تاريخ النشر : الثلاثاء , 11 أبريل 2023

استخدام الحاسوب في عمل ثلاثيه الابعاد لبناء معين مثال على

استخدام الحاسوب في عمل ثلاثيه الابعاد لبناء معين مثال على، علم الحاسوب أو علوم الكمبيوتر هو دراسة العمليات التي تتفاعل مع البيانات والتي يمكن تمثيلها كبيانات في شكل برامج. يتيح استخدام الخوارزميات لمعالجة المعلومات الرقمية وتخزينها وإبلاغها. يدرس عالم الحاسوب نظرية الحوسبة وممارسة تصميم أنظمة البرمجيات.

يمكن تقسيم مجالاتها إلى التخصصات النظرية والعملية. نظرية التعقيد الحسابي هي مجردة للغاية، في حين أن رسومات الحاسوب تؤكد على التطبيقات الواقعية. تنظر نظرية لغة البرمجة في مناهج وصف العمليات الحسابية، بينما تتضمن برمجة الحاسوب نفسها استخدام لغات البرمجة والأنظمة المعقدة. يعتبر التفاعل بين الإنسان والحاسوب من أبرز التحديات في جعل أجهزة الحاسوب مفيدة وقابلة للاستخدام ويمكن الوصول إليها.

ويتم تعريف علم الحاسوب بشكل دقيق على أنه علم يختص بالقدرة على تطبيق المعرفة الناتجة من الحاسوب والرياضيات على جميع فروع المعرفة، والقدرة على تحليل أي مشكلة وتحديد المتطلبات لها باستخدام الحاسوب لوضع الحل المناسب، والقدرة على تصميم وتنفيذ وتقييم النظام القائم على الحاسوب والعمليات والبرنامج لتلبية الاحتياجات المطلوبة، ويسهل القدرة على العمل بفعالية في فرق ومجموعات لتحقيق هدف مشترك.

الحَاسُوب (بالإنجليزية: Computer)‏ هو آلة إلكترونية تستقبل البيانات وتعالجها إلى معلومات ذات قيمة. كما يخزنها في وسائط تخزين مختلفة، وفي الغالب يكون قادراً على تبادل هذه النَتَائِج والمعلومات مع أجهزة أخرى متوافقة. تستطيع أسرع الحواسيب اليوم القيام بمئات مليارات العمليات الحسابية والمنطقية في ثوانٍ قليلة. وتشتغل الحواسيب ببرمجيات خاصة تسمى أنظمة التشغيل، ومن دونها يكون الحاسوب قطعة جامدة لا فائدة منها، وتبين أنظمة التشغيل للحاسوب كيفية تنفيذ المهام، كما أنها غالبا ما توفر بيئة للمبرمجين ليطوّروا تطبيقاتهم. تعريف الحواسيب بأنها فقط هي تلك التي تعمل تحت بيئة ويندوز وماكينتوش ولينكس خطأ شائع بين الناس.

تنقسم مكونات الحاسوب إلى قسمين رئيسيين:

1. عتاد الحاسوب
2. البرمجيات المشغلة له

وينقسم العتاد الصلب للحاسوب إلى خمسة تصانيف رئيسية:

1. أجهزة الإدخال
2. المعالجة
3. أجهزة الإخراج
4. وسائط التخزين
5. أجهزة الاتصال

في حين تنقسم البرمجيات الحاسوبية إلى:

1. أنظمة التشغيل
2. التَّطْبيقات

استخدام الحاسوب في عمل ثلاثيه الابعاد لبناء معين مثال على

فوائد الحاسوب

تبرز أهمية الحاسوب في تبسيطه الأعمال الصعبة أو التي تحتاج وقتاً طويلاً لإتمامها كالأعمال الصناعية والتجارية، والإدارات الحكومية، والجامعات والمعاهد، فهو وسيلة ذات قدرة عالية في حل المسائل الرقمية والدقة في حفظ واسترجاع المعلومات وتصميم الوثائق والصور وإظهارها، وعمليات البحث عن المعلومات وجمعها.

أول حاسوب في العالم

أول حاسوب ميكانيكي

قام تشارلز باباج (Charles Babbage) بصُنع أول حاسوب ميكانيكيّ (mechanical computer) عام 1822م، حيث طوّر محرّك الفرق (Difference Engine)، الذي تمّ اعتباره كأول آلة للحوسبة التلقائية (Automatic Computing Machine)، وكان محرك الفرق قادراً على القيام بعدّة عمليات حسابية على مجموعة من الأرقام، وطباعة النتائج على نسخ ورقيّة، وتلقّى باباج المساعدة من أدا لوفليس (Ada Lovelace)، التي تعتبر أول مُبرمجة لجهاز الحاسوب، لكن الجهاز لم يصل إلى شكل النسخّة الكامل بسبب مشاكل التمويل.

أول حاسوب تجاري

أنتجت شركة ريمنجتون راند (Remington Rand) جهاز يوني ڤاك ون (Univac1)، وقد أُعْتُبِرَ أول حاسوب تجاري، واستولى على انتباه الناس آنذاك، حيث انتشر استخدامه في العديد من الأماكن، إضافةً إلى استخدامه من قِبَل شركات التأمين والجيش الأمريكي، وقد بلغ وزن هذا الجهاز 13154.168 كيلوغراماً، وتمكّنت شركة ريمنجتون راند من بيع 46 جهازاً منه، بلغ سعر الجهاز الواحد مليون دولار أمريكيّ وقتها.

أول حاسوب يُخزِّن البرامج

قام فريدريك ويليامز (Frederic C. Williams)، وتوم كيلبورن (Tom Kilburn) ببناء أول حاسوب رقمي يُخزّن البرامج، وذلك في جامعة مانشستر عام 1948م، وسُمّي هذا الجهاز باسم الطفل (The Baby). تم تطويره فيما بعد ليُصبح جهاز حاسوب كامل الحجم عُرف باسم مانشستر مارك (Manchester Mark) وذلك عام 1949م. وما يُميزه هو وجود مُسجّل ثنائي المستوى (two-level registers) للتخزين والتعديل، كما تمّ إضافة أسطوانة مغناطيسية لتوفير جهاز تخزين ثانوي عشوائي.

كيف تعمل الحواسيب؟

بينما تغيرت التقنيات المستخدمة في الحواسيب بصورة مثيرة منذ ظهور أوائل الحواسيب الإلكترونية متعددة الأغراض من أربعينات القرن العشرين، ما زال معظمها يستخدم بنية البرنامج المخزن (يطلق عليها في بعض الأحيان بنية فون نويمان). استطاع التصميم جعل الحاسوب العالمي حقيقة جزئيا.

وتصف هذه البنية الحاسوب في أربع أقسام رئيسية:

• وحدة الحساب والمنطق
• وحدة التحكم
• الذاكرة
• أجهزة الإدخال والإخراج.

وهذه الأجزاء تتصل ببعضها عن طريق حزم من الأسلاك (تسمى «النواقل» BUS عندما تكون نفس الحزمة تدعم أكثر من مسار بيانات) وتكون في العادة مقاسة بمؤقت أو ساعة (مع أن الأحداث الأخرى تستطيع أن تقود دائرة التحكم).

فكريا، من الممكن رؤية ذاكرة الحاسوب كأنها قائمة من الخلايا، كل خلية لها عنوان مرقم وتستطيع الخلية تخزين كمية قليلة وثابتة من المعلومات. هذه المعلومات من الممكن أن تكون إما تعليمة (أمر) والتي تخبر الحاسوب بما يجب أن يفعله وإما أن تكون بيانات وهي المعلومات التي يقوم الحاسوب بمعالجتها باستخدام الأوامر التي تم وضعها على الذاكرة. عموما، يمكن استخدام أي خلية لتخزين إما أوامر أو بيانات.

وحدة الحساب والمنطق هي تعتبر قلب الحاسوب. وهي قادرة على تنفيذ نوعين من العمليات الأساسية.

• الأولى هي العمليات الحسابية، جمع أو طرح رقمين سويا. إن مجموعة العمليات الحسابية قد تكون محدودة جدا، في الواقع، بعض التصميمات لا تدعم عمليتي الضرب والقسمة بطريقة مباشرة (عوضا عن الدعم المباشر، يستطيع المستخدمون دعم عمليتي الضرب والقسمة وذلك من خلال برامج تقوم بمعالجات متعددة للجمع والطرح والأرقام الأخرى).
• القسم الثاني من عمليات وحدة الحساب والمنطق هي عمليات المقارنة بإدخال رقمين، تقوم هذه الوحدة بالتحقق من تساوي أو عدم تساوي الرقمين وتحديد أي الرقمين هو الأكبر. وهي تسمى العملية المنطقية وهي مهمة في البرمجة.

آلية عمل الحاسوب

إن آلية عمل أي حاسوب في الأساس تكون واضحة تمامًا. في المعتاد، في كل دورة معالجة Processing Circle يقوم الحاسوب بجلب الأوامر والبيانات من الذاكرة الخاصة به. يتم تنفيذ الأوامر، يتم تخزين النتائج، ثم يتم جلب الأمر التالي. هذا الإجراء يتكرر حتى تتم مقابلة أمر التوقف Halt.

إن الأوامر التي تقوم وحدة التحكم بتفسيرها وتقوم وحدة الحساب والمنطق بتنفيذها يكون عددها محدود، ومحددة بدقة وتكون عمليات بسيطة جدا. بصفة عامة، فإنها تندرج ضمن واحد أو أكثر من أربعة أقسام:

1. نقل بيانات من مكان لآخر (مثال على ذلك أمر «يخبر» وحدة المعالجة المركزية أن «تنسخ محتويات الخلية 5 من الذاكرة ووضع النسخة في الخلية 10»)
2. تنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية على بيانات (على سبيل المثال «قم بإضافة محتويات الخلية 7 إلى محتويات الخلية 13 وضع الناتج في الخلية 20»)
3. اختبار حالة البيانات («لو أن محتويات الخلية 999 هي 0 فإن الأمر التالي يكون موجود في الخلية 30»)
4. تغيير تسلسل العمليات (يغير المثال السابق تسلسل العمليات ولكن الأوامر مثل «الامر التالي يوجد في الخلية 100» تكون أيضا قياسية).

إن الأوامر تكون ممثلة مثل البيانات في صورة شفرة ثنائية (نظام للعد قاعدته الرقم 2). على سبيل المثال، الشفرة لنوع من أنواع عملية «نسخ» في المعالجات الدقيقة من نوع Intel x86 هي 10110000. إن الأمر الجزئي يكون معدًا بحيث أن حاسوبًا معينًا يدعم ما يعرف بلغة الآلة. إن استخدام لغة الآلة سابقة التبسيط جعلها أكثر سهولة لتشغيل برامج موجودة على آلة جديدة: وهكذا في الأسواق حيثما تكون أتاحة البرامج التجارية أمرا ضروريا فإن المزودين يتفقون على واحد أو عدد صغير جدا من لغات الآلة البارزة.

إن الحواسيب الأكبر مثل (الخادوم) تختلف عن الأنواع السابقة في أمر هام هو أن بدلا من وجود وحدة معالجة مركزية واحدة فإنه في الغالب يوجد أكثر من وحدة. غالبا ما تمتلك هذه الحواسيب بنيات غير عادية بدرجة كبيرة وهذه البنيات مختلفة بشكل ملحوظ عن بنية البرنامج المخزن الأساسية وفي بعض الأحيان تحتوي على الآلاف من وحدة المعالجة المركزية، ولكن مثل هذه التصميمات تصبح ذات فائدة فقط لأغراض متخصصة.

مكونات الحاسوب

مكونات الحاسوب:

1. الشاشة (Monitor)
2. اللوحة الام (Motherboard)
3. وحدة المعالجة المركزية (CPU)
4. الذاكرة الرئيسية (RAM)
5. ربط العناصر الجانبية (PCI)
6. مولد الطاقة (Power)
7. قارئ القرص المضغوط (CD) أو قارئ القرص دي في دي (DVD)
8. القرص الصلب (Hard Disk)
9. فأرة (mouse)
10. لوحة المفاتيح (Keyboard)

يقصد بمكونات الحاسوب المكونات الصلبة أو العتاد فقط. من الممكن القول أن أي نظام حاسوبي يحتوي على الأجزاء التالية بأشكاله المختلفة:

• وحدة المعالجة المركزية -و يطلق عليه اختصارًا «المعالج»- وهو يتحكم بمعالجة العمليات الحسابية وتنفيذها.
• اللوحة الأم Motherboard.
• ذاكرة الوصول العشوائي RAM.
• وحدات التخزين مثل: القرص الصلب HardDisk.
• وحدات إدخال وإخراج البيانات مثل لوحة المفاتيح الفأرة والشاشة.
• مزوّد الطاقة: وهو صندوق يزوّد الحاسوب بالطاقة التي يحتاجها.
• كارت الشاشة: عرض الصور بعد معالجتها في المعالج.
• كارت الصوت: وهو بطاقة مسؤولة عن إخراج وإدخال الأصوات المختلفة إلى الحاسوب.

وهناك مكونات أخرى تعتبر مكملة لعمل الحاسوب مثل:

• الطابعة.
• الماسح الضوئي.
• الأجهزة الصوتية والمرئية أو الوسائط المتعددة.

بالإضافة إلى المكونات الصلبة فإن الحاسوب يحتاج إلى:

• نظام تشغيل ليس من مكونات الحاسوب ويعتبر من المكملات.
• البرامج ليست من مكونات الحاسوب وتعتبر من المكملات، ويشبه البعض العلاقة بين البرامج والحاسوب بالعلاقة بين الروح والجسم.

أنواع الحواسيب

حاسوب IBM Blue Gene من عام 2007 يقوم بالحسابات الضخمة مثل حسابات الأرصاد الجوية ، وحسابات المحاكاة المعقدة .

يمكن تقسيم الحواسيب إلى:

• حواسيب الإطار الرئيسي: وهي الحواسيب ذات السعات التخزينية الضخمة والكفاءة العالية في المعالجة والتي تستخدم في المنشآت الكبيرة كالدوائر الحكومية والشركات الكبرى، حيث يتم ربط الجهاز الرئيسي بمجموعة من الأجهزة الفرعية تسمى نهايات طرفية.
• حواسيب شخصية: وهي الحواسيب التي نراها في المنازل والمكاتب. ويستعمل مصطلح الحاسوب بشكل عام في الإشارة إلى الحواسيب الشخصية.
• حواسيب كفيـّة: وهي أجهزة صغيرة لا يتجاوز حجمها كف اليد، تستخدم في إجراء بعض المهام الحاسوبية البسيطة كحفظ البيانات الضرورية والمواعيد، وقد توسع استخدامها مؤخراً حتى أصبحت تضاهي باستخداماتها الحواسيب الأخرى، حيث تستخدم بعضها في الدخول إلى الإنترنت أو الاستدلال في الطرق من خلال أنظمة الإبحار.
• حواسب مدمجة: وهي الحواسيب الموجودة في العديد من الأجهزة الإلكترونية والكهربائية، إذ أن العديد من الأجهزة تحتوي حواسيب لأغراض خاصة. فمثلاً توجد الحواسيب في الهواتف السيارات وأجهزة الفيديو والطائرات وغيرها.الحواسيب المدمجة أو ما يطلق عليها اسم المتحكم الصغير هي عبارة عن microcontroler هكذا تسمى باللغة الإنجليزية لأنه عدة أجزاء حاسوب موضوعة في رقاقة إلكترونية واحدة وهي الchip التي تبرمج كيفما تريد نعم تستطيع عمل برمجة لهذه الرقاقت وتستطيع محيها أكثر من 1000 مرة وإعادة برمجتها من أهم القطع المستعملة ألا وهي pic16f84 الشهيرة من شركة microship العالمية وهناك نسخ أفضل من هذه الرقاقة، يمكنك عمل الآف التطبيقات بواسطة برمجة هذه الرقاقة أي تسيرها حسبما تريد أن تسيرها.

أنواع فرعية

• الحاسوب القياسي العمودي (Tower PC) الحاسوب الشخصي المزود بعلبة عمودية تحتوي على نفس الأجزاء الموجودة في الحاسوب الشخصي القياسي الافقي، باستثناء ان العلبة الافقية أكبر حجما وبالتالي يمكن تركيب أجهزة أكثر في داخلها. يمكن وضع العلبة العمودية على الأرض لتوفير المساحة على المكتب.
• الحاسوب الشبكي (Network PC)

الشبكة تسمح لك بوصل جهازين أو أكثر مع بعضهم البعض، وهذا يسمح للبيانات المخزنة في حاسوب من أن تستخدم من قبل الحاسوب الآخر المتصل على الشبكة، كما أنها تسمح بمشاركة بعض الموارد، فمثلا، بدل أن يحتاج كل حاسوب طابعة خاصة متصله به مباشرة، يمكنك الآن احضار طابعة واحدة لتكون مشتركة.

• المساعد الرقمي الشخصي (PDA) المساعد الرقمي الشخصي (PDA) مجهز بقلم خاص بدل من لوحة المفاتيح والذي يمكن استخدامه لتخزين واستدعاء المعلومات. وكالعديد من أجهزة الحاسوب الآلي يمكن وصله بالانترنت.
• الحاسوب القياسي الافقي (Desktop PC)

الحاسوب الشخصي القياسي يمكن وضعه على المكتب، حيث تكون شاشة العرض لديه موضوعة فوق علبة الحاسوب الافقية.

• السؤال: استخدام الحاسوب في عمل ثلاثيه الابعاد لبناء معين مثال على

• الإجابة: عمل النموذج.