاريخ الترانزستور
طالع أيضًا: موسفت
 
نسخةٌ طبق الأصل من أول ترانزستور وحيد وصلة، عرضته لوسنت تكنولوجيز عام 1997م بمناسبة مرور 50 سنة على صناعة أول ترانزستور ثنائي القطبية.

اقترح جوليوس إدغار ليلينفيلد مبدأ ترانزستور الأثر الحقلي سنة 1925م، وصنع جون باردين ووالتر براتين في أثناء عملهما بإشراف وليم شوكلي في مختبرات بل ترانزستور التلامس النقطي في سنة 1947م، ليكون أول ترانزستور مصنوع، ثم صنع شوكلي الترانزستور ثنائي القطب سنة 1948م.[62][63] حلَّت الترانزستورات محل الصِّمامات المفرغة في تصميم الحواسيب بدءاً من سنة 1955م، وكان هذا الاستبدال هو بداية الجيل الثاني من الحواسيب. للترانزستورات فوائد عديدة مقارنةً بالصِّمامات المُفرَّغة، هي أصغر حجماً وأقل استهلاكاً للطاقة، وأقل إشعاعاً للحرارة، وأكثر موثوقية وذات عمر خدمة أطول. أمكن للحاسوب، بعد استعمال الترانزستور، أن يحوي عشرات الآلاف من الدارات المنطقية في حيز صغير نسبياً، لكن الترانزستورات الأولى كانت كبيرة نسبياً ويصعب تصنيعها على نطاق واسع، لذلك فقد كان استعمالها محدوداً بعدد من التطبيقات المتخصصة.[64]

نجح فريق من الباحثين في جامعة مانشستر بإشراف توم كلبرن [الإنجليزية] في بناء حاسوب باستعمال الترانزستورات الجديدة،[65] فصنعوا الحاسوب الترانزستوري [الإنجليزية] الأول في سنة 1953م. واكتملت النسخة الثانية في شهر أبريل 1955م. لم يتخلَّ الحاسوب الترانزستوري عن الصمامات تماماً، بل استعملها في توليد نبضات الساعة بتردد 125 ألف هرتز وللكتابة والقراءة من الذواكر الأسطوانية. أما الحاسوب الأول الذي بُنِي من غير صمامات فكان هَرُوِل كاديت [الإنجليزية] سنة 1955م،[66] والذي صُنِع في مؤسسة الطاقة الذرية البريطانية في هَرُوِل بأكسفوردشاير [الإنجليزية].[66][67]

 
ترانزستور الأثر الحقلي للأكاسيد المعدنية لأشباه الموصلات، وفيه: البوابة (G)، والركيزة (B)، والمصدر (S) والمَصِرف (D). تُفصَل البوابة عن الركيزة بطبقة عازلة.

صنع محمد عطا الله وداون كانغ ترانزستور الأثر الحقلي للأكاسيد المعدنية لأشباه الموصلات المعروف اختصراً بالاسم موسفت (بالإنجليزية: MOSFET)‏ في مختبرات بل سنة 1959م.[68] كان هذا أول ترانزستور مضغوط يمكن تصغيره صناعته على نطاق واسع لتطبيقات متنوعة.[64] لأن تصنيع المُوسْفِت ممكن بمقاييس مختلفة ذات كثافة عالية مقارنة بالترانزستور ثنائي القطبية،[69][70] ولأن استهلاكه للطاقة منخفض، أصبح من الممكن بناء دارات متكاملة عالية الكثافة.[71][72] تجاوزت استعمالات الموسفت معالجات البيانات، واستخدمت ترانزستورات الموسفت بوصفها عنصر تخزين وصنعت منها خلايا ذاكرة، فحلت بذلك محل الذواكر مغناطيسية النواة التي استعملت في الحواسيب المبكرة. أدى تطوير الموسفت إلى تصنيع الحواسيب الصِغرية.[73] ترانزستور الموسفت هو الأكثر استعمالاً في الحواسيب،[74][75] وهو وحدة البناء الرئيسة في الإلكترونيات الرقمية،[76] وقوة دافعة لعصر المعلومات.[77][78]

الدارات المتكاملة عدل

المقالات الرئيسة: دارة متكاملة واختراع الدارة المتكاملة
طالع أيضًا: عملية سطحية ومعالج صغري
 
تُغلَّف الدارات المتكاملة عادة بمحيفظات من اللدائن أو المعدن أو الخزف لحمايتها من الضرر ولتسهيل تجميعها ضمن الدارة الإلكترونية.

كانت القفزة الكبيرة التالية في قوة الحوسبة هي الدارات المتكاملة. كان جيوفري دامر [الإنجليزية]، وهو مهندس إلكترونيات يعمل في مؤسسة الرادار الملكية [الإنجليزية] في وزارة دفاع المملكة المتحدة، أول من طرح مفهوم الدارة المتكاملة في ورقة بحثية شارك فيها في مؤتمر عنوانه: "ندوة حول التقدم المحرز في جودة المكونات الإلكترونية" (بالإنجليزية: Symposium on Progress in Quality Electronic Components)‏ عُقد في واشنطن في 7 مايو 1952.[79]

صنع جاك كيلبي في تكساس إنسترومنتس وروبرت نويس في فيرتشايلد لأشباه الموصلات أول الدارات المتكاملة.[80] كتب كيلبي أفكاره الأولى حول الدارات المتكاملة في شهر يوليو سنة 1958م،[81] ونجح بتنفيذها في 12 سبتمبر 1958م. وصف كيلبي ما صنعه في براءة الاختراع كما يأتي: "تركيب من أشباه الموصلات ... تكون كل مكونات الدارة الألكترونية فيه متكاملة" (بالإنجليزية: a body of semiconductor material ... wherein all the components of the electronic circuit are completely integrated)‏[82][83] لم يكن اختراع كيلبي في الواقع دارة متكاملة مطبوعة على رقاقة واحدة،[84] بل كان دارة متكاملة هجينة [الإنجليزية] فيها أسلاك توصيل خارجية، لذلك كانت تصنيعها على نطاق واسع صعباً.[85]

وضع نويس مفهومه الخاص عن الدارات المتكاملة بعد نصف سنة من كيلبي،[86] وكان اختراعه هو أول دارة متكاملة مطبوعة على رقاقة واحدة،[87][85] وحلَّت رقاقته مشكلات عديدة لم تستطع رقاقة كيلبي حلها. كانت رقاقة نويس مصنوعة من السيلكون، في حين حين أن رقاقة كيلبي كانت مصنوعة من الجرمانيوم. صُنعت رقاقة نويس باستعمال تقنية العملية السطحية التي طورها زميله في فيرتشايلد لأشباه الموصلات جان هورني.[88][89][90]

الدارات المتكاملة المعاصرة المطبوعة على رقاقة واحدة مكونة في أغلبها من أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية، وتبنى باستعمال موسفت.[91] أقدم مثال معروف لدارة متكاملة مصنوعة من أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية هو رقاقة فيها 16 ترانزستوراً بناها فريد هايمن وإستيفن هوفشتاين سنة 1962م في شركة راديو أمريكا.[92] أطلقت شركة الإلكترونيات الصغرية العامة لاحقاً أول دارة متكاملة مصنوعة من أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية لأغراض تجارية سنة 1964م،[93] وكانت من تطوير روبرت نورمان.[92] بعد أن طوَّر روبرت كيرون ودونالد كلين [الإنجليزية] وجون سارس ترانزستورات أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية ذات البوابة ذاتية المحاذاة [الإنجليزية] من السيلكون في مختبرات بل سنة 1967م، نجح فيدريكو فاجين في تطوير دارات متكاملة من أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية ذات بوابة ذاتية المحاذاة من السيلكون في فيرتشايلد لأشباه الموصلات سنة 1968م.[94]وأصبح موسفت بعدها المكون الأكثر أهمية في الدارات المتكاملة المعاصرة.[91]

 
Die photograph of a MOS 6502, an early 1970s microprocessor integrating 3500 transistors on a single chip

نتج عن تطوير الدارات المتكاملة باستعمال أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية اختراع المعالجات الصغرية،[95][96] وكان فاتحةً لعصر جديد سادت فيه الحواسيب الشخصية بوصفها منتجات تجارية. لا يوجد توافق حول من هو المعالج الصغري الأول بسبب عدم التوافق حول تعريف ما هو المعالج الصغري بالأصل، ولكن يُقبل على نطاق واسع أن المعالج الصغري الأول المصنوع على رقاقة واحدة كان إنتل 4004،[97] صنعه فيدريكو فاجين باستعمال تقانة الدارات المتكاملة المكونة من أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية ذات البوابة السلكونية،[95] بمساعدة تيد هوفمان [الإنجليزية] وماساتوشي شيما [الإنجليزية] وستانلي مزور [الإنجليزية] في إنتل.[ج][99]نجحت تقانة الدارات المتكاملة المكونة من أشباه الموصلات والأكاسيد المعدنية في بدايات سبعينيات القرن العشرين بصناعة رقاقة واحدة فيها أكثر من 10 آلاف ترانزستور.[72]

النظام على رقاقة هو حاسوب كامل على رقاقة واحدة لا تزيد أبعادها عن قطعة نقد.[100] ليس بالضرورة أن تحتوي دائماً على ذاكرة وصول عشوائي والذاكرة الوميضية، في حالات عدم وجودها تُضاف ذاكرة الوصول العشوائي مباشرة فوق الرقاقة (تُسمى التقنية عندها مُحيفِظة على المُحيفِظة [الإنجليزية]) أو تحتها (على الوجه المعاكس من لوحة الدارة)، في حين تضاف الذاكرة الوميضية عادةً إلى جانب الرقاقة، والهدف من ذلك هو تقليل المسافة التي تقطعها الإشارات وبالتالي زيادة سرعة نقل البيانات.

الحواسيب المحمولة والمنقولة عدل

المقالات الرئيسة: حاسوب منقول وحاسوب محمول

كان الحواسيب المنقولة الأولى ثقيلة الوزن وتحتاج إلى توصيل بمنابع الطاقة الكهربائية توصيلاً دائماً، مثلاً الحاسوب آي بي إم 5100 كان يزن قرابة 23 كغ، أما الحاسوبين أوسبرن 1 [الإنجليزية] وحاسوب كومباك المنقول فكانا أخف وزناً خفة ملحوظة ولكنهما احتاجا توصيلاً دائماً بمنبع للطاقة الكهربائية. أما الحواسيب المحمولةالمبكرة، فألغت الحاجة للتوصيل بالمنبع لأنها اشتملت على بطاريات مدمجة، مثل حاسوب بوصلة غريد [الإنجليزية]. استمرت عملية تصغير العتاد وموارد الحوسبة وتحسين عمر البطاريات حتى أصبحت الحواسيب المحمولة خياراً شائعاً منذ العقد الأول من القرن الواحد والعشرين.[101] ساعدت هذه التحسينات المصنعين على تصغير العتاد موارد الحوسبة لتُستعمل في الهواتف المحمولة أيضاً في الفترة نفسها.

تدعم الهواتف الذكية والحواسيب اللوحية أنظمة تشغيل متنوعة وهي أجهزة الحاسوب السائدة في السوق،[102] بحتوي كل من هذه الحواسيب على نظام على رقاقة، وهي كما تقدم، حاسوب كامل على رقاقة لا تزيد أبعادها عن قطعة نقد معدنية.[100]

التصنيف عدل

طالع أيضًا: تصنيف الحواسيب

حسب المعمارية عدل

حسب الأبعاد ومعيار التصنيع والغرض من الاستعمال عدل

العتاد عدل

المقالات الرئيسة: عتاد حاسوب ووحدة معالجة مركزية ومعالج صغري
Video demonstrating the standard components of a "slimline" computer

يشمل مصطلح العتاد كل الأجزاء المادية الملموسة من الحاسوب: الرقائق الإلكترونية مثل بطاقة الرسوميات وبطاقة الصوتيات وبطاقة الذاكرة واللوحة الأم، والدارات الكهربائي مثل وحدة التغذية الكبلات وأجهزة الإدخال والإخراج مثل لوحة المفاتيح والطابعة.

تاريخ عتاد الحوسبة عدل

المقالة الرئيسة: تاريخ عتاد الحوسبة
الجيل الأول
(ميكانيكي/ميكانيكي كهربائي)		 الحاسبات آلة باسكال الحاسبة، مقياس الحساب [الإنجليزية]، المحرك التفاضلي [الإنجليزية]، Quevedo's analytical machines
آلات يُمكن برمجتها منسج جَكَرد، المحرك التحليلي، حاسوب هرفرد (الأول، الثاني، IBM SSEC، زد1، زد2, زد3
الجيل الثاني
(الصمامات المُفرَّغة)		 الحاسبات حاسوب بيري وأتاناسوف [الإنجليزية] (ABC)، IBM 604, UNIVAC 60, UNIVAC 120
آلات يُمكن برمجتها كولوسس، إنياك، Manchester Baby, EDSAC, مانشستر مارك 1, Ferranti Pegasus, Ferranti Mercury, CSIRAC, EDVAC, UNIVAC I, IBM 701, IBM 702, IBM 650, زد 22
الجيل الثالث
(discrete transistors and SSI, MSI, LSI integrated circuits)		 الحواسب المركزية IBM 7090, IBM 7080, IBM System/360, BUNCH
الحواسيب الصغيرة HP 2116A, IBM System/32, IBM System/36, LINC, PDP-8, PDP-11
الحواسب المكتبية HP 9100
الجيل الرابع
(دارت متكاملة تكاملاً وسيع النطاق (VLSI))		 Minicomputer VAX, IBM AS/400
4-bit microcomputer إنتل 4004، إنتل 4040
8-bit microcomputer إنتل 8008، إنتل 8080، موتورولا 6800، موتورولا 6809، MOS Technology 6502, زلوغ زد 80
16-bit microcomputer إنتل 8088, Zilog Z8000, WDC 65816/65802
32-bit microcomputer إنتل 80386، بنتيوم، موتورولا 68000 [الإنجليزية]، ARM
64-bit microcomputer[د] Alpha, MIPS, PA-RISC, PowerPC, SPARC, x86-64, ARMv8-A
الأنظمة المُضمَّنة إنتل 8048 [الإنجليزية]، إنتل 8051
الحاسوب الشخصي مكتبي، منزلي، محمول، لوحي، ملبوس، مساعد رقمي شخصي (PDA).
نظري أو قيد التجريب حاسوب كمومي IBM Q System One
Chemical computer
DNA computing
Optical computer
Spintronics-based computer
Wetware/Organic computer

مواضيع أخرى مرتبطة بالعتاد عدل

الأجهزة الطرفية
(الإدخال والإخراج)		 إدخال فأرة، لوحة مفاتيح، عصا القيادة، ضوئية، آلة تصوير، لويحة بيانية، لاقط صوت
إخراج شاشة، طابعة، مكبرات الصوت
إدخال وإخراج شاشات اللمس، مبرقة كاتبة
مساري قصيرة المدى آر إس 232 (RS-232)، واجهة النظام الحاسوبي الصغير (SCSI)، مسرى الربط البيني للمكونات المحيطية (PCI)، المسرى التسلسلي العام (USB)
طويلة المدى (شبكات الحاسوب) إثرنت، أسلوب النقل اللاتزامني (ATM)،الواجهة البينية للبيانات الموزعة بالألياف (FDDI)

يضم الحاسوب عام الاستعمال أربعة مكونات رئيسة: وحدة الحساب والمنطق ووحدة المعالجة المركزية والذواكر ووحدات الإدخال والإخراج. تتصل هذه المكونات فيما بينها باستعمال المساري التي غالباً ما تكون مجموعة من الأسلاك. في داخل كل من هذه المكونات دارات إلكترونية صغيرة قد يصل عددها إلى المليارات، يمكن تشغيلها أو إيقافها باستعمال ترانزستور. تُمثّل كل دارة بتًا واحدًا من المعلومات، لو شُغِّلت فهي تُمثِّل القيمة "1" ولو أُوقِفت تُمثِّل القيمة "0".

أجهزة الإدخال عدل

تساعد أجهزة الإدخال الحاسوب على استقبال بيانات غير معالجة لمعالجتها وإرسالها للخرج.

أجهزة الإخراج عدل

وهي الوسائل التي يمكن فيها استعراض نانج معالجة الأوامر، سواء بصرياً أو سمعياً أو عبر الطباعة على وسيط مادي، من الأمثلة عنها:

وحدة التحكم عدل

المقالة الرئيسة: تصميم وحدة المعالجة المركزية
 
مثال عن كيفية قراءة وحدة التحكم لتعليمة متوافقة مع معمارية ميبس.

تدير وحدة التحكم مكونات الحاسوب الأخرى، وتُسمَّى أحياناً نظام التحكم أو المُتحكِّم المركزي. وظيفتها الرئيسة قراءة تعليمات البرنامج وتفسيرها، أي فك ترميزها، ثم تحويلها إلى إشارات تحكم تُفعِّل أجزاء أخرى من الحاسوب.[ه] يمكن لوحدات التحكم في الحواسيب المتقدمة أن تُغير ترتيب تنفيذ بعض التعليمات لتحسين الأداء.

عداد البرنامج هو عنصر رئيس مشترك في تصاميم وحدات المعالجة المركزية، وهو موقع في الذاكرة يُسمَّى سجلاً ويحتفظ بعنوان الذاكرة للتعليمة التي ستقرأ تالياً.[و]

تعمل وحدة التحكم كما يأتي:[ز]

  1. قراءة رموز التعلمية التالية من الموقع المحدَّد بالعنوان الموجود في عداد البرنامج.
  2. فك الرمز الرقمي للتعلمية والحصول على مجموعة من الأوامر أو الإشارات لتطبيقها على مكونات أخرى
  3. زيادة قيمة عداد البرنامج ليشير إلى موقع التعليمة التالية في الذاكرة.
  4. قراءة البيانات التي تحتاجها التعليمة من الذاكرة أو من أداة دخل مثلاً، يكون موقع أو مصدر البيانات مُحدداً بالرموز الرقمية التي تكوِّن التعليمة نفسها.
  5. جلب البيانات الضرورية لوحدة الحساب والمنطق.
  6. لو كانت تنفيذ التعليمة يحتاج استعمالاً مخصصاً للعتاد، أرسل الأوامر اللازمة للعتاد لعمل العملية المطلوبة.
  7. كتابة ناتج عمل وحدة الحساب والمنطق في الذاكرة أو في سجل أو عرضه على أداة خرج.
  8. عودة إلى الخطوة الأولى.

إن عداد البرنامج هو موقع تخرين في الذاكرة، ويمكن تغيير قيمته بعمليات حسابية. إضافة 100 مثلاً إلى قيمة عداد البرنامج ستسبب قراءة التعليمة التي تقع بعد 100 تعليمة من موقع التنفيذ الحالي. تُسمى عملية تعديل قيمة عداد البرنامج بالقفز، وهي تسمح إنشاء عناصر التحكم بالانسياب نحو بنى الاختيار وبنى التكرار.

تتابع العمليات الذي تجريه وحدة التحكم لمعالجة عملية ما هو برنامج حاسوب صغير بحد ذاته، وفي بعض تصاميم وحدات المعالجة المعقدة يُنظِّم متتبع صغري هذا المسألة بتنفيذ نص برمجي صغري يسبب حصول ما سبق.

وحدة المعالجة المركزية عدل

المقالات الرئيسة: وحدة معالجة مركزية ومعالج صغري

تُعرف وحدة الحساب والمنطق مع المسجلات باسم وحدة المعالجة المركزية. صُنعت وحدات المعالجة المُبكِّرة من مكونات منفصلة، لكنها تُنشئ منذ سبعينيات القرن العشرين على دارة متكاملة واحدة من مصنوعة من الأكاسيد المعدنية لأشباه الموصلات، وتُسمَّى معالجاً صغرياً.

وحدة الحساب والمنطق (ALU) عدل

المقالة الرئيسة: وحدة الحساب والمنطق

تُنجِز هذه الوحدات نوعين من العمليات: الحسابية والمنطقية.[103] قد تكون العمليات الحسابية التي تجريها وحدة الحساب والمنطق محصورة بالجمع والطرح فقط، وقد تشمل الضرب والقسمة والدوال المثلثية نحو الجيب وجيب التمام والجذور التربيعية. تدعم بعض الوحدات فقط الأعداد الصحيحة في حين تشمل عمليات بعضها الأعداد ذات الفواصل مع درجات دقة مختلفة. يكون كل حاسوب قادراً في العموم على تبسيط العمليات المعقدة إلى عدد من العمليات البسيطة التي يمكن أن ينفذها، ولكن الوقت المستغرق لعمل سيكون أكبر. تنفَّذ الوحدة عمليات منطقية ويكون خرجها قيماً منطقية أي إما 0 وإما 1. من العمليات المنطقية: النفي والعطف المنطقي والفرق المنطقي. تستعمل هذه العمليات لبناء عبارات منطقية أكثر تعقيداً مثل التعابير الشرطية.

تتضمن المعالجات العددية الفائقة وحدات حساب ومنطق متعددة، ويسمح لها هذا بمعالجة تعليمات متعددة على التوازي.[104] تستطيع المعالجات الرسومية والحواسب التي تحتوي ميزات مثل التعليمات الوحيدة البيانات المتعددة (SIMD) والتعليمات المتعددة والبيانات المتعددة (MIMD) أن تُنفِّذ علميات حسابية على المُتجَّهات والمصفوفات.

الذاكرة عدل

المقالة الرئيسة: ذاكرة حاسوب
 
Magnetic-core memory (using magnetic cores) was the computer memory of choice in the 1960s, until it was replaced by semiconductor memory (using MOS memory cells).

الذاكرة في الحاسوب هي مجموعة من الخلايا التي يمكن كتابة الأرقام فيها أو كتابتها. تخزِّن كل خلية رقماً واحداً ويكون لها مُعرِّف مميز يُسمَّى عنوانها. ويمكن بعدها للحاسوب أن يجري عمليات حسابية على القيم المُخزَّنة في الخلايا باستعمال عنواينها. المعلومات المخزنة في الذاكرة مجرَّدة، ويمكن أن تستعمل لتثميل أي شيء: حرف أبجدي أو عدد رياضي أو حتى تعليمة من تعليمات الحاسوب ولا تميز الذاكرة بينها، وتكون عملية التمييز من مهام البرمجيات.

تخزِّن كل خلية في الحواسيب المعاصرة عدداً ثنائياً مكون من مجموعة من 8 بتات تُسمَّى بايتاً. يمكن لكل بايت أن يُمثِّل 256 رقماً مختلفاً (28 = 256) تتراوح بين 0 إلى 255 أو بين −128 إلى +127. أما لتخزين أعداد أكبر فتُستعمل مجموع من البايتات المتتالية، اثنان أو أربعة أو ثمانية.

When negative numbers are required, they are usually stored in two's complement notation. Other arrangements are possible, but are usually not seen outside of specialized applications or historical contexts. A computer can store any kind of information in memory if it can be represented numerically. Modern computers have billions or even trillions of bytes of memory.

The CPU contains a special set of memory cells called registers that can be read and written to much more rapidly than the main memory area. There are typically between two and one hundred registers depending on the type of CPU. Registers are used for the most frequently needed data items to avoid having to access main memory every time data is needed. As data is constantly being worked on, reducing the need to access main memory (which is often slow compared to the ALU and control units) greatly increases the computer's speed.

Computer main memory comes in two principal varieties:

RAM can be read and written to anytime the CPU commands it, but ROM is preloaded with data and software that never changes, therefore the CPU can only read from it. ROM is typically used to store the computer's initial start-up instructions. In general, the contents of RAM are erased when the power to the computer is turned off, but ROM retains its data indefinitely. In a PC, the ROM contains a specialized program called the BIOS that orchestrates loading the computer's operating system from the hard disk drive into RAM whenever the computer is turned on or reset. In embedded computers, which frequently do not have disk drives, all of the required software may be stored in ROM. Software stored in ROM is often called firmware, because it is notionally more like hardware than software. Flash memory blurs the distinction between ROM and RAM, as it retains its data when turned off but is also rewritable. It is typically much slower than conventional ROM and RAM however, so its use is restricted to applications where high speed is unnecessary.[ح]

In more sophisticated computers there may be one or more RAM cache memories, which are slower than registers but faster than main memory. Generally computers with this sort of cache are designed to move frequently needed data into the cache automatically, often without the need for any intervention on the programmer's part.

وحدات الإدخال والإخراج عدل

المقالة الرئيسة: وحدات الإدخال والإخراج
 
شاشة اللمس هي مثال عن جهاز يمثل وحدة دخل وخرج معاً.

وحدات الدخل والخرج هي الوسائل التي يتبادل فيها الحاسوب المعلومات مع العالم المحيط.[106] تسمَّى الأجهزة التي تؤدي وظائف الدخل والخرج بالطرفيات.[107] تشمل الطرفيات في حاسوب شخصي أجهزة الدخل مثل الفأرة ولوحة مفاتيح حاسوب، وأجهزة الخرج مثل الشاشة والطابعة. بعض الأجهزة مثل شاشة اللمس تكون جهاز إدخال وإخراج في الوقت نفسه.

Multitasking عدل

المقالة الرئيسة: Computer multitasking

While a computer may be viewed as running one gigantic program stored in its main memory, in some systems it is necessary to give the appearance of running several programs simultaneously. This is achieved by multitasking i.e. having the computer switch rapidly between running each program in turn.[108] One means by which this is done is with a special signal called an interrupt, which can periodically cause the computer to stop executing instructions where it was and do something else instead. By remembering where it was executing prior to the interrupt, the computer can return to that task later. If several programs are running "at the same time". then the interrupt generator might be causing several hundred interrupts per second, causing a program switch each time. Since modern computers typically execute instructions several orders of magnitude faster than human perception, it may appear that many programs are running at the same time even though only one is ever executing in any given instant. This method of multitasking is sometimes termed "time-sharing" since each program is allocated a "slice" of time in turn.[109]

Before the era of inexpensive computers, the principal use for multitasking was to allow many people to share the same computer. Seemingly, multitasking would cause a computer that is switching between several programs to run more slowly, in direct proportion to the number of programs it is running, but most programs spend much of their time waiting for slow input/output devices to complete their tasks. If a program is waiting for the user to click on the mouse or press a key on the keyboard, then it will not take a "time slice" until the event it is waiting for has occurred. This frees up time for other programs to execute so that many programs may be run simultaneously without unacceptable speed loss.

المعالجة المتعددة عدل

المقالة الرئيسة: معالجة متعددة
 
Cray designed many supercomputers that used multiprocessing heavily.

تُصمم بعض الحواسيب لتوزع عملها على وحدات معالجة مركزية عديدة باستعمال تقانة تُسمَّى المعالجة المتعددة، اختصت هذه التقانة بالحواسيب الكبيرة ذات قدرات المعالجة العالية مثل الحواسيب الفائقة والمركزية والخوادم فيما سبق، ولكنها أصبحت متوفرة في الحواسيب الشخصية والحواسيب المحمولة، خاصة بهيئة معالج متعدد النوى.

يكون للحواسيب الفائقة عادةً معمارية فريدة تختلف عن معمارية حواسيب البرامج المخزونة والحواسيب عامة الاستعمال.[ط] وتحتوي في الغالب على آلاف وحدات المعالجة المركرية ومساري مخصصة عالية السرعة وعتاد مصمم لدعم الحوسبة. تستعمل هذه الحواسيب عادة في إنجاز محاكاة كبرى بالحاسوب وفي تصيير واسع النطاق للرسوميات وفي تطبيقات التعمية.

البرمجيات عدل

المقالة الرئيسة: برمجية

تشمل كلمة "البرمجيات" أجزاء الحاسوب التي ليس لا هيئة مادية، مثل البرامج والبيانات والمكتبات والبروتوكول، وتتكون من معلومات مرموزة أو تعليمات، على عكس العتاد الذي يُبنى منه الحاسوب. تُقسم البرمجيات عادةً إلى برمجيات النظم وبرمجيات تطبيقية، ويشمل المفهوم أيضاً بيانات لا يمكن تنفيذها كما تُنفَّذ البرامج مثل مستندات توثيق البرمجيات.

تحتاج البرمجيات والعتاد بعضهما البعض، ولا يمكن لأحدهما أن يعمل بمعزلٍ عن الآخر. لكن البرمجيات تكون مستقلة عن العتاد عموماً، أي يمكن استعمالها مع غير قيود صارمة تحدد العتاد المطلوب، أما البرمجيات التي لا تعمل إلا مع نوع محدد من العتاد بالبرمجيات الثابتة مثل النظام الأساسي للإدخال والإخراج.

أنظمة التشغيل / برمجيات النُظم يونكس وتوزيعة برمجيات بيركلي (BSD) نظام يونكس الخامس، IBM AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), IRIX, List of BSD operating systems
لينُكس قائمة توزيعات لينكس، مقارنة بين توزيعات لينكس
مايكروسوفت ويندوز ويندوز 95، ويندوز 98، ويندوز إن تي، ويندوز 2000، ويندوز الألفية، ويندوز إكس بي، ويندوز فيستا، ويندوز 7، ويندوز 8, ويندوز 8.1، ويندوز 10، ويندوز 11
نظام تشغيل الأقراص (DOS) 86-DOS (QDOS), IBM PC DOS, MS-DOS, DR-DOS, FreeDOS
Macintosh operating systems Classic Mac OS, macOS (previously OS X and Mac OS X)
Embedded and real-time List of embedded operating systems
تجريبية Amoeba, Oberon–AOS, Bluebottle, A2, Plan 9 from Bell Labs
مكتبات برمجية Multimedia DirectX, OpenGL, OpenAL, Vulkan (API)
Programming library C standard library, Standard Template Library
لبانات (حوسبة) بروتوكولات حزمة بروتوكولات الإنترنت (TCP/IP)، Kermit, FTP, HTTP, SMTP
File format HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG
واجهة مستخدم واجهة مستخدم رسومية (WIMP) Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM, Aqua
Text-based user interface واجهة أوامر سطرية، Text user interface
Application Software حزمة مكتبية Word processing, النشر المكتبي، العروض التقديمية، قواعد البيانات, Scheduling & Time management, Spreadsheet, Accounting software
الوصول للإنترنت المتصفح, عميل البريد الإلكتروني، مخدم الويب، Mail transfer agent, التراسل الفوري
التصميم والتصنيع Computer-aided design, Computer-aided manufacturing, Plant management, Robotic manufacturing, Supply chain management
الرسوميات Raster graphics editor, Vector graphics editor, 3D modeler, Animation editor, 3D computer graphics, Video editing, Image processing
الصوتيات Digital audio editor, Audio playback, Mixing, Audio synthesis, Computer music
هندسة البرمجيات Compiler, Assembler, Interpreter, Debugger, Text editor, Integrated development environment, Software performance analysis, Revision control, Software configuration management
Educational Edutainment, Educational game, Serious game, Flight simulator
Games Strategy, Arcade, Puzzle, Simulation, First-person shooter, Platform, Massively multiplayer, Interactive fiction
Misc Artificial intelligence, Antivirus software, Malware scanner, Installer/Package management systems, File manager

لغات البرمجة عدل

There are thousands of different programming languages—some intended for general purpose, others useful for only highly specialized applications.

Lists of programming languages Timeline of programming languages, List of programming languages by category, Generational list of programming languages, List of programming languages, Non-English-based programming languages
لغات تجميع شهيرة ARM, MIPS, x86
لغات برمجة شهيرة عالية المستوى Ada, BASIC, C, C++, C#, COBOL, Fortran, PL/I, REXX, Java, Lisp, Pascal, Object Pascal
لغات إخطاطية شهيرة Bourne script، جافا سكريبت، بايثون، روبي، بيرل

Programs عدل

The defining feature of modern computers which distinguishes them from all other machines is that they can be programmed. That is to say that some type of instructions (the program) can be given to the computer, and it will process them. Modern computers based on the von Neumann architecture often have machine code in the form of an imperative programming language. In practical terms, a computer program may be just a few instructions or extend to many millions of instructions, as do the programs for word processors and web browsers for example. A typical modern computer can execute billions of instructions per second (gigaflops) and rarely makes a mistake over many years of operation. Large computer programs consisting of several million instructions may take teams of programmers years to write, and due to the complexity of the task almost certainly contain errors.

معمارية البرامج المخزونة عدل

المقالات الرئيسة: برمجة وبرنامج (حاسوب)
 
Replica of the Manchester Baby, the world's first electronic stored-program computer, at the Museum of Science and Industry in Manchester, England

This section applies to most common RAM machine–based computers.

In most cases, computer instructions are simple: add one number to another, move some data from one location to another, send a message to some external device, etc. These instructions are read from the computer's memory and are generally carried out (executed) in the order they were given. However, there are usually specialized instructions to tell the computer to jump ahead or backwards to some other place in the program and to carry on executing from there. These are called "jump" instructions (or branches). Furthermore, jump instructions may be made to happen conditionally so that different sequences of instructions may be used depending on the result of some previous calculation or some external event. Many computers directly support subroutines by providing a type of jump that "remembers" the location it jumped from and another instruction to return to the instruction following that jump instruction.

Program execution might be likened to reading a book. While a person will normally read each word and line in sequence, they may at times jump back to an earlier place in the text or skip sections that are not of interest. Similarly, a computer may sometimes go back and repeat the instructions in some section of the program over and over again until some internal condition is met. This is called the flow of control within the program and it is what allows the computer to perform tasks repeatedly without human intervention.

Comparatively, a person using a pocket calculator can perform a basic arithmetic operation such as adding two numbers with just a few button presses. But to add together all of the numbers from 1 to 1,000 would take thousands of button presses and a lot of time, with a near certainty of making a mistake. On the other hand, a computer may be programmed to do this with just a few simple instructions. The following example is written in the MIPS assembly language: 

  begin:
  addi $8, $0, 0           # initialize sum to 0
  addi $9, $0, 1           # set first number to add = 1
  loop:
  slti $10, $9, 1000       # check if the number is less than 1000
  beq $10, $0, finish      # if odd number is greater than n then exit
  add $8, $8, $9           # update sum
  addi $9, $9, 1           # get next number
  j loop                   # repeat the summing process
  finish:
  add $2, $8, $0           # put sum in output register

Once told to run this program, the computer will perform the repetitive addition task without further human intervention. It will almost never make a mistake and a modern PC can complete the task in a fraction of a second.

Machine code عدل

In most computers, individual instructions are stored as machine code with each instruction being given a unique number (its operation code or opcode for short). The command to add two numbers together would have one opcode; the command to multiply them would have a different opcode, and so on. The simplest computers are able to perform any of a handful of different instructions; the more complex computers have several hundred to choose from, each with a unique numerical code. Since the computer's memory is able to store numbers, it can also store the instruction codes. This leads to the important fact that entire programs (which are just lists of these instructions) can be represented as lists of numbers and can themselves be manipulated inside the computer in the same way as numeric data. The fundamental concept of storing programs in the computer's memory alongside the data they operate on is the crux of the von Neumann, or stored program, architecture.[111][112] In some cases, a computer might store some or all of its program in memory that is kept separate from the data it operates on. This is called the Harvard architecture after the Harvard Mark I computer. Modern von Neumann computers display some traits of the Harvard architecture in their designs, such as in CPU caches.

While it is possible to write computer programs as long lists of numbers (machine language) and while this technique was used with many early computers,[ي] it is extremely tedious and potentially error-prone to do so in practice, especially for complicated programs. Instead, each basic instruction can be given a short name that is indicative of its function and easy to remember – a mnemonic such as ADD, SUB, MULT or JUMP. These mnemonics are collectively known as a computer's assembly language. Converting programs written in assembly language into something the computer can actually understand (machine language) is usually done by a computer program called an assembler.

 
A 1970s punched card containing one line from a Fortran program. The card reads: "Z(1) = Y + W(1)" and is labeled "PROJ039" for identification purposes.

لغة البرمجة عدل

المقالة الرئيسة: لغة برمجة

تستعمل لغات البرمجة لكتابة البرامج التي تنفذها الحواسيب. تُصمم لغات البرمجة، على خلاف اللغات الطبيعية، لتُعبِّر عن المراد بوضوح وإيجاز. لغات البرمجة كلها مكتوبة وتصعب قراءتها جهاراً، تترجم إلى لغة الآلة قبل تنفيذها باستعمال مُصرِّف أو مُجمِّع، أو تترجم مباشرة عند تنفيذها باستعمال مُفسِّر، تُنفَّذ بعض البرامج بطريقة هجينة تشمل التقنيتين السابقتين.

اللغات منخفضة المستوى عدل
المقالة الرئيسة: لغة برمجة منخفضة المستوى

تشمل اللغات منخفضة المستوى لغات الآلة ولغات التجميع، وتكون كل لغة منها متخصصة بمعمارية فريدة لوحدة المعالجة المركزية في الحاسوب. وحدة المعالجة المركزية في معمارية آرم، الموجودة عادة في الهواتف الذكية لا يمكنها أن تفهم لغة الآلة المستعملة في معمارية إكس 86 الموجودة عادة في الحواسيب الشخصية.[ك] لم يمنع هذا تصميم معماريات حوسبة أخرى على مر تاريخ الحوسبة، وانتشرها انتشاراً واسعاً.

اللغات عالية المستوى عدل
المقالة الرئيسة: لغة برمجة عالية المستوى

Although considerably easier than in machine language, writing long programs in assembly language is often difficult and is also error prone. Therefore, most practical programs are written in more abstract high-level programming languages that are able to express the needs of the programmer more conveniently (and thereby help reduce programmer error). High level languages are usually "compiled" into machine language (or sometimes into assembly language and then into machine language) using another computer program called a compiler.[ل] High level languages are less related to the workings of the target computer than assembly language, and more related to the language and structure of the problem(s) to be solved by the final program. It is therefore often possible to use different compilers to translate the same high level language program into the machine language of many different types of computer. This is part of the means by which software like video games may be made available for different computer architectures such as personal computers and various video game consoles.

Program design عدل

Program design of small programs is relatively simple and involves the analysis of the problem, collection of inputs, using the programming constructs within languages, devising or using established procedures and algorithms, providing data for output devices and solutions to the problem as applicable.[113] As problems become larger and more complex, features such as subprograms, modules, formal documentation, and new paradigms such as object-oriented programming are encountered.[114] Large programs involving thousands of line of code and more require formal software methodologies.[115] The task of developing large software systems presents a significant intellectual challenge.[116] Producing software with an acceptably high reliability within a predictable schedule and budget has historically been difficult;[117] the academic and professional discipline of software engineering concentrates specifically on this challenge.[118]

الأخطاء عدل

المقالة الرئيسة: خطأ برمجي
 
The actual first computer bug, a moth found trapped on a relay of the Harvard Mark II computer

توجد الأخطاء البرمجية في البرامج، وقد تكون حميدة لا أثر لها على عمل البرنامج، أو قد تكون ذات أثر محدود، ولكنها قد تؤدي أيضاً إلى تجمَّد [الإنجليزية] البرنامج وجعله لا يستجيب للمستخدمين، كما قد تؤدي إلى فشل البرنامج كاملاً أو انهياره.[119] Otherwise benign bugs may sometimes be harnessed for malicious intent by an unscrupulous user writing an exploit, code designed to take advantage of a bug and disrupt a computer's proper execution. Bugs are usually not the fault of the computer. Since computers merely execute the instructions they are given, bugs are nearly always the result of programmer error or an oversight made in the program's design.[م] Admiral Grace Hopper, an American computer scientist and developer of the first compiler, is credited for having first used the term "bugs" in computing after a dead moth was found shorting a relay in the Harvard Mark II computer in September 1947.[120]

التشبيك والإنترنت عدل

المقالات الرئيسة: Computer networking وInternet
 
Visualization of a portion of the routes on the Internet

Computers have been used to coordinate information between multiple locations since the 1950s. The U.S. military's SAGE system was the first large-scale example of such a system, which led to a number of special-purpose commercial systems such as Sabre.[121] In the 1970s, computer engineers at research institutions throughout the United States began to link their computers together using telecommunications technology. The effort was funded by ARPA (now DARPA), and the computer network that resulted was called the ARPANET.[122] The technologies that made the Arpanet possible spread and evolved.

In time, the network spread beyond academic and military institutions and became known as the Internet. The emergence of networking involved a redefinition of the nature and boundaries of the computer. Computer operating systems and applications were modified to include the ability to define and access the resources of other computers on the network, such as peripheral devices, stored information, and the like, as extensions of the resources of an individual computer. Initially these facilities were available primarily to people working in high-tech environments, but in the 1990s the spread of applications like e-mail and the World Wide Web, combined with the development of cheap, fast networking technologies like Ethernet and ADSL saw computer networking become almost ubiquitous. In fact, the number of computers that are networked is growing phenomenally. A very large proportion of personal computers regularly connect to the Internet to communicate and receive information. "Wireless" networking, often utilizing mobile phone networks, has meant networking is becoming increasingly ubiquitous even in mobile computing environments.

Unconventional computers عدل

المقالة الرئيسة: Human computer
طالع أيضًا: Harvard Computers

A computer does not need to be electronic, nor even have a processor, nor RAM, nor even a hard disk. While popular usage of the word "computer" is synonymous with a personal electronic computer,[ن] a typical modern definition of a computer is: "A device that computes, especially a programmable [usually] electronic machine that performs high-speed mathematical or logical operations or that assembles, stores, correlates, or otherwise processes information."[123] According to this definition, any device that processes information qualifies as a computer.

Future عدل

There is active research to make non-classical computers out of many promising new types of technology, such as optical computers, DNA computers, neural computers, and quantum computers. Most computers are universal, and are able to calculate any computable function, and are limited only by their memory capacity and operating speed. However different designs of computers can give very different performance for particular problems; for example quantum computers can potentially break some modern encryption algorithms (by quantum factoring) very quickly.

Computer architecture paradigms عدل

There are many types of computer architectures:

Of all these abstract machines, a quantum computer holds the most promise for revolutionizing computing.[124] Logic gates are a common abstraction which can apply to most of the above digital or analog paradigms. The ability to store and execute lists of instructions called programs makes computers extremely versatile, distinguishing them from calculators. The Church–Turing thesis is a mathematical statement of this versatility: any computer with a minimum capability (being Turing-complete) is, in principle, capable of performing the same tasks that any other computer can perform. Therefore, any type of computer (netbook, supercomputer, cellular automaton, etc.) is able to perform the same computational tasks, given enough time and storage capacity.

Artificial intelligence عدل

A computer will solve problems in exactly the way it is programmed to, without regard to efficiency, alternative solutions, possible shortcuts, or possible errors in the code. Computer programs that learn and adapt are part of the emerging field of artificial intelligence and machine learning. Artificial intelligence based products generally fall into two major categories: rule-based systems and pattern recognition systems. Rule-based systems attempt to represent the rules used by human experts and tend to be expensive to develop. Pattern-based systems use data about a problem to generate conclusions. Examples of pattern-based systems include voice recognition, font recognition, translation and the emerging field of on-line marketing.

Professions and organizations عدل

As the use of computers has spread throughout society, there are an increasing number of careers involving computers.

Computer-related professions
Hardware-related Electrical engineering, Electronic engineering, Computer engineering, Telecommunications engineering, Optical engineering, Nanoengineering
Software-related Computer science, Computer engineering, Desktop publishing, Human–computer interaction, Information technology, Information systems, Computational science, Software engineering, Video game industry, Web design

The need for computers to work well together and to be able to exchange information has spawned the need for many standards organizations, clubs and societies of both a formal and informal nature.

Organizations
Standards groups ANSI, IEC, IEEE, IETF, ISO, W3C
Professional societies ACM, AIS, IET, IFIP, BCS
Free/open source software groups Free Software Foundation, Mozilla Foundation, Apache Software Foundation

انظر أيضاً عدل

Notes عدل

  1. ^ According to Schmandt-Besserat 1981, these clay containers contained tokens, the total of which were the count of objects being transferred. The containers thus served as something of a bill of lading or an accounts book. In order to avoid breaking open the containers, first, clay impressions of the tokens were placed on the outside of the containers, for the count; the shapes of the impressions were abstracted into stylized marks; finally, the abstract marks were systematically used as numerals; these numerals were finally formalized as numbers.
    Eventually the marks on the outside of the containers were all that were needed to convey the count, and the clay containers evolved into clay tablets with marks for the count. Schmandt-Besserat 1999 estimates it took 4000 years.
  2. ^ Savage-Smith، Emilie (1993). "Book Reviews". Journal of Islamic Studies. ج. 4 ع. 2: 296–299. DOI:10.1093/jis/4.2.296. There is no evidence for the Hellenistic origin of the spherical astrolabe, but rather evidence so far available suggests that it may have been an early but distinctly Islamic development with no Greek antecedents.
  3. ^ The Intel 4004 (1971) die was 12 mm2, composed of 2300 transistors; by comparison, the Pentium Pro was 306 mm2, composed of 5.5 million transistors.[98]
  4. ^ Most major 64-bit instruction set architectures are extensions of earlier designs. All of the architectures listed in this table, except for Alpha, existed in 32-bit forms before their 64-bit incarnations were introduced.
  5. ^ The control unit's role in interpreting instructions has varied somewhat in the past. Although the control unit is solely responsible for instruction interpretation in most modern computers, this is not always the case. Some computers have instructions that are partially interpreted by the control unit with further interpretation performed by another device. For example, EDVAC, one of the earliest stored-program computers, used a central control unit that interpreted only four instructions. All of the arithmetic-related instructions were passed on to its arithmetic unit and further decoded there.
  6. ^ تشغل التعليمات عادةً أكثر من عنوان ذاكرة، لذلك فإن عداد البرنامج لا يزيد عادةً بمقدار واحد، بل بعدد مواقع الذاكرة اللازمة لتخزين تعليمة واحدة
  7. ^ هذا الوصف مُبسَّط وبعض الخطوات فيه قد تنفذ على التوازي أو بترتيب مختلف حسب نوع وحدة المعالجة المركزية:
  8. ^ Flash memory also may only be rewritten a limited number of times before wearing out, making it less useful for heavy random access usage.[105]
  9. ^ However, it is also very common to construct supercomputers out of many pieces of cheap commodity hardware; usually individual computers connected by networks. These so-called computer clusters can often provide supercomputer performance at a much lower cost than customized designs. While custom architectures are still used for most of the most powerful supercomputers, there has been a proliferation of cluster computers in recent years.[110]
  10. ^ Even some later computers were commonly programmed directly in machine code. Some minicomputers like the DEC PDP-8 could be programmed directly from a panel of switches. However, this method was usually used only as part of the booting process. Most modern computers boot entirely automatically by reading a boot program from some non-volatile memory.
  11. ^ يوجد في بعض الحالا لغات آلة متوافقة مع معماريات حوسبة مختلفة. معمارية إكس86-64 مثلاً متوافقة مع معالج صغري مثل آثلون 64 وفي الوقت نفسه مع معالجات إنتل مزدوجة النواة بالإضافة لمعالجات أقدم مثل بنتيوم و إنتل 80486. أما الحواسيب التجارية المبكرة، فتنزع لغات الآلة فيها لتكون مخصصة لمعماريتها وحدها ولا تتوافق مع معماريات أخرى.
  12. ^ High level languages are also often interpreted rather than compiled. Interpreted languages are translated into machine code on the fly, while running, by another program called an interpreter.
  13. ^ It is not universally true that bugs are solely due to programmer oversight. Computer hardware may fail or may itself have a fundamental problem that produces unexpected results in certain situations. For instance, the Pentium FDIV bug caused some Intel microprocessors in the early 1990s to produce inaccurate results for certain floating point division operations. This was caused by a flaw in the microprocessor design and resulted in a partial recall of the affected devices.
  14. ^ According to the Shorter Oxford English Dictionary (6th ed, 2007), the word computer dates back to the mid 17th century, when it referred to "A person who makes calculations; specifically a person employed for this in an observatory etc."

References عدل

  1. ^ Evans 2018، صفحة 23.
  2. ^ أ ب Smith 2013، صفحة 6.
  3. ^ "computer (n.)". Online Etymology Dictionary (بالإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 2016-11-16. Retrieved 2021-08-19.
  4. ^ Robson، Eleanor (2008). Mathematics in Ancient Iraq. Princeton University Press. ص. 5. ISBN:978-0-691-09182-2.: calculi were in use in Iraq for primitive accounting systems as early as 3200–3000 BCE, with commodity-specific counting representation systems. Balanced accounting was in use by 3000–2350 BCE, and a sexagesimal number system was in use 2350–2000 BCE.
  5. ^ Flegg, Graham. (1989). Numbers through the ages (بالإنجليزية الأمريكية). Houndmills, Basingstoke, Hampshire: Macmillan Education. ISBN:0-333-49130-0. OCLC:24660570.
  6. ^ Jo Marchant (30 Nov 2006). "In search of lost time". Nature (بالإنجليزية). 444 (7119): 534–538. DOI:10.1038/444534A. ISSN:1476-4687. PMID:17136067. QID:Q22250868.
  7. ^ G. Wiet, V. Elisseeff, P. Wolff, J. Naudu (1975). History of Mankind, Vol 3: The Great medieval Civilisations, p. 649. George Allen & Unwin Ltd, UNESCO.
  8. ^ Fuat Sezgin "Catalogue of the Exhibition of the Institute for the History of Arabic-Islamic Science (at the Johann Wolfgang Goethe University", Frankfurt, Germany) Frankfurt Book Fair 2004, pp. 35 & 38.
  9. ^ François Charette (30 Nov 2006). "Archaeology: High tech from Ancient Greece". Nature (بالإنجليزية). 444 (7119): 551–552. DOI:10.1038/444551A. ISSN:1476-4687. PMID:17136077. QID:Q29031663. (erratum)
  10. ^ O'Connor، John J.؛ Robertson، Edmund F.، "Sharaf al-Din al-Muzaffar al-Tusi"، تاريخ ماكتوتور لأرشيف الرياضيات
  11. ^ Silvio A. Bedini; Francis R. Maddison (1966). "Mechanical Universe: The Astrarium of Giovanni de' Dondi". Transactions of the American Philosophical Society (بالإنجليزية). 56 (5): 1. DOI:10.2307/1006002. ISSN:0065-9746. JSTOR:1006002. QID:Q55921922.
  12. ^ Derek Solla Price (1984-02). "A History of Calculating Machines". IEEE Micro (بالإنجليزية). 4 (1): 22–52. DOI:10.1109/MM.1984.291305. ISSN:0272-1732. QID:Q29540221. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |publication-date= (help)
  13. ^ Donald Routledge Hill (1985). "Al-Biruni's mechanical calendar", Annals of Science 42, pp. 139–163.
  14. ^ "The Writer Automaton, Switzerland". chonday.com. 11 يوليو 2013. مؤرشف من الأصل في 2015-02-20. اطلع عليه بتاريخ 2015-01-28.
  15. ^ أ ب Ray Girvan, "The revealed grace of the mechanism: computing after Babbage" نسخة محفوظة 3 November 2012 على موقع واي باك مشين., Scientific Computing World, May/June 2003
  16. ^ Torres, Leonardo (10 Oct 1895). "Memória sobre las Máquinas Algébricas" (PDF). Revista de Obras Públicas (بالإسبانية) (28): 217–222.
  17. ^ Leonardo Torres. Memoria sobre las máquinas algébricas: con un informe de la Real academia de ciencias exactas, fisicas y naturales, Misericordia, 1895.
  18. ^ Thomas، Federico (1 أغسطس 2008). "A short account on Leonardo Torres' endless spindle". Mechanism and Machine Theory. IFToMM. ج. 43 ع. 8: 1055–1063. DOI:10.1016/j.mechmachtheory.2007.07.003. hdl:10261/30460. ISSN:0094-114X.
  19. ^ Gomez-Jauregui، Valentin؛ Gutierrez-Garcia، Andres؛ González-Redondo، Francisco A.؛ Iglesias، Miguel؛ Manchado، Cristina؛ Otero، Cesar (1 يونيو 2022). "Torres Quevedo's mechanical calculator for second-degree equations with complex coefficients". Mechanism and Machine Theory. IFToMM. ج. 172 ع. 8: 104830. DOI:10.1016/j.mechmachtheory.2022.104830. hdl:10902/24391. S2CID:247503677.
  20. ^ Torres Quevedo, Leonardo (1901). "Machines á calculer". Mémoires Présentés par Divers Savants à l'Académie des Scienes de l'Institut de France (بالفرنسية). Impr. nationale (París). XXXII.
  21. ^ Halacy, Daniel Stephen (1970). Charles Babbage, Father of the Computer. Crowell-Collier Press. ISBN:978-0-02-741370-0.
  22. ^ O'Connor، John J.؛ Robertson، Edmund F. (1998). "Charles Babbage". MacTutor History of Mathematics archive. School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland. مؤرشف من الأصل في 2006-06-16. اطلع عليه بتاريخ 2006-06-14.
  23. ^ "Babbage". Online stuff. Science Museum. 19 يناير 2007. مؤرشف من الأصل في 2012-08-07. اطلع عليه بتاريخ 2012-08-01.
  24. ^ Graham-Cumming, John (23 Dec 2010). "Let's build Babbage's ultimate mechanical computer". opinion (بالإنجليزية الأمريكية). New Scientist. Archived from the original on 2012-08-05. Retrieved 2012-08-01.
  25. ^ L. Torres Quevedo. Ensayos sobre Automática – Su definicion. Extension teórica de sus aplicaciones, Revista de la Academia de Ciencias Exacta, Revista 12, pp. 391–418, 1914.
  26. ^ Torres Quevedo, Leonardo. Automática: Complemento de la Teoría de las Máquinas, (pdf), pp. 575-583, Revista de Obras Públicas, 19 November 1914.
  27. ^ Ronald T. Kneusel. Numbers and Computers, Springer, pp. 84-85, 2017. (ردمك 978-3-319-50508-4)
  28. ^ Randell 1982، صفحة 6, 11–13.
  29. ^ B. Randell. Electromechanical Calculating Machine, The Origins of Digital Computers, pp.109-120, 1982.
  30. ^ Bromley 1990.
  31. ^ Randell, Brian. Digital Computers, History of Origins, (pdf), p. 545, Digital Computers: Origins, Encyclopedia of Computer Science, January 2003.
  32. ^ أ ب ت ث The Modern History of Computing (بالإنجليزية الأمريكية). Stanford Encyclopedia of Philosophy. 2017. Archived from the original on 2010-07-12. Retrieved 2014-01-07.
  33. ^ Zuse، Horst. "Part 4: Konrad Zuse's Z1 and Z3 Computers". The Life and Work of Konrad Zuse. EPE Online. مؤرشف من الأصل في 2008-06-01. اطلع عليه بتاريخ 2008-06-17.
  34. ^ Bellis، Mary (15 مايو 2019) [First published 2006 at inventors.about.com/library/weekly/aa050298.htm]. "Biography of Konrad Zuse, Inventor and Programmer of Early Computers". thoughtco.com. Dotdash Meredith. مؤرشف من الأصل في 2020-12-13. اطلع عليه بتاريخ 2021-02-03. Konrad Zuse earned the semiofficial title of 'inventor of the modern computer'[من؟]
  35. ^ "Who is the Father of the Computer?". ComputerHope.
  36. ^ Zuse, Konrad (2010) [1984]. The Computer – My Life Translated by McKenna, Patricia and Ross, J. Andrew from: Der Computer, mein Lebenswerk (1984) (بالإنجليزية). Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag. ISBN:978-3-642-08151-4.
  37. ^ Salz Trautman، Peggy (20 أبريل 1994). "A Computer Pioneer Rediscovered, 50 Years On". The New York Times. مؤرشف من الأصل في 2016-11-04. اطلع عليه بتاريخ 2017-02-15.
  38. ^ "Crash! The Story of IT: Zuse". مؤرشف من الأصل في 2016-09-18. اطلع عليه بتاريخ 2016-06-01.
  39. ^ Raúl Rojas (1998). "How to make Zuse's Z3 a universal computer". IEEE Annals of the History of Computing (بالإنجليزية). 20 (3): 51-54. DOI:10.1109/85.707574. ISSN:1058-6180. QID:Q55867303.
  40. ^ أ ب O'Regan, Gerard (2010). A Brief History of Computing (بالإنجليزية الأمريكية). Springer Nature. p. 65. ISBN:978-3-030-66599-9.
  41. ^ "notice". Des Moines Register. 15 يناير 1941.
  42. ^ Arthur W. Burks (1989). [[[:قالب:GBurl]] The First Electronic Computer]. University of Michigan Press. ISBN:0-472-08104-7. اطلع عليه بتاريخ 2019-06-01. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  43. ^ أ ب ت ث Copeland، Jack (2006). Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers. Oxford: Oxford University Press. ص. 101–115. ISBN:978-0-19-284055-4.
  44. ^ Miller, Joe (10 Nov 2014). "The woman who cracked Enigma cyphers". BBC News (بالإنجليزية البريطانية). Archived from the original on 2014-11-10. Retrieved 2018-10-14.
  45. ^ Bearne, Suzanne (24 Jul 2018). "Meet the female codebreakers of Bletchley Park". The Guardian (بالإنجليزية). Archived from the original on 2019-02-07. Retrieved 2018-10-14.
  46. ^ "Bletchley's code-cracking Colossus". BBC (بالإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 2010-02-04. Retrieved 2021-11-24.
  47. ^ "Colossus – The Rebuild Story". The National Museum of Computing. مؤرشف من الأصل في 2015-04-18. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-07.
  48. ^ Randell، Brian؛ Fensom، Harry؛ Milne، Frank A. (15 مارس 1995). "Obituary: Allen Coombs". The Independent. مؤرشف من الأصل في 2012-02-03. اطلع عليه بتاريخ 2012-10-18.
  49. ^ Fensom، Jim (8 نوفمبر 2010). "Harry Fensom obituary". The Guardian. مؤرشف من الأصل في 2013-09-17. اطلع عليه بتاريخ 2012-10-17.
  50. ^ John Presper Eckert Jr. and John W. Mauchly, Electronic Numerical Integrator and Computer, United States Patent Office, US Patent 3,120,606, filed 26 June 1947, issued 4 February 1964, and invalidated 19 October 1973 after court ruling on Honeywell v. Sperry Rand.
  51. ^ Evans 2018، صفحة 39.
  52. ^ Light 1999، صفحة 459.
  53. ^ "Generations of Computer". techiwarehouse.com. مؤرشف من الأصل في 2015-07-02. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-07.
  54. ^ Alan Turing (1937). "On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem" (PDF). Proceedings of the London Mathematical Society (بالإنجليزية). s2-42 (1): 230–265. DOI:10.1112/PLMS/S2-42.1.230. ISSN:0024-6115. Zbl:62.1059.03. QID:Q25864184. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تأكد من صحة قيمة |zbl= (help) (erratum)
  55. ^ Copeland، Jack (2004). The Essential Turing. ص. 22: von Neumann ... firmly emphasized to me, and to others I am sure, that the fundamental conception is owing to Turing—insofar as not anticipated by Babbage, Lovelace and others. Letter by Stanley Frankel to Brian Randell, 1972.
  56. ^ Enticknap، Nicholas (Summer 1998). "Computing's Golden Jubilee". Resurrection ع. 20. ISSN:0958-7403. مؤرشف من الأصل في 2012-01-09. اطلع عليه بتاريخ 2008-04-19.
  57. ^ "Early computers at Manchester University". Resurrection. ج. 1 ع. 4. Summer 1992. ISSN:0958-7403. مؤرشف من الأصل في 2017-08-28. اطلع عليه بتاريخ 2010-07-07.
  58. ^ "Early Electronic Computers (1946–51)". University of Manchester. مؤرشف من الأصل في 2009-01-05. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-16.
  59. ^ Napper، R. B. E. "Introduction to the Mark 1". The University of Manchester. مؤرشف من الأصل في 2008-10-26. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-04.
  60. ^ "Our Computer Heritage Pilot Study: Deliveries of Ferranti Mark I and Mark I Star computers". Computer Conservation Society. مؤرشف من الأصل في 2016-12-11. اطلع عليه بتاريخ 2010-01-09.
  61. ^ Lavington، Simon. "A brief history of British computers: the first 25 years (1948–1973)". British Computer Society. مؤرشف من الأصل في 2010-07-05. اطلع عليه بتاريخ 2010-01-10.
  62. ^ Lee، Thomas H. (2003). The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits (PDF). Cambridge University Press. ISBN:978-1-139-64377-1. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2019-12-09. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-31.
  63. ^ Puers، Robert؛ Baldi، Livio؛ Voorde، Marcel Van de؛ Nooten، Sebastiaan E. van (2017). [[[:قالب:GBurl]] Nanoelectronics: Materials, Devices, Applications, 2 Volumes]. John Wiley & Sons. ص. 14. ISBN:978-3-527-34053-8. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-31. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  64. ^ أ ب Moskowitz، Sanford L. (2016). [[[:قالب:GBurl]] Advanced Materials Innovation: Managing Global Technology in the 21st century]. John Wiley & Sons. ص. 165–167. ISBN:978-0-470-50892-3. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-28. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  65. ^ Lavington 1998، صفحات 34–35.
  66. ^ أ ب E.H. Cooke-Yarborough (1 Jun 1998), Some early transistor applications in the UK (بالإنجليزية), vol. 7, pp. 100–106, DOI:10.1049/ESEJ:19980301, QID:Q55869087
  67. ^ Cooke-Yarborough، E.H. (1957). Introduction to Transistor Circuits. Edinburgh: Oliver and Boyd. ص. 139.
  68. ^ "1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated". The Silicon Engine: A Timeline of Semiconductors in Computers. Computer History Museum. مؤرشف من الأصل في 2019-10-27. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-31.
  69. ^ Motoyoshi، M. (2009). "Through-Silicon Via (TSV)". Proceedings of the IEEE. ج. 97 ع. 1: 43–48. DOI:10.1109/JPROC.2008.2007462. ISSN:0018-9219. S2CID:29105721.
  70. ^ Young, Ian (12 Dec 2018). "Transistors Keep Moore's Law Alive". EETimes (بالإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 2019-09-24. Retrieved 2019-07-18.
  71. ^ Laws، David (4 ديسمبر 2013). "Who Invented the Transistor?". Computer History Museum. مؤرشف من الأصل في 2013-12-13. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-20.
  72. ^ أ ب Hittinger، William C. (1973). "Metal-Oxide-Semiconductor Technology". Scientific American. ج. 229 ع. 2: 48–59. Bibcode:1973SciAm.229b..48H. DOI:10.1038/scientificamerican0873-48. ISSN:0036-8733. JSTOR:24923169.
  73. ^ Malmstadt، Howard V.؛ Enke، Christie G.؛ Crouch، Stanley R. (1994). [[[:قالب:GBurl]] Making the Right Connections: Microcomputers and Electronic Instrumentation]. American Chemical Society. ص. 389. ISBN:978-0-8412-2861-0. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-28. The relative simplicity and low power requirements of MOSFETs have fostered today's microcomputer revolution. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  74. ^ "Dawon Kahng". National Inventors Hall of Fame. مؤرشف من الأصل في 2019-10-27. اطلع عليه بتاريخ 2019-06-27.
  75. ^ "Martin Atalla in Inventors Hall of Fame, 2009". مؤرشف من الأصل في 2019-09-19. اطلع عليه بتاريخ 2013-06-21.
  76. ^ Triumph of the MOS Transistor. Computer History Museum. 6 أغسطس 2010. مؤرشف من الأصل في 2021-08-18. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-21 – عبر YouTube.
  77. ^ Fossum، Jerry G.؛ Trivedi، Vishal P. (2013). [[[:قالب:GBurl]] Fundamentals of Ultra-Thin-Body MOSFETs and FinFETs]. Cambridge University Press. ص. vii. ISBN:978-1-107-43449-3. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-28. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  78. ^ Marriott، J.W. (10 يونيو 2019). "Remarks by Director Iancu at the 2019 International Intellectual Property Conference". United States Patent and Trademark Office. مؤرشف من الأصل في 2019-12-17. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-20.
  79. ^ "The Hapless Tale of Geoffrey Dummer" نسخة محفوظة 11 May 2013 على موقع واي باك مشين., (n.d.), (HTML), Electronic Product News, accessed 8 July 2008.
  80. ^ Kilby، Jack (2000). "Nobel lecture" (PDF). Stockholm: Nobel Foundation. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2008-05-29. اطلع عليه بتاريخ 2008-05-15.
  81. ^ The Chip that Jack Built نسخة محفوظة 1 May 2015 على موقع واي باك مشين., (c. 2008), (HTML), Texas Instruments, Retrieved 29 May 2008.
  82. ^ Jack S. Kilby, Miniaturized Electronic Circuits, United States Patent Office, US Patent 3,138,743, filed 6 February 1959, issued 23 June 1964.
  83. ^ Winston، Brian (1998). [[[:قالب:GBurl]] Media Technology and Society: A History: From the Telegraph to the Internet]. Routledge. ص. 221. ISBN:978-0-415-14230-4. اطلع عليه بتاريخ 2020-06-06. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  84. ^ Saxena، Arjun N. (2009). [[[:قالب:GBurl]] Invention of Integrated Circuits: Untold Important Facts]. World Scientific. ص. 140. ISBN:978-981-281-445-6. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-28. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  85. ^ أ ب "Integrated circuits". NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-07-21. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-13.
  86. ^ Robert Noyce's Unitary circuit, قالب:Ref patent.
  87. ^ "1959: Practical Monolithic Integrated Circuit Concept Patented". Computer History Museum. مؤرشف من الأصل في 2019-10-24. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-13.
  88. ^ Lojek، Bo (2007). History of Semiconductor Engineering. Springer Science & Business Media. ص. 120. ISBN:978-3-540-34258-8.
  89. ^ Bassett، Ross Knox (2007). [[[:قالب:GBurl]] To the Digital Age: Research Labs, Start-up Companies, and the Rise of MOS Technology]. Johns Hopkins University Press. ص. 46. ISBN:978-0-8018-8639-3. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-31. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  90. ^ Huff، Howard R.؛ Tsuya، H.؛ Gösele، U. (1998). [[[:قالب:GBurl]] Silicon Materials Science and Technology: Proceedings of the Eighth International Symposium on Silicon Materials Science and Technology]. Electrochemical Society. ص. 181–182. ISBN:978-1-56677-193-1. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-28. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  91. ^ أ ب Kuo، Yue (1 يناير 2013). "Thin Film Transistor Technology—Past, Present, and Future" (PDF). The Electrochemical Society Interface. ج. 22 ع. 1: 55–61. Bibcode:2013ECSIn..22a..55K. DOI:10.1149/2.F06131if. ISSN:1064-8208. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2017-08-29. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-31.
  92. ^ أ ب "Tortoise of Transistors Wins the Race – CHM Revolution". Computer History Museum. مؤرشف من الأصل في 2020-03-10. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-22.
  93. ^ "1964 – First Commercial MOS IC Introduced". Computer History Museum. مؤرشف من الأصل في 2015-12-22. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-31.
  94. ^ "1968: Silicon Gate Technology Developed for ICs". Computer History Museum. مؤرشف من الأصل في 2020-07-29. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-22.
  95. ^ أ ب "1971: Microprocessor Integrates CPU Function onto a Single Chip". Computer History Museum. مؤرشف من الأصل في 2021-08-12. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-22.
  96. ^ Colinge، Jean-Pierre؛ Greer، James C. (2016). [[[:قالب:GBurl]] Nanowire Transistors: Physics of Devices and Materials in One Dimension]. Cambridge University Press. ص. 2. ISBN:978-1-107-05240-6. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-31. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  97. ^ "Intel's First Microprocessor—the Intel 4004". Intel Corp. نوفمبر 1971. مؤرشف من الأصل في 2008-05-13. اطلع عليه بتاريخ 2008-05-17.
  98. ^ Patterson، David؛ Hennessy، John (1998). Computer Organization and Design. San Francisco: Morgan Kaufmann. ص. 27–39. ISBN:978-1-55860-428-5.
  99. ^ Federico Faggin, The Making of the First Microprocessor نسخة محفوظة 27 October 2019 على موقع واي باك مشين., IEEE Solid-State Circuits Magazine, Winter 2009, IEEE Xplore
  100. ^ أ ب "7 dazzling smartphone improvements with Qualcomm's Snapdragon 835 chip". 3 يناير 2017. مؤرشف من الأصل في 2019-09-30. اطلع عليه بتاريخ 2019-04-05.
  101. ^ Chartier، David (23 ديسمبر 2008). "Global notebook shipments finally overtake desktops". Ars Technica. مؤرشف من الأصل في 2017-07-04. اطلع عليه بتاريخ 2017-06-14.
  102. ^ IDC (25 يوليو 2013). "Growth Accelerates in the Worldwide Mobile Phone and Smartphone Markets in the Second Quarter, According to IDC". مؤرشف من الأصل في 2014-06-26.
  103. ^ David J. Eck (2000). The Most Complex Machine: A Survey of Computers and Computing. A K Peters, Ltd. ص. 54. ISBN:978-1-56881-128-4.
  104. ^ Erricos John Kontoghiorghes (2006). Handbook of Parallel Computing and Statistics. CRC Press. ص. 45. ISBN:978-0-8247-4067-2.
  105. ^ Verma & Mielke 1988.
  106. ^ Donald Eadie (1968). Introduction to the Basic Computer. Prentice-Hall. ص. 12.
  107. ^ Arpad Barna؛ Dan I. Porat (1976). Introduction to Microcomputers and the Microprocessors. Wiley. ص. 85. ISBN:978-0-471-05051-3.
  108. ^ Jerry Peek؛ Grace Todino؛ John Strang (2002). Learning the UNIX Operating System: A Concise Guide for the New User. O'Reilly. ص. 130. ISBN:978-0-596-00261-9.
  109. ^ Gillian M. Davis (2002). Noise Reduction in Speech Applications. CRC Press. ص. 111. ISBN:978-0-8493-0949-6.
  110. ^ TOP500 2006، صفحة [بحاجة لرقم الصفحة].
  111. ^ Cragon، Harvey (2000). [[[:قالب:GBurl]] Computer Architecture and Implementation]. Cambridge University Press. ص. 5. ISBN:978-0-521-65168-4. مؤرشف من الأصل في 2022-07-30. اطلع عليه بتاريخ 2022-06-10. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  112. ^ Xu، Zhiwei؛ Zhang، Jialin (2021). [[[:قالب:GBurl]] Computational Thinking: A Perspective on Computer Science]. Singapore: Springer. ص. 60. ISBN:978-981-16-3848-0. مؤرشف من الأصل في 2022-07-30. اطلع عليه بتاريخ 2022-06-10. It is called the stored program architecture or stored program model, also known as the von Neumann architecture. We will use these terms interchangeably. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  113. ^ Ronald J. Leach (27 يناير 2016). [[[:قالب:GBurl]] Introduction to Software Engineering]. CRC Press. ص. 11. ISBN:978-1-4987-0528-8. اطلع عليه بتاريخ 2022-11-26. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  114. ^ Hong Zhu (22 مارس 2005). [[[:قالب:GBurl]] Software Design Methodology: From Principles to Architectural Styles]. Elsevier. ص. 47–72. ISBN:978-0-08-045496-2. اطلع عليه بتاريخ 2022-11-26. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  115. ^ Ronald J. Leach (27 يناير 2016). [[[:قالب:GBurl]] Introduction to Software Engineering]. CRC Press. ص. 56. ISBN:978-1-4987-0528-8. اطلع عليه بتاريخ 2022-11-26. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  116. ^ John Knight (12 يناير 2012). [[[:قالب:GBurl]] Fundamentals of Dependable Computing for Software Engineers]. CRC Press. ص. 186. ISBN:978-1-4665-1821-6. اطلع عليه بتاريخ 2022-11-26. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  117. ^ Frederick P. Brooks (Jr.) (1975). [[[:قالب:GBurl]] The Mythical Man-month: Essays on Software Engineering]. Addison-Wesley Publishing Company. ISBN:978-0-201-00650-6. اطلع عليه بتاريخ 2022-11-26. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  118. ^ Ian Sommerville (2007). [[[:قالب:GBurl]] Software Engineering]. Pearson Education. ص. 4–17. ISBN:978-0-321-31379-9. اطلع عليه بتاريخ 2022-11-26. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (مساعدة)
  119. ^ "Why do computers crash?". Scientific American (بالإنجليزية). Archived from the original on 2018-05-01. Retrieved 2022-03-03.
  120. ^ Taylor، Alexander L. III (16 أبريل 1984). "The Wizard Inside the Machine". Time. مؤرشف من الأصل في 2007-03-16. اطلع عليه بتاريخ 2007-02-17.
  121. ^ Agatha C. Hughes (2000). Systems, Experts, and Computers. MIT Press. ص. 161. ISBN:978-0-262-08285-3. The experience of SAGE helped make possible the first truly large-scale commercial real-time network: the SABRE computerized airline reservations system
  122. ^ Leiner، Barry M.؛ Cerf، Vinton G.؛ Clark، David D.؛ Kahn، Robert E.؛ Kleinrock، Leonard؛ Lynch، Daniel C.؛ Postel، Jon؛ Roberts، Larry G.؛ Wolf، Stephen (1999). "A Brief History of the Internet". arXiv:cs/9901011. {{استشهاد بأرخايف}}: الوسيط |arxiv= مطلوب (مساعدة)
  123. ^ "Definition of computer". Thefreedictionary.com. مؤرشف من الأصل في 2009-12-26. اطلع عليه بتاريخ 2012-01-29.
  124. ^ II, Joseph D. Dumas (2005). [[[:قالب:GBurl]] Computer Architecture: Fundamentals and Principles of Computer Design] (بالإنجليزية). CRC Press. p. 340. ISBN:978-0-8493-2749-0. Retrieved 2020-11-09. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |url= (help)

Sources عدل

قالب:Mainframes

مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=مستخدم:Michel_Bakni/شرح&oldid=49199408»