التقنية الرقمية
التقنية الرقمية تحتوي على جميع أنواع المعدات الإلكترونية والتطبيقات التي تستخدم المعلومات على شكل شفرات (رموز) رقمية. وتكون المعلومات عادة برمز شفري ثنائي، أي الرمز الذي يمثل بسلسلة مكونة من رقمين فقط هما صفر (0) و1. ومن الأجهزة والنبائط التي تستخدم تقنية المعلومات الرقمية: الحواسيب الشخصية، والآلات الحاسبة، وأجهزة التحكم في إشارات المرور، وألعاب الأقراص المدمجة، والسيارات، والهواتف الخلوية، وأقمار الاتصالات الصناعية، وأجهزة التلفاز عالية الوضوح.
إن معظم المعلومات التي يدركها الناس تناظرية في طبيعتها، ذلك أنها تختلف بصورة ثابتة، كما يمكن تخصيص عدد لا نهائي من القيم للمعلومات. فعلى سبيل المثال، يعتبر انخفاض بريق مصباح الإضاءة تدريجيًا من الفتح إلى الإغلاق معلومات تناظرية. وهذا العدد اللامتناهي من البريق يمكن تحديده كميًا (بتقسيمه إلى مجالات). وإذا تم تقسيم البريق إلى مجالين أو نطاقين، فإن القيمتين صفر/1 يمكن أن تدل على معلومات رقمية تتعلق ببريق اللمبة. ومع ذلك فإن الرقمين ما يزالان يمثلان عددًا غير محدود من القيم النظيرة. ويمكن تقسيم مدى البريق مرة ثانية وثانية حتى يمكن الحصول على آلاف المجالات للقيم كل واحدة منها يمكن أن تمثل بقيمة رقمية.
وحالما يتم تحديد المعلومات النظيرة كميًا في معلومات رقمية، فمن المستحيل عكس العملية تمامًا، والحصول على كل الإشارات النظيرة الممكنة من الإشارات الرقمية المماثلة، وهو ما يعلل تمثيل الإشارات النظيرة بعدد كبير من مستويات المعلومات الرقمية. فعلى سبيل المثال، يحفظ الصوت بوصفه معلومات رقمية في قرص مدمج يقسم إلى 65,536 مستوى. ويحول جهاز القرص المدمج المعلومات الرقمية إلى معلومات نظيرة بحيث يمكن لمكبر الصوت تحويلها إلى موجات صوتية.
وتستخدم بعض النبائط المعالجة للمعلومات الرقمية حواسيب بالغة الصغر يسمى الواحد منها المعالج الدقيق. يؤدي هذا المعالج الحسابات بالمعلومات الرقمية، ثم يتخذ القرار بناءً على النتائج. وفي مثل هذه النبائط تقوم شرائح الحاسوب التي تسمى شرائح الذاكرة بحفظ المعلومات الرقمية عندما لا تتم معالجتها. وتستخدم البرمجيات التي تحتوى على أوامر على شكل معلومات رقمية في التحكم في تسلسل العمليات في كثير من النبائط التي تستخدم التقنية الرقمية.
تقنية الجزيئات
تقنية الجزيئات أو النانوتكنولوجي، معالجة دقيقة للجزيئات والذرات المنفردة لعمل بنيات أو تركيبات أكبر. وتطبق تقنية الجزيئات العمليات الهندسية بمقياس النانومتر. والنانو جزء واحد من بليون. والنانومتر، يساوي 0,000000001 متر، ويساوي بوصة، ونحو 0,00001 عرض شعرة الإنسان الواحدة، أو بين 3 و5 أضعاف قطر الذرة الواحدة. ويطلق على تقنية الجزيئات اسم هندسة الجزيئات أو صناعة الجزيئات.
تباشير تقنية الجزيئات. يعتقد كثير من العلماء والمهندسين أن تقنية الجزيئات ربما تبتكر في يوم ما نبائط (أجهزة) صغيرة جدًا لا يمكن رؤيتها إلا بوساطة المجاهر القوية. وهذه الأجهزة ربما تحتوي على مجسمات عالية الحساسية يمكنها كشف الذرات المنفردة للملوثات أو أية مادة أخرى. ومع ذلك فإن تطبيقات تقنية الجزيئات تنحصر في ابتكار الأشياء الدقيقة إذ يمكن استغلالها في صناعة الأجسام الكبيرة مثل السيارات أو الحواسيب وذلك ببناء وحدات في حجم الذرة أو الجزيء.
تحديات تقنية الجزيئات. أحد تحديات تقنية الجزيئات هو إيجاد طريقة لتجميع الأشياء باستخدام مقياس جزيئي. وقام العلماء بمعالجة الذرات الفردية بمجهر قوي يسمى مجهر مجس المسح. ويستخدم هذا الجهاز مجسات صغيرة لمسح سطح الأشياء عند المستوى الذري. كما يمكن استخدام المجس أيضًا لالتقاط وترتيب الذرات الفردية الجزيئات. وتستغرق معالجة الذرات واحدة تلو الأخرى وقتًا طويلاً.
والطريقة الأخرى تسمى التجميع الذاتي، وربما تكون أسلوبًا أكثر فعالية لصناعة الأشياء الدقيقة، كما يطلق عليها أيضًا التركيبات الجزيئية. إن عملية التجميع الذاتي شائعة في الطبيعة. وهي العملية، على سبيل المثال، التي تنمو فيها جوزة البلوط في شجرة البلوط وليس في نبات آخر. ويعتقد العلماء أنه ربما يكون ممكنًا للجزيئات الحيوية أو العضوية أن توجه عملية التجميع الذاتي للتركيبات الجزيئية.
أنواع التركيبات الجزيئية. قام العلماء بإنتاج نوعين من التركيبات الجزيئية: 1- بلورات جزيئية 2- أنابيب جزيئية. والبلورات الجزيئية مجموعات ذرات في حجم النانومتر. ولها خصائص بصرية، وإلكترونية ومغناطيسية فريدة. فهناك على سبيل المثال، بعض أنواع البلورات الجزيئية ينبعث منها الضوء عندما تمتص الطاقة. ولكن يعتمد لون الضوء المنبعث على حجم البلورة. والنوع الآخر من البلورة الجزيئية له خصائص فريدة ترتبط بقدرته على نقل التيار الكهربائي. ويمكن أن تتحول عينة صغيرة من هذه البلورة الجزيئية من معدن ـ موصل ممتاز ـ إلى عازل. ويمكن أن يحدث هذا التغيير عند درجة حرارة وضغط ثابتين، وبدون أي تغيير في الخواص الكيميائية للبلورة.
والأنابيب الجزيئية تركيبات أنبوبية من ذرات الكربون ويبلغ طول قطرها عدة نانومترات، كما يبلغ طولها آلاف النانومترات. وكل أنبوب جزيئي هو جزيء كربون منفرد. انظر: الكربون (أشكال الكربون). والأنابيب الجزيئية أقوى بمائة ضعف من الفولاذ، ويستخدم بعضها كموصلات وبعضها عازلات أو أشباه موصلات. وشبه الموصل مادة توصل التيار الكهربائي بصورة أفضل من العازل، ولكنه ليس كالموصل.
إن الأشياء التي بحجم النانوميتر ذات خصائص فيزيائية وكيميائية تختلف عن خصائص الأشياء الكبيرة من المادة نفسها. كما أن خصائص الأشياء الصغيرة تتغير بانتظام ومرونة مع الحجم وفقًا لما يعرف بقوانين القياس. وباستخدام تلك القوانين، سيتمكن المهندسون من تصميم مواد متطورة تتفاعل بطرق مختلفة ومتنوعة بتغيير حجم المكونات فقط .
المعالج الدقيق
المعالج الدَّقيق نبيطة (أداة) إلكترونية دقيقة ذات قدرة حاسوبية تعادل قدرة حاسوب ضخم. ويتكون المعالج الدقيق من عشرات الآلاف من الترانزستورات المثبتة على رقاقة من السليكون، يعادل حجمها حجم الظفر. ويطلق على النبيطة ـ أحيانًا ـ حاسوب على رقاقة.
والمعالج الدقيق نبيطة تحويل معقدة تسمَّى الدائرة المتكاملة وهي تجَمُّع للمكونات الإلكترونية المنظَّمة في هيكل واحد. وعند احتواء المعالج الدَّقيق على أكثر من مائة ألف ترانزستور، فإنه يُسمى الدوائر المتكاملة ذات المدى الكبير. ويقوم المعالج الدَّقيق بالأعمال التي يقوم بها حاسوب ضخم. فعلى سبيل المثال، تقوم بعض الترانزستورات في المعالج الدَّقيق بتنسيق الأعمال التي يقوم بها الحاسوب المثبت على رقاقة. وتقوم الترانزستورات الأخرى بعملية الحساب الفعلية. وتعمل ترانزستورات أخرى مخزنًا للذاكرة.
تم إنتاج أول معالج دقيق في عام 1971م؛ لاستخدامه في الحاسبات اليدوية. وقد كانت هذه الحاسبات ذات تكاليف عالية. ولذا عملت تقنيات التصنيع المتقدمة على سرعة تخفيض تكلفة إنتاج المعالجات الدقيقة. وقد أدّت الميزات التي يتمتع بها المعالج الدقيق ـ من تكلفة قليلة، وحجم صغير، والحاجة القليلة للقدرة ـ إلى استخدامه في مئات المنتجات مثل ألعاب الفيديو والساعات الرقمية وأفران الميكروويف، وبعض الهواتف وبعض آلات الحياكة. ومكنت المعالجات الدقيقة من برمجة محطات البترول، وإجراء عمليات المحاسبة في الأسواق الكبيرة ومعالجة سجلات المصارف والأدوات الطبية ومعدات علمية أخرى.
وبإمكان المعالجات الدقيقة البدائية تنفيذ تعليمات تتراوح مابين 50,000 و 100,000 في الثانية الواحدة. أما اليوم، فإن المعالجات الدقيقة تستطيع تنفيذ خمسة ملايين من التعليمات في الثانية. وأصبحت تُستخدم في مجالات معقدة، بشكل مكثف. فمثلا، كل السيارات التي صنعت في الولايات المتحدة منذ عام 1981م، تستخدم المعالج الدقيق لتنظيم خليط الهواء والوقود في المحرك. وبهذه الطريقة، تقطع السيارات أكبر عدد من الأميال، مستخدمة أقلَّ كمية ممكنة من الوقود، وفي الوقت نفسه تسبب الحد الأدنى من التلوث. وقد حلت شبكات المعالجات الدقيقة، في العديد من الأعمال، مكان الحاسبات الضخمة، ذات التكلفة الباهظة المستخدمة لتخزين المعلومات. وتقوم العديد من المصانع باستخدام المعالجات الدقيقة وحاسبات ضخمة للسيطرة على التلوث، والمحافظة على كفاية معايير الإنتاج. وتُمَكِّن المعالجات الدقيقة المتصلة بشاشة عرضٍ إلكترونية المهندسين من عمل رسومات تقنية بسرعة. وكذلك تجعل المعالجات الدقيقة استخدام الحاسبات الصغيرة في المنازل أمرًا ممكنًا.
إنتل
إنتل اسم لإحدى الشركات الأمريكية العملاقة في صناعة الرقائق فائقة التوصيل والإلكترونيات. ففي عام 1971م، قام المهندس مارسيان هوف الذي يعمل بالشركة باختراع المعالج الدقيق الذي اعتُبر مرحلة متطورة في تاريخ الحواسيب الشخصية. وقد ارتبط اسم إنتل بعدد كبير من عوائل المعالِجات الحاسوبية التي تنتجها الشركة منذ إدخال المعالِج ألتير 8800 الذي أنتجته في أول حاسوب شخصي عام 1975م. وتوجد حاليًا مجموعة من المعالجات المتطورة في إنتاج إنتل تدخل في صناعة معظم الحواسيب الشخصية .
البطاقة الذكية
البطاقة الذكية بطاقة بلاستيكية مبطنة بشريحة حاسوبية واحدة على الأقل. تحفظ هذه الشرائح المعلومات، وربما تؤدي أيضًا بعض العمليات الحسابية الرياضية. تستخدم البطاقات الذكية في كثير من النبائط (الأجهزة) الإلكترونية، مثل آلات الصرف الآلي، والهواتف الخلوية، والحواسيب المحمولة.
ويطلق بعض الناس على البطاقات التي تحفظ المعلومات في شريط ممغنط بطاقات ذكية أيضًا. ومع ذلك فإن المنظمة العالمية للمواصفات التي تجيز مواصفات الجودة لدعم التجارة الدولية، تعتبر فقط البطاقات التي تحمل شرائح حاسوبية بطاقات ذكية. ويمكن أن تقوم البطاقات الذكية بحفظ معلومات أكثر من بطاقات الأشرطة الممغنطة. وتحتوي بطاقة الهوية (الأحوال) ذات الشريط الممغنط على اسم الشخص، وعنوانه ورقم التأمين الاجتماعي وغير ذلك من المعلومات. ويمكن لبطاقات الهوية الذكية حفظ بصمات الشخص وحفظ طريقة وصفات الأدوية.
وبعض البطاقات الذكية تحفظ قيمة النقود التي يمكن استخدامها في الشراء. وهذه البطاقات لها قيمة تعاد إليها بوساطة التحويل الإلكتروني من الحساب البنكي. والبطاقات الذكية المستخدمة في الحواسيب المحمولة ربما تحتوي على قاموس إلكتروني ومودم صغير يُمكِّن الحاسوب من الاتصال بخطوط الهاتف، أو برنامج حاسوبي معين. وتستخدم بعض البطاقات الذكية بوصفها نبائط ضامنة، فهي تستخدم بمساعدة شفرة أو كلمة مرور في آلات الصرف الآلي، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية.
الحاسوب الشخصي
الحاسوب الشخصي نوع من الحواسيب (الكمبيوترات) يستخدمه الأفراد، والعائلات، والمدارس، والشركات. تُستَخدم الحواسيب الشخصية لأغراض شتى كحفظ السجلات، وكتابة التقارير، وتعلم موضوع جديد، واللعب، والبرمجة، أو حتى التحكم في الأدوات الكهربائية المنزلية.
تختزن الحواسيب الشخصية البيانات وتعالج كل المعلومات. ويستخدم العديد من شركات الأعمال التجارية الكبيرة حواسيب ضخمة غالية الثمن، ولذلك يجب أن يشارك في استخدامها عدد من الأشخاص حتى تكون اقتصادية. لكن، الحواسيب الشخصية، أصغر من هذه الحواسيب الضخمة لأنها مزودة بمعالج دقيق واحد أو أكثر. والمعالجات الدقيقة التي أعلن عنها عام 1971م، أجهزة إلكترونية مصغرة تقوم بأداء الأعمال نفسها التي تقوم بها الحواسيب الكبيرة، لكن ببطء وبمعدل معلومات أقل. وأدى تطوير المعالجات الدقيقة إلى تخفيض أسعار الحواسيب وبالتالي أصبح في الإمكان شراؤها بوساطة الأفراد والمدارس والشركات الصغيرة.
استخدامات الحواسيب الشخصية
وكغيرها من الحواسيب الأخرى، يمكن إعطاء الحواسيب الشخصية أوامر للقيام بوظائف شتى. ويطلق على مجموعة الأوامر التي توضح للحاسوب ماذا يفعل اسم برنامج. واليوم، يوجد ما يربو على 10,000 برنامج تطبيقي متوفر لاستخدامه على الحواسيب الشخصية، منها برامج تحرير النصوص، وبرامج الجداول الإلكترونية، وبرامج قواعد البيانات وبرامج الاتصالات.
تستخدم برامج تحرير النصوص لطباعة، وتصحيح، وإعادة ترتيب النصوص، أو حذف نص في الخطابات، والمذكرات، والتقارير، والواجبات المدرسية. وتتيح برامج الجداول الإلكترونية للأفراد تجهيز الجداول بسهولة. يضع مستخدمو هذه البرامج القواعد للتعامل مع مجموعات كبيرة من الأرقام فعلى سبيل المثال يمكِّن استخدام برنامج الجداول الإلكترونية المرء من أن يدخل بعض الأرقام بالجدول، ثم يقوم البرنامج بحساب وتعبئة بقية الجدول. وعندما يغير المرء رقمًا واحدًا بالجدول، تتغير بقية الأرقام على ضوء القواعد التي وضعها المستخدم. ويمكن استخدام برامج الجداول الإلكترونية في تجهيز الميزانيات والخطط المالية، وموازنة دفاتر الصكوك، أو متابعة الاستثمارات الشخصية.
تتيح برامج قاعدة البيانات تخزين كميات كبيرة من البيانات (المعلومات) بطريقة نظامية. وربما تشتمل هذه البيانات على الاسم، والعنوان، ورقم الهاتف، والراتب، وتاريخ بداية العمل لكل موظف في الشركة. ويمكن عندئذ توجيه الحاسـوب بطباعة قائمة بكل الموظفين الذين يتقاضون أجرًا معينًا.
وتربط برامج الاتصالات الحاسوب الشخصي بالحواسيب الأخرى. وبذلك يستطيع الأشخاص تبادل المعلومات فيما بينهم عن طريق الحواسيب الشخصية. وإضافة إلى ذلك، تتيح برامج الاتصالات للأشخاص وصل حواسيبهم الشخصية ببنوك المعلومات، وهي بمثابة مجموعات ضخمة من المعلومات مخزَّنة في حواسيب مركزية ضخمة. ويمكن الحصول من هذه البنوك على الأخبار، والمعلومات المالية ومعلومات السفر، وغيرها من المعلومات التي تهم العديد من المستخدمين.
وهناك برامج أخرى تشمل البرامج الترفيهية والتعليمية، وتأليف وسماع الموسيقى، وتعلم مواضيع شتى. كما كتبت بعض البرامج لتشغيل وإيقاف الأدوات الكهربائية المنزلية. ويقوم بعض الأشخاص بتطوير برامج خاصة بهم لتفي بمتطلبات لاتغطيها البرامج المطوَّرة تجاريًا. ويشتري البعض الآخر من الناس الحواسيب أساسًا بغرض تعلمها ومعرفة كيفية برمجتها.
أجهزة الحاسوب
نظام الحاسوب الشخصي
تسمى الأجهزة الحسية التي يتكون منها نظام الحاسوب الأجهزة. والجزآن الأكثر أهمية من بين هذه الأجهزة هما الذاكرة الأولية و المعالج. تختزن الذاكرة الأولية، التي تعرف في بعض الأحيان بالذاكرة الرئيسية، المعلومات والبرامج في الحاسوب. ويعرف المعالج في الحاسوب الشخـصي بالمعـالج الدقيق. ويقــوم بتنفيذ البرامــج وتحويل المعلومات. وجمع أو طرح الأرقام، وترتيب النص، وإنتـاج الصـور والأصـوات كلها وسائل للمعالج الدقـيق لتحــويل المعلومات. ويعمــل المعالج بسرعة فائقة، حيث يمكنه أن يؤدي أكثر من 5 ملايين عملية منطقية في الثانية الواحدة.
تسمى الأجهزة الأخرى، غير المعالج والذاكرة الأولية الأجهزة الطرفية، ويطلق أحيانًا على الأجهزة الفردية منها لفظ طرفيات. وتضم الأجهزة الطرفية أجهزة الإخراج والذاكرة الثانوية وأجهزة الاتصال.
تُسْتخدم أجهزة الإدخال لإدخال البيانات والبرامج في الحاسوب. وتعد لوحة المفاتيح لطباعة الكلمات والأرقام ـ وبالتالي إدخالها في الحاسوب ـ من أكثر أجهزة الإدخال شيوعًا. كما يمكن استخدام الفأرة لإعطاء الأوامر للحاسوب، وهي جهاز صغير يُمسَك في اليد، وعندما يحرك على سطح منبسط، يتسبب ذلك في أن يؤشر المؤشر على شاشة الحاسوب إلى أمر خاص أو بيانات معروضة على الشاشة. ويتسبب النقر على الزر بالفأرة في تنفيذ الأمر أو اختيار البيانات لاستخدامها في مكان آخر. ومن أجهزة الادخال الأخرى، عصا التحكم لتحريك الأشكال من مكان إلى آخر بالشاشة، ولوحة الرسومات التي تتكون من وسادة وقلم موصول معها بسلك لعمل الرسومات التوضيحية. وتتيح أجهزة الإخراج للمرء الحصول على المعلومات من الحاسوب. وتضم المرقاب (شاشة التلفاز) لعرض النصوص والصور، والطابعة لطباعة البيانات على الورق، و الراسمة لتجهيز الرسومات، ومكبر الصوت لإخراج الأصوات.
تستخدم الذاكرة الثانوية، وتعرف كذلك بالذاكرة الخارجية أو (الذاكرة الكبيرة) لتخزين البيانات والبرامج لفترات طويلة من الزمن. وعمومًا تكون الذاكرة الثانوية أكبر وأقل تكلفة ـ ولكنها أبطأ ـ من الذاكرة الرئيسية، المبنية داخل الحاسوب ذاته. والنوعان الرئيسيان من الذاكرة الثانوية هما الأقراص المممغنطة والأشرطة. وتُسمّى بعض الأقراص بالأقراص المرنة وهي مصنعة من مادة مرنة ويمكن إخراجها من وحدة الأقراص التي تشغلها. وتستطيع الأقراص المرنة تخزين مليون رمز (حرف أو رقم). وهناك أقراص أخرى تسمى الأقراص الصلبة، تخزن عشرات الملايين من الرموز، وهي عادة ثابتة لايمكن إخراجها، وفي الغالب الأعم مركبة في نفس الصندوق مع المعالج. وهي أكثر تكلفة من الأقراص المرنة، ولكنها كذلك أسرع وأكثر ملاءمة. ويمكن تخزين كل برامج الحاسوب والبيانات الأخرى على القرص الصلب وبذلك يمكن استخدامها دون الحاجة إلى تبديل الأسطوانات المرنة.
تربط أجهزة الاتصال الحواسيب بعضها مع بعض. وتضم هذه الأجهزة المودمات (محولات الرموز)، التي توصل الحاسوب بالهاتف. وتمكن المودمات الحاسوب من إرسال البيانات للحواسيب الأخرى عبر الهاتف أو عبر شبكات الاتصالات، وكذلك لاستقبال البيانات من الحواسيب البعيدة. أما أجهزة الاتصالات المعروفة بشبكات المنطقة المحلية، فهي تقوم بربط الحواسيب التي في المبنى نفسه ببعضها. كما تضمن سرعات أعلى من تلك التي توفرها المودمات.
البرمجيات
هي البرامج التي تخبر أجزاء الحاسوب المختلفة ماذا تصنع. والبرنامج عدة أوامر تقوم بتوجيه مختلف الأنشطة. فبعض البرامج، على سبيل المثال، تقوم بتوجيه المعالج ليحرك البيانات من جزء إلى آخر بالحاسوب، كتحريكها من لوحة المفاتيح إلى الذاكرة الأولية أو الثانوية. وتتحكم بعض البرامج الأخرى في كيفية تحويل المعلومات. وإضافة إلى ذلك، فهي تخبر الحاسوب ليتذكر مجموعة كاملة من الأوامر القديمة بتذكر أمر واحد جديد. وكلما استخدم الأمر الجديد، ويطلق عليه اسم الإجراء، يقوم الحاسوب بتنفيذ كل مجموعة الأوامر القديمة.
وتسمى الأوامر المستخدمة في كتابة برنامج ما لغة البرمجة. وتوجد عدة مستويات تتدرج فيها سهولة استخدام اللغة تصاعديًا، بدءًا من لغة الآلة مرورًا بلغة التجميع إلى لغات المستويات العالية الاستخدام؛ حيث تتيح للمستخدم توجيه أوامر سهلة للحاسوب، مثل ارسم دائرة، و حرِّك هذه الفقرة أو اطبع هذا الخطاب. ولمزيد من المعلومــات عــن لغات البرمجة. انظر: الحاسوب.
كيف تختـار الحاسـوب الشخصي
أهم العوامل في اختيار الحاســوب الشخـصي هــي متطلبــات المشــتري والمبلغ المعتمد لهذا الغرض. مثلا، قبل اختيارك لحاسوب شخـصي، عليك أن تعرف إن كنت سوف تستخدمه أساسا لغرض واحد ـ كمعالجة النصوص ـ أم لأغراض عدة. وتتوفر العديد من البرامج المختلفة لشتى أنواع الحواسيب، لذلك تتفاوت أنواع الوظائف التي يمكن أن يؤديها الحاسوب. وإضافة إلى ذلك، يُحدِّد حجم الذاكرة طــول البرنامج الذي يمكن أن يتعامل معه الحاسوب والسرعة التي يعمل بها. فإذا كنت تريد أن تنفذ برامج مفيدة، تحتاج إلى ذاكرة بحجم 256 ألف بايت على أقل تقدير؛ يستطيع حاسوب بهذه الذاكرة أن يخزن أكثر من 256,000 رمز في الذاكرة الأولية. وقد تحتاج البرامج الأكثر تخصصًا إلى مليون رمز في الذاكرة الأولية.
وتؤثر المتطلبات والمبلغ المعتمد في اختيار الأجهزة الطرفية أيضًا. فالحاسوب الذي يستخدم شاشة التلفاز المنزلي سيكون أقل تكلفة من حاسوب له مرقابه الخاص. ولكن لاتستطيع شاشة التلفاز العرض بنفس درجة الوضوح أو نفس كمية النص كالمرقاب. وإضافة إلى ذلك، إذا كنت تود أن ترسم صورًا أو رسومات بيانية، عليك أن تختار حاسوبًا ومرقابًا يمكنهما التعامل مع الرسومات وربما الألوان.
وللحصول على نسخة من العمل المنجز؛ على ورقة، فإنك تحتاج إلى طابعة. والطابعات قليلة الثمن بطيئة، فهي تطبع بسرعة حوالي 30 رمزًا في الثانية. كما يحتمل أن تكون النسخة المطبوعة غير واضحة، بينما الطابعات عالية الجودة أسرع، ويمكن أن تنتج نسخًا ذات جودة أفضل مقارنة بغيرها من الطابعات، لكنها أغلى.
وإذا كنت تخطط لكتابة تقارير طويلة، أو التعامل مع كميات كبيرة من البيانات، يجب أن يكون لديك نظام ذو أسطوانتين مرنتين؛ بحيث يكون نسخ البرامج والمعلومات من أسطوانة مرنة إلى أخرى أكثر سهولة وأسرع مع هذا النظام، أو ربما تقرر أن تشتري حاسوبًا ذا قرص صلب للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات.
ولأجل إرسال البريد الإلكتروني للحواسيب الأخرى أو لاستدعاء المعلومات من بنوك المعلومات، فإنك تحتاج إلى مودم. وتختلف المودمات في السعر والسرعة التي ترسل بها المعلومات.
نبذة تاريخية
خلال أربعينيات القرن العشرين الميلادي طور العلماء الترانزستور، وهو جهاز صغير يتحكم في الإشارات. وفي بداية الستينيات، من القرن نفسه كان العلماء قد نجحوا في بناء دوائر متكاملة بترتيب آلاف الترانزستورات، وأجزاء كهربائية أخرى على طبقات رقيقة من السليكون تُسمى رقائق السليكون. وتم تطوير أول معالجات دقيقة عام 1971م، فأدى تطوير المعالجات الدقيقة إلى إمكانية إنتاج حواسيب صغيرة قليلة التكلفة، وصغيرة الحجم.
ومثلت الألعاب الإلكترونية باستخدام شاشة التلفاز أول تطبيقات شعبية لتقنية الحواسيب الصغيرة. وخلال أوائل سبعينيات القرن العشرين، بدأت الشركات المصنعة بيع الحواسيب الصغيرة.
الذكاء الاصطناعي
الذكاء الاصطناعي فرع من فروع علم الحاسوب يختص بتصميم أنظمة الحاسوب التى تؤدِّي أعمالاً يبدو أنها تحتاج إلى ذكاء. ومثل هذه الأعمال تتضمن معقولية وتكيفًا لمواقف جديدة وتعليم مهارات جديدة. فمثلاً، بإمكان الناس أن يتوصلوا إلى الكيفية التي يستعملون بها أداة من الأدوات التي لم يروها من قبل مطلقًا، أو بإمكانهم أن يتعرفوا على وجوه، أو يتعلموا لغات جديدة أو كيفية تشخيص الأمراض. غير أن أغلب أجهزة الحاسوب يمكنها فقط أن تتبع مجموعة محددة من التعليمات.
ويرتكز الاتجاه الرئيسي لإجراء بحوث في الذكاء الاصطناعي على توسيع الطرق التي يمكن أن تستعمل فيها أجهزة الحاسوب المعروفة بحل المشكلات. وقد أدَّى هذا البحث إلى تطوير أجهزة حاسوب قادرة على أداء أعمال معقدة ومتخصصة للغاية. فقد أُنتجت مثلاً، أجهزة ذكاء اصطناعي يمكنها أن تشخص الأمراض، وتحدد أماكن المعادن في الأرض. ويُطلق على مثل هذه الأجهزة ـ عادة ـ النظم الخبيرة. وتحتاج هذه إلى برمجة كميات ضخمة من المعلومات في الحاسوب لتوفير الأساس لقدراته التفكيرية، لأن الحاسوب يحتاج إلى أن يعطى معلومات عن آلاف الأمراض المحتملة، والكيفية التي تكون بها الأعراض ذات الصلة بمئات هذه الأمراض، وذلك لكي يتمكن من تشخيص مرض ما.
ويبحث الباحثون في الذكاء الاصطناعي عن الكيفية التي يصنعون بموجبها نظمًا أخرى يمكن أن تساعد في مكان العمل وفي المنزل. فمثلا نجدهم، يحاولون أن يطوروا أجهزة الحاسوب بحيث يمكنها أن ترى ما يقوم به الروبوت (الإنسان الآلي) في المصانع وأن يوجهوا حركات الإنسان الآلي على ذلك الأساس.
