طريقة الاتصال بالحاسب الآلي
لكي تبلغ إلى الحاسب الآلي (الكمبيوتر) تعليمات بعمل شيء ما، لابد من كتابة برنامج. وكتابة برنامج بواسطة الأرقام الثنائية قد يستغرق زمناً طويلاً وجهداً كبيراً - فالأرقام الثنائية المعبرة عن رقم 8 العادي هي 1000 أما الحرف T فهو بالنسبة للكمبيوتر 01010100. ولذا تم التوصل إلى حل بسيط. فقد تمت برمجة الحاسب الآلي نفسه لكي يترجم تعليماتنا إلى اللغة الثنائية. وعلينا أن نكتب برنامجنا بلغة نستطيع فهمها، ثم يقوم الحاسب الآلي بترجمة لغتنا إلى لغته الخاصة ويبدأ في التعامل بها.
ويؤدي الحاسب الآلي كل حساباته داخل الجزء الأساسي به - ويسمى وحدة التجهيز المركزية أو و. ت. م (CPU) للاختصار. كما أنه يحتفظ بكل المعلومات التي يغذي بها داخل ذاكرة. إنه يختزن قدراً صغيراً من المعلومات في مواقع منفصلة للذاكرة أو "صناديق". وكل ما علينا عمله هو أن نبلغ الحاسب الآلي بعنوان أي موقع للذاكرة، ويقوم هو بإيجاد المعلومات المختزنة في ذلك الموقع في جزء من مليون من الثانية.
ولكي نقوم بالاتصال بالحاسب الآلي، فإننا نكتب الحروف والأرقام عادة كما نفعل على الآلة الكاتبة العادية، ولكن مع استخدام بعض الأوامر الخاصة بالحاسب الآلي.
معلومات مشوقة عن لغات الحاسب والمعالجة
لماذا الصفر والواحد (0 و 1)؟
الحاسب في جوهره عبارة عن ملايين المفاتيح الكهربائية الصغيرة جداً (الترانزستورات). الرقم 1 يعني أن المفتاح "مغلق" (يمر تيار)، والرقم 0 يعني أنه "مفتوح" (لا يمر تيار). كل ما تراه على شاشتك الآن هو مجرد تلاعب ملياري بهذه المفاتيح في الثانية الواحدة!
أول مبرمجة في التاريخ كانت امرأة:
قبل وجود الشاشات ولوحات المفاتيح، كتبت آدا لوفليس (Ada Lovelace) أول خوارزمية للحاسوب في منتصف القرن التاسع عشر لمحرك "تشارلز باباج" التحليلي، وهي تُعتبر أول مبرمجة حاسوب في التاريخ.
سرعة مذهلة (أسرع من رمشة العين):
النص يذكر أن الحاسب يجد المعلومة في "جزء من مليون من الثانية"، لكن المعالجات الحديثة اليوم تعمل بسرعة الـ نانو ثانية ($10^{-9}$ من الثانية). لنتخيل الفرق: الضوء يقطع مسافة تقارب 300,000 كيلومتر في الثانية، وفي الوقت الذي ترمش فيه عينك مرة واحدة، يكون المعالج الحديث قد أجرى ملايين العمليات الحسابية.
لغات البرمجة هي "المُترجم":
البشر لا يتحدثون لغة الآلة مباشرة لأنها معقدة جداً. اللغات مثل (Python) أو (Java) تُسمى "لغات عالية المستوى" لأنها قريبة من لغة البشر، وهناك برامج وسيطة تسمى المُترجمات (Compilers) هي التي تحول كلامنا إلى أصفار وآحاد ليفهمها المعالج.
تطور حجم الـ CPU:
أول معالج تجاري من إنتل (Intel 4004) عام 1971 كان يحتوي على 2,300 ترانزستور فقط. المعالجات الحديثة اليوم تحتوي على أكثر من 10 إلى 50 مليار ترانزستور في مساحة لا تتعدى حجم ظفر الإصبع!