اجيال الحاسوب

بداية الحاسوب

لم يتطور الحاسوب بين ليلة و ضحاها و لم يصل إلى ما هو عليه بمرحلة وجيزة بل مر بمراحل عدة ليتماشى مع تطور عصرنا وحاجاته.
أول نشأة الحاسوب كنا نستخدم كلمة جيل لنميز الحواسيب عن بعضها بحسب العتاد ( Hardware ) المستخدم أما اليوم لا نقيّم الحاسوب فقط من حيث العتاد بل من حيث البرامج ( Software ) المستخدمة فيه أيضاً. فالعتاد و البرامج يشكلان نظام متكامل و مفيد فهما جزءان لا يتجزءان.

الاجيال الخمسة

قسمة اجيال الحاسوب الى خمسة اجيال :

الجيل الول (1951-1958) 

الجيل الثاني (1958-1964)

الجيل الثالث (1964-1970)

الجيل الرابع (1971-1990)

الجيل الخامس (1992-حتى الان)

الحاسوب الاول

ترجع أصول الحاسوب القابل للبرمجة إلى مهندس الميكانيك والموسوعي الإنجليزي تشارلز بابيج. صاغ بابيج مفهوم الحاسوب الميكانيكي وصنعه في بدايات القرن التاسع عشر، لذلك يُنظر إليه على أنه المؤسس الحقيقي لعلم الحاسوب.

كشف بابيج سنة 1822م، بعد فترة من عمله على محركه التفاضلي [الإنجليزية]، عن اختراعه: الحاسوب الميكانيكي، وكان ذلك بورقة بحثية 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)‏. أدرك بابيج سنة 1833م إمكانية تعميم عمله وإنشاء محرك تحليلي يمكن تزويده ببرنامج دخل وبيانات باستعمال بطاقات مثقوبة، وكانت هذه الطريقة شائعة في أيامه لضبط عمل المناسج مثل منسج جَكَرد. أما الخرج فكان طابعة وراسمة منحنيات وجرسًا، 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.[وب-إنج 3]

احتاجت آلة بابيج لآلاف القطع الميكانيكية يدوية الصنع، وهذه كانت عقبة رئيسة واجهتها الآلة، ثُمَّ توقف المشروع نهائياً بعد أن أوقفت الحكومة البريطانية التمويل. سبقت آلة بابيج 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.

الجيل الاول

آلية عملها

مكونات الحاسوب في تلك الفترة إعتمدت على الأنابيب المفرغة ( Vacuum Tubes ) للدوائر و الأسطوانات المغناطيسية ( Magnetic Drums ) للذاكرة.
الإدخال في الحاسوب كان يتم من خلال البطاقات المثقوبة ( Punched Cards ) و الأشرطة الورقية ( Paper Tapes ). أما الإخراج منه فكان يتم عرضه كمطبوعات ( Printouts ).

إعتمدت على لغة الآلة ( Machine Code ) التي تبنى بالنظام الثنائي ( Binary ) في تشغيلها.

الصمامات المفرغة المستخدمة في تلك الحواسيب عبارة عن أنابيب زجاجية تشبه المصابيح في شكلها و يمكنها تمرير التيار الكهربائي أو إيقافه دون الحاجة إلى محول ميكانيكي.
مشكلة هذه الصمامات أنها كانت تنتج حرارة عالية و ثمنها باهظ.

مميزاتها

استخدمت الصمامات المفرغة فيها كمكون إلكتروني.

كانت التطور الأول للحواسيب الإلكترونية الرقمية.

كانت أسرع الأجهزة في تلك الفترة لإجراء العمليات الحسابية.

تقاس سرعة تنفيذ العمليات بالمللي ثانية ( Millisecond ).

مشاكلها

كبيرة الحجم و ثقيلة.

تتطلب غرفة خاصة.

ليست قابلة للتنقل.

مخصصة للإستخدام التجاري.

غالية الثمن, وليس بمقدور شخص عادي إقتناءها.

الصمامات المفرغة تسبب حرارة عالية.

تستهلك الكثير من الطاقة الكهربائية و بحاجة إلى تبريد للمحافظة على ديمومتها.

لا يستطيع إستعمالها إلا متخصص.

أمثلة عنها

ENIA

EDVAC

UNIVAC

IBM 701

IBM 650

الجيل الثاني

شهدت الحواسيب انتقالًا كبيرًا من الأنابيب المفرغة إلى الترانزستورات في الجيل الثاني، وتمثلت هذه التقنية في تقليل حجم الحواسيب، وجعلها أخف وأرخص وأكثر كفاءة.

تأثيرات الترانزستور وتقنيات الجيل الثاني

  • ساهم الترانزستور بداية من اختراعه في عام 1947 م في تحسين أداء الأجهزة وزيادة فعاليتها، كما أنه قام بتقليص حجم معدات الكمبيوتر، وجعلها أكثر توافقًا مع احتياجات المجتمع.

الحواسيب الكبيرة في الجيل الثاني

  • هناك حواسيب مثل تلك التي بناها IBM وأيضًا LARC من Sperry-Rand كانت من بين الحواسيب الأولى التي استفادت بشكل كامل من تقنية الترانزستور، وقد تم تصميم هذه الأجهزة لإدارة كميات ضخمة من البيانات، وكانت حلاً مهمًا للباحثين في مجالات مختلفة.

تحديات التكلفة والجاذبية

  • رغم تحسينات الترانزستور، كانت أجهزة الحواسيب لا تزال باهظة الثمن في تلك الفترة؛ مما قلل من جاذبيتها في المجتمع العملي، كما تحدت الحواسيب LARC تحديات التكلفة لتكون جزءًا من التقدم في مجال الحوسبة.


الجيل الثالث

أحدثت أجهزة الحاسوب من الجيل الثالث نقلة نوعية في عالم التكنولوجيا؛ وذلك بفضل انتشار اختراع الدائرة المتكاملة الـ “IC”، والتي أصبحت في الوقت الحاضر جزءًا حيويًا من الحوسبة الحديثة، حيث كانت هذه الدوائر المتكاملة هي الخطوة الأولى والابتكار الرئيسي في هذا الجيل نحو تطوير أجهزة الحاسوب كما نعرفها اليوم.

وقد ساعدت هذه الدوائر في تقليص حجم الحواسيب إلى حد كبير، حيث أصبحت خفيفة الوزن ومدمجة، وبالرغم من هذا الحجم الصغير، فقد حصلت على لقب “microcomputers”؛ بسبب صغر حجمها بالمقارنة مع الأجهزة السابقة.

وكان من الأجهزة المعروفة في تلك الفترة، مجموعة “DEC PDP” وسلسلة أجهزة الكمبيوتر “IBM-360″، كما شهدت تلك الفترة تحولًا هامًا في إتاحة الوصول إلى أجهزة الحاسوب؛ مما أدى إلى جعلها أكثر انتشارًا وجاذبيةً، ومع هذا الارتفاع في الوصول ازداد اهتمام المطورين بالأجهزة؛ مما ساهم في تقدم برمجة الكمبيوتر والأجهزة بشكل عام.

وخلال هذه الفترة، زاد استخدام التخزين المغناطيسي؛ مما ساهم في تعزيز أداء وفعالية الأنظمة، بالإضافة إلى العديد من لغات البرمجة عالية المستوى، مثل C و Pascal، بينما بدأت لغات مثل COBOL و FORTRAN في استخدام المجال العام. 



الجيل الرابع

استخدم هذا الجيل الدوائر المتكاملة) LSI )، واستخدم الشرائح الدقيقة )Chips )، والمعالجات الدقيقة ترانزيستور في مساحة صغيرة جدا . ً المعالجات الدقيقة : شريحة تحتوي أكثر من 1000 من السيلكون - ظهر في هذا الجيل الـ - ROM & RAM كما ظهر الكمبيوتر الشخصي )PC )مميزاته: • صغيرة الحجم • زيادة السرعة • سعة الذاكرة كبيرة • قلة التكلفة— هذا واصبحت السرعة تقاس بماليين العمليات في الثانية الواحدة اعتمد في تصميمه على الدقيق. .1 ظهور الذاكرة الحية RAM والذاكرة الميتةROM .2 ظهور األقراص الصلبة المصغرة واألقراص المرنة .3 أصبحت أجهزة اإلدخال واإلخراج أكثر تطورا وأسهل استخداما. .4 تطوير أنظمة التشغيل. .5 من حاسبات هذا الجيل.Pc IBM 


الجيل الخامس

فيه ظهرت الحواسيب المحمولة و الحواسيب الكفية و انتشرت ذاكرة Cash و تسرّع الوصول الى البيانات داخل الحاسب، والأقراص الضوئية (CD ROM) و أجهزة متعددة الوسائط (Multimedia) و أيضاً ظهرت البرمجة الموجهة (OOP)، الذكاء الإصطناعي، أنظمة دعم القرار و الانظمة الخبيرة و ازدهرت نظم المعلومات بشكل كبير بسبب ظهور الإنترنت حتى سمي هذا العصر عصر المعلوماتية. 


أنواع الحواسيب

 للحواسيب عدة أنواع نظراً لأغراضه المختلفة منها:

  1. الحواسيب الكبيرة المركزية (Mainframe).
  2. الحواسيب العملاقة (Super Computer).
  3. السيرفرات أو الخوادم (Servers).
  4. حاسب مساعد.
  5. حواسيب كفية.
  6. حواسيب مدمجة.
  7. الحواسيب الشخصية.


  9. مجالات إستخدام الحاسوب

الحاسوب مستخدم في كثير من المجالات اليومية, من بعض هذه المجالات:

  1. الصناعة.
  2. التعليم.
  3. التجارة.
  4. الأمن.
  5. الصحة.
  6. الترجمة.
  7. الهندسة.
  8. الإستخدامات الشخصية للتواصل و الترفيه إلخ..


















تعليقات

إرسال تعليق