تعريف الحاسوب
وهو جهاز يعمل على تنفيذ العمليات والحسابات بناءً على الإرشادات التي يوفرها برنامج معين، وقد صُمم الحاسوب من أجل تنفيذ التطبيقات وتوفير مجموعة متنوعة من الحلول من خلال الجمع بين مكونات الأجهزة والبرامج المتكاملة، حيث يعمل الحاسوب ومن خلال البرامج الموجودة في بنية الأجهزة الأساسية الخاصة على القراءة والتفسير والتنفيذ، وتُصنف أجهزة الحاسوب وفقًا للسعة والحجم وإمكانية التنقل به وعوامل أخرى، ومن الأمثلة على على هذه التصنيفات: أجهزة الحاسوب الشخصية، وأجهزة الحاسوب المكتبية، وأجهزة الحاسوب المحمولة، وأجهزة الحاسوب الصغيرة وأجهزة الحاسوب المحمولة باليد وأجهزة الكمبيوترالرئيسية أو أجهزة الكمبيوتر العملاقة وغيرها الكثير.[1]
مكونات الحاسوب
من خلال التالي نستعرض الأجزاء الأساسية للحاسوب، وهي:[2]
- وحدة المعالجة المركزية (CPU): تُعرف أيضًا بمعالج الحاسوب، وهي عبارة عن دائرة إلكترونية تنفذ برامج الحاسوب، وتكمن الوظيفة الأساسية لوحدة المعالجة المركزية في تنفيذ مجموعة متتابعة من التعليمات حيث تتم عملية معالجة البيانات من خلال أربع خطوات أساسية تشمل على إحضار البيانات، وفك التشفير، والتنفيذ وإعادة كتابة النتائج "Writeback"، وفي خطوة إحضار البيانات يسترجع المعالج إرشادات البرنامج من الذاكرة، أما في خطوة فك التشفير، تقسّم التعليمات إلى أجزاء، وتحدد بنية مجموعة التعليمات الخاصة بوحدة المعالجة المركزية، وفي خطوة التنفيذ تقوم وحدة المعالجة المركزية بتنفيذ العملية التي تتضمنها تعليمات البرنامج، وتأتي بعدها خطوة إعادة كتابة النتائج "Writeback" حيث تعيد وحدة المعالجة المركزية كتابة نتائج التنفيذ في ذاكرة الحاسوب.
- اللوحة الأم: تتألف اللوحة الأم للحاسوب من مآخذ يتم فيها تثبيت المعالجات الدقيقة، والذاكرة، ومجموعة شرائح تعمل على ربط وحدة المعالجة المركزية مع الأجزاء الأخرى وهذا يساعد في مزامنة مكونات النظام المختلفة، وتتضمن بعض اللوحات الرئيسة أيضًا على مداخل لدعم أجهزة الإدخال مثل مدخل "PS/2" للماوس ولوحة المفاتيح.
- القرص الصلب: يوصف القرص الصلب كجزء من محرك أقراص الحاسوب الذي يخزن البيانات ويزود مستخدمي الحاسوب بوصول سريع إلى كميات كبيرة من المعلومات، والقرص الصلب عبارة عن سطح مشحون كهرومغناطيسيًا يسجل البيانات في دوائر متحدة المركز تُعرف باسم المسارات، وهو كذلك جهاز تخزين يقوم بتخزين البيانات المشفرة رقميًا، وبصورة عامة يمكن للأقراص الصلبة تخزين 120 جيجابايت إلى 2 تيرابايت من البيانات، ويُشار إلى أن محركات الأقراص الصلبة المحمولة أصغر حجماً ولديها قدرات تخزين أقل للبيانات.
- ذاكرة الحاسوب: وهي المكون الذي يحتفظ بالبيانات الرقمية، وتُشكل ذاكرة الحاسوب مع وحدة المعالجة المركزية الجوهر الرئيس للحاسوب، ويُشار إلى أن ذاكرة الحاسوب فيما مضى كانت عبارة عن اسطوانات مغناطيسية وتحولت فيما بعد كي تُصبح شريحة سيليكون مصغرة من أجل تحقيق تخزين فعال لكميات كبيرة من البيانات، وتعد ذاكرة الوصول العشوائي والمعروفة باسم "RAM" شكلًا مصغر الحجم من ذاكرة الحاسوب حيث تقوم بالتخزين المؤقت للبيانات، ويُشار إلى أنه المعلومات الأكثر استخدامًا في ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج لجهاز الحاسوب تُكرر باستمرار من أجل تحسين أدائها، وتتطلب أجهزة الحاسوب تخزينًا أساسيًا من أجل قراءة البرامج الكبيرة ويكون ذلك في الذاكرة التي تُعرف باسم "ROM"، حيث تحتوي ذاكرة الـ "ROM" على برامج بدء التشغيل في جهاز الحاسوب، وتعد وسائط التخزين الثانوية مثل ذاكرة الفلاش و"magnetic tape"، و"punch cards"، ومحركات zip ووسائط التخزين الثلاثية مثل "tape libraries" جزءًا من ذاكرة الحاسوب.
- الشاشة: ويُطلق عليها اسم وحدة العرض المرئية، وهي عبارة عن معدات كهربائية تعرض الصور التي أُنشئت بواسطة مخرجات جهاز الحاسوب، وقد استخدمت شاشات السنوات الأولى تقنية "CRT" للتصوير، بينما تستخدم شاشات الكمبيوتر الحديثة تقنية "LCD" وتقنية شاشات البلازما، وتوفر الشاشة لمستخدمي الحاسوب ردود فعل فورية على هيئة نصوص أو صور رسومية أو كلاهما، وتعد الشاشات من أجهزة الإخراج في الحاسوب.
- لوحة المفاتيح: تعد لوحة المفاتيح بمثابة جهاز إدخال لجهاز الحاسوب، وفيما يتعلق بترتيب المفاتيح فإن لوحة مفاتيح الكمبيوتر تشبه الآلة الكاتبة، وتعرف المفاتيح أوالأزرار بأنها أدوات مطبوع عليها الأحرف والأرقام كي تُساعد المستخدم في الإدخال، وتحتوي لوحة المفاتيح على معالج ودوائر خاصة تُساهم بتشغيل اللوحة.
- الفأرة: فأرة الحاسوب عبارة عن جهاز تأشير يتحكم بحركة ثنائية الأبعاد، حيث تُترجم الفأرة حركة اليد إلى إشارات يمكن للكمبيوتر التعرف عليها والرد عليها، ويُشار إلى أنه يوجد ثلاثة أنواع أساسية من الفأرة، وهي الميكانيكية والبصرية الميكانيكية والبصرية، والفأرة الميكانيكية لها كرة مطاطية أو معدنية يمكن أن تدور في كل الاتجاهات حيث تعمل أجهزة الاستشعار الميكانيكية في الفأرة على كشف اتجاه حركة الكرة، أما الفأرة البصرية الميكانيكية فتختلف عن الفأرة الميكانيكية حيث تحتوي على أجهزة استشعار بصرية تُستخدم لقراءة الحركة، وفيما يخص الفأرة الضوئية والتي تستخدم بكثرة اليوم فإنها تحتوي على ليزر للكشف عن حركة الفأرة ولا تحتوي على أجزاء متحركة ميكانيكية ولها سرعات أداء أعلى.
مزايا استخدام الحاسوب
من خلال التالي من الممكن التعرف على أبرز مزايا الحاسوب، وهي:[3]
- تعدد المهام: وهي أحد الميزات الرئيسة للحاسوب حيث يمكن للمستخدم أداء مهام متعددة وإجراء عمليات كثيرة في غضون ثوان قليلة، ويمكن للحاسوب أداء تريليون التعليمات في الثانية الواحدة.
- السرعة: إن الحاسوب حاليًا ليس مجرد جهاز حسابي ولكنه يؤدي دورًا مهمًا جدًا في حياة الإنسان، وتعد سرعة استجابة الحاسوب للبيانات واحدة من المزايا الرائعة وذلك لأنها تساعد المستخدم على إكمال مهامه في بضع ثوان وبات من الممكن تنفيذ جميع العمليات بسرعة كبيرة من أجل اختصار الوقت.
- أمن البيانات: تعرف حماية البيانات الرقمية بأمن البيانات، ويوفر الحاسوب الأمان من مختلف الهجمات حيث يمنع المستخدمين غير المرغوب بهم والبرامج الضارة من الدخول للحاسوب وإفساد البيانات.
سلبيات استخدام الحاسوب
بعضًا من عيوب أجهزة الحاسوب تشمل على الاعتماد المفرط على التكنولوجيا، والتعرض لجرائم الإنترنت، بالإضافة إلى العديد من الآثار الاجتماعية السلبية، ويُشار إلى أن أجهزة الحاسوب تتضمن فوائد عديدة إلا أن العديد من هذه الفوائد ينتج عنها مشاكل محتملة، فعلى الرغم من سرعة تخزين البيانات والوصول إليها بسهولة بالغة إلا أن الاستخدام المتزايد أدى إلى الاعتماد الكبير عليها مما قد يخلق عددًا من المشكلات في حالة تعطل أجهزة الحاسوب، حيث إن انقطاع التيار الكهربائي يمكن أن يوقف عمل الشركات والمؤسسات بأكملها ويمكن أيضًا ضياع البيانات التي تخزن على أجهزة الحاسوب إذا لم يكن هنالك نسخًا احتياطية كما أن أساليب النسخ الاحتياطي لا يمكن الاعتماد عليها تمامًا، وفي سياق مماثل غالبًا ما تكون البيانات الشخصية المخزنة على أجهزة الحاسوب عرضةً للسرقة الرقمية، ففي العادة تُنقل البيانات المتعلقة بالحسابات المصرفية وبطاقات الائتمان وأرقام الضمان الاجتماعي وغيرها عبر الإنترنت، وبروتوكولات الأمان لحماية هذه البيانات ليست فعالة دائمًا.[4]