ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــت

پارتیشن بندی و قفل گذاری هارد اکسترنال به چه صورتی است؟ 

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

میخوام کارت گرافیک بخرم چه برندی؟ 

بهترین مودم؟
اطلاعات بیشتر : بهترین مودم از نظرکیفیت و امنیت چه مارکی هست؟
با تشکر 

جزیره Lesvos

قصد خرید یک لپ تاپ یا کامپیوتر جدید دارید. اما چگونه اطمینان داشته باشید کامپیوتری که می خرید واقعا از سخت افزار سالمی برخوردار است و فروشنده دستگاهی با قطعه ای معیوب در اختیار شما قرار نمی دهد؟ آن هم با این بازار و وجود قطعات با کیفیت نامناسب به همراه وضع بد گارانتی ها و خدمات پس از فروش. اگر لپ تاپ یا کامپیوتر جدیدتان اشکال سخت افزاری داشته باشد باید منتظر دردسرهای جدی باشید.
راه حل چیست؟ باید هنگام خرید تا جای ممکن کامپیوتر جدیدتان را تست و بررسی کنید. اگر اطلاعات لازم را داشته باشید به راحتی و با چند تست خودتان می توانید بسیاری از مشکلات سخت افزاری را کشف کنید. بنابراین دانستن این موارد هم به شما کمک می کند که کامپیوتر جدیدتان را تست کنید و هم می توانید به دوستان تان هنگام خرید کامپیوتر جدید کمک کنید. پس ادامه مطلب را از دست ندهید.

بررسی مشخصات سخت افزاری: ابتدای کار باید اطمینان حاصل کنید لپ تاپی که به شما تحویل داده اند همان مشخصات سخت افزاری دارد که به شما گفته شده است! باور کنید یا نکنید، در بازار فروش داخل ایران این مورد واقعا اتفاق می افتد که قرار است شما لپ تاپی را یک مشخصات فنی توافق شده بخرید اما چیزی که در نهایت تحویل میگیرید رم یا پردازشگری متفاوت دارد (حتی بدتر از این!) بنابراین لازم است هنگام تحویل کامپیوتر این موارد را بررسی کنید. دو نرم افزار کوچک و رایگان CPU-Z و GPU-Z اطلاعات بسیار کاملی را در این مورد در اختیارتان قرار می دهند. می توانید آنها را روی یک کول دیسک به همراه داشته باشید و هنگام خرید مشخصات سخت افزاری اصلی لپ تاپ تان را با آنها بررسی کنید.

البته توجه کنید که این دو نرم افزار تمام مشخصات سخت افزای کامیپوتر را در اختیار شما قرار نمی دهند. اما چیزهایی را نشان تان می دهند که به صورت پیش فرض در سیستم عامل ویندوز قابل مشاهده نیستند.(به ویژه در مورد سی پی یو، رم و کارت گرافیک) دیگر اطلاعات سخت افزاری مانند ظرفیت هارد دیسک از طریق سیستم عامل قابل بررسی هستند.

تست سی پی یو: حالا نوبت تست سی پی یو می رسد. شما باید اطمینان حاصل کنید که پردازشگر کامپیوتر جدیدتان در هنگام فشار کاری دچار خطا نمی شود. برای این کار می توانید از نرم افزاری به نام Prime95 که برای تمام سیستم عامل ها در دسترس است استفاده کنید. این نرم افزار با محاسبه اعداد پرایم از تمام ظرفیت محاسباتی سی پی یو استفاده می کند و با این کار یک تست استرس خوب روی آن انجام می دهید و این همان چیزی است که می خواهیم. اجازه دهید که این نرم افزار برای چند ساعت پردازشگر شما را به صورت کامل پر کند.

همزمان خوب است که دمای سی پی یو را هم تحت نظر داشته باشید و ببینید که کامپیوتر جدید و فن هایش چگونه دما را مدیریت می کند؟ و آیا اصلا آنقدر توانایی دارد که با تمام پردازش سی پی یو کار کند؟ اگر کامپیوترتان جدید است و هنوز وقعا تست نشده حتما در دقایق اول تست مراقب دمای پردازشگر باشید.

نرم افزار Real Temp برای ویندوز، LM Sensors برای لینوکس و T monitor برای مک همگی به صورت رایگان این کار را برایتان انجام می دهند.

بررسی RAM : مشکلات حافظه رم مشکلات نسبتا شایعی در میان مشکلات سخت افزاری به حساب می‌ آیند و اگر وجود داشته باشند حسابی دردسرساز هستند. کامپیوتر شما به صورت ناگهانی و در میان کار قفل می کند و تمام کارهایتان را از دست می دهید. بنابراین لازم است یک برررسی دقیق روی رم انجام بدهید.

نرم افزار memtest86 این کار را به خوبی برایتان انجام می دهد. باید ISO این نرم افزار را دانلود و سپس آن را روی یک سی دی رایت کنید. (امکان نصب آن روی کول دیسک هم وجود دارد. ضمنا حجم نرم افزار زیر 200 کیلوبایت است! تصور نکنید باید یک فایل 700 مگابایتی دانلود کنید) سپس کامپیوتر را از طریق سی دی این نرم افزار بوت کنید. (برای مک هم کار می کند) و سپس تست رم را از طریق آن انجام بدهید.

لازم است بدانید که تست رم کاری زمان بر است و احتمالا چند ساعتی طول می کشد. بنابراین می توانید شب هنگام خواب این کار را انجام بدهید و فردا صبح نتایج را ببینید. مگر اینکه میزان رم کامپیوتر شما بسیار کم باشد. صبح روز بعد اگر مشکلی در رم کامیپوتر پیدا نشد می توانید خوشحال باشید که یک رم سالم روی لپ تاپ شما نصب شده است.

حال باطری چطور است؟ لازم است نگاهی به وضعیت باطری هم بیاندازید. فروشنده به شما گفته این لپ تاپ 7 ساعت با باطری کار می کند. آیا درست گفته یا در عمل 2 ساعت هم به زور دوام می‌ آورد؟ بهترین روش برای تست باطری این است که آن را کاملا شارژ کنید و سپس برق را جدا کرده و مانند یک کاربر معمولی از لپ تاپ تان استفاده کنید و کرنومتر را روشن کنید.

دقت کنید که گفتیم کاربر معمولی! بنابراین لازم است که همه چیز در وضعیت معمول و نه فشار بیش از حد قرار داشته باشد. نور نمایشگر در وضعیت متوسط باشد و مشغول یک بازی گرافیکی سنگین نباشید. آنقدر به کارتان با کامپیوتر ادامه دهید تا باطری کاملا تمام شود و کامپیوتر به حالت خواب برود. حالا به ساعت تان نگاه کنید. چقدر زمان گذشته است؟ آیا با چیزی که انتظارش را داشتید تناسب دارد؟

یک تست با نام 10? هم وجود دارد که می توانید آن را انجام بدهید: باطری را کامل شارژ کنید. سپس به مدت 10 دقیقه آن را از برق بکشید. حالا به «سرعت خالی شدن باطری» نگاه کنید. اگر در حال انجام دادن کارهای معمولی هستید و باطری شما با سرعتی مساوی یا بیشتر از 1 درصد در دقیقه خالی میشود به این معنی است که مشکلی در باطری لپ تاپ وجود دارد.

با انجام این تست ها اگر مشکلی پیدا بشود می توانید سریعا برای رفع آنها یا تعویض کامپیوترتان اقدام کنید. ضمن اینکه با کشف سریع مشکل، مجبور نیستید چند هفته با فروشنده سر این موضوع کلنجار بروید که کامپیوتر شما مشکل سخت افزاری دارد یا مشکل از ویندوز و نرم افزارها است.

در صورتی که این تست ها را انجام بدهید و همه چیز خوب باشد، می توانید تا حد زیادی اطمینان داشته باشید که کامپیوتر جدیدتان از سلامت سخت افزاری برخوردار است. بنابراین با خیال راحت از گجت جدیدتان لذت ببرید.

اگر شما هم نکات مفیدی برای تست سخت افزاری کامپیوترهای جدید سراغ دارید در بخش نظرات آنها را مطرح کنید و با دیگران به اشتراک بگذارید.

3D در خانه: تکنیک های عکس برداری

خلاصه مقاله در بخش قبلی تکنیک های نمایش تصاویر سه بعدی را بررسی کردیم. در این بخش می خواهیم تکنیک های عکس برداری سه بعدی را مورد بررسی قرار دهیم. در قسمت بعدی نیز مقاله سه بعدی در خانه را با فیلم برداری سه بعدی ادامه خواهیم داد.

متن کامل مقاله

تکنیک های عکس برداری موضوعی که کاملا روشن است این است که ما برای ساخت تصویر سه بعدی نیاز به تصویر برداری از دو زاویه مختلف از سوژه مورد نظر خود داریم. برای این کار گرفتن دو شات، ساده ترین راه ممکن است ولی به علت این که ممکن است در بین این دو شات سوژه جا بجا شود و یا عوامل محیطی دست خوش تغییر شوند این روش برای عکس برداری از سوژه های ثابت قابل استفاده خواهد بود. در نظر داشته باشید که زاویه ای که برای گرفتن دو تصویر استفاده می کنید دست خود شماست ولی باید سوژه در مرکز باقی بماند. هر چه زاویه شما بیشتر باشد عمق میدان بیشتری خواید داشت. عمق میدان زیاد از حد نیز باعث عدم همپوشانی مناسب و از دست رفتن جلوه واقعی عکس می شود. در ضمن با توجه به ساختار پخشی که مد نظر دارید هر چه زاویه شما بیشتر شود احتمال بیشتر شدن  Crosstalk وجود دارد. برای این منظور دقت کنید که فاصله دو چشم از یک دیگر چند سانت بیشتر نیست ولی چون زاویه پوشش چشم انسان و لنز های دوربین عکاسی با هم متفاوتند شما معمولا نیاز به فاصله بیشتر و زاویه ی بیشتری  دارید. با تمرین و تجربه اندازه این فاصله را بدست خواهید آورد. برای شروع توصیه می کنیم بین هر کدام از شات ها 10 سانت فاصله بگذارید. به تصویر زیر دقت کنید (زاویه ها در این تصویر برای درک بهتر کشیده شده اند)

کادر و خطوط قرمز رنگ نشان دهنده دید شما با چشم چپ است،  بهتر است بگوییم تصویر چپ  و همینطور کادر و خطوط آبی متعلق به تصویر سمت راست. در نظر داشته باشید که به علت تغییر زاویه دید کادر نهایی شما هرگز همپوشانی 100% نخواهد داشت و باید در نهایت فصل مشترک این دو تصویر که با حاله ی طوسی مشخص شده را انتخاب کنیم. خطوط سبز رنگ نشانه مرکز عکس شماست که باید ثابت بماند. لنز های سه بعدی: با توجه به توضیحات بالا احتمالا عکاسی با این طریق خیلی برای شما راحت نباشد. به همین منظور روش های دیگری را پیشنهاد خواهیم کرد. روش اول استفاده از لنز های سه بعدی می باشد، قابل سوار شدن بر روی دوربین های SLR-  این لنز ها در رنج های مختلف و همینطور با قیمت های مختلف در دسترس می باشند.

خوبی استفاده از این لنز ها ثبت تصویر از هر دو زاویه در یک زمان است و مشکل تکان خوردن سوژه از بین می رود ولی دارای چند اشکال هستند. یکی این که تغییر زاویه در آنها تعبیه نشده و فاصله دو بخش عدسی از هم ثابت است. دیگر اینکه افرادی که از دوربین های SLR  استفاده می کنند علاقه بسیاری برای استفاده از حالت Tele یا حالت Wide دارند ولی این لنز ها فقط با فاصله کانونی ثابت در دسترس است و نمی توان انتظار عکاسی حرفه ای و ایده عال از آنها داشت. نکته منفی دیگر که از همه مهم تر است اینکه عکس ثبت شده در دوربین شما با استفاده از این لنز نصف کیفیت را دارا خواهد بود چون به هر حال این لنز نگاتیو یا سنسور دوربین را به دو قسمت برای عکس چپ و راست تقسیم می کند. مانند نمونه زیر:

دو دوربین هم زمان : این روش دارای کیفیت بسیار بالاست ولی متقابلا هزینه آن نیز بالاست. در این روش عکس شما توسط دو دوربین ترجیحا هم سان که با هم همسان (Sync) شده اند ، گرفته می شود. علت هزینه بردار بودن آن مشخص است چون نیاز به دو دوربین دارید. ولی اشکالات استفاده از لنز سه بعدی را ندارد.

در این حالت دوربین ها روی پایه ی مخصوصی قرار می گیرند که قابلیت تنظیم فاصله را داراست و می توان با استفاده از لنز های دوربین جلوه های بسیار خوبی به عکس داد. اکثر دوربین های دیجیتال امروزی قابلیت اتصال به یکدیگر و همسانی را دارا می باشند. استفاده از دوربین های سه  بعدی: تمامی این روش ها برای این بود که دوربین خوبی به عنوان دوربین ها سه بعدی وجود نداشت . گرچه هیجان بردن از تصاویر سه بعدی چیز جدیدی نیست و از گذشته وجود داشته ولی امروزه با کمک تکنولوژی این لذت به خانه نیز راه یافته. یکی از آسان ترین روش های عکس برداری سه بعدی استفاده از دوربین های سه بعدی است. متاسفانه این دوربین ها در حال حاضر دارای قیمت های بسیار بالایی بوده و قابلیت تنظیم فاصله در آنها نیز وجود ندارد، البته با توجه به ساختار دوربین، اضافه کردن این خاصیت سخت به نظر نمی رسد. برای مثال می توان به دوربین Fuji W1 اشاره کرد که در این رنج بهترین کیفیت را داراست.

تصاویر خودرو پورشه از گذشته تا امروز

 لطفا تا باز شدن کامل عکسها شکیبا باشید
در صورتی که هر یک از عکس ها باز نشد بر روی آن راست کلیک کرده و گزینه Show Picture را انتخاب کنید

چرتکه

 

تاریخچه چرتکه

چرتکه وسیله‌ای قدیمی است که برای انجام محاسبات به کار می‌رود. از آن می‌توان برای انجام چهار عمل اصلی ریاضی استفاده کرد و حتی می‌توان آن را برای محاسبه ریشه دوم و سوم اعداد نیز به کار برد.بهتر است بدانیم که:

(یک چرتکه که عدد 6,302,715,408 را نشان ‏می‌دهد‎)

چرتکه که یک کمک رسان اولیه برای محاسبات ریاضی بود تنها خصوصیت آن این بود که به حافظه افراد برای انجام محاسبات کمک می‌کرد . یک چرتکه اندازه ماهر می‌تواند عملیات جمع و تفریق را با سرعتی برابر با دست جمع و تفریق می‌کند انجام دهد. قدیمی‌ترین چرتکه‌ای که باقی مانده‌است مربوط به 300 سال قبل از میلاد است که به وسیله یک امپراطوری در جنوب غرب آسیا استفاده می‌شده .
چرتکه‌های مدرن از حلقه‌هایی درست شده‌اند که روی میله‌ها می‌لغزند در یک چرتکه خیلی پیشرفته 5 حلقه پایینی در هر میله نشانگر 5 انگشت دست است و 2 حلقه بالایی نشانگر 2 دست است.

پیشینه

در بسیاری از تمدنهای اولیه از چرتکه استفاده می‌شده است. سومریان، مصریان، ایرانیان، یونانیان، چینیان، رومیان و هندیان هر یک در دوره‌ای از تاریخ از چرتکه استفاده می‌کرده‌اند. بر پایه? برخی منابع در زمان امپراطوری هخامنشیان (حدود 500 پیش از میلاد) ایرانیان نخستین کسانی بودند که از چرتکه استفاده می‌کردند.با این حال شواهدی نه چندان واضح نیز استفاده از آن را پیش از ایرانیان گزارش می‌کند. در روم قدیم چرتکه لوحی مومی بود که با شن پوشیده می‌شد. از چرتکه هنوز هم در چین و ژاپن استفاده می‌شود.

ساختار

چرتکه از قابی تشکیل شده است که دارای سیمهایی موازی با یکدیگر است و مهره هایی بر روی این سیمها حرکت می‌کنند. هر ستون -که از یک سیم تشکیل شده است- نشاندهنده یک جایگاه در سامانه? دهدهی است. نخستین ستون سمت راست، ستون یکانها است وستون بعدی که در سمت چپ آن قرار می‌گیرد ستون دهگانهاست و به همین ترتیب ستونها ادامه می‌یابند.

کاربرد برای چهار عمل اصلی

از سمت راست ارقام اولین عدد مورد نظر را وارد می کنیم به این صورت که به ازای هر رقم، همان تعداد از مهره‌های یکان ، دهگان، صدگان و... را پایین می آوریم. سپس برای وارد کردن عدد بعدی به همان ترتیب، به ازای هر رقم تعدادی از مهره‌ها را پایین می آوریم ولی اگر تعداد مهره‌های مورد نیاز برای پایین آوردن کافی نبود، ما به ازای 10 را نگه داشته و فقط یک مهره به مهره‌های سمت چپ آن اضافه می کنیم.

پیرامون واژه

چرتکه واژه‌ای است که از زبان روسی (واژه scetka) وارد پارسی شده است. همچنین «چرتگه» نیز برای آن به کار می‌رود.

کامپیوتر

تاریخچه کامپیوتر ها

رایانه، یا کامپیوتر (به انگلیسی: Computer) ماشینی است که برای پردازش اطلاعات استفاده می‌شود.

 نام computer

در زبان انگلیسی «کامپیوتر» به کسی می‌گفتند که محاسبات ریاضی را (بدون ابزارهای کمکی مکانیکی) انجام می‌داد. بر اساس «واژه‌نامه ریشه‌یابی Barnhart Concise» واژه کامپیوتر در سال 1646 به زبان انگلیسی وارد گردید که به معنی «شخصی که محاسبه می‌کند» بوده‌است و سپس از سال 1897 به ماشین‌های محاسبه مکانیکی گفته می‌شد. در هنگام جنگ جهانی دوم «کامپیوتر» به زنان نظامی انگلیسی و آمریکایی که کارشان محاسبه مسیرهای شلیک توپ‌های بزرگ جنگی توسط ابزار مشابهی بود، اشاره می‌کرد.

در اوایل دهه 50 میلادی هنوز اصطلاح ماشین‌ حساب (computing machines) برای معرفی این ماشین‌ها به‌کار می‌رفت. پس از آن عبارت کوتاه‌تر کامپیوتر (computer) به‌جای آن به‌کار گرفته شد. ورود این ماشین به ایران در اوائل دهه 1340 بود و در فارسی از آن زمان به آن «کامپیوتر» می‌گفتند. واژه رایانه در دو دهه اخیر در فارسی رایج شده و به‌تدریج جای «کامپیوتر» را گرفت.

برابر این واژه در زبان‌های دیگر حتما همان واژه زبان انگلیسی نیست. در زبان فرانسوی واژه "ordinateur"، که معادل «سازمان‌ده» یا «ماشین مرتب‌ساز» می‌باشد به‌کار می‌رود. در اسپانیایی "ordenador" با معنایی مشابه استفاده می‌شود، همچنین در دیگر کشورهای اسپانیایی زبان computadora بصورت انگلیسی‌مآبانه‌ای ادا می‌شود. در پرتغالی واژه computador به‌کار می‌رود که از واژه computar گرفته شده و به معنای «محاسبه کردن» می‌باشد. در ایتالیایی واژه "calcolatore" که معنای ماشین حساب بکار می‌رود که بیشتر روی ویژگی حسابگری منطقی آن تاکید دارد. در سوئدی رایانه "dator" خوانده می‌شود که از "data" (داده‌ها) برگرفته شده‌است. به فنلاندی "tietokone" خوانده می‌شود که به معنی «ماشین اطلاعات» می‌باشد. اما در زبان ایسلندی توصیف شاعرانه‌تری بکار می‌رود، «tölva» که واژه‌ایست مرکب و به معنای «زن پیشگوی شمارشگر» می‌باشد. در چینی رایانه «dian nao» یا «مغز برقی» خوانده می‌شود. در انگلیسی واژه‌ها و تعابیر گوناگونی استفاده می‌شود، به‌عنوان مثال دستگاه داده‌پرداز («data processing machine»).

معنای واژه‌ی فارسی رایانه

واژه‌ی رایانه از مصدر رایانیدن ساخته شده که در فارسی میانه به شکلِ r?y?n?dan و به معنای «مرتّب کردن، نظم بخشیدن و سامان دادن» بوده است. این مصدر در زبان فارسی میانه یا همان پهلوی کاربرد فراوانی داشته و مشتق‌های زیادی نیز از آن گرفته شده بوده. در زبان فارسی نو یا همان فارسی (دری) این فعل و مشتق‌هایش به کار نرفته‌اند. برایِ مصدر رایانیدن/ رایاندن در لغتنامه‌ی دهخدا چنین آمده:

رایاندن . [ دَ ] (مص) رهنمائی نمودن به بیرون . هدایت کردن . (ناظم الاطباء). اما در مآخذ دیگر دیده نشد.

و گویا تنها در واژه‌نامه‌ی ناظم‌الاطبّا آمده است.

شکلِ فارسی میانه‌ی این واژه r?y?n?dan بوده و اگر می‌خواسته به فارسی نو برسد به شکل رایانیدن/ رایاندن درمی‌آمده. (بسنجید با واژه‌یِ فارسیِ میانه‌یِ ?g?h?n?dan که در فارسیِ نو آگاهانیدن/ آگاهاندن شده است).

این واژه از ریشه‌یِ فرضیِ ایرانیِ باستانِ -radz* است که به معنایِ «مرتّب کردن» بوده. این ریشه به‌صورتِ -rad به فارسیِ باستان رسیده و به شکلِ r?y در فارسیِ میانه (پهلوی) به‌کار رفته. از این ریشه ستاک‌هایِ حالِ و واژه‌هایِ زیر در فارسیِ میانه و نو به‌کار رفته‌اند:

• -?-r?dz-a*یِ ایرانیِ باستان > -?-r?y ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ آرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود.
• -pati-r?dz-a*یِ ایرانیِ باستان > -p?-r?y ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ پیرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود؛ و
• -r?dz-ta*یِ ایرانیِ باستان > r?st ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ راستِ فارسیِ نو دیده می‌شود.

این ریشه‌یِ ایرانی از ریشه‌یِ هندواروپاییِ -re?* به معنایِ «مرتّب کردن و نظم دادن» آمده است. از این ریشه در

• هندی r?j-a به معنیِ «هدایت‌کننده، شاه» (یعنی کسی که نظم می‌دهد)؛
• لاتینی rect-us به معنیِ «راست، مستقیم»،
• فرانسه di-rect به معنیِ «راست، مستقیم»،
• آلمانی richt به معنیِ «راست، مستقیم کردن» و
• انگلیسی right به معنیِ «راست، مستقیم، درست»

برجای مانده است.

در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= /e/ در فارسی رسمی ایران و /a/ در فارسی رسمی افغانستان و تاجیکستان) را به ستاکِ حالِ فعل‌ها می‌چسبانند تا نامِ ابزارِ آن فعل‌ها به‌دست آید (البته با این فرمول مشتق‌های دیگری نیز ساخته می‌شود، امّا در اینجا تنها نامِ ابزار مدِّ نظر است)؛ برای نمونه از

• مالـ- (یعنی ستاکِ حالِ مالیدن) + -ـه، ماله «ابزار مالیدنِ سیمان و گچِ خیس»
• گیر- (یعنی ستاکِ حالِ گرفتن) + -ـه، گیره «ابزار گرفتن»
• پوشـ- (یعنی ستاکِ حالِ پوشیدن) + -ـه، پوشه «ابزار پوشیدن» (خود را جایِ کاغذهایی بگذارید که پوشه را می‌پوشند!)
• رسانـ- (یعنی ستاکِ حالِ رساندن) + -ـه، رسانه «ابزار رساندنِ اطّلاعات و برنامه‌هایِ دیداری و شنیداری»

حاصل می‌گردد.

در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= e- یا همان a-) را به ستاکِ حالِ "رایانیدن" یعنی رایانـ- چسبانده‌اند تا نامِ ابزارِ این فعل ساخته شود؛ یعنی "رایانه" به معنایِ «ابزارِ نظم بخشیدن و سازماندهی ( ِ داده‌ها)» است.

احتمال می‌رود که سازندگان این واژه به واژه‌یِ فرانسویِ این مفهوم، یعنی ordinateurتوجّه داشته‌اند که در فرانسه از مصدرِ ordre «ترتیب و نظم دادن و سازمان بخشیدن» ساخته شده. به هرحال، معنادهیِ واژه‌یِ رایانه برایِ این دستگاه جامع‌تر و رساتر از کامپیوتر است. یادآور می‌شود که computerبه معنایِ «حسابگر» است، حال آن‌که کارِ این دستگاه براستی فراتر از "حساب کردن" است.

رایانه‌ها چگونه کار می‌کنند؟

از زمان رایانه‌های اولیه که در سال 1941 ساخته شده بودند تا کنون فناوری‌های دیجیتالی رشد نموده‌است، معماری فون نوِیمن یک رایانه را به چهار بخش اصلی توصیف می‌کند: واحد محاسبه و منطق (Arithmetic and Logic Unit یا ALU)، واحد کنترل یا حافظه، و ابزارهای ورودی و خروجی ( که جمعا I/O نامیده می‌شود). این بخش‌ها توسط اتصالات داخلی سیمی به نام گذرگاه (bus) با یکدیگر در پیوند هستند.

حافظه

در این سامانه، حافظه بصورت متوالی شماره گذاری شده در خانه‌ها است، هرکدام محتوی بخش کوچکی از داده‌ها می‌باشند. داده‌ها ممکن است دستورالعمل‌هایی باشند که به رایانه می‌گویند که چه کاری را انجام دهد باشد. خانه ممکن است حاوی اطلاعات مورد نیاز یک دستورالعمل باشد. اندازه هر خانه، وتعداد خانه‌ها، در رایانه? مختلف متفاوت است، همچنین فناوری‌های بکاررفته برای اجرای حافظه نیز از رایانه‌ای به رایانه دیگر در تغییر است(از بازپخش‌کننده‌های الکترومکانیکی تا تیوپ‌ها و فنرهای پر شده از جیوه و یا ماتریس‌های ثابت مغناطیسی و در آخر ترانزیستورهای واقعی و مدار مجتمع‌ها با میلیون‌ها خازن روی یک تراشه تنها).

 پردازش

واحد محاسبه و منطق یا ALU دستگاهی است که عملیات پایه مانند چهار عمل اصلی حساب (جمع و تفریق و ضرب و تقسیم)، عملیات منطقی (و،یا،نقیض)، عملیات قیاسی (برای مثال مقایسه دو بایت برای شرط برابری) و دستورات انتصابی برای مقدار دادن به یک متغیر را انجام می‌دهد. این واحد جائیست که «کار واقعی» در آن صورت می‌پذیرد.

البته CPUها به دو دسته کلی RISC و CISC تقسیم بندی می‌شوند. نوع اول پردازش‌گرهای مبتنی بر اعمال ساده هستند و نوع دوم پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند. پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده در واحد محاسبه و منطق خود دارای اعمال و دستوراتی بسیار فراتر از چهار عمل اصلی یا منطقی می‌باشند. تنوع دستورات این دسته از پردازنده‌ها تا حدی است که توضیحات آن‌ها خود می‌تواند یک کتاب با قطر متوسط ایجاد کند. پردازنده‌های مبتنی بر اعمال ساده اعمال بسیار کمی را پوشش می‌دهند و در حقیقت برای برنامه‌نویسی برای این پردازنده‌ها بار نسبتاً سنگینی بر دوش برنامه‌نویس است. این پردازنده‌ها تنها حاوی 4 عمل اصلی و اعمال منطقی ریاضی و مقایسه‌ای به علاوه چند دستور بی‌اهمیت دیگر می‌باشند.هرچند ذکر این نکته ضروری است که دستورات پیچیده نیز از ترکیب تعدادی دستور ساده تشکیل شده‌اند و برای پیاده‌سازی این دستورات در معماری‌های مختلف از پیاده‌سازی سخت‌افزاری(معماری CISC) و پیاده‌سازی نرم‌افزاری(معماری RISC) استفاده می‌شود.

(قابل ذکر است پردازنده‌های اینتل از نوع پردازنده مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند.)

واحد کنترل همچنین این مطلب را که کدامین بایت از حافظه حاوی دستورالعمل فعلی اجرا شونده‌است را تعقیب می‌کند، سپس به واحد محاسبه و منطق اعلام می‌کند که کدام عمل اجرا و از حافظه دریافت شود و نتایج به بخش اختصاص داده شده از حافظه ارسال گردد. بعد از یک بار عمل، واحد کنترل به دستورالعمل بعدی ارجاع می‌کند(که معمولاً در خانه حافظه بعدی قرار دارد، مگر اینکه دستورالعمل جهش دستورالعمل بعدی باشد که به رایانه اعلام می‌کند دستورالعمل بعدی در خانه دیگر قرار گرفته‌است).

ورودی/خروجی

بخش ورودی/خروجی (I/O) این امکان را به رایانه می‌دهد تا اطلاعات را از جهان بیرون تهیه و نتایج آن‌ها را به همان جا برگرداند. محدوده فوق العاده وسیعی از دستگاه‌های ورودی/خروجی وجود دارد، از خانواده آشنای صفحه‌کلیدها، نمایشگرها، نَرم‌دیسک گرفته تا دستگاه‌های کمی غریب مانند رایابین‌ها (webcams). (از سایر ورودی/خروجی‌ها می‌توان موشواره mouse، قلم نوری، چاپگرها (printer)، اسکنرها، انواع لوح‌های فشرده(CD, DVD) را نام برد ).

چیزی که تمامی دستگاه‌های عمومی در آن اشتراک دارند این است که آن‌ها رمزکننده اطلاعات از نوعی به نوع دیگر که بتواند مورد استفاده سیستم‌های رایانه دیجیتالی قرار گیرد، هستند. از سوی دیگر، دستگاه‌های خروجی آن اطلاعات به رمز شده را رمزگشایی می‌کنند تا کاربران آن‌ها را دریافت نمایند. از این رو یک سیستم رایانه دیجیتالی یک نمونه از یک سامانه داده‌پردازی می‌باشد.

دستورالعمل‌ها

هر رایانه تنها دارای یک مجموعه کم تعداد از دستورالعمل‌های ساده و تعریف شده می‌باشد. از انواع پرکاربردشان می‌توان به دستورالعمل «محتوای خانه 123 را در خانه 456 کپی کن!»، «محتوای خانه 666 را با محتوای خانه 042 جمع کن، نتایج را در خانه 013 کن!»، «اگر محتوای خانه 999 برابر با صفر است، به دستورالعمل واقع در خانه 345 رجوع کن!».

دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورت اعداد مشخص شده‌اند - مثلاً کد دستور العمل (copy instruction) برابر 001 می‌تواند باشد. مجموعه معین دستورالعمل‌های تعریف شده که توسط یک رایانه ویژه پشتیبانی می‌شود را زبان ماشین می‌نامند. در واقعیت، اشخاص معمولاً به [زبان ماشین]] دستورالعمل نمی‌نویسند بلکه بیشتر به نوعی از انواع سطح بالای زبان‌های برنامه‌نویسی، برنامه‌نویسی می‌کنند تا سپس توسط برنامه ویژه‌ای (تفسیرگرها (interpreters) یا همگردان‌ها (compilers) به دستورالعمل ویژه ماشین تبدیل گردد. برخی زبان‌های برنامه‌نویسی از نوع بسیار شبیه و نزدیک به زبان ماشین که اسمبلر (یک زبان سطح پایین) نامیده می‌شود، استفاده می‌کنند؛ همچنین زبان‌های سطح بالای دیگری نیز مانند پرولوگ نیز از یک زبان انتزاعی و چکیده که با زبان ماشین تفاوت دارد بجای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.

معماری‌ها

در رایانه‌های معاصر واحد محاسبه و منطق را به همراه واحد کنترل در یک مدار مجتمع که واحد پردازشی مرکزی (CPU) نامیده می‌شود، جمع نموده‌اند. عموما، حافظه رایانه روی یک مدار مجتمع کوچک نزدیک CPU قرار گرفته. اکثریت قاطع بخش‌های رایانه تشکیل شده‌اند از سامانه‌های فرعی (به عنوان نمونه، منبع تغذیه) و یا دستگاه‌های ورودی/خروجی.

برخی رایانه‌های بزرگ‌تر چندین CPU و واحد کنترل دارند که بصورت هم‌زمان با یکدیگر درحال کارند. این‌گونه رایانه‌ها بیشتر برای کاربردهای پژوهشی و محاسبات علمی بکار می‌روند.

کارایی رایانه‌ها بنا به تئوری کاملاً درست است. رایانه داده‌ها و دستورالعمل‌ها را از حافظه‌اش واکشی (fetch) می‌کند. دستورالعمل‌ها اجرا می‌شوند، نتایج ذخیره می‌شوند، دستورالعمل بعدی واکشی می‌شود. این رویه تا زمانی که رایانه خاموش شود ادامه پیدا می‌کند. واحد پردازنده مرکزی در رایانه‌های شخصی امروزی مانند پردازنده‌های شرکت ای-ام-دی و شرکت اینتل از معماری موسوم به Pipeline استفاده می‌شود و در زمانی که پردازنده در حال ذخیره نتیجه یک دستور است مرحله اجرای دستور قبلی و مرحله واکشی دستور قبل از آن را آغاز می‌کند. همچنین این رایانه‌ها از سطوح مختلف حافظه نهانگاهی استفاده می‌کنند که در زمان دسترسی به حافظه اصلی صرفه‌جویی کنند.

برنامه‌ها

برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورات به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه‌ شخصی نوین نوعی (درسال 2003) می‌تواند در ثانیه میان 2 تا 3 میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند(برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطلب مراجعه نمایید.)

رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه هم‌زمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.

سیستم عامل

رایانه همیشه نیاز دارد تا برای بکارانداختنش حداقل یک برنامه روی آن در حال اجرا باشد. تحت عملکردهای عادی این برنامه همان سیستم عامل یا OS است. سیستم یا سامانه عامل تصمیم می‌گیرد که کدام برنامه اجرا شود، چه زمان، از کدام منابع (مثل حافظه، ورودی/خروجی و ...) استفاده شود. همچنین سیستم عامل یک لایه انتزاعی بین سخت افزار و برنامه‌های دیگر که می‌خواهند از سخت افزار استفاده کنند، می‌باشد، که این امکان را به برنامه نویسان می‌دهد تا بدون اینکه جزئیات ریز هر قطعه الکترونیکی از سخت افزار را بدانند بتوانند برای آن قطعه برنامه‌نویسی نمایند. با تمام این وجود کامپیوتر ها نمی توانند برخی از مسائل را حل کنند که به این مسائل حل نشدنی گفته می شود مانند مسائلی که در مسیر حلشان در حلقه بی نهایت می افتند

کاربردهای رایانه

نخستین رایانه‌های رقمی، با قیمت‌های زیاد و حجم بزرگشان، در اصل محاسبات علمی را انجام می‌دادند، انیاک یک رایانه قدیمی ایالات متحده اصولا طراحی شده تا محاسبات پرتابه‌ای توپخانه و محاسبات مربوط به جدول چگالی نوترونی را انجام دهد. (این محاسبات بین دسامبر 1941 تا ژانویه 1946 روی حجمی بالغ بر یک میلیون کارت پانچ انجام پذیرفت! که این خود طراحی و سپس تصمیم نادرست بکارگرفته شده را نشان می‌دهد) بسیاری از ابررایانه‌های امروزی صرفاً برای کارهای ویژه محاسبات جنگ افزار هسته‌ای استفاده می‌گردد.

CSIR Mk I نیز که نخستین رایانه استرالیایی بود برای ارزیابی میزان بارندگی در کوه‌های اسنوئی (Snowy)این کشور بکاررفت، این محاسبات در چارچوب یک پروژه عظیم تولید برقابی انجام گرفت.

برخی رایانه‌ها نیز برای انجام رمزگشایی بکارگرفته می‌شد، برای مثال Colossus که در جریان جنگ جهانی دوم ساخته شد، جزو اولین کامپیوترهای برنامه‌پذیر بود(البته ماشین تورینگ کامل نبود). هرچند رایانه‌های بعدی می‌توانستند برنامه‌ریزی شوند تا شطرنج بازی کنند یا تصویر نمایش دهند و سایر کاربردها را نشان دهد.

سیاستمداران و شرکت‌های بزرگ نیز رایانه‌های اولیه را برای خودکارسازی بسیاری از مجموعه‌های داده و پردازش کارهایی که قبلا توسط انسان‌ها انجام می‌گرفت، بکار بستند - برای مثال، نگهداری و بروزرسانی حساب‌ها و دارایی‌ها. در موسسات پژوهشی نیز دانشمندان رشته‌های مختلف شروع به استفاده از رایانه برای مقاصدشان نمودند.

کاهش پیوسته قیمت‌های رایانه باعث شد تا سازمان‌های کوچک‌تر نیز بتوانند آن‌ها را در اختیار بگیرند. بازرگانان، سازمان‌ها، و سیاستمداران اغلب تعداد زیادی از کامپیوترهای کوچک را برای تکمیل وظایفی که قبلا برای تکمیلشان نیاز به رایانه بزرگ (mainframe) گران قیمت و بزرگ بود، به کار بگیرند. مجموعه‌هایی از رایانه‌های کوچک‌تر در یک محل اغلب به‌عنوان خادم سر(server farm) نام برده می‌شود.

با اختراع ریزپردازندهها در دهه 1970 این امکان که بتوان رایانه‌هایی بسیار ارزان قیمت را تولید نمود بوجود آمد. رایانه‌های شخصی برای انجام وظایف بسیاری محبوب گشتند، از جمله کتابداری، نوشتن و چاپ مستندات. محاسبات پیش بینی‌ها و کارهای تکراری ریاضی توسط صفحات گسترده (spreadsheet)، ارتباطات توسط پست الکترونیک، و اینترنت. حضور گسترده رایانه‌ها و سفارشی کردن آسانشان باعث شد تا در امورات بسیار دیگری بکارگرفته شوند.

در همان زمان، رایانه‌های کوچک، که معمولاً با یک برنامه ثابت ارائه می‌شدند، راهشان را بسوی کاربردهای دیگری باز می‌نمودند، کاربردهایی چون لوازم خانگی، خودروها، هواپیماها، و ابزار صنعتی. این پردازشگرهای جاسازی شده کنترل رفتارهای آن لوازم را ساده‌تر کردند، همچنین امکان انجام رفتارهای پیچیده را نیز فراهم نمودند (برای نمونه، ترمزهای ضدقفل در خودروها^[2]). با شروع قرن بیست و یکم، اغلب دستگاه‌های الکتریکی، اغلب حالت‌های انتقال نیرو، اغلب خطوط تولید کارخانه‌ها توسط رایانه‌ها کنترل می‌شوند. اکثر مهندسان پیش بینی می‌کنند که این روند همچنان به پیش برود. یکی از کارهایی که می‌توان به‌وسیله رایانه انجام داد پروگرام گیرنده ماهواره‌است.

انواع رایانه

رایانه‌های توکار

در 20 سال گذشته ، هرچند برخی ابزارهای خانگی که از نمونه‌های قابل ذکر آن می‌توان جعبه‌های بازی‌های ویدئویی را که بعدها در دستگاه‌های دیگری از جمله تلفن همراه، دوربین‌های ضبط ویدئویی، و PDAها و دهها هزار وسیله خانگی، صنعتی، خودروسازی و تمام ابزاری که در درون آنها مدارهایی که نیازهای ماشین تورینگ را مهیا ساخته‌اند، گسترش یافت، را نام برد(اغلب این لوازم برنامه‌هایی را در خود دارند که بصورت ثابت روی ROM تراشه‌هایی که برای تغییر نیاز به تعویض دارند،نگاشته شده‌اند). این رایانه‌ها که در درون ابزارهای با کاربرد ویژه گنجانیده شده‌اند «ریزکنترل‌گرهاً یا »رایانه‌های توکار" (Embedded Computers) نامیده می‌شوند. بنابراین تعریف این رایانه‌ها به‌عنوان ابزاری که با هدف پردازش اطلاعات طراحی گردیده محدودیت‌هایی دارد. بیشتر می‌توان آنها را به ماشین‌هایی تشبیه کرد که در یک مجموعه بزرگ‌تر به‌عنوان یک بخش حضور دارند مانند دستگاه‌های تلفن، ماکروفرها و یا هواپیما که این رایانه‌ها بدون تغییر فیزیکی توسط کاربر می‌توانند برای مقاصد مختلفی بکارگرفته شوند.

رایانه‌های شخصی

اشخاصی که با انواع دیگری از رایانه‌ها ناآشنا هستند از عبارت رایانه برای رجوع به نوع خاصی که رایانه شخصی (PC) نامیده می‌شوند استفاده می‌کنند.

رایانه‏های نسل اول

رایانه آتاناسف‏بری 

در سال 1938? جان وینسنت آتاناسفاستاد فیزیکو ریاضیاتدانشگاه ایالتی آیووادر آمریکابه فکر ساختن اولین رایانهالکترونیکی یک منظوره افتاد. او با همکاری دستیارش و دانشجوی فارق التحصیلش کلیفرد بری?با استفاده از لامپ خلاءشروع به ساختن رایانه مذبور کرد و آن را کامپیوتر آتاناسف‏بری یا ABC نامید که می‌توانست 29 معادله چند مجهولی را با 29 مجهول حل کند . این اولین ماشینی بود که توانست داده‌ها را به عنوان بار الکتریکی در خازن ذخیره کند . کاری که امروزه کامپیوترها برای ذخیره اطلاعاتشان در حافظه اصلی می‌کنند . اما این دستگاه قابل برنامه ریزی نبود وطراحی انها تنها مناسب برای یک نوع از مشکلات ریاضی (معادلات چند مجهولی ) بود . ولی به خاطر درگیری ارتش آمریکادر جنگ جهانی دومو لزوم پیوستن آناتاسف به ارتش همکاری او با ارتش آمریکا? ساخت این رایانه عملی نشد و ساخت آن ادامه نیافت.متاسفانه مخترعینش هیچ تلاشی برای نگه داری آن نکردند و سرانجام این دستگاه رها شده و به وسیله کسانی که به داخل اتاق آمده بودند غارت شد .

‎رایانه کلوسوس به هدف شکستن کدهای پنهانی آلمانیان ‏در طول جنگ جهانی دوم ساخته شد‏‎ 

یکی دیگر از کسانی که در زمینه? کامپیوترهای مدرن کار کردکلوسوس بود که در طول جنگ جهانی دومبه کمک دولت بریتانیا به هدف شکستن کدهای پنهانی آلمانیان دستگاهی ساخت .

در حقیقت انگلستان جهان را به سوی ساخت و طراحی ماشین‌های الکترونیکی هدایت کرد که برای شکستن رمزها اختصاص یافته بود و معمولا قادر به خواندن امواج رادیویی کد دار المانی‌ها بود .کامپیوتر هاروارد مارک 1 اتانا سوف بری و کلوساس انگلیسی سهم عمده‌ای در این صنعت دارا بودند ولی پیش گامان آمریکایی و انگلستانی هنوز بر سر اینکه چه کسی اول بود بحث می‌کردند. اما زود تر از ان زیوس رشته کامپیوترهایی برای اهداف عمومی در نازیآلمان ساخته بود در حقیقت زد 1 اولین بود چرا که در بین سال‌های 1936 و1938 ساخته شده بود.

رایانه بازسازی شده‏ زد 1‏‎ 

سومین ماشین زیوس که به زد 3 معروف است درسال 1941 ساخته شد ، که احتمالا اولین کامپیوتر دیجیتال چند منظوره قابل برنامه ریزی عملی بود . یعنی به وسیله نرم افزار کنترل می‌شود .زد 3 به وسیله هجوم بمباران پیوسته خراب شد . زد 1 و زد2 هم به همان سر نوشت دچار شدند و تنها زد 4 باقی ماند زیرا زیوس ان را داخل واگنی گذاشت و روانه کوهستان کرد.

در سال 1943فیزیکدانی به نام جان ماکلیبا همکاری جی پرسیر اکرتکه مهندس برقبود? شروع به ساختن اولین رایانه الکترونیکی همه منظوره نمود. این رایانه که در ساخت آن افزون بر اجزاء الکترومکانیکی?از هجده هزار لامپ خلا استفاده شده بود بنام انیاکنامگذاری شد و در سال 1946میلادی آماده نصب و راه‏اندازی گردید و در زمان خود پیچیده‏ترین دستگاه الکترونیکی جهان بود. این رایانه قادر به انجام سیصد عمل ضرب در هر ثانیه بود و به مدت 9 سال مورد استفاده ارتش آمریکا قرار گرفت.

انیاک 

یکی از موفقیت‌های کامپیوتر هاروارد ( مارک 1 ) بود که به طور شریکی بین هاروارد و ای بی ام در سال 1944 ساخته شد . این اولین کامپیوتر قابل بر نامه ریزی دیجیتال که در آمریکا ساخته شد ? بود .ولی آن به طور کامل الکترونیکی نبود . در عوض این دستگاه بدون سوئیج و کلاج و میله و دستگاه تقویت و غیره ساخته شده بود .وزن ماشین 5 تن بود و در آن 500 مایل سیم جا داده شده بود . آن دارای طول 8 فیت ودرازی 51 فیت بود .مارک 1 به مدت به مدت 15 سال بدون توقف کار کرد و به شکل یک اتاق بافندگی شبیه بود .

مارک 1 عملیات را روی اعدادی انجام می‌داد که 23 رقم عرض داشتند . او می‌توانست 2تا از این اعداد را جمع یا تفریق کند در زمانی برابر سه دهم ثانیه یا انها را ضرب کند در حدود 4 ثانیه و تقسیم کند در 10 ثانیه 45 سال بعد کامپیوترها می‌توانستند عملیات جمع را در یک بیلیونیم ثانیه انجام دهند.

اگر چه مارک 1 سه بخش مساوی از میلیون‌ها اجزا داشت ولی تنها می‌توانست 72 عدد را ذخیره کنند . و 10میلیون عدد دیگر را در هارد دیسک. و سرعت نمایش این اطلاعات بسیار بسیار بالا است . برای همین سرعت بالاست که کامپیوترها ی الکترونیکی قاتل دستگاه‌های مکانیکی به حساب می‌ایند .هاروارد ایکن یکی از مدیران طراحی مارک 1 در نامه? فکاهی خود نوشت تا سال 1947شش کامپیوتر الکترونیکی برای انجام محاسبات تمام آمریکا کافی است . برای همین ای بی ام شروع به تحقیق کرد که ایا می‌شود این دستگاه را به یک شکل استا ندارد درآورد چرا که تا آن زمان تنها دولت و ارتش آمریکا توان پرداخت چنین هزینه‌ای را داشتند . البته نظریه ایکن زیاد هم بد نبود جرا که او از انقلاب میکرو کامپیوترها در سال 1959 بی خبر بود .

اپل 1 که با عنوان «خودتان انجام دهید» بدون ظاهری زیبا فروخته شد . کامپیوترها به صورت شگفت انگیزی گران بودند چرا که در آن نیاز به اسمبلی دستی زیادی بود .

در سال 1945نابغه ریاضی جان فون نویمانطی مقاله‏ای استفاده از سیستم اعداد دودویی (Binary) در ساختمان رایانه و نظریه انباشت برنامه در حافظه رایانه را مطرح کرد و بر این اساس ساخت رایانه رقمی الکترونیکی همه منظوره‏ای را پیشنهاد نمود و آن را ادواکنامید. این دستگاه رایانه‌ای با توانایی ذخیره داخلی برنامه‌ها و سرعت بالای الکترونیکی بود. فن نویمان را اغلب به‌عنوان بنیانگذار ذخیره‌سازی برنامه‌ها می‌شناسند.

ساخت این رایانه در سال 1946شروع شده بود و تا اواخر سال 1950به تاخیر افتاد. با نگرش به اینکه در طراحی و ساخت رایانه‏های مدرن از نظریه‏های نویمان بهره گرفته می‏شود? لذا وی را پدر کامپیوتر می‏خوانند.

طرحی از جان فون نویمان در سال 1947 

در سال 1947موریس ویلکساستاد دانشگاه کمبریجانگلیسشروع به ساخت اولین رایانه رقمی الکترونیکی حاوی برنامه‏های ذخیره شده نمود و آن را ادساکنامید. ساخت این رایانه در سال 1949به پایان رسید و آماده نصب و بهره‏برداری گردید.

در سال 1950 اولین رایانه دارای برنامه ذخیره شده ساخت آمریکا به نام سیکدر سازمان ملی استانداردهادر واشنگتننصب گردید و بیش از ده سال مورد استفاده قرار گرفت. در فاصله سال‏های 1951تا 1957نیز شرکت‏های رایانه‏ای آی بی امو یونیواکرایانه‏های الکترونیکی گوناگونی ساخته و عرضه کردند.

در رایانه‏های نسل اول از ویژگی دو حالته بودن لامپ خلا که وسیله‏ای الکترونیکی است و می‏تواند خاموش یا روشن باشد بهره گرفته شد و در اغلب آنها لامپ خلا در قسمت محاسبه و منطق بکار رفته بود. رایانه‏های نسل اول دارای حجم زیادی بودند و میزان حافظه? سرعت و دقت در آنها کم بود و به انگیزه استفاده از لامپ خلا و ایجاد گرمای زیاد? استفاده از آنها به چند ساعت در روز محدود بود.

رایانه‏های نسل دوم

در رایانه‏های نسل دوم ترانزیستور جایگزین لامپ خلا گردید. ترانزیستور چند برابر کوچکتر از لامپ خلا بود و تاثیر زیادی بر روی سرعت محاسبات رایانه داشت. ظرفیت حافظه در رایانه‏های نسل دوم در قیاس با رایانه‏های نسل اول دارای ظرفیت حافظه بیشتر و سریعتر? کوچکتر و قابل اطمینان‏تر بودند.

در فاصله زمانی سال‏های 1958 تا 1964 توسط شرکت‏های کامپیوتری ان‌سی‌آر? ای‌بی‌ام و سی‌دی‌سی رایانه‏های مختلف الکترونیک ساخته شدند و عرضه شدند و در سال 1963 اولین مینی رایانه بنام پی‌دی‌وی 8 توسط شرکت دک معرفی گردید.

انقلاب میکروالکترونیک‏ها باعث شد مدارهای مجتمع که به اندازه? ناخن انگشت شست شما باشند جای آن سیم کشی‌های دستی را بگیرد.

اولین سود مدارهای مجتمع ترانزیستورها نیستند بلکه کوچکی آنها هست چرا که ترانزیستورها فایده? تعدادی آنها است و بیشتر از میلیون‌ها ترانزیستور می‌تواند تولید شود و به فرایندهای ماشینی دستگاه مرتبط شود تمام عناصر بر روی یک مدار مجتمع ساخته شده‌اند همزمان در طریق شماره کوچک (شاید 12) از پوشانه‌های بصری که هندسه? هر لایه را تعریف می‌کند. این‌ها سرعت پردازش و ساختن کامپیوترها را افزایش می‌دهد واز این جهت هزینه? آنها هم کاسته شد همان گونه که دستگاه چاپ یوهانس گوتنبرگ ساختن کتاب‌هایش را سرعت داد و بدین وسیله آنها را برای عموم قابل خرید کرد 

کامپیوتر ای بی ام استرچ سال 1959 در ازای 33 فوتی را برای نگاه داشتن 150000 ترانزیستور داخلش را لازم داشت . این ترانزیستورها به طور شگفت انگیزی کوچک تر از لامپ‌های خلا هستند . اما آنها عناصر منحصر به فردی بودند که نیاز به اسمبلی منحصر به فردی داشت در اوایل دهه 1980 این ترانزیستورهای زیاد توانست به طور هم زمان بر روی یک مدار مجتمع ساخته شود امروزه کامپیوترهای پنتیوم 4 شامل 42000000 ترانزیستور برروی یک مدار مجتمع به اندازه? یک ناخن شست است 

رایانه‏های نسل سوم

برای ساختن کامپیوترهای سریعتر و قویتر کوشش‏ها همچنان ادامه داشت تا در اوایل 1960 اولین کامپیوتر نسل سوم (Third Generation) به بازار عرضه شد. این کامپیوتر از سری IBM 360 بود که برای ساختن آن 5 میلیارد دلار سرمایه گذاری شد که بزرگترین پروژه مالی بخش خصوصی تا آن تاریخ به شمار می‌رفت.این کامپیوتر که مدل‌های گوناگونی از نظر ظرفیت و سرعت کار داشت، در هر دو امور تجاری و علمی قابل استفاده بود.

جدیدترین تحول در تکامل کامپیوترها، ساختن وسایل ضبط اطلاعات با قابلیت دسترسی مستقیم (Direct Access Device) در این نسل بود.به این ترتیب کاربران توانستند به هر یک از اجزا اطلاعات ذخیره شده در یک مجموعه عظیم اطلاعاتی ، در کسری از ثانیه دسترسی پیدا کنند.علاوه بر آن در این نسل از کامپیوترها، سعی شده که قطعات مدارها را هرچه کوچکتر و با حجم کمتر بسازند و بدین ترتیب مدارهای مجتمع (Integrated Circuits(IC)) به وجود آمدند.ویژگی دیگر رایانه‏های نسل سوم امکان استفاده همزمان چندین کاربر از یک رایانه بود. این رایانه‏ها بر خلاف نسل قبلی که فقط در یکی از دو حیط علمی و غیرعلمی توانایی کار داشتند? توانایی کار در هر دو محیط را دارا بودند.
سرعت عملیان در رایانه‏های نسل سوم بسیار افزایش یافت. عملیات حسابی و منطقی در این رایانه‏ها در مایکرو ثانیه(یک میلیونیم ثانیه) و حتی نانو ثانیه (یک بیلیونیم ثانیه) انجام می‏شد. در ایران ، از زمان ارایه کامپیوترهای نسل سوم کاربرد کامپیوتر به سرعت توسعه یافت و مؤسسات مختلف تعدادی از آنها را نصب کردند.

بارزترین ویژگی رایانه‏های نسل سوم استفاده از مدارهای مجتمع یا آی سی در قسمت‏های مختلف ساختمان رایانه بود. این مدارها که از حدود 100 عنصر منطقی تشکیل شده بود و در هر عنصر منطقی حدود 10 عنصر الکترونیکی نظیر ترانزیستور و دیود بکار رفته بود? به روش خاصی در سطحی به اندازه یک سانتیمتر مربع تجمع پیدا می‏کردند و بدین لحاظ اندازه و حجم رایانه‏های نسل سوم در برابر با رایانه‏های نسل دوم کاهش یافتند. ظرفیت حافظه در رایانه‏های نسل سوم به چندین برابر قبل افزایش یافت.

در فاصله زمانی سال‏های 1964 تا 1971 شرکت‏های از قبیل آی‌بی‌ام? جنرال الکتریک? باروز? یونیواک? آر‌سی‌ای? ان‌سی‌آر? سی‌دی‌سی? هانیول و تعداد زیادی از شرکت‏های کوچکتر ارائه گردید. بویژه شرکت دک با تولید مینی رایانه‏های پی‌دی‌پی 10 و پی‌دی‌پی 11 راه را برای پیشرفت سریع پدیده مینی رایانه‏ها باز کرد و هزاران مینی رایانه به بازار عرضه کرد.

رایانه‏های نسل چهارم

در ساختمان رایانه‏های نسل چهارم از مدارهای مجتمع الکترونیکی با تراکم متوسط و زیاد که حاوی هزارها تا صدها هزار عنصر الکترونیکی بودند و بر روی یک تراشه مربع یا مستطیل شکل از جنس سیلیکان به سطح یک سانتیمتر مربع قرار گرفته بودند استفاده می‏گردید. سرعت عمل و ظرفیت حافظه رایانه‏های نسل پنجم به نسبت نسل قبلی افزایش زیادی داشت. توانایی قرار دادن مدارهای مجتمع الکترونیکی زیادی بر روی یک سطح بسیار کوچک سبب پیدایش ریزپردازنده در آغاز این دوره گردید که می‏توانست بر روی یک سطح یک تراشه قرار بگیرد. ریز پردازنده دارای کلیه مدارهای مورد نیاز جهت عملیات حسابی? منطقی و کنترلی بود و با افزودن تعدادی تراشه جهت حافظه و سایر مدارهای مکمل به آن یک پردازشگر کامل بوجود آمد و در نتیجه ریز رایانه پا به عرصه وجود گذاشت.

با معرفی اولین ریزپردازنده به نام 4004 در سال 1971 توسط شرکت اینتل و عرضه ریزوردازنده 8 بیتی808 در اواخر همان سال و ریزپردازنده 8080 در سال 1974 توسط همان شرکت? زمینه کاری جهت ساختن رایانه‏های شخصی (PC) فراهم گردید. با معرفی ریز رایانه سلب 8-اینچ در سال 1972 توسط شرکت سلبی و ریز رایانه التایر 880 در سال 1975 توسط شرکت میتس و ساخت ریزپردازنده‏های مختلف توسط شرکت‏های اینتل? زیلاک? موتورولا و ام‌اُ‌اس تکنالوژی? فرایند ساخت و معرفی ریزرایانه‏ها روز به روز گسترش یافت و توسط شرکت‏های مختلف از آن جمله اپل(Apple)? آتاری(Atari)? کامودر(commodore) و آی‌بی‌ام(IBM) ریز رایانه‏های گوناگونی عرضه گردید.

در دهه 80 میلادی در زمینه رایانه‏های بزرگ و مینی رایانه‏ها شرکت‏های مختلف از آن جمله آی‌بی‌ام ?سی‌دی‌سی ?دک و باروز رایانه‏های بسیار پیشرفته‏ای ساختند و به بازار عرضه نمودند.

در همین دهه ابر رایانه‏های پیشرفته‏ای توسط شرکت‏های مختلف از جمله کری آی‌بی‌ام? سی‌دی‌سی? فوجیتسو ? هیتاچی و نک ساخته شدند

رایانه ‏های نسل پنجم

در رایانه‏های نسل پنجم که از سال 1990به بعد هستند اندازه تراشه‏ها خیلی کوچکتر شده و از پردازنده‏های با تراکم خیلی زیاد در آنها استفاده می‏شود. در این نسل از رایانه بجای معماری ترتیبیاز معماری موازیبهره گرفته شده. کشورهای پیشرفته زیادی مانند آمریکا و ژاپنپژوهشهای زیادی برای ساخت رایانه‏های بسیار پیشرفته در گذشته و حال انجام داده‏اند.

ابر رایانه‏هایدر دست ساخت به نام سی ام 5که از 32 تا 16000 پردازنده بصورت موازی بهره خواهند گرفت سرعت رایانه را تا دو برابر ترافلاپس (تریلیون عملیات اعشاری در ثانیه) خواهند رساند.

نسل پنجم رایانه‏ها که ایده آن اولین بار توسط ژاپنی‌ها در سال 1980مطرح شد، ساختن کامپیوترهایی را پیشنهاد می‌کند که بتوانند بیاموزند ، استنباط کنند و تصمیم بگیرند و بطور کلی رفتاری داشته باشند که معمولا در حوزه منطق و استدلال خاص انسان قرار دارد و به عبارت ساده تر هوشمند باشند. در این نسل از مدارهای مجتمع با تراکم فوق العاده بالا استفاده می‌شود.

بعد از موفقیت کامل بشر در ساخت کامپیوترهای هوشمند، ایده بعدی انسان طراحی کامپیوتری خواهد بود که مدارهای داخلی آن کپی برداری عینی از مغزآدمی است.

با توجه به تحولات در تغییر نسل‌های کامپیوتری ،در نسل بعد باید منتظر تغییرات زیر باشیم:

·         کاهش حجم مدارها تا حد مینیاتوری شدن و نیز کاهش توان مصرفی لازم 

·         افزایش پیچیدگی مدارها 

·         افزایش کارایی و بهبود کیفیت عملکرد مدارها 

·         افزایش سرعت عملکرد مدارها

رایانه های نسل ششم

بعد از موفقیت کامل بشر در ساخت کامپیوتر های هوشمند، ایده بعدی انسان طراحی کامپیوتری خواهد بود که مدارهای داخلی آن کپی برداری عینی از مغز آدمی است. 

با توجه به تحولات در تغییر نسل های کامپیوتری ،در نسل بعد باید منتظر تغییرات زیر باشیم:

·         کاهش حجم مدارها تا حد مینیاتوری شدن و نیز کاهش توان مصرفی لازم

·         افزایش پیچیدگی مدارها

·         افزایش کارایی و بهبود کیفیت عملکرد مدارها

·         افزایش سرعت عملکرد مدارها