دروس في الإعلام الآلي

دروس الإعلام الآلي للسنة الأولى ثانوي

دروس الإعلام الآلي للسنة الأولى ثانوي





مفاهيم أولية

I. تعريف الإعلام الآلي Informatique :
الإعلام الآلي هو علم يسمح بمعالجة المعلومات بطريقة آلية باستعمال الكمبيوتر وإتباع برنامج مخزن مسبقا
ويعتمد على جزأين أساسيين :
العتاد
البرمجيات
II. تعريف الكمبيوتر
هو جهاز يسمح باستعمال المعلومات وتخزينها ومعالجتها وإخراج النتائج المطلوبة
1. المكونات الأساسية :
لوحة المفاتيح Clavier
الشاشة Ecran
الوحدة المركزية Unité centrale
أ‌) المكونات الخارجية
من الجهة الأمامية نجد :
زر التشغيل ،زر إعادة التشغيل
قارئ الأقراص المرنة
قارئ الأقراص المضغوطة
من الجهة الخلفية نجد :
مختلف الروابط بين الوحدة المركزية و مختلف الوحدات الأخرى
ب‌) المكونات الداخلية
وتتمثل في :
البطاقة الأم Carte mère: تحتوي أساسا على :
أ‌) المعالج Processeur :
يمثل عقل الكمبيوتر حيث يقوم بتسيير وتنسيق كل المهام التي تجري بداخله يمتاز بسرعة كبيرة تقاس :بGHz أو Mhz
يعني مليون أو مليار عملية في الثانية الواحدة
ب‌) الذاكرة المركزية Mémoire centrale
تحتوي على قسمين :
الذاكرة الحية RAM :
هي الذاكرة التي تخزن فيها معلومات أثناء المعالجة حيث أنها تمحى بمجرد انقطاع التيار الكهربائي
الذاكرة الميتةROM :
تحتوي على معلومات ضرورية لتشغيل الكمبيوتر و التي لا يمكن تغيير محتواها حيث أنها لا تمحى عند انقطاع التيار الكهربائي
ملاحظة :
يمكن إضافة عناصر أخرى تزيد من كفاءة الجهاز من بينها :
البطاقة البيانية : Carte Graphique
بطاقة المودم : Carte Modem
بطاقة الصوت:Carte Son
بطاقة الفيديو: Carte Vidéo
بطاقة الشبكة : Carte Réseau
2. المكونات الثانوية :
أ‌) الذاكرة الثانوية :
هي عبارة عن الأقراص التي تخزن فيها المعلومات بصفة دائمة
1. القرص الصلب Disque dur:
هو قرص ثابت دو سعة كبيرة موضوع داخل الوحدة المركزية تخزن فيه المعطيات من بينها ( ملفات التشغيل ،ملفات نظام التشغيل ، ملفات البرامج التطبيقية ، ملفات العمل )
2. القرص المرن Disquette:
هو قرص صغير يقرأ بواسطة قارئ الأقراص المرنة مثبت في الوحدة المركزية
3. القرص المضغوط Cd – Rom :
وهو قرص سعته أكبر بكثير من القرص المرن ويقرأ بواسطة قارئ الأقراص المضغوطة
4. القرص فلاشDisque flash :
وهو قرص دو سعة كبيرة قابل للقراءة والكتابة ويتصل بالوحدة المركزية عن طريق المنفذ Port USB
أ‌1 .وحدة قياس الذاكرات :
تقاس بالأوكتي أي ما يعادل حرفا أو رقما أو رمزا في الذاكرة ، ويرمز إليه ب : ø
أ‌.2 .سعة الأقراص :
القرص المرن =1.44 ميڨا أوكتي
القرص المضغوط = 750 ميڨا أوكتي
القرص الصلب = 40-80 جيڨا أوكتي
القرص فلاش =128 – 256 - 512 ميڨا أوكتي و 1 – 2 – 4 – 8 جيقا أوكتي
الذاكرة المركزية = 256-512 ميڨا أوكتي
ب‌) المحيطات Les périphériques :
هي كل جهاز يوصل بالكمبيوتر ويقوم بدور معين
الفأرةSouris :
وهي مكون يعوض بعض أعمال لوحة المفاتيح
مكبر الصوتHaut parleur :
يساعد على سمع الملفات الصوتية
الطابعةImprimante:
طبع الملومات المخزنة في الورق
الماسح الضوئيScanner:
تسمح بإدخال الصور وتغيير محتواها

مخزن الطاقةOnduleur :
يغذي الكمبيوتر بالطاقة الكهربائية في حالة انقطاع التيار الكهربائي

III. البرمجيات:
1. البرنامج :
هو مجموعة من التعليمات المتسلسلة التي تسمح بأداء مهمة معينة
2. نظام التشغيل :
هو مجموعة من البرامج التي تسمح باستغلال الحاسوب وملحقاته وتنفيذ البرامج الأخرى من بينها:
أ‌) البرامج التطبيقية :
تمثل كل البرامج التي يمكن استعمالها على الكمبيوتر والتي تتعلق بميادين مختلفة
مثل :
3. الشبكة :
الشبكة هي عبارة عن عدة أجهزة كمبيوتر متصلة ببعضها بواسطة أسلاك Cables تسمح بتبادل المعلومات بين مستعملي الأجهزة
IV. أجيال الكمبيوتر :
1. الجيل الأول :
بدأ في الخمسينات وكانت الحواسيب كبيرة جدا إذ استعملت صمامات مفرغة و تميزت بما يلي :
استهلاك طاقة كهربائية عالية
سرعة تنفيذ العمليات بطيئة جدا (2000 عملية في الثانية )
2. الجيل الثاني (من 1959-1965):
استبدلت الصمامات المفرغة بالترانزيستور وتميزت بما يلي :
سرعة تنفيذ العمليات مئات الآلاف في الثانية
استخدمت الأقراص الممغنطة كذاكرة مساعدة
استخدمت الأقراص الصلبة
3. الجيل الثالث :(1965-1970)
تميز بما يلي:
سريعة وأصغر حجما
ظهور أجهزة إدخال وإخراج وشاشات ملونة
ظهور الحواسيب المتوسطة Mini computer
4. الجيل الرابع :(1970-1980)
تميز بالسرعة (ملايين العمليات في الثانية الواحدة)
ظهور الذاكرتين RAMو ROM
ظهور الأقراص الصلبة والمرنة
تطور نظم التشغيل مما سمح بظهور حواسيب شخصية
5. الجيل الخامس:
ظهور نظام MS DOS غير بياني لا يعتمد على الفأرة ولا على الأيقونات وعند تشغيل الحاسوب تظهر لنا شاشة سوداء تعرض على المستعمل كتابة الأوامر وتنفيذها .
وفي سنة 1995 ظهرت Windows وخضعت لعدة تغييرات لتسهل على المستعمل تشغيل الجهاز، وحاليا النظام الأكثر استعمالا هو Windows Xp






القسم الثاني
تاريخ الكمبيوتر
Historique desOrdinations


History of Computers

الدرس الأول : تاريخ الكمبيوتر

Histoire des Ordinateurs

History of Computers



محادثة تمهيدية


• هل تعرف ما معنى كلمة كمبيوتر؟
• هل تعتقد أن أول آلة حسابية اخترعها الإنسان تعود إلى عصور قديمة جداً ؟
• هل تعرف أن هناك أربعة أجيال مر بها تطور الكمبيوتر في عصرنا الحديث؟
• هل تعرف بأي فترة أخذ الكمبيوتر الشكل الذي نعرفه عليه اليوم؟
• هل تعرف أهمية البرامج الحديثة بالنسبة إلى جعل الكمبيوتر آلة عملية جداً ؟


مقدمـة:


عندما نتكلم عن جهاز كمبيوتر، أول ما يخطر في بالنا هو هذا الجهاز الذي نعرفه بشكله الحالي، لكن إذا اعتبرنا أن الكمبيوتر هو آلة تقوم بعمليات حسابية، نعود بالتاريخ إلى عصور قديمة جداً. فالإنسان منذ أوائل العصور قام باختراع أدوات كي تساعده في الأعمال التي تتطلب جهداً بدنياً و من ناحية ثانية شعر الإنسان أنه بحاجة لصنع أدوات تساعده في العمل الذهني و تقوم بالحسابات بدلاً عنه… إذاً المراحل التي مر بها تطور الكمبيوتر تعود الى آلاف السنين الماضية مع آلة أل (abacus) ثم إلى القرن السابع عشر معآلة باسكال Pascal's machine و إلى القرن التاسع عشر مع آلة باباج Difference engine و أخيراً و مع التطور التكنولوجي الكبير في القرن العشرين و مرور الكمبيوتر بأربعة أجيال إلى أن أصبح بالشكل الذي نعرفه اليوم.




اباكوس Abacus


Abacus

1000 B.C.

to 500 B.C.


إن أول آلة قادرة على القيام بعمليات حسابية عرفها الإنسان هي الاباكوس، التي يُعتقد أن البابليين القدامى قد اخترعوها في فترة ما، بين سنة 1000 و 500 ق.م. كما يعتقد البعض بأن الصينيين القدامى هم الذي اخترعوها.
تتألف هذه الآلة من أسلاك موضوعة داخل علبة، تحتوي على خرز و هي تقوم بالعمليات الحسابية و لها طريقة يجب اعتمادها بتحريك الخرزات المناسبة لتمثيل أرقام الآحاد و العشرات و المئات و غيرها وفقاً للعملية الحسابية نفسها.



آلة باسكال
Pascal’s machine


Blaise Pascal

1623 - 1662


أنه من الصعب تحديد من هو أول مخترع آلة حسابية ميكانيكية، لكن معظم المراجع تشير إلى عالم الرياضيات و الفيزياء و الفلسفة، الفرنسي بليز باسكال Blaise Pascal.

Pascal’s Machine

1642 A.C.


ففي سنة 1640 بدأ باسكال بإنشاء آلة لمساعدة والده في حسابات المحاصيل الزراعية، و قد انتهى من هذا العمل في سنة 1642.
آلة باسكال كانت قادرة على القيام بعمليات الجمع و الطرح فقط. و قد قام عدة علماء آخرون بعده بتحديث هذه الآلة لتشمل عمليات الضرب و القسمة…







ألة باباج Difference Engine


Charles Babbage

1791-1871


قام عالم الرياضيات الإنكليزي شارل باباج بتصميم الآلة التي سُميت بآلة الفروقات difference engine في القرن التاسع عشر و بالتحديد في سنة 1820 م. و بالرغم من عدم إنهاء هذه الآلة تماماً فقد كانت قادرة على معالجات أرقام ذات 20 digits كحد أقصى و قادرة على حل مسائل حسابية معقدة و هذا شيء مهم جداً بالطبع.

Difference Engine

Analytical Engine


و في سنة 1830 قام باباج بتحسين آلة الفرو قات و قام بصنع آلة جديدة سُميت الآلة التحليلية Analytical Engine و يمكن الإشارة إلى أن هذه الآلة كانت المبدأ الذي استُعمل في سنوات لاحقة كقاعدة لعلم الإلكترونيات الحديث الذي نعرفها اليوم.

أجيال الكمبيوتر Computer Generations

الجيل الأول 1945-1956

E N I A C

أول كمبيوتر رقمي Digital أي يعمل وفقاً للنظام الثنائي Binary System 0 and 1 كان مؤلفاً من عشرات ألوف أنابيب الفاكيوم Vacuum Tubes .
إنّ الكمبيوتر المُسمى ENIAC



UNIVAC




في مكتب إحصاء السكان


( Electronic Numerical Integrator and Calculator) والذي قام بتصميمه العالم الأمريكي جون موكلاي John Mauckly في جامعة بنسيلفانيا – معهد الهندسة الكهربائية، و اُنهي العمل على تصميمه بعد الحرب العالمية الثانية مباشرة، يعتبر أوّل كمبيوتر قابل للبرمجة. وقد جرت بعد ذلك أبحاث عديدة لتطوير هذا الكمبيوتر و تم في سنة 1951 صنع كمبيوتر متعدد الأغراض و يُستعمل في مجالات الأعمال Business و الذي أطلق عليه تسميةUNIVAC والذي استعمل في مكاتب إحصاء السكان في الولايات المتحدة الأمريكية.

John Mauckly

متكئاً على لوحة تحكم أل


من سيئات هذه المرحلة هي أن برامج الكمبيوتر كانت تًكتب باللغة الثنائية (0and 1) Binary language أو مما تًسمى أيضاً لغة الآلة Machine language و كان هذا عمل صعب جداً في البرمجة و كان تصحيح أي خطأ في البرنامج Bug ، عملاً مضنياً للغاية.

الجيل الثاني 1956-1965


1959-IBM 1620

تميزت هذه المرحلة باختراع الترانزيستور Transistor is a ( device that could transfer electrical current across a resistor) .
حلَّ الترانزيستور مكان أنابيب الفاكيوم Vacuum tubes و كان حجمه اصغر بنسبة حوالي 8% و قدرته على العمل أفضل و كلفته حتى اقل بكثير و لا يتعرض للأعطال الناجمة عن ارتفاع في درجة الحرارة مثل سابقه.

1960-IBM 360


وكما أن الترانزيستور ساعد في تقدم مكونات الكمبيوتر Hardware فان لغات برمجة عالية المستوى High level language قد ساعدت في تقدم البرامج Software. فقد كان مبرمجو, الكمبيوتر يستعملون لغات برمجة ذات اصطلاحات قريبة إلى اللغة الإنكليزية المعروفة عوضاً عن استعمال لغة الآلة Machine language.

الجيل الثالث 1965-1971


في أواسط الستينات تم اختراع ما يُسمّى بِِ أي.سي.
IC - Integrated Circuit

1968-IBM 1130



و هي مكونة من آلاف الترانزيستورات مدمجة على لوحة واحدة صغيرة الحجم نسبياَ. مما ساعد على سرعة و كفاءة في المعالجة و صغر في حجم الكمبيوتر و قدرة أطول على العمل دون توقف.
و في هذه المرحلة أيضاً تم صنع معدات جديدة لاستخدامها في مجال الاتصالات بواسطة الكمبيوتر و هي ما يُسمى بِ موديم
Modem (modulator demodulator)

Bill Gates

مؤسس شركة Microsoft

التي تقوم بصناعة برمجيات

الكمبيوتر Software

و قد أصبح هذا الرجل من أغنى أغنياء العالم!!!


و قد أتاحت هذه الوسائل إعطاء أوامر من مكان ما إلى كمبيوتر على بعد مئات الأميال، كما عُرفت لغة برمجة جديدة هي لغةBASIC و قد هي لغة سهلة التعلم و قادر على استعمالها الأشخاص العاديون و حتى الهواة منهم.
و يٌحكى أن شابين في عمر المراهقة هما Bill و Paul و عندما كانا في المدرسة الثانوية في منطقة سياتل Seatle قد تمكنا من كتابة برنامج بلغة BASIC و استطاعا إعطاء الأوامر من مدرستهم إلى كمبيوتر في مكان بعيد و حصلوا على النتائج التي كانا يريدانها، و كان مستقبل هؤلاء الشابين باهراً حيث أصبحا من أهم رواد المعلوماتية في العالم.
الجيل الرابع سنة 1971


تميزت هذه المرحلة بصناعة المعالج الصغري –Microprocessor و الذي قامت بصناعته شركة انتل Intel الأمريكية في سنة 1971، و لكن أول كمبيوتر مجهز بمعالج من هذا النوع كان ALTAIR 8800 و كان شكله يشبه محمصة كهربائية.

ALTAIR 8800

MS-DOS

MS=MicroSoft

DOS =
DISK
OPERATING
SYSTEM

BASIC =

Beginner’s

All-purposes

Symbolic

Instruction

Code



وبالرغم من مظهره البدائي، فقد لاقى هذا النوع من الكمبيوترات رواجاً كبيراً و كان بإمكان هاوي تجميع كمبيوتر أن يصل عليه لقاء مبلغ 500 $ أو شراءه مجموعاً بكلفة 2500$ . و أما الشابان من سياتل Seatle و هما Bill Gates و Paul Allen و كانا قد اصبحا في الجامعة حينها، فقد رأيا أنها فرصة ثمينة لهما، فالاختراع الجديد هذا هو جهاز مهم من الناحية التقنية hardware لكنه بدون برمجيات Software. فقد قاموا بكتابة نسخة جديدة من لغة البرمجة BASIC لهذا الكمبيوتر و قد لاقى هذا العمل أهمية شديدة و رواجاً كبيراً. فقد أصبحت هذه الآلة التي تُشبه المحمصة الكهربائية قادرة على عمل أشياء مهمة.
و في سنة 1977 قامت شركت Apple بإنزال كمبيوتر جديد هو Apple II وكان لهذا الكمبيوتر شاشة و لوحة مفاتيح.

IBM - PC



و في سنة 1981 دخلت شركة IBM إلى سوق الكمبيوتر بإنزال الكمبيوتر الشخصي Personal Computer الذي نعرفه اليوم. و كان يعمل هذا الجهاز على نظام تشغيل هو DOS من "صنع" شركة مايكروسوفت( شركة بيل غاتس) و أدى ذلك إلى حصول بيل غاتس على المزيد من المال.
و لكن شركة IBM لم تترك تصميم الكمبيوتر الشخصي سراً، فقد قامت شركة Compaq و Zenith و غيرها من الشركات المصنعة بإنتاج كمبيوترات مشابه لِِ IBM أي أنها قادرة على تشغيل أنظمة البرمجيات نفسها. و لهذا السبب ُسميت

Intel Pentium 233 MHz



IBM – Compatible أي مطابقة لها. و كما أن IBM تستعمل نظام DOS لأجهزتها كذلك فعلت الشركات الأخرى… إذاً المزيد المزيد من المال لمايكروسوفت و رئيسها بيل غاتس!!!

Intel Pentium!!!


و قد تبع هذا تقدمٌ كبير جداً في صناعة أجهزة الكمبيوتر الشخصية إن كان من ناحية المكونات- Hardware - سرعة عالية جداً في معالجة المعلومات و سعة كبيرة جداً في تخزينها- وأن من ناحية البرمجيات Software - نذكر على سبيل المثال اعتماد ما يُسمى واجهة المستعمل الرسومية
(Graphical user interface)GUI –
من أهم هذه الأنظمة برامج ويندوز Windows.