بداية الحاسب الآلي :
ظهرت أول آلة حاسبة ميكانيكية سنة 1642م على يد العالم الفرنسي باسكال .
وفي سنة 1833م ابتكر العالم البريطاني باباج آله حاسبة تستخدم وحدة ميكانيكية في تشغيلها بالكروت المثقبة .
وفي سنة 1887م قام د.هرمان هولدية بأبتكار آلة كهرو ميكانيكية تعمل بالكروت المثقبة معتمدة علي الفكرة المستخدمة لتشغيل جهاز نسيج الجاكار .
أجيال الحاسب :
الجيل الاول (1942-1958)م:
أعتمد في تكوينة علي الصمامات الألكترونية المفرغة .
أستخدم لغة الآلة في كتابة برامجة .
أستخدم الكروت المثقبة كوحدة تخزين .
من أمثلة الحاسبات في هذا الجيل (الحاسب الألماني Z3)-(الحاسب الأنجليزي إدساك)-(الحاسب الأمريكي إدفاك)-
(الحاسب الكهرو ميكانيكي المنتج بواسطة مصانع بل).
الجيل الثاني (1950-1965)م:
أعتمد في تكوينة علي الترانزستور مما أدى إلي تقليل وزيادة السرعة وزيادة السرعة وزيادة القدرة التخزينية .
أستخدم لغة التجميع في كتابة برامجة .
أستخدم الأقراص الممغنطة كوسائط تخزين .
من أمثلة الحاسبات في هذا الجيل Tradic
الجيل الثالث (1959-1963)م
أعتمد في تكوينة علي الدوائر الألكتورنية المتكاملة .
ظهرت فيه أنظمة المشاركة في نفس الوقت .
ظهرت أيضاً شبكات الحاسبات .
الجيل الثالث و الرابع(1964-1970)م:
أعتمد في تكوينة علي المعالجات الدقيقة مما أدى إلي زيادة السرعة والقدرة العالية علي التخزين .
ظهرت الحاسبات الصغيرة Mini Computer.
الجيل الخامس (1985- حتى الآن..)م:
جيل الذكاء الأصطناعي أو ما يسمى بجيل الأنسان الآلي .
تم إبتكار أجهزة حاسب تحاكي الأنسان في تصرفاتة وذكائة .
نتيجة للتطوّرات التكنولوجيا الحاصلة في الوقت الحاضر
والاستعمال الكبير للشبكة العنكبوتية، أصبح الحاسب الآلي من أساسيات الحياة، فهو يدخل في جميع مجالاتها سواء العلمية أو العملية أو الاجتماعية، فالشركات والمؤسسات تعتمد عليه في عملية إدخال البيانات وإجراء العمليات الحسابية بواسطته، وهو يتميّز بسهولة استعماله، وهو جهاز إلكتروني مختلف عن غيره من الأجهزة الإلكترونية كالتلفاز والراديو، ويطلق عليه الكمبيوتر أو الحاسوب أو العقل الإلكتروني أو المنظمة.
مميزات الحاسب الآلي هناك العديد من المميزات للحاسوب الآلي وهي:
1-يتميّز بسرعته في عملية المعالجة للمعلومات التي يتمّ إدخالها وتخزينها بواسطته
2-السرعة في استرجاع هذه المعلومات في الوقت الذي يريده الشخص، ممّا يؤدي إلى عدم ضياع الوقت للحصول عليها وتوفير الجهد المبذول في ذلك.
3-قدرته على تخزين وحفظ كميات كبيرة من المعلومات في الأماكن المخصّصة لها، والقدرة على الحصول عليها وقت الحاجة.
4-أهمّ ما يميّز الحاسب الآلي قدرته على معالجة البيانات بشكل دقيق وصحيح.
5-يقوم الحاسوب بمساعدة المستخدم له، من تجنّب ارتكاب الأخطاء مهما كان حجمها.
6-يعمل الحاسوب على حل المشكلات الكبيرة التي قد تقع بها الشركات والمؤسسات الكبيرة والبنوك، والتي يقوم مبدأ عملها على الدقة المتناهية في إجراء العمليات الحسابية.
7-يتميز بقدرته على تحمل ضغط العمل لمدّة طويلة وبشكل متواصل.
مكونات الحاسب الآلي يتكون الحاسب الآلي من عدة مكونات مادية وتنقسم هذه المكونات إلى عدة أقسام وهي:
1-وحدة الإدخال :وتستخدم هذه الوحدة في عملية إدخال البيانات إليه لتتمّ معالجتها
مثال/ الفأرة، ولوحة المفاتيح، والماسح الضوئي، والقلم الضوئي والميكروفون، والكاميرا.
2- وحدة الإخراج :وهي مجموعة الأدوات التي يتمّ استخدامها لإخراج المعلومات والبيانات التي تمّ إدخالها إلى الحاسب الآلي من خلال العديد من الأدوات.
مثال/ الشاشة، والطابعة، والراسمة، والسماعات.
وحدة النظام:وهي عبارة عن الصندوق المسؤول عن جميع مكوّنات الحاسب الآلي، ويوضع هذا الصندوق بجانب الشاشة ويتم توصيل أسلاك مكوّنات الحاسب الآلي به.
مثال/ اللوحة الأم أو الرئيسية، ووحدة المعالجة المركزية للبيانات والمعلومات.
أضرار الحاسب الآلي للحاسب الآلي العديد من الأضرار التي تعود على الشخص جراء استعماله لفترات طويلة وهي:
1-تعرض العينين للإصابة بالإجهاد والضعف في عضلاتها. 2-إصابة المستخدم بالألم والصداع المتواصل في الرأس.
3- إصابة العينين بتحسس عند تعرضهما للضوء.
4-تعرّض الشخص للإصابة بآلام في الرقبة والظهر والكتفين. 5-حدوث أوجاع في المفاصل وخاصّة اليدين.
6-الإصابة بالسمنة وزيادة الوزن.
7-تضييع وقت الشخص في الجلوس على الحاسب الآلي، لأنّه يسبب نوعاً من الإدمان.
أنواع الحاسب الآلي:
الحاسبات بشكل عام تختلف بقدرتها على معالجة البيانات ، فمنها ذو القدرة المحدودة على المعالجة ومنها ذو القدرات الفائقة وذلك لتناسب مختلف الاحتياجات والتكاليف ، وها هي نظرة على أنواعها الرئيسية :
الحاسبات الكبيرة أو المركزية أو ما يسمى Mainframe : مثل الحاسبات المستخدمة في البنوك وفي المؤسسات الحكومية كوزارة الداخلية.الخ ولا يستطيع الفرد العادي تكلف ثمن شراء إحداها لأنها تكلف الملايين من الدولارات أو مئات الآلاف على اقل تقدير ، وتمتلك قدرة على معالجة كمية هائلة من البيانات مثل معلومات الملايين من المواطنين .
الحاسبات الشخصية Personal computers : وهي الأجهزة التي يستخدمها المستخدمين العاديين في المنزل أو العمل ويبلغ ثمن هذه الأجهزة مئات أو آلاف الدولارات ، وتستخدم لمعالجة الكلمات أو تصفح الإنترنت أو الألعاب والترفيه والتعليم وتنقسم هذه إلى
قسمين رئيسيين :
النظم المكتبية Desktop : وهذه أجهزة أكبر من النوع الثاني وتصلح لوضعها على مكتب في البيت أو العمل ويكون ثمن الجهاز الواحد اقل من النوع الثاني ، ولا يمكننا جعل هذا النوع متنقلا حيث حجمه كبير .
الحاسبات الدفترية Notebook:وهي حاسبات صغيرة الحجم (بضعة انشات طولا وعرضا وبضعة سنتمترات ارتفاعا) وتستخدم في العادة للاستعمال أثناء التنقل مثل السفر ، وهو يعتبر " حاسب شخصي قابل للحمل "بسبب وزنه الخفيف وكونه عبارة عن قطعة واحدة ، ويعمل هذا النوع بالبطاريات القابلة للشحن ليستعمل أثناء التنقل ، ويشغل هذا الحاسب نفس البرامج ويقوم بنفس الوظائف التي يقوم بها الحاسب المكتبي ، ولكن مع الحفاظ على الوزن والحجم المنخفض ، لذا فانه أغلى ثمنا من الأول .
الخادمات Servers : وهي أجهزة حاسب تستخدم في شبكات الحاسب لتكون المركز الرئيسي للشبكة حيث يتم تخزين البيانات وادارة الشبكة ، ويجب أن تكون هذه الحاسبات قوية كفاية لتتمكن من استيعاب عدد الحاسبات الكبير عليها ، وفي الواقع مع تطور قوة الحاسبات الشخصية أصبحت تستخدم كحاسبات خادمة وبدا في الوقت الحالي الفرق بين الحاسبات الشخصية والخادمة يتقلص شيئا فشيئا.
في الماضي كنا نقسم الحاسبات إلى ثلاثة أقسام :مركزية ومصغرة وشخصية . ولكن مع التطور المذهل الذي أصاب الحاسبات الشخصية اصبح من الممكن بناء حاسبات شخصية تقارب الحاسبات المصغرة في القوة .
برمجيّات الحاسب:
هي مجموعة من التعليمات المقروءة آليّاً بواسطة جهاز الحاسوب، وتُكتب هذه التعليمات بواسطة برمجيّات رفيعة المستوى ذات كفاءة عالية لإنتاج برمجيّات، وتطبيقات، وبرامج أخرى، وتكون هذه التعليمات مفهومةً للمترجم الموجود في البرمجة نفسها، والتي من خلالها تُعطي نتائج صحيحة أو خاطئة، ويعود أوّل ظهور لاستخدام هذه البرمجيّات بواسطة برمجيّة الأدا لافليس في القرن التاسع عشر.
أنواع البرمجيات:
تنقسم أنواع البرمجيات حسب طبيعة العمل والاستخدام إلى ما يلي:
برمجيّة التطبيقات: هي البرمجيّة التي تستخدم نظام الكمبيوتر لأداء مهام خاصّة كمعالجة الكلمات المكتوبة.
برمجيّة النظام: هي التي تعمل بشكل مباشر على أجهزة الكمبيوتر؛ لتوفير مجموعة من الوظائف الأساسيّة التي يحتاجها المستخدمون أثناء العمل على جهاز الحاسب،
تتضمّن برمجيات النظام ما يلي:
أنظمة التشغيل: هي مجموعات أساسية من البرامج التي تدير برامج الحاسب الآلي كبرامج الإشراف.
برامج تشغيل الأجهزة: هي مجموعة البرامج التي تُسيطر على نوعٍ معين من الأجهزة التي يمكن تركيبها على جهاز الحاسب.
المرافق Utilities: هي مجموعة من البرامج المُصمّمة لمساعدة المستخدمين في صيانة ورعاية أجهزة الكمبيوتر الخاصّة بهم.
البرمجيات الخبيثة Malicious software: هي مجموعة من البرامج التي تُصمّم لغايات إيذاء وتعطيل أجهزة الحاسب الأخرى، ليُسهل عليه اختراقها فيما بعد. توجد العديد من أنواع البرمجيات التي تقسم إلى طبيعتها، ومجال التنفيذ، منها: تطبيقات سطح المكتب: تشمل هذه التطبيقات على متصفحات الويب، وسلسلة البرامج المتفرّعة من مايكروسفت أوفيس.
جافا سكريبت النصيّة:
هي واحدة من البرمجيات المدمجة في صفحات الويب والتي يتمّ تشغيلها مباشرةً داخل هذه المتصفحات، وذلك من خلال تحميل هذه الصفحات على شبكة الإنترنت دون الحاجة إلى متصفحات مساعدة.
صناعة البرمجيات:
إنّ برامج الحاسوب لها سوق خاص يُسمى بصناعة البرمجيات المصممة من قبل شركات مخصصة بهذا الشأن، وتُستخدم هذه البرامج المنتجة على نطاق واسع في العالم؛ وذلك ونظرًا لزيادة استخدام برامج الكمبيوتر في العديد من المجالات المختلفة كالنواحي الماليّة، والبحث، واستكشاف الفضاء، والألعاب، والتعدين، والتسويق، وغيرها الكثير، ولهذا السبب تتخصّص شركات البرمجيات في مجال معين، ومثال على ذلك شركة إلكترونك آرتس المتخصّصة في تصميم برمجيات ألعاب الفيديو. على الرغم من ذلك توجد العديد من المؤسسات المتخصّصة في مجال برامج الكمبيوتر التي تضع الربح آخر أهدافها، ومن أشهر هذه الشركات هي؛ شركة مؤسسة البرمجيات الحرة بالاتفاق مع مشروع جنو ومؤسسة موزيلا، كما توجد شركات تُصمّم البرمجيات هي مايكروسفت، وأبل، وآي بي إم، وأوراكل، ونوفيل، وساب، وإتش بي.
مميزات الحاسب الآلي:
1-السرعة الفائقة في الأداء: يستطيع الحاسوب أداء اعقد العمليات الحاسبية والمنطقية المطلوبة بسرعة فائقة.
2-الأداء الدقيق للعمليات الحسابية والمنطقية: يستطيع الحاسوب القيام بأداء العمليات الحسابية المعقدة بمنتهى الدقة.
3-التخزين والأسترجاع للبيانات: يقوم الحاسوب بتخزين كم هائل من البيانات و المعلومات و البرامج على وسائط التخزين المختلفة ، وبإمكانه تحديد مكان المعلومات المطلوبة و إخراجها للمستخدم بصورة مباشرة.
4-عرض المعلومات بوسائط متعددة :قدرة الحاسوب على عرض المعلومات في صور كتابية ، أو صور ثابتة أو صور متحركة أو صور فيديو و هذا ما يسمى ملتميديا multimedia.
5-تبادل المعلومات: يمكن عن طريق الحاسوب تبادل المعلومات مباشرة في أماكن متعددة من العالم من خلال شبكات الحاسوب مثل شبكة الإنترنت.
6-تنوع أدوات الإدخال و الإخراج: يمكن الفاهم و توصيل المعلومات إلى الحاسوب عن طريق أدوات عديدة كالإدخال عن طريق لوحة المفاتيح والماوس و الماسح الضوئي ، والإخراج عن طريق السماعات والشاشة و الطابعة.
7-الاستمرارية: وهي قدرة الحاسوب على العمل لفترات طويلة دون كلل أو ملل.
سلبيات الحاسب الآلي:
بالرغم من الإيجابيات الكبيرة للحاسوب إلا أنّه يحتوي على العديد من السلبيات وهي:
1-حدوث تضرر في العينين,وذلك من خلال الجلوس لساعات طويلة أمام جهاز الحاسوب دون الحصول على الراحة.
2- يؤدي إلى تعب وإرهاق وإجهاد في العين.
3-تعريض عضلات الرقبة لمشاكل تسبب الأوجاع نتيجة للجلوس الطويل أمام شاشات الحاسوب.
4-يعزل المستخدم له عن العالم الخارجي والمحيط به؛ لأنّه يأخذ وقت طويل من حياته على حساب القيام بالنشاطات الأخرى.
5-الشعور بصداع وأوجاع في الرأس.
أهمية الحاسب الآلي:
تكتسب الحواسيب أهمية قصوى من عدة طرق. فهي تبسط، لدرجة كبيرة، الكثير من الأعمال الصعبة أو التي تأخذ وقتاً طويلاً لإنجازها. وتتيح للأعمال التجارية، والإدارات الحكومية، والأفراد، والمعاهد، وسيلة ذات كفاءة عالية لإدارة كم هائل من المعلومات. كما تساعد الحواسيب الناس في فهم الأشياء بطريقة أفضل؛ وذلك بتمكينهم من عمل النماذج واختبار النظريات
وتكمن قيمة الحواسيب في مقدرتها على القيام بأعمال أساسية معينة، بسرعة هائلة ودقة متناهية. وتشمل هذه المهام:
1- حل المسائل الرقمية
2- تخزين واسترجاع المعلومات
3- إنشاء الوثائق والصور وعرضها.
4-حل المسائل الرقمية. من أهم وأصعب المهام التي تقوم بها الحواسيب حل المسائل الرياضية المعقدة التي تشتمل على الأرقام. وتستطيع الحواسيب حل هذه المسائل بسرعة هائلة. وفي أحوال كثيرة يوضِّح الحل كيف تعمل أشياء معينة أو تتصرف أو تحدُث.
في الهندسة والعلوم: يُعبَّر عن كيفية عمل شيء معين في الغالب، في شكل معادلة والمعادلة جملة رياضية تتكون من جزءين متساويين.
يستخدم المهندسون والعلماء هذه المعادلات أو مجموعات منها، لتوضيح علاقة الأشياء بعضها ببعض. ويستخدمون الحلول لهذه المعادلات لتوقُّع ما يمكن أن يحدث في حالة تغيير بعض العناصر المكونة لوضع أو لتجربة ما. ويعتمد المهندسون والعلماء على هذه الحواسيب في حل المجموعات المعقدة من المعادلات التي يستخدمونها في حساب توقعاتهم.
ويستطيع المهندس على سبيل المثال، بمساعدة الحاسوب، توقع مستوى جودة طيران طائرة؛ حيث تُعبِّر مجموعة كبيرة معقدة من المعادلات عن العلاقات بين أجزاء الطائرة المختلفة، وما يحدث عند طيرانها.
يُدخِل المهندس أرقاماً تعبِّر عن حجم ووزن أجزاء معينة من الطائرة؛ وعندئذ يقوم الحاسوب بإيجاد الحل لمعادلات هذه الطائرة؛ وبناء على حلول المعادلات يستطيع المهندس توقع مدى إجادة الطائرة للطيران. وربما يقرر المهندس عند ذلك، تعديل حجم ووزن أحد أجزاء الطائرة، لتعديل الطريقة التي تطير بها. وبذلك يساعد الحاسوب المهندس في محاكاة أو تقليد الأحوال المختلفة.
تساعد الحواسيب الناس في تطوير واختبار النظريات العلمية. والنظرية هي تفسير مقترح لماهية شيء ما وكيفية حدوثه. والنظريات، كالعلاقات المعروفة، تُعبِّر عنها المعادلات في أغلب الأحيان. وتكون بعض هذه المعادلات معقدة لدرجة كبيرة، أو تحتاج لوقت طويل جداً لحلها بحيث يستحيل تطوير نظرية بخصوصها، بدون مساعدة الحواسيب. وتُفيد الحواسيب، على وجه الخصوص، في تطوير وتقويم النظريات التي تخص أشياء تصعب ملاحظتها وقياسها. فعلى سبيل المثال، يستخدم الفلكي مقدرة الحاسوب في حل المعضلات من أجل تطوير نظريات عن كيفية تكوين المجرَّات، فيقترح مجموعة من المعادلات تخص مجموعة من النجوم، ويقوم الحاسوب بإجراء الحسابات المطلوبة لحل هذه المعادلات. وعندئذ يستطيع الفلكي استخدام حلول هذه المعادلات لتوقع شكل المجرة التي يجب أن تكونها النجوم إذا كانت نظريته صحيحة. ولاختبار نظريته، يقوم الفلكي بمراقبة مجرَّة حقيقية ليرى إن كان لها الشكل المتوقع. فإذا كان شكل المجرة يماثل الشكل المتوقع نظرياً، كان الفلكي أكثر يقيناً بصدق نظريته. أما إذا كان شكل المجرة الحقيقية لا يماثل الشكل المتوقع نظرياً فتكون النظرية خاطئة. وهنا يجب تعديل المعادلات وإجراء حسابات جديدة.
في الاقتصاد والتمويل . تقوم الحواسيب بحل المعادلات للقيام بتوقعات مالية. وكثير من المعادلات التي يستخدمها الاقتصاديون ورجال المال للقيام بتوقعات بعيدة المدى تكون معقدة للغاية. ولكن بعضًا من برامج الحاسوب المستخدمة بكثرة لهذا الغرض تعتمد على معادلات بسيطة لحد ما. وتساعد هذه البرامج الأشخاص والأعمال التجارية لمعرفة الضرائب المستحقة وعمل الميزانيات وحساب قيمة استثماراتهم.
تخزين واسترجاع المعلومات. يستخدم الناس الحواســيب لتخـــزين كــم هائل لا يصدق من المعلومات. يطلــق أحـياناً مصطلح قاعــدة بيـانات عــلى المعـلومات المخزنة في الحاسوب. ويمكن أن تكون قواعد البيانات ضخمة للغاية، كأن تشتمل قاعدة البيانات الواحدة على كل بيانات تعداد سكاني لقطر بكامله. ويستطيع الحاسـوب البحـث عن معلومة معينة في قاعدة بيانات ضخمة بسرعة فائقة للحصول على المعلومة. وإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل المعلومة بسهولة وسرعة ـ غالبًا في أقل من ثانية واحدة.
إن الكفاءة التي تتسم بها الحواسيب في تخزين واسترجاع المعلومات تجعلها ذات فائدة كبيرة للعديد من المهن. على سبيل المثال، يستخدم العلماء الحواسيب، للتخزين والاسترجاع السريع لنتائج تجاربهم، وتستخدم المكتبات فهارس الحاسوب لتخزين المعلومات عن مقتنياتها، وتُوظِّف المستشفيات الحواسيب لمتابعة سجلات المرضى، كما تُخزِّن الحكومات نتائج الانتخابات والتعداد السكاني على الحواسيب.
تعتمد كل أنواع الشركات أو الأعمال التجارية على الحواسيب في تخزين كم هائل من المعلومات عن منسوبيها، وعملائها، ومنتجاتها. وتتيح الحواسيب لأسواق الأسهم والسندات، والعملات، وأنواع الاستثمار الأخرى متابعة الأسعار السائدة حول العالم. أما المصارف فإنها تستخدم الحواسيب لمتابعة أنواع عديدة من السجلات، مثل تفصيل وموازنات حسابات العملاء، وغيرها من الحسابات، ومعلومات بطاقات الائتمان. وكل من يستخدم جهاز الصرف الآلي فهو في الحقيقة يستخدم طرفًا للحاسوب. وعند إدخال بطاقة الائتمان والرقم السري يمكن أن يزود جهاز الصرف الآلي صاحب البطاقة بمعلومات عن الحساب، والأوراق النقدية، وتحويل الأرصدة بين الحسابات.
إنشاء الوثائق والصور وعرضها. بإمكان الحواسيب تخزين عدد كبير جدا ًمن الكلمات بطريقة تجعل معالجتها سهلة جدًا. لهذا السبب فإن معالجة النصوص هي إحدى أهم الاستخدامات وأوسعها انتشارًا من بين استخدامات الحاسوب. يتيح برنامج معالجة النصــوص للنـاس طباعة النصوص في الحاسوب عند كتابة المقالات والكتب والخطابات والأنواع الأخرى من الوثائق.
وتسهِّل برامج معالجة النصوص تعديل النص المدخل على الحاسوب، فيمكنك أن تقوم بتصحيح أخطاء النسخ بسرعة، إضافة إلى تصحيح الأخطاء الإملائية. كما يمكن إضافة، أو حذف، أو إعادة ترتيب كلمات أو جمل أو أجزاء بكاملها من الوثيقة. وبالإمكان طبع الوثيقة على الورق في أي وقت بعد توصيل جهاز الحاسوب بالطابعة. ويُعدُّ رجال الأعمال، والصحفيون، والمحامون والعلماء والسكرتيرون، والطلاب، ضمن أولئك المستفيدين من برامج معالجة النصوص.
كما أن للحاسوب أهمية في مجال النشر. فعلى سبيل المثال، تجهِّز الحواسيب للطباعة معظم الكتب والمجلات والجرائد. وإضافة إلى ذلك فإن الناشر المكتبي والناشر الصحفي أتاحا لمستخدمي الحواسيب الشخصية تصميم وإنتاج الرسائل الإخبارية وغيرها من الوثائق. وتبدو الوثائق المنشأة بهذه الطريقة كما لو أنها قد تم تنفيذها مهنياً.
رسوم الحاسوب ـ استخدام الحاسوب للرسم ـ يمثل إحدى التطبيقات الأخاذة سريعة الانتشار. فبإمكان الحاسوب عمل صور تبـدو وكأنها صور ضوئية. وفي البداية يقـوم الحاسوب بحل معادلات تتوقع الشكل المطلوب. ومن ثم يُستخدم هذا التوقع لعرض الصورة على النهاية الطرفية أو طباعتها على الورق.
تكتسب برامج التصميم بمساعدة الحاسوب أهمية في عدة مجالات؛ خاصة مجالي الهندسة والمعمار. تنشئ برامج التصميم بمساعدة الحاسوب صورة أو رسمًا تخطيطيًا للموضوع الجديد، ومن ثم تقوم بحل المعادلات التي تـتوقع كيفية عمل هذا الموضوع. ويستخدم المهندسون والمعماريون برامج التصميم بمساعدة الحاسوب لتصميم الطائرات، والجسور، والمباني، والسيارات، والآلات الإلكترونية، والعديد من الآلات والهياكل الأخرى.
بإمكان الحاسوب كذلك إنتاج الرسوم والصور عن طريق تحويل المعلومات إلى أشكال مصورة. وهذه الرسوم البيانية يمكنها أن تخدم عدة أغراض. فعلى سبيل المثال، يتيح الحاسوب لرجال الأعمال، والاقتصاديين، والعلماء عمل رسوم بيانية من قوائم الأرقام. وفي طريقة التصوير المقطعي الحاسوبي. يستخدم الحاسوب بيانات الأشعة السينية لتركيب صورة لجزء من الجسم على الشاشة. ويستخدم الأطباء هذه الصور لتشخيص الأمراض والاضطرابات. وتستخدم أنظمة الرادار المعقدة الحواسيب لإنتاج صور دقيقة غالباً للاستخدامات العسكرية.
كما تُستخدم الحواسيب لإنتاج ألعاب الفيديو. وتقوم شاشات النهايات الطرفية أو التلفاز بعرض الألعاب والصور المتحركة. ويستعمل اللاعب لوحة المفاتيح أو جهازا آخر كالفأرة أو عصا التحكم في هذه الألعاب.
يجري مصممو الحواسيب تجارب حول استخدام رسوم الحاسوب لخلق الواقع الافتراضي ـ وهو عالم اصطناعي يبدو فيه المستخدم وكأن باستطاعته تحريك الأشياء والتحكم فيها. يتميز أحد أنظمة الواقع الافتراضي بسماعة للرأس مزودة بشاشتي عرض متناهيتي الصغر، واحدة لكل عين. وتنتج الصور المعروضة على الشاشتين، مشهدًا ثلاثي الأبعاد. بينما تقوم أجهزة إحساس مركبة في قفاز خاص، بإخطار الحاسوب، عندما يحرك المستخدم أصابعه أو يده. ومن ثم يغير الحاسوب الصورة ليعطي، على سبيل المثال، انطباعًا خادعًا بفتح باب.
ولا تعطي الصور المعروضة كل التفاصيل التي نراها في الواقع الفعلي. بالإضافة إلى ذلك هنالك فترة تأخير ينتج عنها عدم تطابق حركة اليد مع التغييرات المصاحبة لها في الصورة المعروضة. ولكن على الرغم من ذلك، فإن لتقنية الواقع الافتراضي العديد من التطبيقات. وتتراوح هذه التطبيقات بين مجموعات الألعاب البسيطة، والأجهزة المتطورة المستخدمة في التحكم في الروبوتات.
مجالات استخدام الحاسب الآلي:
مجالات استخدام الحاسب نظرا للقدرات الواسعة للحاسب في شتى المجالات فقد تعددت تطبيقاته واستخداماته ويمكن أن نذكر المجالات التالية :
1-المجالات التجارية والاقتصادية خاصة لحساب الميزانيات والأرباح والمدفوعات والمقبوضات والرواتب والعهد وغيرها .
2- المؤسسات العالمية والمصارف : يستعمل على نطاق واسع في تصريف العمليات واصدار الشيكات، ونقل المبالغ إلكترونيا بين مصارف ومؤسسات النقد والأفراد.
3- المجالات العلمية والأبحاث : يستعمل في معظم المجالات العلمية:كالفيزياء وغيرها ويستخدم لتحليل البيانات وفرزها ومقارنتها وإجراء العمليات الحسابية.
4- الطيران المدني: يستخدم في تسجيل المعلومات الخاصة بالرحلات الجوية، وكذلك العلميات الجوية كالإقلاع والهبوط.
5-أبحاث الفضاء والمركبات الفضائية: يتم التحكم في عمل المركبات الفضائية بواسطة الحاسب كما يستعمل الحاسب لدراسة الأرض من خلال الأقمار الصناعية.
6- المجالات الهندسية والعلمية: يستعمل الحاسب في الوقت الحالي في عمل التصميمات الهندسية والرسومات مثل:تصميم المباني، والمنشآت وغيرها.
7-مجال الصناعة والتحكم بالأجهزة: ينتشر استخدام الحاسب في التحكم الآلي وخاصة في التحكم بالعمليات الصناعيه.
8-المجالات الطبية: يستعمل الحاسب في إجراء التحاليل اللازمة، وتحليل نتائج الفحوصات مثل تخطيط عمل القلب والدماغ يستعمل أيضا في مراقبة المرضى مباشرة، وعمل تشخيص للكثير من الأعضاء المعقدة في الإنسان، وفي أجهزة التحكم الطبية.
9-المجالات التعليمية : يستعمل على نطاق واسع في الجامعات والمعاهد العلمية في التعليم وفي البحث والتعليم عن بعد.
10-المجالات العسكرية: خاصة الأسلحة الإستراتيجية وفي أجهزة الإنذار المبكرة، وكذلك في تصميم الأسلحة المختلفة ،وفي تخطيط العمليات العسكرية.
ظهرت أول آلة حاسبة ميكانيكية سنة 1642م على يد العالم الفرنسي باسكال .
وفي سنة 1833م ابتكر العالم البريطاني باباج آله حاسبة تستخدم وحدة ميكانيكية في تشغيلها بالكروت المثقبة .
وفي سنة 1887م قام د.هرمان هولدية بأبتكار آلة كهرو ميكانيكية تعمل بالكروت المثقبة معتمدة علي الفكرة المستخدمة لتشغيل جهاز نسيج الجاكار .
أجيال الحاسب :
الجيل الاول (1942-1958)م:
أعتمد في تكوينة علي الصمامات الألكترونية المفرغة .
أستخدم لغة الآلة في كتابة برامجة .
أستخدم الكروت المثقبة كوحدة تخزين .
من أمثلة الحاسبات في هذا الجيل (الحاسب الألماني Z3)-(الحاسب الأنجليزي إدساك)-(الحاسب الأمريكي إدفاك)-
(الحاسب الكهرو ميكانيكي المنتج بواسطة مصانع بل).
أعتمد في تكوينة علي الترانزستور مما أدى إلي تقليل وزيادة السرعة وزيادة السرعة وزيادة القدرة التخزينية .
أستخدم لغة التجميع في كتابة برامجة .
أستخدم الأقراص الممغنطة كوسائط تخزين .
من أمثلة الحاسبات في هذا الجيل Tradic
الجيل الثالث (1959-1963)م
أعتمد في تكوينة علي الدوائر الألكتورنية المتكاملة .
ظهرت فيه أنظمة المشاركة في نفس الوقت .
ظهرت أيضاً شبكات الحاسبات .
الجيل الثالث و الرابع(1964-1970)م:
أعتمد في تكوينة علي المعالجات الدقيقة مما أدى إلي زيادة السرعة والقدرة العالية علي التخزين .
ظهرت الحاسبات الصغيرة Mini Computer.
الجيل الخامس (1985- حتى الآن..)م:
جيل الذكاء الأصطناعي أو ما يسمى بجيل الأنسان الآلي .
تم إبتكار أجهزة حاسب تحاكي الأنسان في تصرفاتة وذكائة .
نتيجة للتطوّرات التكنولوجيا الحاصلة في الوقت الحاضر
والاستعمال الكبير للشبكة العنكبوتية، أصبح الحاسب الآلي من أساسيات الحياة، فهو يدخل في جميع مجالاتها سواء العلمية أو العملية أو الاجتماعية، فالشركات والمؤسسات تعتمد عليه في عملية إدخال البيانات وإجراء العمليات الحسابية بواسطته، وهو يتميّز بسهولة استعماله، وهو جهاز إلكتروني مختلف عن غيره من الأجهزة الإلكترونية كالتلفاز والراديو، ويطلق عليه الكمبيوتر أو الحاسوب أو العقل الإلكتروني أو المنظمة.
مميزات الحاسب الآلي هناك العديد من المميزات للحاسوب الآلي وهي:
1-يتميّز بسرعته في عملية المعالجة للمعلومات التي يتمّ إدخالها وتخزينها بواسطته
2-السرعة في استرجاع هذه المعلومات في الوقت الذي يريده الشخص، ممّا يؤدي إلى عدم ضياع الوقت للحصول عليها وتوفير الجهد المبذول في ذلك.
3-قدرته على تخزين وحفظ كميات كبيرة من المعلومات في الأماكن المخصّصة لها، والقدرة على الحصول عليها وقت الحاجة.
4-أهمّ ما يميّز الحاسب الآلي قدرته على معالجة البيانات بشكل دقيق وصحيح.
5-يقوم الحاسوب بمساعدة المستخدم له، من تجنّب ارتكاب الأخطاء مهما كان حجمها.
6-يعمل الحاسوب على حل المشكلات الكبيرة التي قد تقع بها الشركات والمؤسسات الكبيرة والبنوك، والتي يقوم مبدأ عملها على الدقة المتناهية في إجراء العمليات الحسابية.
7-يتميز بقدرته على تحمل ضغط العمل لمدّة طويلة وبشكل متواصل.
مكونات الحاسب الآلي يتكون الحاسب الآلي من عدة مكونات مادية وتنقسم هذه المكونات إلى عدة أقسام وهي:
1-وحدة الإدخال :وتستخدم هذه الوحدة في عملية إدخال البيانات إليه لتتمّ معالجتها
مثال/ الفأرة، ولوحة المفاتيح، والماسح الضوئي، والقلم الضوئي والميكروفون، والكاميرا.
2- وحدة الإخراج :وهي مجموعة الأدوات التي يتمّ استخدامها لإخراج المعلومات والبيانات التي تمّ إدخالها إلى الحاسب الآلي من خلال العديد من الأدوات.
مثال/ الشاشة، والطابعة، والراسمة، والسماعات.
وحدة النظام:وهي عبارة عن الصندوق المسؤول عن جميع مكوّنات الحاسب الآلي، ويوضع هذا الصندوق بجانب الشاشة ويتم توصيل أسلاك مكوّنات الحاسب الآلي به.
مثال/ اللوحة الأم أو الرئيسية، ووحدة المعالجة المركزية للبيانات والمعلومات.
أضرار الحاسب الآلي للحاسب الآلي العديد من الأضرار التي تعود على الشخص جراء استعماله لفترات طويلة وهي:
1-تعرض العينين للإصابة بالإجهاد والضعف في عضلاتها. 2-إصابة المستخدم بالألم والصداع المتواصل في الرأس.
3- إصابة العينين بتحسس عند تعرضهما للضوء.
4-تعرّض الشخص للإصابة بآلام في الرقبة والظهر والكتفين. 5-حدوث أوجاع في المفاصل وخاصّة اليدين.
6-الإصابة بالسمنة وزيادة الوزن.
7-تضييع وقت الشخص في الجلوس على الحاسب الآلي، لأنّه يسبب نوعاً من الإدمان.
أنواع الحاسب الآلي:
الحاسبات بشكل عام تختلف بقدرتها على معالجة البيانات ، فمنها ذو القدرة المحدودة على المعالجة ومنها ذو القدرات الفائقة وذلك لتناسب مختلف الاحتياجات والتكاليف ، وها هي نظرة على أنواعها الرئيسية :
الحاسبات الكبيرة أو المركزية أو ما يسمى Mainframe : مثل الحاسبات المستخدمة في البنوك وفي المؤسسات الحكومية كوزارة الداخلية.الخ ولا يستطيع الفرد العادي تكلف ثمن شراء إحداها لأنها تكلف الملايين من الدولارات أو مئات الآلاف على اقل تقدير ، وتمتلك قدرة على معالجة كمية هائلة من البيانات مثل معلومات الملايين من المواطنين .
الحاسبات الشخصية Personal computers : وهي الأجهزة التي يستخدمها المستخدمين العاديين في المنزل أو العمل ويبلغ ثمن هذه الأجهزة مئات أو آلاف الدولارات ، وتستخدم لمعالجة الكلمات أو تصفح الإنترنت أو الألعاب والترفيه والتعليم وتنقسم هذه إلى
قسمين رئيسيين :
النظم المكتبية Desktop : وهذه أجهزة أكبر من النوع الثاني وتصلح لوضعها على مكتب في البيت أو العمل ويكون ثمن الجهاز الواحد اقل من النوع الثاني ، ولا يمكننا جعل هذا النوع متنقلا حيث حجمه كبير .
الحاسبات الدفترية Notebook:وهي حاسبات صغيرة الحجم (بضعة انشات طولا وعرضا وبضعة سنتمترات ارتفاعا) وتستخدم في العادة للاستعمال أثناء التنقل مثل السفر ، وهو يعتبر " حاسب شخصي قابل للحمل "بسبب وزنه الخفيف وكونه عبارة عن قطعة واحدة ، ويعمل هذا النوع بالبطاريات القابلة للشحن ليستعمل أثناء التنقل ، ويشغل هذا الحاسب نفس البرامج ويقوم بنفس الوظائف التي يقوم بها الحاسب المكتبي ، ولكن مع الحفاظ على الوزن والحجم المنخفض ، لذا فانه أغلى ثمنا من الأول .
الخادمات Servers : وهي أجهزة حاسب تستخدم في شبكات الحاسب لتكون المركز الرئيسي للشبكة حيث يتم تخزين البيانات وادارة الشبكة ، ويجب أن تكون هذه الحاسبات قوية كفاية لتتمكن من استيعاب عدد الحاسبات الكبير عليها ، وفي الواقع مع تطور قوة الحاسبات الشخصية أصبحت تستخدم كحاسبات خادمة وبدا في الوقت الحالي الفرق بين الحاسبات الشخصية والخادمة يتقلص شيئا فشيئا.
في الماضي كنا نقسم الحاسبات إلى ثلاثة أقسام :مركزية ومصغرة وشخصية . ولكن مع التطور المذهل الذي أصاب الحاسبات الشخصية اصبح من الممكن بناء حاسبات شخصية تقارب الحاسبات المصغرة في القوة .
برمجيّات الحاسب:
هي مجموعة من التعليمات المقروءة آليّاً بواسطة جهاز الحاسوب، وتُكتب هذه التعليمات بواسطة برمجيّات رفيعة المستوى ذات كفاءة عالية لإنتاج برمجيّات، وتطبيقات، وبرامج أخرى، وتكون هذه التعليمات مفهومةً للمترجم الموجود في البرمجة نفسها، والتي من خلالها تُعطي نتائج صحيحة أو خاطئة، ويعود أوّل ظهور لاستخدام هذه البرمجيّات بواسطة برمجيّة الأدا لافليس في القرن التاسع عشر.
أنواع البرمجيات:
تنقسم أنواع البرمجيات حسب طبيعة العمل والاستخدام إلى ما يلي:
برمجيّة التطبيقات: هي البرمجيّة التي تستخدم نظام الكمبيوتر لأداء مهام خاصّة كمعالجة الكلمات المكتوبة.
برمجيّة النظام: هي التي تعمل بشكل مباشر على أجهزة الكمبيوتر؛ لتوفير مجموعة من الوظائف الأساسيّة التي يحتاجها المستخدمون أثناء العمل على جهاز الحاسب،
تتضمّن برمجيات النظام ما يلي:
أنظمة التشغيل: هي مجموعات أساسية من البرامج التي تدير برامج الحاسب الآلي كبرامج الإشراف.
برامج تشغيل الأجهزة: هي مجموعة البرامج التي تُسيطر على نوعٍ معين من الأجهزة التي يمكن تركيبها على جهاز الحاسب.
المرافق Utilities: هي مجموعة من البرامج المُصمّمة لمساعدة المستخدمين في صيانة ورعاية أجهزة الكمبيوتر الخاصّة بهم.
البرمجيات الخبيثة Malicious software: هي مجموعة من البرامج التي تُصمّم لغايات إيذاء وتعطيل أجهزة الحاسب الأخرى، ليُسهل عليه اختراقها فيما بعد. توجد العديد من أنواع البرمجيات التي تقسم إلى طبيعتها، ومجال التنفيذ، منها: تطبيقات سطح المكتب: تشمل هذه التطبيقات على متصفحات الويب، وسلسلة البرامج المتفرّعة من مايكروسفت أوفيس.
جافا سكريبت النصيّة:
هي واحدة من البرمجيات المدمجة في صفحات الويب والتي يتمّ تشغيلها مباشرةً داخل هذه المتصفحات، وذلك من خلال تحميل هذه الصفحات على شبكة الإنترنت دون الحاجة إلى متصفحات مساعدة.
صناعة البرمجيات:
إنّ برامج الحاسوب لها سوق خاص يُسمى بصناعة البرمجيات المصممة من قبل شركات مخصصة بهذا الشأن، وتُستخدم هذه البرامج المنتجة على نطاق واسع في العالم؛ وذلك ونظرًا لزيادة استخدام برامج الكمبيوتر في العديد من المجالات المختلفة كالنواحي الماليّة، والبحث، واستكشاف الفضاء، والألعاب، والتعدين، والتسويق، وغيرها الكثير، ولهذا السبب تتخصّص شركات البرمجيات في مجال معين، ومثال على ذلك شركة إلكترونك آرتس المتخصّصة في تصميم برمجيات ألعاب الفيديو. على الرغم من ذلك توجد العديد من المؤسسات المتخصّصة في مجال برامج الكمبيوتر التي تضع الربح آخر أهدافها، ومن أشهر هذه الشركات هي؛ شركة مؤسسة البرمجيات الحرة بالاتفاق مع مشروع جنو ومؤسسة موزيلا، كما توجد شركات تُصمّم البرمجيات هي مايكروسفت، وأبل، وآي بي إم، وأوراكل، ونوفيل، وساب، وإتش بي.
مميزات الحاسب الآلي:
1-السرعة الفائقة في الأداء: يستطيع الحاسوب أداء اعقد العمليات الحاسبية والمنطقية المطلوبة بسرعة فائقة.
2-الأداء الدقيق للعمليات الحسابية والمنطقية: يستطيع الحاسوب القيام بأداء العمليات الحسابية المعقدة بمنتهى الدقة.
3-التخزين والأسترجاع للبيانات: يقوم الحاسوب بتخزين كم هائل من البيانات و المعلومات و البرامج على وسائط التخزين المختلفة ، وبإمكانه تحديد مكان المعلومات المطلوبة و إخراجها للمستخدم بصورة مباشرة.
4-عرض المعلومات بوسائط متعددة :قدرة الحاسوب على عرض المعلومات في صور كتابية ، أو صور ثابتة أو صور متحركة أو صور فيديو و هذا ما يسمى ملتميديا multimedia.
5-تبادل المعلومات: يمكن عن طريق الحاسوب تبادل المعلومات مباشرة في أماكن متعددة من العالم من خلال شبكات الحاسوب مثل شبكة الإنترنت.
6-تنوع أدوات الإدخال و الإخراج: يمكن الفاهم و توصيل المعلومات إلى الحاسوب عن طريق أدوات عديدة كالإدخال عن طريق لوحة المفاتيح والماوس و الماسح الضوئي ، والإخراج عن طريق السماعات والشاشة و الطابعة.
7-الاستمرارية: وهي قدرة الحاسوب على العمل لفترات طويلة دون كلل أو ملل.
سلبيات الحاسب الآلي:
بالرغم من الإيجابيات الكبيرة للحاسوب إلا أنّه يحتوي على العديد من السلبيات وهي:
1-حدوث تضرر في العينين,وذلك من خلال الجلوس لساعات طويلة أمام جهاز الحاسوب دون الحصول على الراحة.
2- يؤدي إلى تعب وإرهاق وإجهاد في العين.
3-تعريض عضلات الرقبة لمشاكل تسبب الأوجاع نتيجة للجلوس الطويل أمام شاشات الحاسوب.
4-يعزل المستخدم له عن العالم الخارجي والمحيط به؛ لأنّه يأخذ وقت طويل من حياته على حساب القيام بالنشاطات الأخرى.
5-الشعور بصداع وأوجاع في الرأس.
أهمية الحاسب الآلي:
تكتسب الحواسيب أهمية قصوى من عدة طرق. فهي تبسط، لدرجة كبيرة، الكثير من الأعمال الصعبة أو التي تأخذ وقتاً طويلاً لإنجازها. وتتيح للأعمال التجارية، والإدارات الحكومية، والأفراد، والمعاهد، وسيلة ذات كفاءة عالية لإدارة كم هائل من المعلومات. كما تساعد الحواسيب الناس في فهم الأشياء بطريقة أفضل؛ وذلك بتمكينهم من عمل النماذج واختبار النظريات
وتكمن قيمة الحواسيب في مقدرتها على القيام بأعمال أساسية معينة، بسرعة هائلة ودقة متناهية. وتشمل هذه المهام:
1- حل المسائل الرقمية
2- تخزين واسترجاع المعلومات
3- إنشاء الوثائق والصور وعرضها.
4-حل المسائل الرقمية. من أهم وأصعب المهام التي تقوم بها الحواسيب حل المسائل الرياضية المعقدة التي تشتمل على الأرقام. وتستطيع الحواسيب حل هذه المسائل بسرعة هائلة. وفي أحوال كثيرة يوضِّح الحل كيف تعمل أشياء معينة أو تتصرف أو تحدُث.
في الهندسة والعلوم: يُعبَّر عن كيفية عمل شيء معين في الغالب، في شكل معادلة والمعادلة جملة رياضية تتكون من جزءين متساويين.
يستخدم المهندسون والعلماء هذه المعادلات أو مجموعات منها، لتوضيح علاقة الأشياء بعضها ببعض. ويستخدمون الحلول لهذه المعادلات لتوقُّع ما يمكن أن يحدث في حالة تغيير بعض العناصر المكونة لوضع أو لتجربة ما. ويعتمد المهندسون والعلماء على هذه الحواسيب في حل المجموعات المعقدة من المعادلات التي يستخدمونها في حساب توقعاتهم.
ويستطيع المهندس على سبيل المثال، بمساعدة الحاسوب، توقع مستوى جودة طيران طائرة؛ حيث تُعبِّر مجموعة كبيرة معقدة من المعادلات عن العلاقات بين أجزاء الطائرة المختلفة، وما يحدث عند طيرانها.
يُدخِل المهندس أرقاماً تعبِّر عن حجم ووزن أجزاء معينة من الطائرة؛ وعندئذ يقوم الحاسوب بإيجاد الحل لمعادلات هذه الطائرة؛ وبناء على حلول المعادلات يستطيع المهندس توقع مدى إجادة الطائرة للطيران. وربما يقرر المهندس عند ذلك، تعديل حجم ووزن أحد أجزاء الطائرة، لتعديل الطريقة التي تطير بها. وبذلك يساعد الحاسوب المهندس في محاكاة أو تقليد الأحوال المختلفة.
تساعد الحواسيب الناس في تطوير واختبار النظريات العلمية. والنظرية هي تفسير مقترح لماهية شيء ما وكيفية حدوثه. والنظريات، كالعلاقات المعروفة، تُعبِّر عنها المعادلات في أغلب الأحيان. وتكون بعض هذه المعادلات معقدة لدرجة كبيرة، أو تحتاج لوقت طويل جداً لحلها بحيث يستحيل تطوير نظرية بخصوصها، بدون مساعدة الحواسيب. وتُفيد الحواسيب، على وجه الخصوص، في تطوير وتقويم النظريات التي تخص أشياء تصعب ملاحظتها وقياسها. فعلى سبيل المثال، يستخدم الفلكي مقدرة الحاسوب في حل المعضلات من أجل تطوير نظريات عن كيفية تكوين المجرَّات، فيقترح مجموعة من المعادلات تخص مجموعة من النجوم، ويقوم الحاسوب بإجراء الحسابات المطلوبة لحل هذه المعادلات. وعندئذ يستطيع الفلكي استخدام حلول هذه المعادلات لتوقع شكل المجرة التي يجب أن تكونها النجوم إذا كانت نظريته صحيحة. ولاختبار نظريته، يقوم الفلكي بمراقبة مجرَّة حقيقية ليرى إن كان لها الشكل المتوقع. فإذا كان شكل المجرة يماثل الشكل المتوقع نظرياً، كان الفلكي أكثر يقيناً بصدق نظريته. أما إذا كان شكل المجرة الحقيقية لا يماثل الشكل المتوقع نظرياً فتكون النظرية خاطئة. وهنا يجب تعديل المعادلات وإجراء حسابات جديدة.
في الاقتصاد والتمويل . تقوم الحواسيب بحل المعادلات للقيام بتوقعات مالية. وكثير من المعادلات التي يستخدمها الاقتصاديون ورجال المال للقيام بتوقعات بعيدة المدى تكون معقدة للغاية. ولكن بعضًا من برامج الحاسوب المستخدمة بكثرة لهذا الغرض تعتمد على معادلات بسيطة لحد ما. وتساعد هذه البرامج الأشخاص والأعمال التجارية لمعرفة الضرائب المستحقة وعمل الميزانيات وحساب قيمة استثماراتهم.
تخزين واسترجاع المعلومات. يستخدم الناس الحواســيب لتخـــزين كــم هائل لا يصدق من المعلومات. يطلــق أحـياناً مصطلح قاعــدة بيـانات عــلى المعـلومات المخزنة في الحاسوب. ويمكن أن تكون قواعد البيانات ضخمة للغاية، كأن تشتمل قاعدة البيانات الواحدة على كل بيانات تعداد سكاني لقطر بكامله. ويستطيع الحاسـوب البحـث عن معلومة معينة في قاعدة بيانات ضخمة بسرعة فائقة للحصول على المعلومة. وإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل المعلومة بسهولة وسرعة ـ غالبًا في أقل من ثانية واحدة.
إن الكفاءة التي تتسم بها الحواسيب في تخزين واسترجاع المعلومات تجعلها ذات فائدة كبيرة للعديد من المهن. على سبيل المثال، يستخدم العلماء الحواسيب، للتخزين والاسترجاع السريع لنتائج تجاربهم، وتستخدم المكتبات فهارس الحاسوب لتخزين المعلومات عن مقتنياتها، وتُوظِّف المستشفيات الحواسيب لمتابعة سجلات المرضى، كما تُخزِّن الحكومات نتائج الانتخابات والتعداد السكاني على الحواسيب.
تعتمد كل أنواع الشركات أو الأعمال التجارية على الحواسيب في تخزين كم هائل من المعلومات عن منسوبيها، وعملائها، ومنتجاتها. وتتيح الحواسيب لأسواق الأسهم والسندات، والعملات، وأنواع الاستثمار الأخرى متابعة الأسعار السائدة حول العالم. أما المصارف فإنها تستخدم الحواسيب لمتابعة أنواع عديدة من السجلات، مثل تفصيل وموازنات حسابات العملاء، وغيرها من الحسابات، ومعلومات بطاقات الائتمان. وكل من يستخدم جهاز الصرف الآلي فهو في الحقيقة يستخدم طرفًا للحاسوب. وعند إدخال بطاقة الائتمان والرقم السري يمكن أن يزود جهاز الصرف الآلي صاحب البطاقة بمعلومات عن الحساب، والأوراق النقدية، وتحويل الأرصدة بين الحسابات.
إنشاء الوثائق والصور وعرضها. بإمكان الحواسيب تخزين عدد كبير جدا ًمن الكلمات بطريقة تجعل معالجتها سهلة جدًا. لهذا السبب فإن معالجة النصوص هي إحدى أهم الاستخدامات وأوسعها انتشارًا من بين استخدامات الحاسوب. يتيح برنامج معالجة النصــوص للنـاس طباعة النصوص في الحاسوب عند كتابة المقالات والكتب والخطابات والأنواع الأخرى من الوثائق.
وتسهِّل برامج معالجة النصوص تعديل النص المدخل على الحاسوب، فيمكنك أن تقوم بتصحيح أخطاء النسخ بسرعة، إضافة إلى تصحيح الأخطاء الإملائية. كما يمكن إضافة، أو حذف، أو إعادة ترتيب كلمات أو جمل أو أجزاء بكاملها من الوثيقة. وبالإمكان طبع الوثيقة على الورق في أي وقت بعد توصيل جهاز الحاسوب بالطابعة. ويُعدُّ رجال الأعمال، والصحفيون، والمحامون والعلماء والسكرتيرون، والطلاب، ضمن أولئك المستفيدين من برامج معالجة النصوص.
كما أن للحاسوب أهمية في مجال النشر. فعلى سبيل المثال، تجهِّز الحواسيب للطباعة معظم الكتب والمجلات والجرائد. وإضافة إلى ذلك فإن الناشر المكتبي والناشر الصحفي أتاحا لمستخدمي الحواسيب الشخصية تصميم وإنتاج الرسائل الإخبارية وغيرها من الوثائق. وتبدو الوثائق المنشأة بهذه الطريقة كما لو أنها قد تم تنفيذها مهنياً.
رسوم الحاسوب ـ استخدام الحاسوب للرسم ـ يمثل إحدى التطبيقات الأخاذة سريعة الانتشار. فبإمكان الحاسوب عمل صور تبـدو وكأنها صور ضوئية. وفي البداية يقـوم الحاسوب بحل معادلات تتوقع الشكل المطلوب. ومن ثم يُستخدم هذا التوقع لعرض الصورة على النهاية الطرفية أو طباعتها على الورق.
تكتسب برامج التصميم بمساعدة الحاسوب أهمية في عدة مجالات؛ خاصة مجالي الهندسة والمعمار. تنشئ برامج التصميم بمساعدة الحاسوب صورة أو رسمًا تخطيطيًا للموضوع الجديد، ومن ثم تقوم بحل المعادلات التي تـتوقع كيفية عمل هذا الموضوع. ويستخدم المهندسون والمعماريون برامج التصميم بمساعدة الحاسوب لتصميم الطائرات، والجسور، والمباني، والسيارات، والآلات الإلكترونية، والعديد من الآلات والهياكل الأخرى.
بإمكان الحاسوب كذلك إنتاج الرسوم والصور عن طريق تحويل المعلومات إلى أشكال مصورة. وهذه الرسوم البيانية يمكنها أن تخدم عدة أغراض. فعلى سبيل المثال، يتيح الحاسوب لرجال الأعمال، والاقتصاديين، والعلماء عمل رسوم بيانية من قوائم الأرقام. وفي طريقة التصوير المقطعي الحاسوبي. يستخدم الحاسوب بيانات الأشعة السينية لتركيب صورة لجزء من الجسم على الشاشة. ويستخدم الأطباء هذه الصور لتشخيص الأمراض والاضطرابات. وتستخدم أنظمة الرادار المعقدة الحواسيب لإنتاج صور دقيقة غالباً للاستخدامات العسكرية.
كما تُستخدم الحواسيب لإنتاج ألعاب الفيديو. وتقوم شاشات النهايات الطرفية أو التلفاز بعرض الألعاب والصور المتحركة. ويستعمل اللاعب لوحة المفاتيح أو جهازا آخر كالفأرة أو عصا التحكم في هذه الألعاب.
يجري مصممو الحواسيب تجارب حول استخدام رسوم الحاسوب لخلق الواقع الافتراضي ـ وهو عالم اصطناعي يبدو فيه المستخدم وكأن باستطاعته تحريك الأشياء والتحكم فيها. يتميز أحد أنظمة الواقع الافتراضي بسماعة للرأس مزودة بشاشتي عرض متناهيتي الصغر، واحدة لكل عين. وتنتج الصور المعروضة على الشاشتين، مشهدًا ثلاثي الأبعاد. بينما تقوم أجهزة إحساس مركبة في قفاز خاص، بإخطار الحاسوب، عندما يحرك المستخدم أصابعه أو يده. ومن ثم يغير الحاسوب الصورة ليعطي، على سبيل المثال، انطباعًا خادعًا بفتح باب.
ولا تعطي الصور المعروضة كل التفاصيل التي نراها في الواقع الفعلي. بالإضافة إلى ذلك هنالك فترة تأخير ينتج عنها عدم تطابق حركة اليد مع التغييرات المصاحبة لها في الصورة المعروضة. ولكن على الرغم من ذلك، فإن لتقنية الواقع الافتراضي العديد من التطبيقات. وتتراوح هذه التطبيقات بين مجموعات الألعاب البسيطة، والأجهزة المتطورة المستخدمة في التحكم في الروبوتات.
مجالات استخدام الحاسب الآلي:
مجالات استخدام الحاسب نظرا للقدرات الواسعة للحاسب في شتى المجالات فقد تعددت تطبيقاته واستخداماته ويمكن أن نذكر المجالات التالية :
1-المجالات التجارية والاقتصادية خاصة لحساب الميزانيات والأرباح والمدفوعات والمقبوضات والرواتب والعهد وغيرها .
3- المجالات العلمية والأبحاث : يستعمل في معظم المجالات العلمية:كالفيزياء وغيرها ويستخدم لتحليل البيانات وفرزها ومقارنتها وإجراء العمليات الحسابية.
5-أبحاث الفضاء والمركبات الفضائية: يتم التحكم في عمل المركبات الفضائية بواسطة الحاسب كما يستعمل الحاسب لدراسة الأرض من خلال الأقمار الصناعية.
6- المجالات الهندسية والعلمية: يستعمل الحاسب في الوقت الحالي في عمل التصميمات الهندسية والرسومات مثل:تصميم المباني، والمنشآت وغيرها.
7-مجال الصناعة والتحكم بالأجهزة: ينتشر استخدام الحاسب في التحكم الآلي وخاصة في التحكم بالعمليات الصناعيه.
8-المجالات الطبية: يستعمل الحاسب في إجراء التحاليل اللازمة، وتحليل نتائج الفحوصات مثل تخطيط عمل القلب والدماغ يستعمل أيضا في مراقبة المرضى مباشرة، وعمل تشخيص للكثير من الأعضاء المعقدة في الإنسان، وفي أجهزة التحكم الطبية.
9-المجالات التعليمية : يستعمل على نطاق واسع في الجامعات والمعاهد العلمية في التعليم وفي البحث والتعليم عن بعد.
10-المجالات العسكرية: خاصة الأسلحة الإستراتيجية وفي أجهزة الإنذار المبكرة، وكذلك في تصميم الأسلحة المختلفة ،وفي تخطيط العمليات العسكرية.