الأجيال الخمسة للكمبيوتر وخصائصها - تقنية - 2025

يتميز كل جيل من الأجيال الخمسة للكمبيوتر بتطور تقني مهم كان له تغيير مبتكر في طريقة عمل أجهزة الكمبيوتر.

تلعب أجهزة الكمبيوتر دورًا مهمًا في كل جانب من جوانب حياة الإنسان تقريبًا ، لكن أجهزة الكمبيوتر كما نعرفها اليوم مختلفة تمامًا عن النماذج الأولية.

كمبيوتر / كمبيوتر من الخمسينيات الولايات المتحدة.

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

يمكن أن يقول تعريف شائع آخر أن الكمبيوتر هو جهاز أو آلة يمكنها معالجة مادة معينة لتحويلها إلى معلومات.

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

البيانات عبارة عن مجموعة من العناصر الأساسية التي توجد في حالة عدم وجود تسلسل ؛ في حد ذاتها ليس لديهم معنى.

المعالجة هي العملية التي يمكن من خلالها استخلاص المعلومات من البيانات. وأخيرًا ، المعلومات هي العنصر الأخير في أي مهمة معالجة.

تم اختراع أول كمبيوتر إلكتروني عام 1833 ؛ كان أول جهاز يحتوي على محرك تحليلي.

مع مرور الوقت ، أصبح هذا الجهاز آلة موثوقة قادرة على أداء المهام بسرعة أكبر. وهكذا ولد الجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر مع آلة ENIAC.

الجيل الأول (1945-1956)

يرتبط الأنبوب المفرغ بأنه التقنية الرئيسية للجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر ؛ إنها أنابيب زجاجية تحتوي على أقطاب كهربائية.

تم استخدام هذه الأنابيب لدوائر أجهزة الكمبيوتر الأولى. بالإضافة إلى ذلك ، استخدمت هذه الآلات براميل مغناطيسية في ذاكرتهم.

تم اختراع الأنبوب المفرغ في عام 1906 بواسطة مهندس كهربائي. خلال النصف الأول من القرن العشرين ، كانت هذه هي التكنولوجيا الرئيسية المستخدمة في بناء أجهزة الراديو والتلفزيون والرادارات وآلات الأشعة السينية والأجهزة الإلكترونية الأخرى.

تم التحكم في آلات الجيل الأول بشكل عام من خلال لوحات تحكم بأسلاك أو عن طريق سلسلة من العناوين المشفرة على أشرطة ورقية.

كانت باهظة الثمن ، وتستهلك الكثير من الكهرباء ، وتولد الكثير من الحرارة وكانت ضخمة (غالبًا ما تشغل غرفًا بأكملها).

كان أول كمبيوتر إلكتروني تشغيلي يسمى ENIAC ويستخدم 18000 أنبوب مفرغ. تم بناؤه في الولايات المتحدة ، في جامعة بنسلفانيا ، وكان طوله حوالي 30.5 مترًا.

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

من ناحية أخرى ، تم بناء آلة Colossus أيضًا خلال هذه السنوات لمساعدة الإنجليز خلال الحرب العالمية الثانية. تم استخدامه لفك تشفير الرسائل السرية من العدو واستخدم 1500 أنبوب مفرغ.

في حين أن هذه الآلات من الجيل الأول كانت قابلة للبرمجة ، لم يتم تخزين برامجها داخليًا. سيتغير هذا مع تطوير أجهزة كمبيوتر البرامج المخزنة.

اعتمدت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول على لغة الآلة ، وهي أقل لغة برمجة تفهمها أجهزة الكمبيوتر لإجراء العمليات (1GL).

يمكنهم فقط حل مشكلة واحدة في كل مرة ، ويمكن أن يستغرق المشغلون أسابيع لجدولة مشكلة جديدة.

الجيل الثاني (1956-1963)

استبدل الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر الأنابيب المفرغة بالترانزستورات. سمحت الترانزستورات لأجهزة الكمبيوتر بأن تكون أصغر وأسرع وأرخص وأكثر كفاءة على مستوى الطاقة المستهلكة. غالبًا ما كانت تستخدم الأقراص والأشرطة المغناطيسية لتخزين البيانات.

على الرغم من أن الترانزستورات تولد حرارة كافية لإحداث بعض الأضرار لأجهزة الكمبيوتر ، إلا أنها كانت بمثابة تحسين للتكنولوجيا السابقة.

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

تركت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني هذه لغة الآلة الثنائية المشفرة لاستخدام لغة التجميع (2GL). سمح هذا التغيير للمبرمجين بتحديد التعليمات بالكلمات.

خلال هذا الوقت ، تم أيضًا تطوير لغات برمجة عالية المستوى. كانت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني أيضًا أول الأجهزة لتخزين التعليمات في الذاكرة.

بحلول ذلك الوقت ، تطور هذا العنصر من براميل مغناطيسية إلى تقنية ذات قلب مغناطيسي.

الجيل الثالث (1964-1971)

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

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

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

أدت الآلات الجديدة في هذه الفترة إلى ظهور نهج جديد لتصميم الكمبيوتر. يمكن القول أنها قدمت مفهوم جهاز كمبيوتر واحد على مجموعة من الأجهزة الأخرى ؛ يمكن استخدام برنامج مصمم ليتم استخدامه على آلة عائلية واحدة على الأجهزة الأخرى.

كان التغيير الآخر من هذه الفترة هو أن التفاعل الآن مع أجهزة الكمبيوتر تم من خلال لوحات المفاتيح والماوس والشاشات بواجهة ونظام تشغيل.

بفضل هذا ، يمكن للجهاز تشغيل تطبيقات مختلفة في نفس الوقت باستخدام نظام مركزي يعتني بالذاكرة.

كانت شركة IBM هي منشئ أهم كمبيوتر في هذه الفترة: IBM System / 360. كان نموذج آخر من هذه الشركة أسرع بـ 263 مرة من ENIAC ، مما يدل على التقدم الكبير في مجال أجهزة الكمبيوتر حتى ذلك الحين.

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

خلال هذا الوقت ، خدمت أجهزة الكمبيوتر غرضًا عامًا. كان هذا مهمًا حيث تم استخدام الآلات سابقًا لأغراض محددة في مجالات متخصصة.

الجيل الرابع (1971 حتى الآن)

يتم تعريف الجيل الرابع من أجهزة الكمبيوتر بواسطة المعالجات الدقيقة. تسمح هذه التقنية ببناء آلاف الدوائر المتكاملة على شريحة سيليكون واحدة.

جعل هذا التقدم من الممكن أن ما كان يشغل غرفة بأكملها في يوم من الأيام يمكن أن يلائم راحة يد واحدة.

في عام 1971 ، تم تطوير شريحة Intel 4004 التي وضعت جميع مكونات الكمبيوتر ، من وحدة المعالجة المركزية والذاكرة إلى عناصر التحكم في الإدخال والإخراج ، على شريحة واحدة. يمثل هذا بداية جيل الكمبيوتر الذي يستمر حتى يومنا هذا.

في عام 1981 ، أنشأت شركة IBM حاسوبًا جديدًا كان قادرًا على تنفيذ 240 ألف مبلغ في الثانية. في عام 1996 ، ذهبت إنتل إلى أبعد من ذلك وأنشأت جهازًا قادرًا على تنفيذ 400.000.000 مبلغ في الثانية. في عام 1984 ، قدمت Apple نظام التشغيل Macintosh بنظام تشغيل غير Windows.

أصبحت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الرابع أكثر قوة وأكثر إحكاما وموثوقية ويمكن الوصول إليها بشكل أكبر. نتيجة لذلك ، ولدت ثورة الكمبيوتر الشخصي.

في هذا الجيل ، يتم استخدام قنوات الوقت الحقيقي وأنظمة التشغيل الموزعة ومشاركة الوقت. خلال هذه الفترة ولدت الإنترنت.

توجد تقنية المعالجات الدقيقة في جميع أجهزة الكمبيوتر الحديثة. هذا لأن الرقائق يمكن تصنيعها بكميات كبيرة دون أن تكلف الكثير من المال.

تُستخدم رقائق المعالجة كمعالجات مركزية وتستخدم شرائح الذاكرة لذاكرة الوصول العشوائي (RAM). تستخدم كلا الرقائق ملايين الترانزستورات الموضوعة على سطح السيليكون.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر هذه لغات الجيل الرابع (4GL). تتكون هذه اللغات من عبارات مشابهة لتلك التي يتم إجراؤها بلغة البشر.

الجيل الخامس (الحاضر-المستقبل)

تعتمد أجهزة الجيل الخامس على الذكاء الاصطناعي. لا تزال معظم هذه الأجهزة 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 ملايين مكون إلكتروني.

يعتمد هذا الجيل على أجهزة المعالجة المتوازية وبرامج الذكاء الاصطناعي. الذكاء الاصطناعي هو مجال ناشئ في علوم الكمبيوتر ، والذي يفسر الأساليب اللازمة لجعل أجهزة الكمبيوتر تفكر مثل البشر

من المتوقع أن تغير الحوسبة الكمومية وتكنولوجيا النانو بشكل جذري وجه أجهزة الكمبيوتر في المستقبل.

الهدف من حوسبة الجيل الخامس هو تطوير أجهزة يمكنها الاستجابة لمدخلات اللغة الطبيعية وتكون قادرة على التعلم وتنظيم نفسها.

الفكرة هي أن أجهزة الكمبيوتر من الجيل الخامس في المستقبل يمكنها فهم الكلمات المنطوقة وأن بإمكانهم محاكاة التفكير البشري. من الناحية المثالية ، ستكون هذه الآلات قادرة على الاستجابة لبيئتها باستخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار.

يعمل العلماء على جعل هذا حقيقة واقعة. يحاولون إنشاء جهاز كمبيوتر بمعدل ذكاء حقيقي بمساعدة التكنولوجيا والبرامج المتقدمة. سيؤدي هذا التقدم في التقنيات الحديثة إلى إحداث ثورة في أجهزة الكمبيوتر في المستقبل.

المراجع

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