صفحة 24 - كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تقنية المستقبل: تاريخ تطور الحاسوب

المفاهيم الأساسية

الذاكرة (الجيل الأول): كانت صناعتها مكلفة جداً، حيث كان يتطلب 8 دوائر كهربائية لتخزين 1 byte.

الدوائر المتكاملة: اختراع ساهم في تقليل حجم الدوائر الحاسوبية وتكلفتها، وصغر حجم الحاسوب مع زيادة سرعته.

خريطة المفاهيم

```markmap

تاريخ تطور الحاسوب

قدرات الحواسيب

الحواسيب الحديثة

#### تحل مئات المعادلات في أجزاء من المليار من الثانية

الجيل الأول

#### حل المعادلات المعقدة لكن بوقت طويل

#### تحديات تحويل الصور لصيغ قابلة للمعالجة

تطور الذاكرة

التكلفة والحجم

#### ذاكرة 1 byte = 8 دوائر كهربائية

#### ذاكرة 1 kb (1024 bytes) = 8192 دائرة كهربائية

#### مثال: ذاكرة سفينة أبولو = 64 kb

التطور

#### اختراع الدوائر المتكاملة (1960م)

#### تقليل الحجم والتكلفة

#### زيادة السرعة

تطور الحجم والسرعة

الحجم القديم

#### أحجام ضخمة (تحتوي أسلاك وترانزستورات كثيرة)

#### سرعة التيار لا تتجاوز 2/3 سرعة الضوء

#### فترة زمنية طويلة لمرور التيار بسبب طول الأسلاك

الحجم الحديث

#### ترانزستورات إلكترونية بأحجام صغيرة جداً

#### الهاتف المحمول يحتوي على تقنيات أكبر من الحواسيب المركزية العملاقة في السبعينيات

```

نقاط مهمة

• كان الجيل الأول من الحواسيب يواجه تحديات في الحجم الضخم والتكلفة المرتفعة للذاكرة.
• ساهم اختراع الدوائر المتكاملة في نقطة تحول رئيسية، مما أدى إلى تصغير حجم الحواسيب وزيادة سرعتها وتقليل تكلفتها.
• التطور التكنولوجي جعل الهواتف المحمولة الحالية أكثر تطوراً من الحواسيب العملاقة في سبعينيات القرن الماضي.

تقنية المستقبل

Computer History and Growth

تاريخ تطور الحاسوب

عندما تستخدم برامج الحاسوب أو تبعث برسائل إلكترونية فإن ذلك يتطلب من الحاسوب حل مئات المعادلات الرياضية بسرعة هائلة، بحيث لا تستغرق إلا أجزاء من المليار من الثانية.

الجيل الأول من الحواسيب كان بمقدرة الحواسيب الأولى حل المعادلات المعقدة، لكنها كانت تستغرق وقتاً طويلاً؛ حيث كان علماء الحاسوب آنذاك يواجهون تحديات حقيقية في تحويل الصور إلى صيغ يستطيع الحاسوب معالجتها، إضافة إلى الأحجام الضخمة والتكلفة المادية المرتفعة لذاكرتها.

الذاكرة كانت صناعة ذاكرة الجيل الأول من الحواسيب مكلفة جداً، وكما تعلم فإن زيادة سعة الذاكرة يجعل الحاسوب يعمل أسرع؛ فذاكرة الحاسوب بسعة 1 byte كان يتطلب 8 دوائر كهربائية، وهذا يعني أنه لصناعة ذاكرة بسعة 1024 bytes (1 kb) – وهي سعة ضئيلة في وقتنا الحاضر – يحتاج إلى 8192 دائرة كهربائية.

ومن الطريف أن تعلم أن سعة ذاكرة الحاسوب الذي كان على متن سفينة أبولو التي انطلقت إلى سطح القمر لم تكن تتجاوز 64 kb. في عام 1960م قام مجموعة من العلماء باختراع الدوائر المتكاملة التي ساهمت في تقليل حجم الدوائر الحاسوبية وتكلفتها كثيراً، وصغر حجم الحاسوب مع زيادة سرعته. واليوم تصنع ترانزستورات إلكترونية بأحجام صغيرة جداً، كما صغر حجم الحاسوب، وقل سعره، حتى إن الهاتف المحمول يحتوي على تقنيات حاسوبية أكبر كثيراً من الكمبيوترات المركزية العملاقة التي كانت تستخدم في سبعينيات القرن الماضي.

كما أن أحجام الحواسيب كانت ضخمة جداً؛ فهي تحوي الكثير من الأسلاك والترانزستورات، كما هو موضح في الصورة أعلاه. وكانت سرعة مرور التيار الكهربائي خلال هذه الأسلاك لا يتجاوز 2/3 سرعة الضوء. وبسبب طول الأسلاك المستخدمة فإنه يلزم التيار الكهربائي فترة زمنية طويلة ليمر خلالها.

24

تقنية المستقبل Computer History and Growth تاريخ تطور الحاسوب عندما تستخدم برامج الحاسوب أو تبعث برسائل إلكترونية فإن ذلك يتطلب من الحاسوب حل مئات المعادلات الرياضية بسرعة هائلة، بحيث لا تستغرق إلا أجزاء من المليار من الثانية. الجيل الأول من الحواسيب كان بمقدرة الحواسيب الأولى حل المعادلات المعقدة، لكنها كانت تستغرق وقتاً طويلاً؛ حيث كان علماء الحاسوب آنذاك يواجهون تحديات حقيقية في تحويل الصور إلى صيغ يستطيع الحاسوب معالجتها، إضافة إلى الأحجام الضخمة والتكلفة المادية المرتفعة لذاكرتها. الذاكرة كانت صناعة ذاكرة الجيل الأول من الحواسيب مكلفة جداً، وكما تعلم فإن زيادة سعة الذاكرة يجعل الحاسوب يعمل أسرع؛ فذاكرة الحاسوب بسعة 1 byte كان يتطلب 8 دوائر كهربائية، وهذا يعني أنه لصناعة ذاكرة بسعة 1024 bytes (1 kb) – وهي سعة ضئيلة في وقتنا الحاضر – يحتاج إلى 8192 دائرة كهربائية. ومن الطريف أن تعلم أن سعة ذاكرة الحاسوب الذي كان على متن سفينة أبولو التي انطلقت إلى سطح القمر لم تكن تتجاوز 64 kb. في عام 1960م قام مجموعة من العلماء باختراع الدوائر المتكاملة التي ساهمت في تقليل حجم الدوائر الحاسوبية وتكلفتها كثيراً، وصغر حجم الحاسوب مع زيادة سرعته. واليوم تصنع ترانزستورات إلكترونية بأحجام صغيرة جداً، كما صغر حجم الحاسوب، وقل سعره، حتى إن الهاتف المحمول يحتوي على تقنيات حاسوبية أكبر كثيراً من الكمبيوترات المركزية العملاقة التي كانت تستخدم في سبعينيات القرن الماضي. كما أن أحجام الحواسيب كانت ضخمة جداً؛ فهي تحوي الكثير من الأسلاك والترانزستورات، كما هو موضح في الصورة أعلاه. وكانت سرعة مرور التيار الكهربائي خلال هذه الأسلاك لا يتجاوز 2/3 سرعة الضوء. وبسبب طول الأسلاك المستخدمة فإنه يلزم التيار الكهربائي فترة زمنية طويلة ليمر خلالها. 24 --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: صورة لدائرة متكاملة (Microchip) Description: A close-up image of a microchip held between fingers, showing its complex internal circuitry. Context: Illustrates the miniaturization of computer components, contrasting with earlier large circuits. **FIGURE**: حاسوب مبكر Description: An early, large-scale computer system filling a room, with multiple racks of electronic equipment, switches, and extensive wiring. Context: Depicts the physical size and complexity of early computers, highlighting the evolution in size and technology.