تعريف الحاسوب

يُعرّف جهاز الحاسوب (بالإنجليزية: Computer) بأنه أحد الأجهزة الإلكترونية التي تتواجد بأنواع وأحجام مختلفة، والتي تمتلك القدرة على تخزين البيانات ومعالجتها أو حتى استرجاعها، حيث تجمع بين ما تُعرف بالبرمجيات (بالإنجليزية: software) والمعدات (بالإنجليزية: hardware) مكونة معاً جهاز الحاسوب، ويقوم جهاز الحاسوب بإجراء الحسابات والعمليات وتنفيذ التطبيقات المختلفة من خلال مجموعة من الأوامر التي تُعطى له من قِبل هذه البرمجيات أو المعدات.

تعود كلمة الحاسوب في أصلها إلى كلمة حساب، وقد نَتج ذلك من التعريف الأول للحاسوب الذي عرّف الجهاز بأنه عبارة عن آلة حسابة فائقة السرعة، فقد اقتصر عمل الحاسوب قديماً على حل العمليات الحسابية بسرعة كبيرة بالإضافة إلى قدرته على التعامل مع عمليات حسابية مُعقدة، قبل أن تتطور مهام الحاسوب لتشمل أنواعاً أُخرى من العمليات كاختيار وفرز ومقارنة ونقل المعلومات، وغيرها الكثير من العمليات المختلفة التي يستطيع الحاسوب أداءها اليوم.

آلية عمل الحاسوب

يقوم مبدأ عمل الحاسوب على تحويل البيانات والمعلومات التي يتم إدخالها إلى الجهاز إلى نظام العد الثنائي (بالإنجليزية: binary numbers) الذي يعتمد على العددين الصفر والواحد، بحيث يُخزَن العدد -سواء كان صفر أو واحد- في سعة تخزينية على القرص الصلب للجهاز تُعرف بالبت (بالإنجليزية: Bit)، إذ لا يُمكن أن يحتوي البت إلا على العدد صفر أو العدد واحد، ويتم تخزين البيانات الواردة إلى الحاسوب سواء كانت حروف أو أرقام أو كلمات كاملة في عدد من البتات، حيث تُرمز كل خانة منهم لإحدى مضاعفات الرقم 2، ثم تُستخدم في بعض العمليات الرياضية البسيطة لتحويل هذه المدخلات إلى كلمات أو أوامر يتم تنفيذها.

إقرأ أيضا:كيفية إعادة ضبط المصنع للكمبيوتر

عند إدخال الحرف A على سبيل المثال إلى الحاسوب فإنه يُترجم إلى مجموعة من الأعداد الثنائية، ثم تقوم الدوائر الكهربائية الموجودة في جهاز الحاسوب بتحويل هذه الأعداد الثنائية إلى نبضات كهربائية (بالإنجليزية: Pulses)، حيث يتم فك تشفير هذه الأعداد من قِبل الدارات الكهربائية الموجودة لفهم معناها، فتُشير سلسلة الأعداد الثنائية 1000001 إلى أن المعلومة التي تم إدخالها هي الحرف A، ويُساعد تحويل البيانات والمعلومات إلى أنماط ثنائية من الأعداد (صفر أو واحد) في جهاز الحاسوب على تسهيل عملية تخزين هذه البيانات ونقلها بسهولة.

مكونات الحاسوب

المكونات البرمجية

تُعرف البرمجيات بأنها أحد المكونات الرئيسية لجهاز الكمبيوتر، والتي تتكون من مجموعة من الأوامر أو المعلومات المكتوبة بلغة مُعينة، لتُرشد الجهاز بما يتعين فعله، وتُقسم البرمجيات تِبعاً للمهمة التي تُعنى بها إلى ثلاثة أنواع، وهي كالتالي:

برمجيات تطبيقية: (بالإنجليزية: Application software)، ويُعنى هذا النوع من البرمجيات بالتعامل المُباشر مع مُستخدِم جهاز الحاسوب، فهو يقوم بتنفيذ برامج أو مهام معينة ذات فائدة وأهمية بالنسبة للمُستخدِم، ويوجد العديد من الأمثلة على هذا النوع من البرمجيات في جهاز الحاسوب كبرنامج مُعالج النصوص، ومُتصفحات الويب، والألعاب، وبرامج تعديل الصور، والآلة الحاسبة.
برمجيات النظام: (بالإنجليزية: System software)، وهي مجموعة البرمجيات التي تم تصميمها لتُشكل قاعدة لغيرها من البرمجيات الأُخرى، فبرامج النظام مُصممة بحيث توفر الخدمات لهذه البرامج، ولا تُعنى برمجيات النظام بالمُستخدِم المباشر للجهاز، ومن أفضل الأمثلة على هذا النوع من البرامج هو نظام التشغيل الذي يعمل به الجهاز، كنظام تشغيل ويندوز أو نظام تشغيل ماك.

المُكونات المادية

وهي تلك الأجهزة المادية والمُعدات التي يتكون منها جهاز الحاسوب، وفيما يأتي بعض من هذه الأجهزة والمُعدات:

إقرأ أيضا:كيفية حماية العين من أشعة الكمبيوتر

اللوحة الأُم: وهي اللوحة الرئيسية في جهاز الحاسوب، وتحتوي اللوحة الأُم على العديد من المكونات الموجودة عليها، كوحدة المعالجة المركزية والذاكرة وغيرها من المكونات.
وحدة المُعالجة المركزية: أو ما يُعرف بالمُعالج، وتعمل هذه الوحدة على تنفيذ الأوامر في جهاز الحاسوب.
ذاكرة الوصول العشوائي: وهي ذاكرة تقوم بتخزين البيانات التي يتم استخدامها وبشكل مؤقت، وتزول مكوناتها عند إطفاء الجهاز.
القرص الصلب: وهو المكان الرئيسي لحفظ بيانات ومعلومات المُستخدِم.
مُزود الطاقة: وهو عبارة عن جهاز موجود داخل الحاسوب، ويقوم بتحويل الكهرباء التي يتم إمداد الجهاز بها عن طريق المقبس إلى طاقة مُناسبة للجهاز.
أجزاء أُخرى للحاسوب: يحتوي جهاز الحاسوب على العديد من الأجزاء الأُخرى كالشاشة، ولوحة المفاتيح، والفأرة، والسماعات، ومحرك الأقراص الضوئية، وكرت الفيديو.

أنواع الحواسيب

لا تنحصر أنواع الحواسيب في الشكل المألوف وهو الكمبيوتر الشخصي أو الكمبيوتر المحمول، فهناك العديد من الأنواع المختلفة لأجهزة الحاسوب والتي تأتي بأحجام مُختلفة كذلك، فإن الآلة الحاسبة، وجهاز قراءة الرموز الشريطية (بالإنجليزية: Barcode) المتوفر في البقالات، والصراف الآلي هي أنواع مختلفة من أجهزة الحواسيب، وفيما يأتي ذكر لبعض أنواع أجهزة الحاسوب:

جهاز الحاسوب المكتبي: (بالإنجليزية: Desktop computer)، وهي أجهزة حاسوب تم تصميمها بحيث تكون مُناسبة لوضعها على سطح المكتب الخاص بالمُستخدِم سواء في العمل أو في المنزل أو حتى في المدرسة، ويُعتبر صندوق الحاسوب أو ما يُعرف بالـ Case بالإضافة إلى الشاشة ولوحة المفاتيح والفأرة أجزاء أساسية يتكون منها هذا النوع من الحواسيب.
جهاز الحاسوب المحمول: (بالإنجليزية: Laptop computer)، وهو حاسوب يُمكن تشغيله من خلال البطارية، لذا فإن نقل هذا النوع من الأجهزة يُعتبر أكثر سهولة من نظيرتها المكتبية، ونظراً لكون الحاسوب المتنقل سهل التنقُل فإنه يُمكن استخدامه في أي مكان.
جهاز الحاسوب اللوحي: (بالإنجليزية: Tablet computer)، وهذا النوع لا يحتوي على الفأرة ولوحة المفاتيح، فهو جهاز كمبيوتر يعمل من خلال شاشة لمس، التي تُستخدم للكتابة والتأشير والتنقل بين البرمجيات، ويُعتبر جهاز الآيباد أحد الأمثلة على هذا النوع.
أجهزة الخوادم: (بالإنجليزية: Servers)، يُعرّف الخادم بأنه أحد أنواع أجهزة الحاسب التي تقوم برفد أجهزة أُخرى مُرتبطة معه بنفس الشبكة بالمعلومات ومُشاركتها معهم، ويُمكن أن يعمل جهاز الخادم على نطاق عالمي كأجهزة الخوادم التي تعمل عبر شبكة الإنترنت، كما يُمكن استخدامه عبر شبكة داخلية لتخزين الملفات ومشاركتها ضمن نفس المكان.
أنواع أُخرى من أجهزة الحاسوب: يوجد العديد من الأجهزة الإلكترونية التي يُمكن تصنيفها على أنها أجهزة حاسوب، ومن الأمثلة عليها الهواتف الذكية وأجهزة التلفاز الذكية.

نظام تشغيل الحاسوب

يُعرّف نظام التشغيل (بالإنجليزية: Operating system) في جهاز الحاسوب بأنه برنامج يَسمح لمُستخدمي الحاسوب بتشغيل البرامج والتطبيقات الأُخرى المتوفرة على الجهاز، وذلك من خلال إدارة العديد من الموارد الموجودة على الحاسوب، كأجهزة الإدخال والإخراج ووحدات التخزين وأجهزة الاتصال بالشبكة وغيرها، وقد تطورت أنظمة تشغيل الحواسيب في الوقت الحالي، إذ كانت في بدايات تصميمها تقوم بتشغيل برنامج واحد فقط في كل مرة، ومن الأمثلة على أنظمة التشغيل المُستخدمة في أجهزة الحاسوب حالياً نظام تشغيل ويندوز (Windows)، ونظام تشغيل ماك (Mac)، ونظام تشغيل لينيكس (Linux)، وتجدر الإشارة إلى أن نظام تشغيل الحاسوب يحتوي على العديد من الأجزاء الرئيسية والتي يُمكن ذكرها على النحو الآتي:

إقرأ أيضا:كيفية إعادة ضبط المصنع للكمبيوتر

النواة: (بالإنجليزية: Kernel)، ويُعتبر الجزء الأساسي لنظام التشغيل، فهو يتحكم في معظم العمليات التي تتم عبر الجهاز، كقرءاة وكتابة البيانات في الذاكرة، كما تقوم النواة بتحديد آلية استقبال البيانات وإرسالها من خلال العديد من الأجهزة المتوفرة في الحاسوب كالشاشة، ولوحة المفاتيح، والفأرة.
واجهة المستخدم: (بالإنجليزية: User Interface)، ويُعنى هذا الجزء بالوسائل التي تساعد في تفاعُل المُستخدِم مع جهاز الحاسوب، وذلك من خلال العديد من الأدوات كسطح المكتب أو عبر الأيقونات المرسومة.
واجهات برمجة التطبيقات: (بالإنجليزية: Application Programming Interfaces)، وهو مُخصص للأشخاص الذين يقومون بتطوير التطبيقات وإنشائها.

مفاهيم أساسية في الحاسوب

يختلط مفهومي البيانات (بالإنجليزية: Data) والمعلومات (بالإنجليزية: Information) لدى العديد من الأشخاص، حيث يراهم البعض مصطلحان مترادفان لمعنى واحد ولكن حقيقة الأمر غير ذلك، فتُمثل البيانات مجموعة الأرقام أو الحروف أو الكلمات التي لا تُفهم بذاتها ولا تُشكل معنى واضح وعميق للإنسان عند استخدامها بشكل مُفرد، بينما تُشير المعلومات إلى مجموعة البيانات المُرتبة والمُنسقة حيث يُمكن فهم معناها وقراءتها أو حتى استخدامها بطريقة ذات فائدة، ويقوم الحاسوب بتحويل البيانات إلى معلومات واضحة من خلال معالجتها عبر العديد من الصيغ والبرامج أو التطبيقات التي تم تصميمها للقيام بهذا الأمر. ومن المصطلحين السابقين يبرُز مفهوم المعرفة (بالإنجليزية: Knowledge) الذي يقوم على مبدأ فهم المعلومات الناتجة من معالجة البيانات واستخدامها وتوظيفها في حل المشاكل المختلفة.

اختراع الحاسوب

حقيقة الأمر أنه لا يوجد مُخترع حقيقي يُمكن نسب فضل اختراع جهاز الحاسوب بشكله الحالي إليه، فالجهاز الموجود حالياً هو ثمرة العديد من مراحل التطور التي مر بها عبر التاريخ الحديث، ففي العام 1822م قام تشارلز باباج (بالإنجليزية: Charles Babbage) باختراع أول جهاز قادر على حساب عدد من الأرقام وإظهار نتائج هذه الحسابات على الورق، ثم قام في عام 1837م بتطوير ما يُعتبر أول جهاز حاسوب للأغراض العامة؛ والذي احتوى على وحدة خاصة بالحساب والمنطق وذاكرة مُدمجة، وقد كان هذا الجهازأول جهاز حاسوب ميكانيكي، إلا أن تشارلز لم ينتهي من بناء هذا الجهاز بسبب نقص في التمويل، واستُكمل بنائه عام 1910م، بينما في الفترة بين 1936 و1938م تم اختراع حاسوب Z1 من قِبل كونارد زوسي (بالإنجليزية: Konrad Zuse) الذي يُعتبر أول حاسوب قابل للبرمجة عبر التاريخ.

في نهاية العام 1943م تمكن تومي فلاور (Tommy Flowers) من إنشاء أول جهاز حاسوب كهربائي يُمكن برمجته، وفي الفترة المُمتدة ما بين الأعوام 1937م إلى 1942م تم تطوير جهاز حاسوب يُدعى Atanasoff-Berry Computer من قِبل جون فنسنت أتاناسوف (John Vincent Atanasoff) وكليف بيري (Cliff Berry) وقد تم منحهما براءة اختراع أول حاسوب رقمي، ورغم ذلك يرى الكثير بأن جهاز ENIAC الذي تم اكتمال اختراعه في العام 1946م من قِبل بريسبير إيكرت (Presper Eckert) وجون موكلي (John Mauchly) هو أول جهاز حاسوب رقمي في العالم ، وتبع هذا الاختراع ظهور اختراعات جديدة لأجهزة الحاسوب القادرة على التخزين وتنفيذ البرامج، كما يُعتبر جهاز UNIVAC 1101 الذي تم تقديمه في العام 1950م أول جهاز حاسوب قادر على تشغيل برنامج مُخزن ضمن ذاكرة مُضمنة في الجهاز.

شهد عقد الخمسينيات من القرن الماضي العديد من التطورات على أجهزة الحواسيب فتم تطوير بعض الأجهزة المُتاحة للبيع في الأسواق، كما تم تطوير أجهزة حاسوب بذاكرة وصول عشوائي (RAM)، وفي العقد اللاحق أصبحت أجهزة الحواسيب تُباع بأعداد كبيرة في الأسواق العالمية، لذا توالت التطورات العلمية في مجال الحواسيب شيئاً فشياً حتى وصلت إلى ما هي عليه في الوقت الحالي فتم اختراع المُعالج من قِبل شركة إنتل، كما تم إصدار أول حاسوب شخصي وأول جهاز حاسوب صغير، ثم قدمت شركة IBM أول جهاز حاسوب محمول والذي عُرف بـ IBM 5100، وغيرها من الإنجازات الأُخرى التي ساهمت في تطوُر الحاسوب وانتشار استخدامه بشكل كبير.

استخدام الحاسوب

يوجد العديد من الاستخدامات لجهاز الحاسوب وفي كافة المجالات، ومنها الآتي:

التعليم: تُشير الدراسات إلى أن استخدام الحاسوب في التعليم يُحسن من أداء الطلاب، كما يساهم في الحصول على المعلومات بشكل أسهل، فضلاً عما يُمكن أن يقدمه الحاسوب في مجال التعليم عن بُعد، من خلال عقد الدورات التدريبية عبر الإنترنت والفيديو.
الطب والصحة: أسهم استخدام الحاسوب في مجالات الصحة في إحداث ثورة في المجال الطبي، إذ يُستخدم من قِبل الأطباء لفحص الشباب المُصابين باضطرابات عقلية، كما أدى إلى توفير مكتبة رقمية تجمع المعلومات الطبية.
العلوم: سهّل استخدام الحاسوب التواصل بين العلماء في جميع أنحاء الكرة الأرضية مما يؤدي إلى إكمال الأبحاث العلمية بسهولة ووقت أقل.
الأعمال والمال: يُستخدم الحاسوب بشكل كبير في مختلف أنواع الأعمال التجارية والمصرفية، فقد استُخدم لزيادة إنتاجية قطاعات كثيرة منها المبيعات، والخدمات المصرفية، والتسويق، وتداول الأسهم، وقد برز استخدام شبكة الإنترنت كواحدة من أشهر الطرق التسويقية المختلفة.
الترفيه: يتم استخدام جهاز الحاسوب في صناعة الأفلام ومقاطع الفيديو، وقد سهّل هذا الأمر صناعة المؤثرات الخاصة وإنشاء شخصيات خيالية، كما امتد استخدام الحاسوب للعديد من المجالات الأُخرى، فأصبح يُستخدم لبيع التذاكر الرياضية وإنشاء الخطط الرياضية التي تقوم على تحليل أداء المنافس من خلال مُدخلات سابقة.
الأنظمة الحكومية: أصبح استخدام الحاسوب شائعاً في الإدارات الحكومية المختلفة، وفي كافة المجالات كالسياحة، والتخطيط، والرقابة.
الدفاع: يتم الاستفادة من جهاز الحاسوب في المجالات الدفاعية بشكل كبير جداً، حيث تُستخدم هذه الأجهزة للقيام بالعديد من الأعمال العسكرية كتحديد المواقع وتعقُب الصواريخ وتصميم وفحص الأنظمة العسكرية الجديدة.

إيجابيات الحاسوب

أصبح لجهاز الحاسوب دور فعال وهام لحياة الإنسان، إذ يوجد العديد من المزايا والفوائد التي تترتب على استخدامه، ومنها الآتي:

السّرعة: فاستخدام الإنسان لجهاز الحاسوب يمكنه من القيام بما يُريده بسهول وسرعة فائقة.
التعدُد: تتجلى أهمية هذه النقطة في قدرة الحاسوب على تنفيذ وأداء الملايين من الأوامر في نفس الوقت، فأصبح باستطاعة مُستخدِم الحاسوب تنفيذ العديد من المهام في فترة زمنية لا تتعدى ثواني قليلة.
خفض التكلفة: فلم يعد المرء بحاجة إلى ميزانية طائلة من أجل حفظ كمية ضخمة من البيانات، إذ يستطيع الحاسوب حفظها ضمن قاعدة بيانات مركزية وبتكلفة منخفضة.
الدّقة: فقدرة الحاسوب على أداء العديد من المهام الكثيرة تتوازى مع قدرته على تنفيذ هذه المهام بدقة بالغة.
الاتصال بالإنترنت: يُمكن تحقيق أكبر استفادة من جهاز الكمبيوتر المُتوفر لدى المُستخدِم من خلال ربطه بشبكة الإنترنت، الأمر الذي يؤدي إلى فتح خيارات عظيمة وفوائد كبيرة يُمكن الاستفادة منها عند الاتصال بالإنترنت.
تنظيم العمل: يُنظم الحاسوب الأعمال المراد حفظها، بحيث يُمكن البحث عنها أو حتى ترتيبها وفقاً لنهج مُعين.
التواصل مع الآخرين: يوفر الحاسوب العديد من طرق الاتصال بالأصدقاء والأهل من خلال خدمات البريد الإلكتروني وشبكات التواصل الاجتماعي.
الترفيه: يُمكن استخدام جهاز الحاسوب في العديد من الأنشطة الترفيهية كمُشاهدة الأفلام والاستماع للموسيقى.

سلبيات الحاسوب

بالرغم من أن لجهاز الحاسوب العديد من الفوائد، إلا أنه لا يخلو من بعض السلبيات التي قد تؤثر على مُستخدِميه؛ فقد يتعرض مُستخدِم جهاز الحاسوب إلى بعض الأمراض نتيجة استخدامه لهذا الجهاز، كمتلازمة النفق الرسغي (بالإنجليزية: Carpal tunnel) التي تحدث للشخص نتيجة الاستخدام المُطول والمتكرر للوحة المفاتيح والفأرة، بالإضافة إلى تلك المخاطر الصحية التي قد تحدث نتيجة فترات الجلوس الطويلة أمام الجهاز، ويُمكن تجنُب حدوث مثل هذه النواتج الصحية من خلال أخذ فترات راحة عند استخدام الجهاز بشكل مُطول.

لا تقتصر سلبيات استخدام الحاسوب على الجانب الصحي البدني فقط، بل يؤثر على الناحية النفسية للمُستخدِمين كفقدانهم لمهاراتهم في التواصل مع الآخرين، وجعلهم أشخاصاً انطوائيين وغير اجتماعيين، ومن السلبيات الأُخرى هو إمكانية فقدان المُستخدِم شغف التعلُم والاعتماد على الذات في هذا المجال، وذلك نتيجة للعديد من الأدوات التي يُمكن استخدامها بسهولة لإيجاد المعلومات بدون البحث الدقيق.

المواصفات الفنية التي يجب توفرها في الحاسوب

يوجد العديد من المواصفات التي يجب توفرها في أجهزة الحاسوب التي قد يرغب المُستخدِم بشرائها، ومن هذه المواصفات الآتي:

وحدة المعالجة المركزية: يوصى بأن يكون مُعالج الجهاز (Processor) من صنع شركة إنتل (Intel)، وأن يكون من الجيل الخامس (Core i5) أو من الجيل السابع (Core i7).
السعة التخزينية: يُفضل اقتناء جهاز حاسوب بسعة تخزينية لا تقل عن 500 جيجابايت، وأن يكون القرص الصلب من نوع SSD.
ذاكرة الوصول العشوائي: يوصى بأن تكون سعة ذاكرة التخزين العشوائي (RAM) في جهاز الحاسوب لا تقل عن 8 جيجابايت.
بطاقة الشبكة: من الجيد استخدام جهاز حاسوب يدعم استخدام الشبكات اللاسلكية (wireless).
الشاشة: يُوصى بأن يكون حجم الشاشة بالنسبة لجهاز الكمبيوتر المحمول 14 بوصة، و 24 بوصة بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية.
نظام التشغيل: يُعتبر نظام تشغيل ويندوز 10 الذي يعمل بنظام 64 bit النظام التشغيلي الذي يُوصى بتوفره على الجهاز.
إضافات أخرى: يُفضل شراء جهاز يحتوي على بعض الإضافات، ككاميرا الويب وقرص خارجي لغايات حفظ النسخ الاحتياطية الخاصة بالجهاز.