حوسبة

الحساب الكمومي

• حوسبة الأعمال
• برمجيات المحاسبة Accounting software
• تصميم بواسطة الحاسوب Computer-aided design
• تصنيع بواسطة الحاسوب
• Computer-assisted dispatch
• إدارة علاقات الزبائن
• مستودع البيانات
• نظام دعم القرار Decision support system
• معالجة البيانات الالكترونية Electronic data processing
• تخطيط موارد المشاريع Enterprise resource planning
• نظام المعلومات الجغرافي Geographic information system
• نظام المعلومات الإداري Management information system

إضافةً إلى ذلك، يعد الحساب الكمومي (أو الحوسبة الكمية) مجالًا من مجالات البحث التي تجمع بين تخصصات علوم الحاسوب، ونظرية المعلومات، وفيزياء الكم. تعتبر فكرة كون المعلومات جزءًا أساسيًا من الفيزياء جديدة نسبيًا، ولكن يبدو أن هناك صلة قوية بين نظرية المعلومات وميكانيكا الكم. بينما تعمل الحوسبة التقليدية على نظام ثنائي من الواحدات والأصفار، فإن الحوسبة الكمية تستعمل البت الكمي. تمتلك البتات الكمية القدرة على أن تكون في وضع التراكب الكمي، ما يعني أنها تكون في كلتي الحالتين، الواحد والصفر، في آن واحد. يعني هذا أن البت الكمي لا يكون في موقع ما بين 1 و0، ولكن في الواقع سوف تتغير قيمة البت الكمي حسب وقت قياسه. تسمى هذه الخاصية للبت الكمي بالتشابك الكمي، وتعد الفكرة الأساسية للحوسبة الكمية، وما يسمح للحواسيب الكمية بالقيام بالمعادلات كبيرة الحجم التي لأجلها تُستعمل تلك الحواسيب. غالبًا ما تُستعمل الحوسبة الكمية للبحث العلمي حيث لا يملك الحاسوب العادي القدرة الحسابية الكافية للقيام بالعمليات الحسابية الضرورية. تتضمن الأمثلة الجيدة على ذلك النمذجة الجزيئية. تعتبر الجزيئات الكبيرة أكثر تعقيدًا من أن تحسب الحواسيب الحديثة ما يحدث لها خلال التفاعل، ولكن قدرة الحواسيب الكمية يمكن أن تفتح الأبواب لمزيد من فهم هذه الجزيئات.

بيانات حرفية

تمثيل: أسكي ASCII - يونيكود Unicode - ملتيبايت Multibyte

في هذا الإطار، - كود التبادل الموسع للترميز العشري الثنائي (Widecharacter، Multicharacter) - Fieldata - Baudot

• أنماط أخرى من البيانات
• ضغط البيانات Data compression
• معالجة الإشارات الرقمية Digital signal processing
• معالجة الصور Image processing
• Indexed
• إدارة البيانات Data management
• هندسة ميكاترونيكس
• بطاقة مثقبة
• خرامة
• جهاز سجل الوحدات
• أصناف الحواسب
• حاسوب تمائلي Analog computer
• آلة حاسبة Calculator
• حاوب مكتبي Desktop computer
• مفكرة مكتبية Desknote
• حاسوب رقمي Digital computer
• نظام مضمن
• حاسوب منزلي Home computer
• حاسوب محمول Laptop
• حاسوب كبير
• حاسوب صغري Minicomputer
• حاسوب ميكروي Microcomputer

التخزين: حرف - - نص Text - نص مجرد Plain text

تاريخ الحوسبة

ومن ناحية أخرى، ترتبط الحوسبة بشكل وثيق بتمثيل الأرقام. لكن قبل فترة طويلة من ظهور التجريدات  كالعدد، كانت هناك مفاهيم رياضية تخدم أغراض الحضارة. تشمل هذه المفاهيم التقابل (أساس العد)، والمقارنة بمعيار (يُستعمل للقياس)، والمثلث القائم على أساس 3-4-5 (جهاز لضمان زاوية قائمة).

كذلك، كان المعداد أول أداة معروفة استُخدمت في الحساب، وكان يُعتقد أنه اختُرع في بابل نحو عام 2400 قبل الميلاد. تَمثل نمط استخدامه الأصلي في رسم خطوط على الرمال مع الحصى. يُستعمل المعداد ذو التصميم الأكثر حداثة، كأدوات حسابية اليوم. كان هذا أول أداة مساعدة حسابية معروفة، إذ سبقت الأساليب اليونانية بنحو ألفي عام.

من جانب آخر، طرح جوليوس إدغر ليلينفيلد مفهوم ترانزستور تأثير المجال في عام 1925. صنع كل من جون باردين ووالتر براتين في عام 1947، خلال عملها تحت إشراف ويليام شوكلي في مختبرات بل، أول ترانزستور يعمل؛ ترانزستور التلامس النقطي (نقطة الاتصال). في سنة 1953، صممت جامعة مانشستر أول حاسوب مزود بترانزستور، يسمى حاسوب الترانزستور. غير أن الترانزستورات ثنائية القطب كانت أجهزة ضخمة نسبيًا يصعب تصنيعها على أساس الإنتاج بالجملة، ما قيدها إلى عدد من التطبيقات المتخصصة. اختُرع ترانزستور الأثر الحقلي للأكاسيد المعدنية لأشباه الموصلات (موسفت) على يدي محمد عطا الله وداون كانغ في مختبرات بل عام 1959. كان أول ترانزستور صغير الحجم بالفعل يمكن تصغيره وإنتاجه بالجملة لمجموعة واسعة من الاستخدامات. مكن موسفت من بناء رقائق دارة متكاملة عالية الكثافة، ما أدى إلى ما يُعرف بالثورة الرقمية أو ثورة الحواسيب الشخصية.

علاوةً على ذلك، كانت أول فكرة مسجلة لاستخدام الإلكترونيات الرقمية للحوسبة؛ أطروحة عام 1931 بعنوان «استخدام الثيراترون في العد التلقائي عالي السرعة للظواهر الفيزيائية» من قبل واين ويليامز. ثم قدمت أطروحة كلود شانون لعام 1938 بعنوان «تحليل رمزي لدارتي الترحيل والتحويل» فكرة استخدام الإلكترونيات للعمليات الجبرية المنطقية.

وعلى صعيد آخر، يعد تاريخ الحوسبة أطول من تاريخ عتاد الحوسبة وتكنولوجيا الحوسبة الحديثة (الحاسوب)، ويتضمن تاريخ الطرق المخصصة للقلم والورق أو الطباشير واللوح الصخري، مع أو دون مساعدة الجداول.

الحوسبة السحابية

وعلى صعيد آخر، تعد الحوسبة السحابية نموذجًا يسمح باستخدام موارد الحوسبة، مثل الخوادم أو التطبيقات، دون الحاجة إلى تفاعل كبير بين مالك هذه الموارد والمستعمل الذي يستعملها. عادةً، يقدَم هذا النموذج كخدمة ما يجعله مثالًا آخرًا على البرمجيات كخدمة، والمنصة الخدمية، والبنية التحتية كخدمة حسب الأداء الوظيفي المتوفر. تشمل الخصائص الرئيسية الوصول عند الطلب، والوصول الواسع إلى الشبكة، والقدرة على التحجيم السريع. يجري كذلك الحديث عن الحوسبة السحابية فيما يتعلق بحفظ الطاقة. يمكن أن يكون السماح بآلاف مثيلات الحوسبة على جهاز واحد بدلًا من آلاف الأجهزة الفردية طريقة لتوفير الطاقة. تسهّل كذلك العملية الانتقالية إلى مزيد من الطاقة المتجددة لأنك ستحتاج فقط إلى مصف خوادم واحد بمجموعة من اللوحات الضوئية الجهدية أو عنفات الرياح بدلًا من ملايين المنازل السكنية. مع ذلك، فإن الحوسبة التي تُجرى من موقع مركزي لها تحدياتها الخاصة. تتضمن أهم هذه التحديات؛ الأمن. مع الحوسبة السحابية، فإن الشركات غير ملزمة بإعلامك عن البيانات التي لديها عنك، أو أين يُحتفظ بها، أو كيف يستعملونها. لم تُهيأ بعد القوانين في العصر الحديث  للتعامل مع هذه الحالات. في المستقبل، سيضطر المشرعون في الكثير من البلدان إلى الضغط لتنظيم الحوسبة السحابية وحماية خصوصية المستعملين. تعتبر الحوسبة السحابية كذلك طريقة تتيح للمستعملين الفرديين أو الشركات الصغيرة للاستفادة من وفورات الحجم. في حين أن البنية التحتية للحوسبة السحابية غير متطورة في الوقت الحالي إلى حد لا يمكنها إفادة المجتمع العلمي، لكنها في غضون سنوات قليلة من التطوير يمكن استخدامها كذلك لمساعدة مجموعات البحث الأصغر على الحصول على قوة الحوسبة التي تحتاج إليها للإجابة عن الكثير من أسئلة العالم.

بيانات عددية

• نمط بيانات صحيحة integral data types - البت، البايت, إلخ.
• نمط بيانات حقيقي:
• فاصلة عائمة (دقة أحادية، دقة مضاعفة, إلخ.)
• فاصلة ثابتة
• عدد منطق

حاسوب شخصي Personal computer

• مخدم Server
• حاسوب فائق Supercomputer
• حاسوب لوحي
• نظام لعبة فيديو
• محطة عمل Workstation
• الشركات الحالية
• حاسوب آبل Apple Computer
• آفايا أفايا
• ديل Dell, Inc
• فوجيتسو
• Gateway Computers
• غروب بول
• هيوليت باكرد Hewlett-Packard
• هيتاشي
• آي بي إم
• ميكروسوفت
• إن إي سي NEC Corporation
• NetCB
• نوفيل Novell
• ريد هات Red Hat
• سيليكون غرافيكس Silicon Graphics
• سن ميكروسيستمز Sun Microsystems
• يونيسيس Unisys
• سيمنس

من جهة ثانية، مساعد رقمي شخصي Personal digital assistant (مثل : بي دي إي، أو حاسوب كفي Handheld computer)

أمن الحاسوب

• هندسة اجتماعية (أمن الحواسب) -
• الأمن المادي - Black bag job
• لاأمان الحاسوب Computer insecurity
• جاسوسية رقمية
• برمجة دفاعية defensive programming
• برمجيات خبيثة برمجيات خبيثة
• هندسة أمنية security engineering
• بيانات

كذلك، علم التعمية Cryptology - تعمية cryptography - نظرية المعلومات information theory

وفي السياق ذاته، كسر حمايات البرمجيات Software cracking - اتصال شيطاني demon dialing - اختراق (معلوماتية) Hacking

العتاد الصلب

• معالج المعلومات information processor.
• عتاد الحاسوب
• تصميم عتاد الحاسوب Hardware design
• شبكات الحاسوب Computer network
• نظام حاسوبي Computer system
• تاريخ عتاد الحواسيب

تصنيف على مستوى التعليمات

• ذاكرة الوصول العشوائي :
• تصميم instruction set architectures : مجموعة تعليمات بنية الحاسب مقابل CISC
• وحدة سلمية فائقة
• VLIW
• برمجيات الحاسوب
• هندسة البرمجيات Software engineering
• برمجة الحاسوب Computer programming
• براءة برمجيات Software patent

منظمات

كذلك، جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE), in particular the جمعية الحاسوب IEEE

• رابطة مكائن الحوسبة (ACM)
• جمعية الحاسبات البريطانية (BCS)
• Association for Survey Computing (ASC)

نظام عد ثنائي خماسي

رياضيات الحاسوب - صيغ العد الحاسوبية -

أنظمة عد: ثنائي - ثماني - عشري - ستة عشري

التعريف

قامت ACM بتعريف الحوسبة كتخصص ضمن المعلوماتية كما يلي :

وفي هذا السياق، بالإنجليزية المصطلح «Computing» كان يستعمل في الأصل ليفيد العد والحساب، أي العلم الذي يتعلم مع إجراء الحسابات الرياضية. لكنها لاحقا أصبحت تشير إلى عملية الحساب واستخدام آلات حاسبة، والعمليات الالكترونية التي تجري ضمن عتاد الحاسب نفسه. إضافة إلى الأسس النظرية التي تؤسس لعلوم الحاسوب

• العلم والنظريات
• معلوماتية
• نظرية التحسيب
• نماذج تحسيبية
• حوسبة علمية

من جانب آخر، تخصص الحوسبة هو الدراسة المنهجية للخوارزميات التي تصف وتحول المعلومات : النظرية، التحليل، التصميم، الفعالية، التطبيق. ويبقى السؤال الأساسي في الحوسبة : ما هو الشيء الذي يمكن أتمتة (بفعالية).

عشري Decimal

إكسيس-3 أو Excess-3 أو BCD (XS-3)

عشري ثنائي-التشفير Binary-coded decimal أو (BCD)

مواضيع متنوعة

• قائمة أصول مصطلحات الحاسوب List of computer term etymologies
• تحميل (حوسبة) Load (computing
• حوسبة اللغة الهندية Indian Language Computing
• وحدة المنطق الحسابية
• حوسبة أوراكل السحابية
• الحوسبة الاجتماعية

تخطيط متطلبات المواد Material requirements planning

• إدارة المشاريع الاستراتيجية Strategic enterprise management
• إدارة سلسلة التزويد Supply chain management
• إدارة دورة حياة المنتج Product Lifecycle Management
• حوسبة أداتية Utility Computing
• عوامل إنسانية
• تفاعل إنساني-حاسوبي Human-computer interaction
• إتاحة Accessible computing
• صلاحيه Usability
• التصميم الشامل Universal Design

مؤسسة المهندسين الكهربائيين

• اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)
• Standards organizations and consortia (see also توحيد معياري)
• اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)
• المنظمة الدولية للمعايير (ISO)
• جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)
• قوة مهمات هندسة الإنترنت (IETF)
• رابطة الشبكة العالمية (W3C)

البحوث والتكنولوجيات الناشئة

في هذا الإطار، يشكل كل من حوسبة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين والحساب الكمومي مجالان من مجالات البحث النشط في كل من العتاد الصلب والبرامج (مثل تطوير خوارزميات الكم). تشمل البنية التحتية المحتملة للتكنولوجيات المستقبلية؛ أوريغامي الحمض النووي على الطباعة الضوئية والهوائيات الكمية لنقل المعلومات بين المصائد الأيونية. بحلول عام 2011، عمل الباحثون على تشابك 14 بت كمومي. أصبحت الإلكترونيات الرقمية السريعة (بما في ذلك تلك القائمة على تقاطع جوزيفسن وتقنية الفيض الكمي المفرد السريع) أكثر قابلية للتحقق مع اكتشاف الموصلات الفائقة النانوية.

وفي هذا السياق، يوجد مجال آخر للبحث هو الإلكترونيات الدورانية. يمكن أن توفر الإلكترونيات الدروانية طاقة الحوسبة والتخزين، دون تراكم الحرارة. يجري عمل بعض البحوث حول الرقاقات الهجينة، التي تجمع بين الضوئيات والإلكترونيات الدورانية. هناك كذلك أبحاث جارية حول الجمع بين البلازمونيات والضوئيات والإلكترونيات. Plasmonic nanogap enhanced phase-change devices with dual electrical-optical functionality Integrating all-optical switching with spintronics Merging spintronics with photonics Putting electronics in a spin

وفي هذا السياق، بدأت مراكز البيانات باستخدام أجهزة الألياف البصرية والضوئية، التي سبق استخدامها لنقل البيانات عبر مسافات طويلة، إلى جانب مكونات ذاكرة وحدة المعالجة المركزية وأشباه الموصلات. أتاح ذلك فصل ذاكرة الوصول العشوائي عن وحدة المعالجة المركزية عن طريق توصيلات بينية بصرية. أنشأت شركة آي بي إم دارة متكاملة مع معالجة المعلومات الإلكترونية والبصرية في شريحة إلكترونية واحدة. يُشار إلى ذلك بـ«بصريات النانو المتكاملة بتقنية سيموس». تتمثل أحد مزايا التوصيلات البينية البصرية في أن اللوحات الأم التي كانت تتطلب في السابق نوع منظومة معين على رقاقة ما؛ يمكنها الآن نقل الذاكرة المخصصة سابقًا ومتحكمات الشبكة خارج اللوحات الأم، ما يؤدي إلى نشر المتحكمات على الحامل. يسمح هذا بتوحيد التوصيلات البينية للسطح الخلفي واللوحات الأم لأنواع متعددة من وحدات المنظومة على الرقاقة، ما يسمح بتحديث وحدات المعالجة المركزية في الوقت المناسب.