الحـــوسبة الالكتــرونيــة

الحـــوسبة الإلكتـرونيــة


تعد الحوسبة الإلكترونية جزء أساسيًا من حياتنا اليومية، وتستخدم في كل شيء بدء من التواصل مع الأصدقاء والعائلة إلى إدارة شؤوننا المالية وغيره . ولكن كيف نعرف الحوسبة الالكترونية..؟؟!! ماهي رحلة تحول الحوسبة الإلكترونية إلى العصر الرقمي..؟؟ وما هي التحديات التي تواجه الحوسبة الإلكترونية..؟!!

الحوسبة الإلكترونية

سواء كنت تستخدم هاتفًا ذكيًا أو جهاز كمبيوتر شخصي أو تتعامل مع تقنيات الذكاء الاصطناعي، فإن الحوسبة الإلكترونية تكوّن جزءًا لا يتجزأ من حياتنا. وازدياد توافر الإنترنت وتطور التكنولوجيا اللاسلكية، ساهم في توسيع نطاق الحوسبة الإلكترونية وجعلها أكثر انتشارًا وتأثيرًا.في هذا المقال نتعرف على بداية الحوسبة الالكترونية. لنبدأ ….

في هذا المقال نتعرف على:



الحوسبة الالكترونية

بدأت الحوسبة الالكترونية مع جهاز الكمبيوتر ومنذ عقود و أجهزة الكمبيوتر جزءًا من حياتنا وإلى الآن، وقد أصبحت أكثر انتشارًا وضرورية مع مرور الوقت. الحوسبة الإلكترونية هي عملية استخدام الأجهزة الإلكترونية لإجراء العمليات الحسابية أو معالجة المعلومات. يمكن القيام بذلك باستخدام مجموعة متنوعة من الأجهزة، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية وغيرها.

أحدثت الحوسبة الإلكترونية ثورة في طريقة عيشنا وعملنا. مما جعل إنجاز العديد من المهام أسهل وأسرع. فمنذ اختراع أول حاسوب إلكتروني في الأربعينات، شهدت الحوسبة الإلكترونية تطورًا هائلاً وثورةً تكنولوجيةً لا مثيل لها. وبفضل هذا التقدم، تم تغيير وجه العالم وتحويله إلى عصر رقمي متقدم يؤثر في كل جوانب حياتنا. تتميز الحوسبة الإلكترونية بقدرتها على معالجة وتخزين المعلومات بشكل سريع وفعال، وتمكينها من تنفيذ المهام المعقدة والتفاعل مع العالم الرقمي بكفاءة.

تعد الحوسبة الإلكترونية أساسًا للابتكار في مجالات متعددة مثل الطب، والعلوم، والتجارة، والترفيه. ومن خلال الاستفادة من مفاهيم مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي والحوسبة السحابية، يتم توسيع قدرات الحوسبة الإلكترونية وتحقيق إنجازات لا يمكن تصورها في الماضي.

إن الحوسبة الإلكترونية لها تأثير هائل على حياتنا اليومية وتشكل جزءًا لا يتجزأ من العصر الرقمي الحديث. يجب علينا أن نفهم أهمية هذه التكنولوجيا ونواصل الاستفادة منها وتطويرها بطرق مبتكرة ومستدامة. إن مستقبلنا يعتمد على الحوسبة الإلكترونية، وعلينا أن نستثمر فيها وندعم البحث والابتكار لتحقيق تقدم وازدهار للبشرية في هذا العالم المترابط الرقمي.




الكمبيوتر و الحوسبة الإلكترونية

إن الاجهزة الالكترونية التي نتعامل معها بشكل يومي كل منها لديه مكوناته المادية وغير المادية.و بعد أن يتم تصنيع هذه الأجهزة تتم برمجتها بواسطة الكمبيوتر، بشكل يجعلها تؤدي وظائفها التي صممت لها بسلاسة وأمان موفرة بهذه أفضل خدمة للمستخدم. في حديثنا عن الحوسبة سنركز على جهاز الكمبيوتر بشكل خاص، الجهاز الذي بدأت معه الحوسبة الإلكترونية ومازال يستخدم في عمليات البرمجة.

الكمبيوتر في أبسط تعاريفه هو الآلة أو الجهاز الذي ينفذ عمليات حسابية ويتخذ قرارات منطقية ويعالج البيانات Data من خلال مجموعة من التعليمات Instructions تسمى البرامج الكمبيوتر Computer Programs .هذه البرامج تُوجه الكمبيوتر بواسطة مجموعة من الإجراءات Actions المحددة من مبرمجي الكمبيوتر Computer Programmers.

تم إنشاء أول أجهزة كمبيوتر إلكترونية في أوائل القرن العشرين. كان عبارة عن أنابيب مفرغة كبيرة ومكلفة ولكن أجهزة الكمبيوتر المستخدمة اليوم هي أجهزة الإلكترونية صغيرة وغير مكلفة ،حيث تُستخدم رقائق أشباه الموصلات في تصنيعها . وبالتالي تنوعت أغراض استخدام أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية ، من التنبؤ بالطقس والملاحة والبحث العلمي.

في الحديث عن الحوسبة لجهاز الكمبيوتر نتعرف على الكمبيوتر من مكونات وأنظمة تشغيل. ولكن لاننسى ان ما ينطبق على الكمبيوتر اليوم نجده ينطبق في الوقت نفسه على جميع الاجهزة الالكترونية المختلفة مثل الهواتف الذكية ومكائن الصراف الآلي والأجهزة المنزلية المختلفة وغيرها الكثير.


مكونات الكمبيوتر

الحاسب أو الكمبيوتر أي كان ما نسميه نوعين من المكونات وهي :

مكونات مادية Hardware

وهي مجموعة الأجهزة المادية المكونة للجهاز والتي لا يمكن أن يعمل بدونها هذه المكونات مثل لوحة المفاتيح Keyboard و الشاشة Screen الطابعة Printer الذاكرة Memory والقرص الصلب Hard disk المعالج Processor والمواصلات و تتخلف تكلفتها باختلاف انوعها وطريقة تصنيعها وهذا بالطبع ينعكس على تكلفة الجهاز ككل فالأجهزة ذات المعالجات القوية و الذواكر الكبيرة ترتفع أسعارها عن تلك الأجهزة ذات المعالجات البسيطة في النهاية نوعية الاستخدام هي التي تحدد أي الأجهزة يجب أن يختار المستخدم.

مكونات غير مادية Software

ونشير هنا للكل البرامج Software التي تشغل الكمبيوتر سواء كانت انظمة تشغيل Operating Systems أو تطبيقات Applications . هذه البرامج والتطبيقات مرتفعة التكلفة هذا لانها تحتاج من المبرمجين جهد لتطويرها.


وحدات تنظيم الكمبيوتر

يمكن تقسيم الكمبيوتر إلى ست وحدات Units :

  • وحدات الإدخال Input Units وهي الوحدات التي تحصل على البيانات من أجهزة الإدخال مثل لوحة المفاتيح Keyboard .
  • وحدات الإخراج Output Units وهي الوحدات التي تأخذ البيانات التي تمت معالجتها إلى أجهزة الإخراج
  • وحدة الذاكرة Memory Unitsونعني ذاكرة الوصول السريع وهي ذاكرة مؤقتة (متطايرة اي تمسح عند اغلاق الجهاز او انقطاع التيار الكهربائي ) وتستخدم عند تشغيل التطبيقات وغالبا ما تسمى بالذاكرة الاساسية Primary Memory ومثال عليها ذاكرة الوصول العشوائي RAM (Random Access Memory).
  • وحدة المعالجة المركزية Central Processing Unit (CPU) وهي بمثابة القسم الإداري للكمبيوتر ففيها يتم إدارة العمليات على الجهاز.
  • وحدة الحساب والمنطق Arithmetic and Logic Unit(ALU) وفيها تُؤدى العمليات الحسابية وتُتخذ القرارات المنطقية.
  • وحدة التخزين الثانوية Secondary Storage Unit و تمثل قسم التخزين في الكمبيوتر فهي وحدات تخزين طويلة الأمد بمقدرة عالية فيمكن للكمبيوتر أن يستعيد البيانات المخزنة فيها في أي وقت لأنها غير متطايرة فهي تبقي البيانات محفوظة حتى عند انقطاع التيار الكهربائي أو إغلاق الجهاز وتشمل الأقراص الصلبة Hard Drives وDVD Drives وحتى USB memory sticks


أنـواع الحـوسبـة

تتنوع الحوسبة مع تنوع أجهزة الكمبيوتر من حيث الاستخدام ننعي هنا بالتنوع الاختلاف في المكونات سواء Hardware و Software حسب استخدام الكمبيوتر أشهر هذه أنواع الحوسبة هي :


الحوسبة الشخصية Personal Computing

في السنوات الاولى من الحوسبة كانت أنظمة الكمبيوتر كبيرة ومكلفة على الأفراد ولكن في في عام 1970 ظهرت تقنية رقاقة السيليكون Chips والتي جعلت من الممكن لأجهزة الكمبيوتر أن تكون صغيرة الحجم و اقتصادية (غير مكلفة للأفراد) .وفي عام 1977 شاع استخدام الكمبيوتر الشخصي من شركة Apple . وفي عام 1981 ساهمت شركة IBM في اشاعة استخدام الحواسب الشخصية في أعمال التجارة والصناعة والمنظمات الحكومية.


الحوسبة الموزعة Distributed Computing

الحوسبة في البداية كانت قائمة على أن يكون كل جهاز قائم بذاته المستخدمين من يقومون بنقل البيانات من جهاز إلى آخر لمشاركة البيانات .ثم تطور نقل البيانات من خلال ربط الاجهزة مع بعضها البعض من خلال شبكة Network في البداية كانت تستخدم أسلاك الهاتف في عملية الربط وبعض الاحيان يتم انشاء شبكة محلية عند تواجد الاجهزة في منطقة جغرافية محددة هذه الشبكة تسمى Local Area Network (LAN) .

من هنا جاء مصطلح الحوسبة الموزعة فهي مجموعة من أجهزة الكمبيوتر المتصلة مع بعضها البعض مكونة بهذا شبكة Network . الحواسيب المتصلة مع الشبكة تتبع تنظيم محدد مثلاً كل جهاز له عنوان خاص به على هذه الشبكة. وتطورت تقنيات الشبكات لتترابط شبكات الكمبيوتر المختلفة مع بعضها البعض من خلال قواعد تحكم وتحدد طريقة ونوع الاتصال هذه القواعد تسمى بروتوكولات Protocols .


حوسبة الخادم والعميل Client / Server Computing

مع تطور الاتصال بالشبكة أصبح من الأفضل حفظ البيانات على أجهزة معينة متصله بالشبكة وجعل بقية الاجهزة تصل الى هذه البيانات من خلال اتصالها بالشبكة الأجهزة التي توفر البيانات تسمى الخوادم Servers اما الاجهزة التي تستفيد من هذه البيانات تسمى العملاء Clients



الحوسبة و أنظمة التشغيل Operating Systems

نظام التشغيل هو البرنامج Software المسؤول عن إدارة مكونات الكمبيوتر وتختلف أنظمة التشغيل بحسب الاستخدام وتتسابق الشركات التقية لإصدار أنظمتها وتطويرها وأبرز الشركات المصممة لأنظمة التشغيل الخاصة بالحواسيب Apple و Microsoft

تم تصنيع المعالجات في سبعينات القرن الماضي ومع تطورها تم تطوير انظمة التشغيل وفي عام 1981 أطلقت Microsoft نظام تشغيل DOS وهو اختصار لـ Dirty Operating System . حينها أبرمت شركة IBM وشركة مايكروسوفت اتفاق يقضي باستخدام (MS/DOS) كنظام تشغيل الأساسي للأجهزة الشخصية لشركة IBM وذلك بإنشاء نسخة من نظام (MS/DOS) لشركة IBM بمسمى (PC/DOS) ، وتم تطوير النظام وإصدار عدة نسخ مطورة فأصبح أقوى وأكبر نظم تشغيل على مستوى الكمبيوتر الشخصي في ذلك الوقت.

وفي منتصف الثمانينات طورت Microsoft نظام تشغيل ويندوز Windows Operating System واجهة المستخدم الرسومية GUI( Graphical User Interface ) ونظام Windows مبني على نظام DOS ثم توالت إصدارات نظام Windows حتى اليوم ومن هذه الاصدارات windows95, windows98, windows7, windows10, windows11 .

ومن انظمة التشغيل ايضاً المستخدمة حالياً نظام Linux وهو مشتق من نظام تشغيل Unix و Linux هو نظام مفتوح المصدر اي أن الـ Source Code متاح للتعديل المستخدم .

أشهر أنظمة التشغيل المستخدمة اليوم هو نظام تشغيل MAC OS X وهو خاص لأجهزة المصنعة من شركة Apple .



الحوسبة والبرمجــة

البرمجة هي عملية كتابة أو تصميم مجموعة من التعليمات أو الأوامر التي تتمثل في لغة برمجة معينة، بهدف تطوير برامج أو تطبيقات تقوم بتنفيذ مهام محددة. تعتبر البرمجة أساسية في تطوير البرمجيات وتصميم المواقع والتطبيقات وأجهزة الكمبيوتر والأنظمة الذكية. (اقرأ المزيد في مقال مقدمة الى البرمجة).

يكتب المبرمجين الأكواد البرمجية من لغات برمجة مختلفة وبشكل عام يمكن تقسيم لغات البرمجة إلى ثلاث فئات هي:

1. لغة الآلة Machine Language

هي اللغة الغير مفهومة للبشر ولكن يفهمها الكمبيوتر وهي عموماً مكونة من سلاسل الأرقام التي خفضت فيما بعد الى 1 , 0 و البرمجة بهذه اللغة مباشر أثبت بطئها وعرضتها للأخطاء.

2. لغة التجميع Assembly Language

وهي اللغة تستخدم في عمليات البرمجة الاولية للتعامل مع قطع الكمبيوتر وتكون رموزها من اختصارات اللغة الانجليزية مثل (Add , Sub, Load, Store) وتستخدم المجمع Assemblers للتحويل رموز لغة التجميع الى لغة الآلة لكي يفهمها الكمبيوتر فالكمبيوتر لا يفهم رموز لغة التجميع.

3. لغات متطورة High Level Language

وهي اللغات التي يستخدمها المبرمجين لإنتاج وتطوير البرامج والتطبيقات وهي لغات سريعة وتستخدم هذه اللغات المترجم Compiler للترجمة الاكواد الى لغة الآلة ورموز هذه اللغات واضحة ومفهومة للبشر ومن امثلة هذه اللغات مجموعة لغات C مثل C, C++, C# و لغات أخرى مثل Java , JavaScript , Python .

وعن تصنيف لغات البرمجة المتطورة فهي تصنف من حيث الأساليب البرمجية كالتالي :
1.البرمجة الهيكلية Structured Programming

نننعني البرمجة الهيكلية نهج منتظم لإنشاء برامج واضحة وصحيحة وسهلة التعديل. ومن الأمثلة عليها لغة Pascal وهي لغة برمجية مصممة لتعلم البرمجة الهيكلية ولغة Ada وهي لغة برمجية كانت قد طورت تحت رعاية وزارة الدفاع الأمريكية DOD .

2. البرمجة الكائنية Object Oriented Programming (OOP)

هو اسلوب من اساليب البرمجة تعمد على بناء نماذج برمجية تسمى الفئات الالكترونية Classes واعادة استخدام هذه النماذج عدة مرات من خلال أخذ نُسخ عنها تسمى Objects هذا مما يحد من تكرار الاكواد البرمجية ويسهل عمليات المراجعة والتصحيح.

الفئات الالكترونية Classes

هي نماذج الكترونية يتم بنائها من مجموعة من الخصائص Properties ومجموعة الوظائف Actions.

الكائن الالكتروني Object Technology

ونعني به التعبئة للنموذج الإلكتروني تم إنشاءه (Class) فإنشاء Object من Class معين يعني ان هذا الـ Object يأخذ نسخته الخاصة من كل مايحتوية هذا Class من Properties و Actions هذه النسخة لها قيمها الخاصة بهذا الـ Object وتسمى الـ Properties بالسمات Attributes وتسمى الـ Actions بالأساليب Methods او السلوكيات Behaviors .

3.البرمجة الإجرائية Procedural Programming Languages

هي البرمجة التي تركز على الوظائف Actions وصممت فئاتها Classes بشكل صحيح ليتم اعادة استخدامها في مشاريع مستقبلية فهي تستخدم مكتبات من Classes لتقليل الجهد المطلوب لتنفيذ نظام جديد. فهي تركز على سلوكيات والتفاعلات بين Object ..



الحوسبة الإلكترونية الفوائد والتحديات

في عصرنا الحديث هنالك العديد من الفوائد الجوهرية للحوسبة الإلكترونية منها مايلي :

  • سرعة وكفاءة المعالجة: تعتبر الحوسبة الإلكترونية قادرة على معالجة البيانات بسرعة هائلة وتنفيذ المهام المعقدة بكفاءة عالية. هذا يسمح بتحسين الإنتاجية وتسريع العمليات في العديد من المجالات مثل العلوم والصناعة والتجارة.
  • تخزين المعلومات: يمكن للحوسبة الإلكترونية تخزين كميات هائلة من المعلومات بشكل مرتب وسهل الوصول إليه. يتيح ذلك للمستخدمين حفظ ومشاركة البيانات والملفات بسهولة، مما يعزز التعاون والتبادل السريع للمعلومات.
  • التواصل والاتصال: تعزز الحوسبة الإلكترونية التواصل والاتصال بين الأفراد والمؤسسات عبر الإنترنت ووسائل التواصل الاجتماعي. يسهل الوصول إلى البريد الإلكتروني والمكالمات الصوتية ومراسلات الفيديو التفاعل بين الأشخاص في أي مكان في العالم.
  • تطوير التطبيقات والابتكار: توفر الحوسبة الإلكترونية بيئة مثالية لتطوير التطبيقات والابتكارات الجديدة. يمكن للمطورين والمبرمجين استغلال قدراتها لتصميم وتطوير برامج حاسوبية وتطبيقات متنوعة تلبي احتياجات المستخدمين وتحسن حياتهم.

ومع ذلك، تواجه الحوسبة الإلكترونية تحديات متعددة مثل قضايا الأمان والخصوصية والتنوع والتكلفة. يجب علينا أن نكون على دراية بهذه التحديات ونعمل على إيجاد حلول مبتكرة لضمان استدامة وتقدم الحوسبة الإلكترونية في المستقبل.


تحديات الحوسبة الإلكترونية

فيما يلي بعض التحديات التي تواجه الحوسبة الإلكترونية في عصرنا الحديث:

  • الأمان والخصوصية: يعتبر الأمان والخصوصية تحديات رئيسية للحوسبة الإلكترونية. مع زيادة التهديدات السيبرانية والاختراقات المحتملة، يجب توفير حماية قوية للبيانات الشخصية والمعلومات الحساسة.
  • التكلفة والوصول: على الرغم من انتشار الحوسبة الإلكترونية، إلا أن الوصول إليها قد يكون صعبًا في بعض المناطق أو بالنسبة لبعض الأفراد نظرًا للتكلفة العالية للأجهزة والاتصالات والبرمجيات.
  • التكنولوجيا المتقدمة: تطور سريع للتكنولوجيا يعني أن الأجهزة والبرمجيات تتقدم بسرعة كبيرة، وهذا يعنيأن المستخدمين والمؤسسات يحتاجون إلى مواكبة التحديثات والتطورات المستمرة والاستثمار في تكنولوجيا حديثة للبقاء على اطلاع ومنافسة في السوق.
  • التنوع والتوافق: تتطلب الحوسبة الإلكترونية التوافق مع مجموعة متنوعة من الأجهزة والنظم والبرمجيات. تحديات التوافق تنشأ من التنوع التكنولوجي واختلاف معايير التشغيل والبروتوكولات.
  • الآثار البيئية: يتطلب استخدام الحوسبة الإلكترونية كميات كبيرة من الكهرباء والموارد الطبيعية. يجب مواجهة التحديات البيئية والعمل على تطوير حلول تكنولوجية أكثر استدامة وكفاءة لتقليل الأثر البيئي.

مع التركيز على حل هذه التحديات، يمكننا الاستمرار في استفادة من الفوائد الجوهرية للحوسبة الإلكترونية وتعزيز تقدمنا في عالمنا الرقمي المتقدم.



في ختام هذا المقال، يمكننا الاستنتاج أن الحوسبة الإلكترونية لها دورها الكبير في حياتنا اليوم . تمثل الحوسبة الإلكترونية قوة محركة للابتكار والتقدم في مجتمعاتنا الحديثة. يجب أن نواجه التحديات ونستثمر في تطويرها وتحسينها لتحقيق الفوائد الكاملة التي تقدمها. بذلك، سنستطيع أن نشهد تطورًا مستدامًا وازدهارًا في عالم مدفوع بالتكنولوجيا والحوسبة الإلكترونية.



إرسال تعليق

فضلاً اترك تعليق

أحدث أقدم

نموذج الاتصال