[color=red]تطوير الحاسوب و أجياله[/color]

يعتبر الحاسوب الحديث من أهم المنجزات العلمية التي توصل إليها العقل البشري في هذا العصر. وقد بدأ تطوره منذ عدة قرون واستمر إلى ان وصل إلى ما هو عليه الان من الانتشار الكبير والاستخدام الواسع في كل مجالات الحياة. وتم تقسيم تطور الحاسوب إلى ثلاثة أقسام:
مراحل تطور الحاسوب:

1. المرحلة الأولى

(ظهور الاجهزة اليدوية)

هي المرحلة المبكرة والتي تمتد حتى منتصف القرن السابع عشر وتمتاز بتطوير أجهزة حساب يدوية وبالانتاج العلمي الذي توصل إليه العديد من العلماء في مجال العلوم الرياضية والفيزيائية. وتقسم إلى ثلاثة دوريات:
*2000ق.م : طور الصينيون آلة تساعد في التعامل مع الأعداد تسمى المعداد ويعد وسيلة يدوية جيدة للعد والحساب. واستعمل من قبل المصريين واليونانيين والرومان.
*825م: تأليف كتاب "الجبر والمقابلة" منقبل العالم أبو جعفر محمد بن موسى الخوارزمي وهوصاحب فكرة الطرق والخطوات المكتوبة لتنفيذ العمليات الحسابية للحصول على النتائج المطلوبة.
*القرن الثاني عشر الميلادي: انتشر استحدام أنظمة العد الهندية والعربية, والتي امتازت بتأكيدها على قيمة كل رقم حسب موضعة (Position) داخل العدد. ويمتاز نظام العد العربي بوجود الصفر بعكس نظام العد الروماني لاتحتوي علىالصفر.


2. المرحلة الثانية

(ظهور الحاسبات الميكانيكية والكهروميكانيكية)
1642م: اختراع آلة ميكانيكية نصف آلية من قبل العالم الفرنسي بليز باسكال استعملها لجمع الاعداد وكانت تتكون من دواليب معدنية نقشت عللى محيط كل منها وعلى مسافات منتظمة الارقام العشرية.
1692م: قام العالم ليبيز بإجراء إضافات إلى آلة باسكال لتصبح قادرة على تنفيذ عملية الضرب ولكن دقة هذه الآله لم تكن كافية.
1806م: استطاع العالم الفرنسي جوزيف جاكوارد إدخال تحسين على فكرة استعمال آلات نسيج مبرمجة بوساطة شريط ورقي مثقب.
1832م: قام العالم الإنجليزي شالرز باباج بتصميم آلة حاسبة ميكانيكية (آلة الفرق) قادرة على إجراء العمليات الحسابية وبعض العمليات الآخرى (اللوغاريتمات, والنسب المثلثية لزوايا باستخدام فرق مربعات الاعداد).
1833م: بدأ شارلز باباج بتصميم آلة حاسبة جديدة هي الآلة التحليلية وامتازت بالدقة العالية حيث وصل طول الرقم المستعمل 50 خانة. ويعد باباج الاب الحقيقي للحاسوب الحديث فهو أول من أوجد فكرة البرنامج المخزون وقسم حاسبته إلى وحدات وظيفية تشبه فكرة التقسيم المستخدمة في الحواسيب الحديثة .
1854م:قام الرياضي الانجليزي جورج بوول بنشر كتابة "استقراء قوانين التفكير" الذي وضع فيه وفي أعماله اللاحقة أسس الجبر المنطقي الذي يعد لبنة هامة في تصميم العمليات المنطقية للحاسوب الحديث .
1887م: تمكن العالم الامريكي هيرمان هوليرث من صنع آلة لتثقيب البطاقات وآلة تبويب استعملت في إجراء إحصاء السكان في الولايات المتحدة.
1890م: تأسيس شركة لانتاج آلات التبويب حيث توسعت هذه الشركة واتحدت مع شركات أخرى وأدت الى ظهور (IBM).
1939م: بدأهوارد آيكن من جامعة هافارد بتصميم آلة حاسبة لحل مسائل عملية ورياضية.
1944م: تمكن آيكن وجريس هوبر بمساعدة من شركة IBM من إنتاج أول آلة حاسبة كهروميكانيكية سميت Mark-1 .

3. المرحلة الثالثة

(ظهور الحواسيب الالكترونية)
1945م: قام فريق من المهندسين في جامعة بنسلفانيا بقيادة جون موشلي وإيكيرت بإنتاج حاسوبفي كلية مور للهندسة الكهربائية وسمي(ENIAC: Electronic Numerical Integrator And Calculation)الجهاز أول حاسوب إلكتروني.
1946م: إنتاج جهاز يسمى
(EDVAC:Electronic Discrete Variable Automatic Computer)
من قبل نفس الاشخاص بالاضافة إلى العالم جون فون نيومان الذي ركز جهوده على المنطق والبرمجة وتوصل إلى فكرة تخزين البرنامج و البيانات داخل ذاكرة الحاسوب على شكل أرقام في نظام العد الثنائي(Binary System).
194م: أنتاج جهاز يسمى
(Electronic Delay Storage Automatic Calculator)
من قبل مجموعة من الباحثين في جامعة كمبردج, حيث استعملت فيه خطوط التأخير الزئبقية كذاكرة وكذلك مراجيح(Flip-Flops)مركبة من الصمامات الالكترونية المفرغة ويعتبر الجهاز أول حاسوب يعمل على أساس فكرة البرنامج المخزون داخل الذاكرة.
195م: إنتاج جهاز يسمى
(Universal Automatic Computer)
من قبل موشلي وايكيرت بعد التحاقهما بشركة (UNIVAC)وهو أول جهاز يتم إنتاجه وتسويقة على أساس تجاري.


أجيال الحاسوب


شهدت التطورات في عالم الحاسوب منذ عام 1951م وحتى يومنا هذا تقدما سريعا بحيث أصبحت الإنجازات لا تنسب لأشخاص بعينهم، بل إلى شركلت متخصصة ومؤسسات علمية. وقد قسمت الحواسيب التي ظهرت منذ أواخر الاربعينات وحتى الآن إلى أجيال حيث أن الحواسيب التي تنسب إلى جيل معين تمتلك فيما بينها خواص وصفات متشابهة واستعمل في تركيبها نفس الأساس التكنولوجي, وظهرت كذلك ضمن فترات زمنية محددة.
يقسم الحاسوب إلى خمسة أجيال:

الجيل الاول


من الامثلة على أجهزة 1. IBM 700
2.UNIVAC
3.SAGE
4.CRC

خصائص حواسيب الجيل الاول:
1 . اعتمد انتاج الآلات على استعمال العناصر المفردة وكان أهمها الصمام الإلكتروني المفرغ.
2 .حجم الآلات هنا كان كبيرا وذات وزن كبير
3 .هذه تتميز بالبطيء, حيث لم تتجاوز تنفيذها للعمليات من 10 إلى 20 ألف عملية/ثانية
4.استعملت في الاجهزة المبكرة لهذا الجيل مثل (EDSAC) ذاكرة داخلية من خطوط التأخير الزئبقيةما أن استبدلت بذاكرة القلب المغناطيسي المصنوع من حلقات الحديد المطاوع كما هو الحال في (IBM/701,IBM/702,UNIVAC-1)واستطاعت تخزين مايقارب(32000-1000)حرف بايت.
5.في مجال البرمجيات استخدمت لغة الآلة ولغة الاختصارات لعمل البرامج اللازمة.


الجيل الثاني


(1959 - 1964)
من الامثلة على أجهزة هذا الجيل: 1.CDC 1604
2.UNIVAC 1107
3.Borroughs B5500
4.IBM 1400
5.IBM 7090
خصائص حواسيب الجيل الثاني:
1.لقد حل الترانزيستور محل الصمام المفرغ حيث أنه يتميز بصغر حجمه وطول عمره وأنه لايحتاج إلى طاقة عالية لتشغيلةبالإضافة إلى وثوقيته العالية.
2.سرعة تنفيذ العمليات تقارب مئات الآلاف من العمليات/الثانية تقاس سرعتها بالميكروثانية
3.استعملت ذاكرة القلب المغناطيسي وأمكن تحسين سعة الذاكرة إلى أن وصلت في بعض الأجهزة إلى 32 ألف بايت(حرف).
4.استعملت لغات برمجة عالية المستوى مثل فورتران والجول وكوبول وغيرها

الجيل الثالث


1970-1964
من الامثلة على أجهزة هذا الجيل : 1.IBM 360
2.SECTRA 70
خصائص حواسيب الجيل الثالث:

1.تم استعمال الدوائر المتكاملة
2.حجمه أصغر بكثير من السابق وتكلفة قليلة.
3.وصلت سعة الذاكرة الرئيسية في بعض الاجهزة إلى 8 مليون بايت.
4.تم تحديث نظم التشغيل فقد تم استعمال فكرة الذاكرة الافتراضية وكذلك نظام تعدد البرامج ونظام تعدد المعالجات وغيرها

الجيل الرابع

( 1970- منتصف التسعينات )
من الامثلة على الاجهزة : 1.IBM Models 148/158/168
2.ICL 29000

خصائص حواسيب الجيل الرابع:

1.استعملت الدوائر المتكاملة الكبيرة (LSI)والكبيرة جدا (VLSI).
2.الحجم أكثر صغرا من الجيل السابق وأقل تكلفة.

3.سرعة إجراء العمليات بلغت من عشرات إلى مئات الملايين عملية/ثانية.

4.الذاكرة الرئيسية تقسم إلى :

1.الذاكرة العشوائية(RAM: Random Access Memory)ذاكرة القراءة والكتابة واستعملت لحفظ البرنامج ونتائج المعالجةتتراوح سعتها من (Mb512-32).

2.ذاكرة القراءة فقط(ROM:Read Only Memory)استعملت لتسجيل البرمجيات المعيارية والبرامج الثابتة بشكل دائم.
5.تم تطوير وتحسين أنظمة التشغيل وحاصة نظام الوقت الحقيقي.

الجيل الخامس

ظهور الدوائر المتكاملة فوق الكبيرة جدا(ULSI:Ultra Large si ) التي تحتوي على ملايين من العناصر الالكترونية في الرقاقة الواحدة (Chip) مما أدى إلى تحسين مواصفات الأجهزة من حيث السرعة, وسعة الذاكرةوالحجم والوثوقية وإلى تخفيض التكلفة.

2.تطوير أقراص التخزين الضوئية(Optical Disk Storage)حيث يتم تسجيل البيانات عليها بأشعة الليزر وقد أدى هذا إلى ظهور أقراص تستعمل كذاكرة مساعدة(Secondary Memory)تمتاز بسعة عالية وكذلك ظهور الاقراص المدمجة (CD: Compact Disk Rom) وتقنيات الوسائط المتعددة (Multi-Media).

3.التطور في مجال الذكاء الاصطناعي وهو فرع من علم الحاسوب يبحث في استعمال الحاسوب لمحاكاة التفكير البشري.

4.التطور في مجال معالجة اللغات الطبيعية واستنطاق الحاسوب وظهور بطاقات الصوت .

5.ظهور الحواسيب التي تستخدم عدة معالجات.

6.التطور في مجال الشبكات مما أدى إلى استعمال قواعد البيانات المختلفةعلى نطاق عالمي.