أينما نظرت في هذه الأيام ترى حاسوبًا بشكل أو بآخر، لقد أصبح الحاسب من الحاجات الأساسية التي لا يمكن الاستغناء عنها، فهو ينفذ مهامًا لم نكن نتخيلها أبدًا، لكن هل فكرت يومًا كيف وصل إلى ما وصل إليه! مم يتألف وما أهم الفوائد التي يحققها! اقرأ هذا المقال لنتعرف معًا على هذا الاختراع المذهل.

رحلة في ماضي الحاسب

الحاسب

لا يمكننا أن نجزم ونحدد متى اخترع أول جهاز حاسوب، لكن يمكن القول أن أول جهاز ميكانيكي يشبه الحاسب ابتكره عالم الرياضيات تشارلز بابيج عام 1822، سماه مكنة الفروق Difference Engine وهو يمثل أول آلة حاسبة أتوماتيكية تستطيع القيام بعمليات حسابية لمجموعة من الأعداد وتصنع نسخ ورقية عن النتائج، فيما بعد ظهر Z1K أول حاسوب كهروميكانيكي قابل للبرمجة وفق نظام العد الثنائي وذلك عام 1936، ابتكره العالم الألماني كونراد تسوزه.

 

IFrame

وفي العام ذاته ظهرت آلة تورينغ التي اخترعها العالم آلان تورينغ، وهي آلة لديها القدرة على القيام بعمليات حسابية متعددة و تمثل الأساس في عالم الحوسبة والحواسيب. ثم ظهر حاسوب كولوسس، وهو أول حاسوب كهربائي قابل للبرمجة، وقد اخترع لمساعدة بريطانيا في قراءة رسائل ألمانيا المشفرة، ثم ظهر الحاسوب ENIAC، أول حاسوب رقمي يعمل بنظام العد العشري عام 1946، والذي أعيد تصميمه ليصبح أكثر مرونة. أما أول حاسوب يعمل وفق برنامج مخزن في الذاكرة هو UNIVAC؛ فقد اختُرع عام 1950 واستُخدمت في تصنيعه الصمامات المفرغة مما جعله حاسوبًا مكتمل الوظائف، لكنه كبير الحجم ثقيل الوزن و ذو سرعة بطيئة.

 

وفي ستينيات القرن الماضي استعيض عن الأنابيب المفرغة المستخدمة في صناعة الحاسب بالترانزستور، وهو قطعة إلكترونية تستخدم للتحكم بتدفق التيار الكهربائي، وأدى استخدامها إلى تطور صناعة الحواسيب بشكلٍ كبير، فأصبحت أصغر حجمًا وأسرع وأرخص ثمنًا، مما أتاح عرضها في الأسواق بشكل تجاري.

 

فيما بعد تم اختراع الدارة الإلكترونية المتكاملة، وهي عبارة عن سلسلة من الترانزستورات المتوضعة على قطعة صغيرة مسطحة تصنع عادة من السيليكون، أحدث هذا الاختراع ثورة في الصناعة الإلكترونية ومهد الطريق لصناعة كل الأجهزة الإلكترونية التي نراها اليوم، وجعل اقتناء هذه الأجهزة بمتناول الجميع.

 

بعد هذه الرحلة الطويلة كثيرة المحطات، وصل الحاسوب إلى هيكله الذي نعرفه اليوم، وعلى الرغم من أنواعه المختلفة إلا أنها تتشارك في بنية أساسية منطقية تتألف من 5 وحدات وهي:

 

وحدات الإدخال: هي الأدوات المسؤولة عن إدخال المعطيات والبيانات من المستخدم وتحويلها إلى صيغة يفهمها الحاسوب.

وحدات الإخراج: هي الأدوات المسؤولة عن إظهار المعلومات من الحاسوب وتحويلها إلى صيغة يفهمها المستخدم.

وحدات التخزين: هي المسؤولة عن تخزين البيانات والمعطيات والنتائج المرحلية والنهائية للمعالجة قبل إرسالها إلى وحدات الإخراج. وتشمل الذاكرة الأساسية والمؤقتة وذاكرة الوصول العشوائية.

وحدة التحكم: هي المسؤولة عن نقل البيانات والتعليمات بين وحدات الحاسوب المختلفة، وتتولى الإدارة والتنسيق بين الوحدات الأخرى، كذلك تفسر الإرشادات والتعليمات الواردة من الذاكرة، وتوجه تشغيل الحاسوب، تقوم أيضًا بتحقيق الاتصال بين أدوات الإدخال والإخراج لنقل البيانات أو النتائج من الذاكرة.

وحدة الحساب والمنطق: تتولى وحدة الحساب القيام بالعمليات الحسابية العادية والمعقدة والتي تشمل الجمع و الطرح و القسمة والضرب، أما قسم المنطق فيتولى العمليات المنطقية كالمقارنة والاختيار والمطابقة ودمج البيانات. 

 

الحاسب

مما لا شك فيه أن الحواسيب أصبحت اليوم حاجة أساسية في كل ميادين الحياة، وقد أثبتت فعاليتها فيها، فهي تستخدم في الأبحاث العلمية وعمليات التعلم والتعليم، وفي مجالات العمل المختلفة: في البنوك، التسويق، المستشفيات، المكاتب الحكومية، علوم الفضاء، وفي وسائل التواصل الاجتماعي، وهذه إنما بعض مجالات استخدامها نذكرها باختصار لأنها تحتاج عدة مقالات إن أردنا شرحها بالتفصيل.

 

ماذا عن المستقبل! إن الحواسيب في المستقبل سوف تصبح بالتأكيد أسرع وأصغر حجمًا وأكثر انتشارًا، بالتالي سوف تسمح بإجراء العمليات بشكل أفضل وأكثر سهولة فتوفر الكثير من وقت البشر وجهدهم، وسيُتاح استخدامها في أصغر الأجهزة حجمًا. قد تصبح الحواسيب قادرة على إدراك معنى الكلمات وفهم الفكاهات مما يزيد قدرتها على فهم لغة البشر والتواصل معهم، مثلما يتواصل الأصدقاء. ولدى الباحثين توقعات كبيرة لاندماج تكنولوجيا النانو مع علم الحوسبة وإنتاج ما يشبه السحر، لذا فإن الحواسيب هي بوابة المستقبل ولابد أنها ستنقلنا إلى عالم مدهش مثير للاهتمام.