مقدمه :
رایانه (کامپیوتر)که حاصل فکر، و خلاقیت و فناوری است،اکنون به شرکتها،اداره ها،و حتی خانه های مردم درسراسر جهان راه یافته و تقریباً همه جا را تسخیر کرده است.
انسان به وسیله رایانه می تواند کارهایی از قبیل عملیات پیچیده ی حسابداری،طراحی ساختمان ،طراحی ساختمان،طراحی پارچه،ساخت فیلم های کارتونی وو عملیات پیچیده ی ریاضی و هزاران کار دیگر را انجام دهد.به وسیله ی شبکه های اطلاع رسانی رایانه ای جهانی در هر روز یا شب با دورترین نقاط جهان ارتباط برقرار کند، و یا پیام هایی را بفرستد و دریافت کند.کامپیوتر از 2 بخش کلی تشکیل شده است،وروی – خروجی
ورودی یعنی اینکه ما اطلاعاتی را به رایانه می دهیم و کامپیوتر آنرا تجزیه و تحلیل می کند و سپس به وسیله خروجی که ممکن است مانیتور و یا اسپیکر باشد به ما می دهد.
کامپیوتر از قطعاتی به نام – سی پی یو – هارد – مادربرد- سی پی یو مغز کامپیوتر ، هارد اطلاعات ذخیره کرده را در خود نگه می دارد.مادربرد،قطعات کامپیوتری بر روی آن نصب می شود.کامپیوتر از قسمت های دیگری مانند:کیس،موس،مانیتور،اسپیکر تشکیل شده است.
امروزه کامپیوتر در انجام اغلب امور زندگی انسانها نقش مهمی ایفا می کند.هرروز سخت افزارهای سریعتر کوچکتر ارزانتر و جدیدتری به بازار می آیند.نرم افزارهای ساده تر سریع تر و کاراتر می گردند و بر روند پیشرفت علوم گوناگون تأثیر می گذارند.
کامپیوتر و اینترنت
کل کارهائی که کامپیوتر انجام می دهد عبارتست از عملیات بر روی داده ها و این داده ها درگروههای منطقی سازمان دهی شده است.یک فیلد اطلاعاتی (قلم داده ای)عنصر کوچکی است که شامل کاراکترهای مرتبطی می باشد و بعنوان یک واحد تلقی می شود.از اتحاد و تجمع فیلدهای مرتبط،رکوردها شکل می گیرند.آنگاه رکوردهای مرتبط فایل را ایجاد می کنند.در مرحله بعدی ممکن است که مجموعه ای از عناصر منطقی مرتبط (مثل فایلهای مرتبط)یک پایگاه داده ها(بانک اطلاعاتی)را سازمان دهی نمایند.
کامپیوترها چهار نوع عملیات بر روی داده ها انجام می دهند:ورودی/ خروجی،عملیات بر روی متون و محاسبات،منطقی/مقایسه ای و
بازیابی/ذخیره سازی.نمونه های کاربردی.
3-اگر دستگاهی داشته باشید که بتواند ولتاژ زیاد و ولتاژ کم را تولید کند،می توانید از ولتاژ زیاد برای نمایش او و از ولتاژ کم برای نمایش استفاده کنید.(تراشه های داخلی کامپیوتر از همین روش (ولتاژی)استفاده می کنند.
4-اگر بتوانید بر روی یک سطح ذرات مغناطیسی را به گونه ای تنظیم کنید که جهات مغناطیسی مخالف هم را داشته باشد،می توانید یک جهت را برای نشان دادن او جهت دیگر را برای نشان دادن بکار ببرید(از این روش در وسایل ذخیره سازی مغناطیسی مانند دیسکها و نوارهای مغناطیسی (مثل نوار کاست معمولی)برای ذخیره کردن ها و 1 استفاده می شود.
5- اگر خازنی داشته باشید که بتواند دارای بار الکتریکی (شارژ)یا بدون بارالکتریکی(شارژ)باشد،می توانید از حالت شارژ برای نمایش مثلا او از حالت دشارژ برای نمایش استفاده کنید.
6- اگر یک دستگاه چاپ کامپیوتری داشته باشید که نقطه ها را برروی صفحات کاغذ چاپ می کند،می توانید از 1 برای نمایش نقاطی که بر روی کاغذ وجود دارند و از برای نمایش نقاط سفید باقیمانده استفاده کنید.
7- اگر سطح کوچکی داشته باشید که بتواند به همان صورت یا سوراخ باشد
می توانید از سطح سوراخ شده برای نمایش مثلا او از سطح سوراخ نشده برای نمایش استفاده کنید.
در مورد ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات می توان گفت اگر سیمی داشته باشید که بتواند دارای ولتاژ بالا و ولتاژپایین باشد،می توانید از ولتاژ بالا مثلا یک را نشان دهید برای خواندن اطلاعات از حافظه الکترونیکی و از ولتاژ پایین که صفر را نمایش می دهد برای نوشتن اطلاعات در حافظه استفاده کنید(در حافظه های الکترونیکی این سیم اعمال خواندن و نوشتن را کنترل می کند)
بسیاری از مردم کامپیوتر را یک ماشین حساب سریع می پندارند،در حالیکه تنها یک وسیله محاسباتی نبوده بلکه ماشینی است که قادر به انجام محاسبات پیچیده ریاضی بوده و سایر عملیات غیرریاضی را بر روی نشانه های الفائی عددی و دیگر نشانه هائی که همگی از آنها برای بیان موضوعات مختلف استفاده می کنیم،انجام می دهد…کامپیوتر هوش و تقویت شده ای است که به انسان این آزادی عمل را می دهد که از اوقاتش به نحوی مؤثرتر استفاده کند.به عبارت دقیق تر،کامپیوتر یک سیستم پردازش سریع و دقیق ورودی (اطلاعات خام)را دریافت و ذخیره کرده،آنها را پردازش کرده و سرانجام خروجی(اطلاعات عمل آمده)را براساس دستورالعمل های یک برنامه ذخیره
شده تهیه شده تهیه کند.
قابلیت های سرعت و دقت کامپیوتر که عملیات را مرحله به مرحله انجام می دهد،می تواند اعداد را جمع و تفریق کند،با مقایسه حروف آنها را به ترتیب الفبا مرتب کند و حروف و اعداد را کپی کرده یا انتقال دهد.دراین عملیات چیز خاصی وجود ندارد لیکن آنچه دارای اهمیت است،سرعت کامپیوتر می باشد.زمان مورد نیاز کامپیوترها برای اجرای عملیات اصلی جمع و تفریق می تواند از چند میکروثانیه(تریلیوم ثانیه)برای انواع بزرگتر متفاوت باشد.همچنین کامپیوترهای کوچک می تواند صدها هزار عمل را در یک ثانیه انجام دهند و این در حالی است که سیستم های بزرگتر قادر به انجام چندین میلیون عمل در یک ثانیه می باشند.
علاوه برسرعت کامپیوترها بسیار دقیق(ACCURATE) می باشند.مدارهای کامپیوتر الکترونیکی بوده و فاقد قسمتهای مکانیکی می باشند،بنابراین استهلاک چندانی ندارند و می توانند درهر ثانیه صدها هزار (یا میلیون ها)عمل محاسباتی را انجام دهند.این مدارها می توانند روزها و ساعت ها بدون خطا کار کنند.اگر داده های ورودی به کامپیوتر صحیح و همچنین دستورالعمل‌های برنامه مطمئن باشند،آنگاه می توانیم انتظار خروجی دقیق را از کامپیوتر داشته باشیم.کامپیوتر و نسل های آن 1- نسل اول (1959-1951) به کامپیوترهائی که تا اواخر سال 1959 ساخته شد،گفته می شود.کامپیوترهای ABC و ENIAC وUNIVA از کامپیوترهای این دوره است که از جمله مشخصات آنها استفاده از لامپ خلاء‌و رله در ساختمان کامپیوتر(و در نتیجه اشغال حجم زیادی از فضا)،مصرف زیادبرق،گران بودن و نیاز به محیطی کاملاً کنترل شده(درجه حرارت،رطوبت و غیره)را می توان برشمرد.
2- نسل دوم (1959-1964) اختراع ترانزیستور و استفاده از آن در کامپیوتر موجب کاهش قیمت،مصرف برق،سرعت و حجم کامپیوترها گردید.در این نسل کامپیوترهای این دوره می توان از IBM 1401 نام برد.
نسل سوم(1964-197) ترکیب تعداد زیادی ترانزیستور و عناصر دیگر در یک قطعه الکترونیکی به نام تراشه مدار مجتمع باعث شد که باز هم کامپیوترهای این دوره ارزانتر،با مصرف برق کمتر،سریعتر و کوچکتر شوند.سری کامپیوترهای IBM 360 و نخستین مینی کامپیوتر به نام PDP کمپانی دیجیتال از کامپیوترهای معروف این دوره به شمار می روند.
نسل چهارم(197 تاکنون)استفاده از مدارهای مجتمع درمقیاس و تراکم بسیار بسیار زیاد امکان ساخت CPU را در یک تراشه فوق مجتمع فراهم آورد که به آن میکروپروسور می گویند و باعث شد تا میکروکامپیوترها بوجود می آیند.چون این کامپیوترها کاملاً از مدارات بسیار مجتمع ساخته شده از این رو اندازه آنها (و حتی قیمت آنها گرانتر)از یک ماشین تحریر معمولی نبود.