5 أجيال الكمبيوتر وخصائصها

كل من خمسة أجيال من الكمبيوتر يتميز بتطور تكنولوجي مهم كان له تغيير مبتكر في طريقة عمل أجهزة الكمبيوتر.

تلعب أجهزة الكمبيوتر دورًا مهمًا في كل جانب من جوانب الحياة البشرية تقريبًا ، ولكن أجهزة الكمبيوتر كما نعرفها اليوم تختلف تمامًا عن النماذج الأولية.

ولكن ما هو الكمبيوتر؟ يمكن تعريف الكمبيوتر بأنه جهاز إلكتروني يقوم بعمليات حسابية ومنطقية.

يمكن أن يقول تعريف شائع آخر أن الكمبيوتر هو جهاز أو جهاز يمكنه معالجة مواد معينة لتحويلها إلى معلومات.

لفهم التشغيل الأساسي لجهاز الكمبيوتر ، من الضروري تحديد البيانات والمعالجة والمعلومات.

البيانات هي مجموعة من العناصر الأساسية الموجودة في حالة عدم وجود تسلسل ؛ في حد ذاتها ليس لديهم معنى.

المعالجة هي العملية التي يمكن من خلالها استخراج المعلومات من البيانات. وأخيرا ، فإن المعلومات هي العنصر الأخير في أي عمل المعالجة.

تم اختراع أول كمبيوتر إلكتروني في عام 1833 ؛ كان أول جهاز يمتلك محركًا تحليليًا.

مع مرور الوقت ، تم تحويل هذا الجهاز إلى آلة موثوقة كانت قادرة على أداء المهام بسرعة أكبر. هكذا ولد الجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر المزودة بآلة ENIAC.

الجيل الأول (1945-1956)

يرتبط أنبوب الفراغ بالتكنولوجيا الرئيسية للجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر. إنها أنابيب زجاجية تحتوي على أقطاب كهربائية.

تم استخدام هذه الأنابيب لدارات أجهزة الكمبيوتر الأولى. بالإضافة إلى ذلك ، استخدمت هذه الآلات الطبول المغناطيسية في ذاكرتهم.

اخترع أنبوب الفراغ في عام 1906 من قبل مهندس كهربائي. خلال النصف الأول من القرن العشرين ، كانت هذه هي التقنية الرئيسية المستخدمة في بناء أجهزة الراديو والتلفزيون والرادارات وأجهزة الأشعة السينية والأجهزة الإلكترونية الأخرى.

عادة ما يتم التحكم في آلات الجيل الأول من خلال لوحات التحكم التي تحتوي على أسلاك أو سلسلة من العناوين المشفرة على أشرطة الورق.

كانت باهظة الثمن ، واستهلكت كهرباء كبيرة ، ونتجت الكثير من الحرارة وكانت ضخمة (كانوا يشغلونها في الغالب غرف كاملة).

أول حاسوب إلكتروني تشغيلي كان يسمى ENIAC واستخدم 18000 أنبوب فراغ. تم بناؤه في الولايات المتحدة ، في جامعة بنسلفانيا وكان طوله حوالي 30.5 متر.

تم استخدامه للحسابات المؤقتة. تم استخدامه بشكل رئيسي في الحسابات المتعلقة بالحرب ، مثل العمليات المتعلقة ببناء القنبلة الذرية.

من ناحية أخرى ، تم بناء آلة Colossus أيضًا خلال هذه السنوات لمساعدة البريطانيين خلال الحرب العالمية الثانية. تم استخدامه لفك تشفير الرسائل السرية من العدو واستخدام 1500 أنابيب فراغ.

في حين أن هذه الأجهزة الجيل الأول كانت قابلة للبرمجة ، لم يتم تخزين برامجها داخليا. قد يتغير هذا كما تم تطوير أجهزة الكمبيوتر من البرامج المخزنة.

تعتمد أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول على لغة الآلة ، وهي أدنى لغة برمجة يفهمها الكمبيوتر لإجراء عمليات (1GL).

يمكن أن يحلوا مشكلة واحدة فقط في كل مرة ، وقد يستغرق المشغلون أسابيع لجدولة مشكلة جديدة.

الجيل الثاني (1956-1963)

استبدال الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر أنابيب فراغ مع الترانزستورات. سمحت الترانزستورات بأن تكون أجهزة الكمبيوتر أصغر وأسرع وأرخص وأكثر كفاءة على مستوى الطاقة المستهلكة. غالبًا ما كانت الأقراص والأشرطة المغناطيسية تستخدم لتخزين البيانات.

على الرغم من أن الترانزستورات تولد ما يكفي من الحرارة لتسبب بعض الأضرار التي لحقت أجهزة الكمبيوتر ، إلا أنها كانت تحسنا في التكنولوجيا السابقة.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني تقنية التبريد ، وكان لها استخدام تجاري أوسع ، وكانت تستخدم فقط لأغراض تجارية وعلمية محددة.

تركت أجهزة كمبيوتر الجيل الثاني هذه وراء لغة آلة التشفير الثنائي لاستخدام لغة التجميع (2GL). سمح هذا التغيير للمبرمجين بتحديد التعليمات بالكلمات.

خلال هذا الوقت ، تم تطوير لغات البرمجة عالية المستوى. كانت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني أول أجهزة تخزين التعليمات في ذاكرتهم.

في هذا الوقت ، تطور هذا العنصر من براميل مغناطيسية إلى تكنولوجيا ذات لب مغناطيسي.

الجيل الثالث (1964-1971)

كانت السمة المميزة للجيل الثالث من أجهزة الكمبيوتر تقنية الدوائر المتكاملة. الدائرة المتكاملة هي جهاز بسيط يحتوي على العديد من الترانزستورات.

أصبحت الترانزستورات أصغر وتم وضعها على رقائق السيليكون ، والتي تسمى أشباه الموصلات. بفضل هذا التغيير ، كانت أجهزة الكمبيوتر أسرع وأكثر كفاءة من أجهزة الجيل الثاني.

خلال هذا الوقت ، استخدمت أجهزة الكمبيوتر لغات الجيل الثالث (3GL) ، أو اللغات عالية المستوى. بعض الأمثلة على هذه اللغات تشمل جافا وجافا سكريبت.

نشأت الأجهزة الجديدة لهذه الفترة طريقة جديدة لتصميم أجهزة الكمبيوتر. يمكن القول أنه قدم مفهوم جهاز كمبيوتر واحد على مجموعة من الأجهزة الأخرى ؛ يمكن استخدام برنامج مصمم ليتم استخدامه في جهاز العائلة في برامج أخرى.

تغيير آخر في هذه الفترة هو أن التفاعل مع أجهزة الكمبيوتر تم الآن من خلال لوحات المفاتيح والماوس والشاشات مع واجهة ونظام التشغيل.

بفضل هذا ، يمكن للجهاز تشغيل تطبيقات مختلفة في نفس الوقت مع نظام مركزي مسؤول عن الذاكرة.

كانت شركة IBM هي الجهة التي ابتكرت أهم جهاز كمبيوتر في هذه الفترة: نظام IBM / 360. كان هناك نموذج آخر لهذه الشركة أسرع بـ 263 مرة من ENIAC ، مما يدل على الاختراق في مجال أجهزة الكمبيوتر حتى ذلك الحين..

نظرًا لأن هذه الأجهزة كانت أصغر وأرخص من سابقاتها ، فإن أجهزة الكمبيوتر كانت متاحة لأول مرة للجمهور العام.

خلال هذا الوقت ، خدمت أجهزة الكمبيوتر الغرض العام. كان هذا أمرًا مهمًا نظرًا لأن الآلات كانت تستخدم في السابق لأغراض محددة في مجالات متخصصة.

الجيل الرابع (1971 حتى الآن)

يتم تعريف الجيل الرابع من أجهزة الكمبيوتر بواسطة المعالجات الدقيقة. تتيح هذه التقنية إمكانية إنشاء آلاف الدوائر المدمجة على شريحة سيليكون واحدة.

هذا التقدم جعل من الممكن أن ما كان يشغل غرفة بأكملها ، يمكن أن يصلح الآن في راحة يد واحدة.

في 1.971 تم تطوير شريحة Intel 4004 التي وضعت جميع مكونات الكمبيوتر ، من وحدة المعالجة المركزية والذاكرة إلى عناصر التحكم في الإدخال والإخراج ، في شريحة واحدة. هذا يمثل بداية جيل أجهزة الكمبيوتر التي تمتد حتى يومنا هذا.

في عام 1981 ، أنشأت IBM كمبيوترًا جديدًا قادرًا على تشغيل 240،000 مبلغ في الثانية. في عام 1996 ، ذهبت Intel إلى أبعد من ذلك وأنشأت جهازًا قادرًا على تشغيل 400.000.000 مبالغ في الثانية. في عام 1984 ، قدمت شركة Apple نظام التشغيل Macintosh بنظام تشغيل بخلاف نظام التشغيل Windows.

أصبحت أجهزة كمبيوتر الجيل الرابع أكثر قوة ، وأكثر إحكاما ، وأكثر موثوقية ، وأكثر سهولة. نتيجة لذلك ، ولدت ثورة الكمبيوتر الشخصي (PC).

في هذا الجيل ، يتم استخدام قنوات في الوقت الحقيقي وأنظمة التشغيل الموزعة والوقت المشترك. خلال هذه الفترة ولد الإنترنت.

تم العثور على تقنية المعالجات الدقيقة في جميع أجهزة الكمبيوتر الحديثة. هذا لأنه يمكن تصنيع الرقائق بكميات كبيرة دون تكلف الكثير من المال.

تُستخدم شرائح المعالجة كمعالجات مركزية وتستخدم شرائح الذاكرة لذاكرة الوصول العشوائي (RAM). تستفيد كلتا الرقاقات من ملايين الترانزستورات الموضوعة على سطح السيليكون.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر هذه لغات الجيل الرابع (4GL). هذه اللغات تتكون من عبارات مماثلة لتلك التي قدمت في اللغة البشرية.

الجيل الخامس (المستقبل الحالي)

تعتمد أجهزة الجيل الخامس على الذكاء الاصطناعي. معظم هذه الآلات لا تزال قيد التطوير ، ولكن هناك بعض التطبيقات التي تستخدم أداة الذكاء الاصطناعي. مثال على ذلك هو التعرف على الكلام.

إن استخدام المعالجة المتوازية والموصلات الفائقة يجعل الذكاء الاصطناعي حقيقة واقعة.

في الجيل الخامس ، نتج عن هذه التقنية إنتاج رقائق المعالجات الدقيقة التي تحتوي على 10 مليون مكونات إلكترونية.

ويستند هذا الجيل على المعالجة المتوازية hardwar وبرامج الذكاء الاصطناعي. يعد الذكاء الاصطناعي مجالًا ناشئًا في علوم الكمبيوتر ، والذي يفسر الطرق اللازمة لجعل أجهزة الكمبيوتر تفكر كالبشر

تشير التقديرات إلى أن الحوسبة الكمومية والتكنولوجيا النانوية ستغيّر بشكل جذري وجه أجهزة الكمبيوتر في المستقبل.

هدف الحوسبة من الجيل الخامس هو تطوير أجهزة يمكنها الاستجابة لمدخلات اللغة الطبيعية والقادرة على تعلم وتنظيم أنفسهم.

والفكرة هي أن الجيل الخامس من أجهزة الكمبيوتر في المستقبل يمكن أن يفهم الكلمات المنطوقة وأنهم يمكن أن يقلدوا العقل البشري. من الناحية المثالية ، ستكون هذه الأجهزة قادرة على الاستجابة لبيئتها باستخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار.

يعمل العلماء لجعل هذا حقيقة واقعة ؛ يحاولون إنشاء جهاز كمبيوتر ذي معدل ذكاء فعلي بمساعدة التكنولوجيا المتقدمة والبرامج. هذا التقدم في التقنيات الحديثة سيحدث ثورة في أجهزة الكمبيوتر في المستقبل.

مراجع

1. لغات الجيل (2017). تعافى من computerhope.com
2. الأجيال الأربعة لأجهزة الكمبيوتر. تم الاسترجاع من open.edu
3. تاريخ تطور الكمبيوتر وتوليد أجهزة الكمبيوتر. تم الاسترجاع من wikieducator.org
4. الكمبيوتر - الجيل الرابع. تم الاسترجاع من tutorialspoint.com
5. الأجيال الخمسة لأجهزة الكمبيوتر (2010). تم الاسترجاع من webopedia.com
6. الأجيال ، أجهزة الكمبيوتر (2002). تعافى من موسوعة
7. الكمبيوتر - الجيل الخامس. تم الاسترجاع من tutorialsonpoint.com
8. خمسة أجيال من أجهزة الكمبيوتر (2013). تم الاسترجاع من bye-notes.com