Computer

History of Computers
تاريخ الحاسوب

في هذا الدرس، سنتعرف على مراحل تطور أجهزة الكمبيوتر من أقدم الأجهزة الحاسوبية إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحديثة -بما في ذلك الاختراعات الرئيسية والأفراد الذين ساهموا بشكل كبير في هذا المجال- وستفهم الآثار المجتمعية لهذه التطورات والاتجاهات المستقبلية في عالم الحوسبة؛ مما يوفر نظرة ثاقبة للتقنيات الناشئة، مثل: الحوسبة الكمومية، والذكاء الاصطناعي.

التاريخ

09 أبريل 2023

الدروس

25

المستوى

العامة

اللغة

انجليزي

المشاهدات

426

المواضيع

3
الشروحات chevron_left History of Computers chevron_left Computer

History of Computers
تاريخ الحاسوب

</> History of Computers
تاريخ الحاسوب

استخدم البشر الأوائل في البداية أدوات بسيطة مثل: العصي، والأحجار، والعظام لأغراض العد مما يعكس أقدم أشكال الأجهزة الحسابية، ومع تقدم القدرات الفكرية للبشرية والبراعة التكنولوجية، زاد تعقيد وفعالية هذه الأدوات.
تم هنا تأريخ تطور الأجهزة الحسابية من البدائية إلى المتقدمة، حيث يتم عرض الاختراعات البارزة من فجر الحضارة إلى العصر الحديث.

</> Abacus
العداد الصيني أباكس

العداد Abacus هو آلة حاسبة ميكانيكية تستخدم لإجراء العمليات الحسابية. إنها واحدة من أقدم أجهزة الحساب المعروفة وقد تم استخدامها منذ آلاف السنين.
يتكون العداد من إطار بقضبان عمودية، يحتوي كل منها على سلسلة من الخرزات التي يمكن تحريكها لأعلى ولأسفل. عادة ما تكون الخرزات مصنوعة من الخشب أو البلاستيك وتكون ملونة للمساعدة في التمايز.

يتم تشغيل العداد عن طريق تحريك الخرز لأعلى ولأسفل القضبان لتمثيل الأرقام.
يتوافق موضع الخرزات على القضبان مع قيم أماكن مختلفة، مثل الآحاد والعشرات والمئات وما إلى ذلك.
عن طريق تحريك الخرز، يمكن للمستخدمين إجراء عمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة.

تم استخدام العداد في العديد من الثقافات المختلفة ولا يزال يستخدم في بعض أجزاء العالم اليوم. غالبًا ما يستخدم كأداة لتعليم الحساب الأساسي للأطفال الصغار، حيث يساعدهم على تطوير مهاراتهم في العد والحساب.
يستخدم العداد أيضًا من قبل بعض الأشخاص الذين يعانون من إعاقات بصرية أو صعوبات في التعلم كأداة مساعدة عن طريق اللمس لإجراء العمليات الحسابية.


يبدأ تاريخ الكمبيوتر مع ولادة العداد الذي يعتقد أنه أول كمبيوتر.
يقال أن الصينيين اخترعوا العداد منذ حوالي 4000 عام.

كان العداد Abacus عبارة عن رف خشبي به قضبان معدنية مثبتة عليها خرز. يتم تحريك الخرز بواسطة عامل العداد وفقًا لبعض القواعد لإجراء العمليات الحسابية.
لا يزال العداد يستخدم في بعض البلدان مثل الصين، وروسيا، واليابان.

</> Napier's Bones
عظام نابير

Napier's Bones هو جهاز ضرب يدوي ابتكره عالم الرياضيات الاسكتلندي جون نابير في أواخر القرن السادس عشر وأوائل القرن السابع عشر (1550-1617). كما يطلق عليه أحيانًا "قضبان نابير".

يتكون الجهاز من مجموعة من العصي أو العظام المرقمة -عادةً ما تكون مصنوعة من الخشب أو العاج- مع أرقام جدول الضرب منقوشة عليها.
يتم ترتيب القضبان بترتيب معين، ومن خلال محاذاة القضبان بطرق مختلفة يمكن للمستخدمين إجراء عمليات الضرب والقسمة.

لاستخدام عظام نابير، يضع المرء العصي المناسبة بجانب بعضها البعض، بحيث تصطف الأرقام الموجودة على العظام لإنشاء مشكلة الضرب. بعد ذلك، بجمع الأرقام التي تظهر في الصفوف القطرية للشكل الناتج يمكن إيجاد إجابة مسألة الضرب.

كان Napier's Bones تطورًا مهمًا في تاريخ الحوسبة، حيث سمح للناس بإجراء حسابات معقدة بسرعة وسهولة دون الاعتماد على الورق والقلم الرصاص.
تم استخدامه على نطاق واسع في أوروبا لعدة قرون قبل أن يتم استبداله بآلات حاسبة ميكانيكية أكثر تقدمًا في القرن التاسع عشر. ومع ذلك، لا تزال عظام نابير مستخدمة اليوم في بعض أنحاء العالم كوسيلة تعليمية للحساب.

</> Pascaline
باسكالين

كانت باسكالين آلة حاسبة ميكانيكية مبكرة، اخترعها عالم الرياضيات والفيلسوف الفرنسي بليز باسكال في منتصف القرن السابع عشر بين 1642 و 1644. تعتبر واحدة من أولى الآلات الحاسبة الحقيقية وهي مقدمة للآلة الحاسبة الحديثة.

كان Pascaline جهازًا كبيرًا يشبه الصندوق به أقراص وتروس تسمح للمستخدمين بإضافة وطرح أرقام يصل طولها إلى ستة أرقام.
تم تشغيله بواسطة كرنك يدوي، والذي أدار سلسلة من التروس لإجراء العمليات الحسابية.

يعمل باسكالين باستخدام سلسلة من العجلات، كل منها يحتوي على أرقام من 0 إلى 9 منقوشة عليها.
يمكن تدوير العجلات بواسطة كرنك اليد لتعيين الأرقام لإجراء عملية حسابية، وبعد ذلك عن طريق قلب الكرنك مرة أخرى تقوم الآلة بجمع الأرقام أو طرحها.

في حين لم يتم اعتماد باسكالين على نطاق واسع في وقته نظرًا لتكلفته العالية ووظائفه المحدودة، إلا أنه مثل خطوة كبيرة إلى الأمام في تطوير الآلات الحاسبة الميكانيكية.
لقد ألهمت المخترعين لاحقًا لإنشاء آلات حسابية أكثر تقدمًا، ويمكن رؤية إرثها في الآلات الحاسبة الإلكترونية الحديثة التي نستخدمها اليوم.

</> Stepped Reckoner or Leibnitz wheel
درج Reckoner أو عجلة Leibnitz

كان حساب Stepped Reckoner -المعروف أيضًا باسم Leibniz Wheel- آلة حاسبة ميكانيكية اخترعها  عالم الرياضيات والفيلسوف الألماني جوتفريد فيلهلم ليبنيتز متعدد الثقافات في أواخر القرن السابع عشر عام 1673.
كانت من أوائل الآلات القادرة على الضرب والقسمة وكذلك الجمع والطرح.

يقوم المستخدم بضبط العجلات على الأرقام المطلوبة لإجراء عملية حسابية، ثم يتم تحريك مجموعة من التروس والتروس الفرعية المتصلة بالعجلات عن طريق تدوير ذراع التدوير.
وبذلك يتم إجراء الحساب الرياضي ثم توفير النتيجة عن طريق العرض الذي يتم على الجزء العلوي من الجهاز وعرض النتيجة على الاتصال الهاتفي الخاص بالجهاز.


كان Stepped Reckoner تقدمًا كبيرًا في تطوير آلات الحساب، حيث سمح للمستخدمين بإجراء حسابات أكثر تعقيدًا بسرعة ودقة أكبر مما كان ممكنًا يدويًا. ومع ذلك، كانت لا تزال آلة معقدة ومكلفة لم يتم اعتمادها على نطاق واسع وقتها.

أثرت Stepped Reckoner ومبادئ تصميمها على الأجيال اللاحقة من الآلات الحاسبة الميكانيكية -بما في ذلك Comptometer و Millionaire Calculator- ويمكن رؤية إرثها في الآلات الحاسبة الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر التي نستخدمها اليوم.

</> Difference Engine
محرك الاختلاف

The Difference Engine هو جهاز كمبيوتر ميكانيكي مبكر صممه تشارلز باباج في القرن التاسع عشر. كان عبارة عن آلة قابلة للبرمجة مصممة لحساب الجداول الرياضية تلقائيًا دون الحاجة إلى تدخل بشري.


تم تصميم الآلة لاستخدام طريقة الفروق المحدودة، والتي تتضمن طرح قيمة دالة عند نقطة ما من قيمتها عند نقطة أخرى، لحساب وظائف متعددة الحدود.
أدرك باباج أنه يمكن أتمتة هذه الطريقة وبدأ العمل على محرك الفروق عام 1822.


تم تصميم محرك الفروق ليكون آلة كبيرة ومعقدة تحتوي على آلاف الأجزاء.
تم تصميمه لاستخدام قضبان وتروس معدنية لإجراء العمليات الحسابية، ويمكنه التعامل مع دقة تصل إلى 20 رقمًا. كان يأمل باباج أن تتمكن الآلة من إنتاج جداول رياضية دقيقة بسرعة وكفاءة ولكن لم يكتمل المشروع أصلًا بسبب نقص التمويل وعوامل أخرى.


على الرغم من حقيقة أن محرك الفروق لم يكتمل أصلًا إلا أن عمل باباج على الجهاز وضع الأساس للحوسبة الحديثة.
حيث ألهمت تصميماته رواد الحوسبة في وقت لاحق -مثل Ada Lovelace و Alan Turing- الذين اعتمدوا على عمل Babbage لإنشاء أول أجهزة كمبيوتر قابلة للبرمجة.
اليوم، يُعرف باباج على نطاق واسع بأنه أحد آباء الحوسبة ولا تزال تصاميمه لمحرك الفرق والآلات المبكرة الأخرى قيد الدراسة والتقدير من قبل المؤرخين والمهندسين وعلماء الكمبيوتر.

</> Analytical Engine
المحرك التحليلي

كان المحرك التحليلي عبارة عن كمبيوتر ميكانيكي متعدد الأغراض مقترح صممه عالم الرياضيات البريطاني والمخترع تشارلز باباج قبل منتصف القرن التاسع عشر 1830.
تم تصميمه ليكون تحسينًا كبيرًا عن اختراعه السابق -محرك الفروق- وكان الهدف منه أن يكون قادرًا على إجراء أي عملية حسابية يمكن أن يقوم بها عالم رياضيات بشري.


اعتمد المحرك التحليلي على فكرة "البرنامج المخزن"، مما يعني أنه سيكون قادرًا على تنفيذ سلسلة من التعليمات المخزنة في ذاكرته. تم تصميمه أيضًا لاستخدام البطاقات المثقوبة لإدخال البيانات وإخراجها، والتي كانت مفهومًا ثوريًا في ذلك الوقت.


كان تصميم باباج للمحرك التحليلي سابقًا لعصره بكثير، ولم يتم بناؤه بالكامل خلال حياته.
ومع ذلك، فقد أرست أفكاره الأساس للحوسبة الحديثة، وتم لاحقًا دمج العديد من المفاهيم التي طورها مثل: فكرة البرنامج المخزن واستخدام البطاقات المثقوبة للإدخال والإخراج في أجهزة الكمبيوتر القديمة.


اليوم، يُعتبر المحرك التحليلي بمثابة مقدمة مهمة للكمبيوتر الحديث ويُنظر إلى تصميمه على أنه علامة بارزة في تاريخ الحوسبة.

</> Tabulating Machine
آلة الجدولة

كانت آلة الجدولة عبارة عن جهاز كهروميكانيكي اخترعه هيرمان هوليريث في أواخر القرن التاسع عشر. تم استخدامه لمعالجة وتبويب كميات كبيرة من البيانات، خاصةً لمكتب الإحصاء الأمريكي.


تستخدم آلة الجدولة بطاقات مثقبة، يتم تغذيتها من خلال الجهاز وقراءتها عن طريق ملامسات كهربائية.
تمثل كل فتحة في البطاقة جزءًا من البيانات، مثل: الاسم، أو العمر، أو الوظيفة. ستقوم الآلة بعد ذلك بحساب البيانات وفرزها وفقًا للتعليمات التي يقدمها المستخدم.


كانت آلة الجدولة بمثابة تحسن كبير مقارنة بالطرق السابقة لمعالجة البيانات والتي كانت بطيئة وعرضة للأخطاء. باستخدام آلة الجدولة، يمكن معالجة البيانات بسرعة ودقة أكبر مما يجعل من الممكن تحليل مجموعات البيانات الكبيرة واتخاذ قرارات أكثر استنارة.


أدى نجاح آلة الجدولة إلى تأسيس شركة آلة الجدولة والتي أصبحت فيما بعد شركة IBM.
لا تزال مبادئ آلة الجدولة مستخدمة في أنظمة معالجة البيانات وأجهزة الكمبيوتر الحديثة.

</> Differential Analyzer
المحلل تفاضلي

المحلل التفاضلي هو كمبيوتر تمثيلي ميكانيكي مصمم لحل المعادلات التفاضلية. تم تطويره في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي من قبل فانيفار بوش -وهو مهندس ومخترع أمريكي- وفريقه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) عام 1930.


يستخدم المحلل التفاضلي نظامًا من التروس والأعمدة والأقراص الدوارة لإجراء الحسابات الرياضية. يمكن للمحلل التفاضلي حل المعادلات التفاضلية التي تتضمن ما يصل إلى أربعة متغيرات كما يمكنه التعامل مع المعادلات الخطية وغير الخطية.


تعمل الآلة من خلال تمثيل كل متغير في المعادلة على أنه كمية مادية مثل موضع عمود الدوران.
وبواسطة التوصيلات الميكانيكية المناسبة بين هذه الكميات، تكون الآلة قادرة على حل المعادلة وتوفير ناتج مادي يمثل مع الحل.


كان المحلل التفاضلي إنجازًا كبيرًا في تكنولوجيا الحوسبة في وقت اختراعه، واستخدم على نطاق واسع في الحسابات العلمية والهندسية في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين. ومع ذلك، فقد تجاوزتها أجهزة الكمبيوتر الرقمية في نهاية المطاف في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي، والتي وفرت إمكانيات حسابية أسرع وأكثر مرونة.

</> Mark I
مارك الأول

كان Mark I -المعروف أيضًا باسم Harvard Mark I أو IBM ASCC (الحاسبة التلقائية للتحكم في التسلسل)- أحد أقدم أجهزة الكمبيوتر القابلة للبرمجة.
تم تطوير Harvard Mark I في الأربعينيات من قبل هوارد أيكن وفريقه في جامعة هارفارد وذلك بالتعاون مع شركة IBM.

كان Mark I عبارة عن آلة كهروميكانيكية كبيرة يمكنها إجراء العمليات الحسابية وتخزين البيانات على بطاقات مثقوبة.
تم استخدامه لمجموعة متنوعة من التطبيقات العلمية والعسكرية، مثل: حساب المسارات الباليستية، وتصميم الأسلحة النووية nuclear weapons.

كان Mark I معلمًا مهمًا في تاريخ الحوسبة، حيث أظهر جدوى بناء آلة قابلة للبرمجة يمكنها إجراء عمليات حسابية معقدة تلقائيًا.
كما أنها مهدت الطريق لتطوير أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الحديثة والتي أصبحت أسرع بكثير وأكثر تنوعًا من الآلات الكهروميكانيكية في الماضي.
مصطلحات الدرس
Comptometer
Comptometer

آلة حاسبة ميكانيكية تم اختراعها في القرن التاسع عشر

Pascaline
Pascaline

آلة حاسبة ميكانيكية مبكرة

Nuclear Weapons
Nuclear Weapons

الأسلحة النووية

اختصارات الدرس
MIT
MIT

Massachusetts Institute of Technology

معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
USCB
USCB

United States Census Bureau

مكتب إحصاء "تعداد" الولايات المتحدة
IBM
IBM

International Business Machines

شركة عالمية تعمل في مجال تكنولوجيا المعلومات
معلومات تهمك
  • لا تنسى تقييم الدروس لكي نُحدّث المُحتوى باستمرار حتى ينال إعجابك.
  • لا تنسى مشاركة الموقع مع أصدقاءك حتى تعمّ الفائدة وتكون سبب في نفعهم.
مشاركة
0
0
0
0
عدد المشاركات
هل هذه المعلومات نالت إعجابك ؟
0
0
عدد التقييمات