مفاهیم پایه فناوري اطلاعات /تاریخچه پیدایش کامپیوتر

اولین وسیله محاسباتی بنام چرتکه توسط چینی ها اختراع شد.

ماشین هاي محاسباتی از قرن هفدهم تا دهه 1950حدود 30 سال بعد لایب نیتز (Leibnitz) ماشینی که اعمال ضرب وتقسیم را انجام میداد در آلمان ساخت.

درج آگهی خرید و فروش تجهیزات کامپیوتری و قطعات دست دوم کامپیوتری و دیجیتالی در سایت آگهی و تبلیغات mycityad.ir امکان پذیر هست.

در سال 1822 چارلز ببییج (Charles Babbage) اولین کامپیوتر همه منظوره را بوجود آورد که علاوه بر محاسبه کردن ،

ذخیره اطلاعات ،عملیات تحلیلی و منطقی را نیز با سرعت و دقت انجام میداد.به همین خاطر وي را پدر کامپیوترلقب دادند.

در سال 1889 دکتر هرمان هالریت (Herman Hollrith) ماشین جدول بندي (Tabulating Machine) را ساخت که

شیوه جدیدي براي ضبط،طبق بندي و جدول بندي اطلاعات بود.

در سال 1890 ، اولین ماشین هاي مکانیکی دسته بندي و طبقه بندي کارت هاي منگنه ساخته شد.

پس از جنگ جهانی دوم ، اولین کامپیوتر بزرگ ( ابر کامپیوتر ) با مقاصد نظامی و اطلاعاتی در دانشگاه پنسیلوانیاي آمریکا

طراحی و ساخته شد.در این کامپیوتر از 18000 لامپ خلاء و 1500 رله استفاده شده بود.نام این دستگاه ، انیاك (Eniac)

گذاشته شد. انیاك اولین کامپیوتر الکترونیکی بودکه 2000 بار سریعتر از کامپیوترهاي الکترومکانیکی عمل می کرد.

مهم ترین اختراع دوران در سال 1947 ، اختراع ترانزیستور (یک نیمه رسانا ) بود که توسط ویلیام شاکلی،جان بوردین و والتر

براتاین ابداع شد.

نسل هاي مختلف کامپیوتر

– نسل اول از سال 1946 تا 1959 : مهمترین اتفاق این دوران استفاده از لامپ خلاء (Vacuum Tubes)

بود.خصوصیات این دوره عبارت است از :

 استفاده از لامپ خلاء

 اندازه بزرگ و حجم زیاد

 مصرف زیاد برق

 هزینه ساخت زیاد

 نیاز به وسایل خنک کننده به دلیل تولید گرماي زیاد

 تک منظوره بودن و کارایی پایین

استفاد از نیروي انسانی به تعداد زیاد براي تعویض لامپ هاي سوخته

کامپیوتر انیاك در این دوره بوجود آمد.

– نسل دوم از سال 1959 تا 1965 : مهمترین اتفاق این دوره استفاده از ترانزیستور (Transistor) و از حلقه

هاي مغناطیسی به عنوان حافظه کامپیوتر بود.خصوصیات این دوره عبارت است از :

 ظرفیت حافظه بیشتر (حدود 30000 کلمه)

 استفاده از ترانزستور به جاي لامپ خلاء

 اندازه و حجم کمتر نسبت به دوره قبلی

 کاهش مصرف برق کامپیوتر

 سرعت بیشتر (حدود یک میلیونیم ثانیه) نسبت به دوره قبلی

 چند منظوره بودن با کاربردهاي عمومی

 ورود زبان هاي برنامه نویسی به آنها

ازمهمترین کامپیوتر هاي این نسل ، IBM و RCI است.

– نسل سوم از 1965 تا 1971 : مهمترین اتفاق این دوره استفاده از Integrated Circuits) IC) یا مدارهاي

مجتمع که از فشرده کردن تعداد زیادي ترانزیستور بوجود آمده بود، است. خصوصیات این نسل عبارت است از :

 حجم کم

 هزینه ساخت پایین

 امکان اجراي هم زمان چند برنامه

 توسعه زبان هاي برنامه نویسی و نزدیک شدن این زبان ها به زبان محاوره انسانها

 استفاده از مدارهاي مجتمع با تراشه هاي SSI و MSI در یک قطعه کوچک به نام IC

 امکان استفاده از اینترنت

– نسل چهارم از سال 1971 تا کنون : مهمترین اتفاق این دوره ، استفاده از مدارهاي خیلی فشرده (با تراکم

بالا) به نام Chip بود. خصوصیات این دوره :

 استفاده از مدارهاي فشرده LSI و VSLI

 استفاده از نیمه رسانا (Semiconductor) در ساخت آنها

 استفاده از میکرو پروسسور (Micro Processor)

 استفاده از سیستم هاي محاوره اي

 گسترش شبکه جهانی اینترنت

 استفاده گستره افراد از کامپیوتر هاي شخصی

 ظهور انواع نرم افزارهاي کاربردي،گرافیکی،مولتی مدیا(چندرسانه اي) و برنامه نویسی

بخاطر استفاده معمول یک نفر از کامپیوترهاي این دوره ، به کامپیوترهاي شخصی (Personal Computer) یا PCمعروف شدند.

اولین نمونه توسط شرکت اینتل (Intel) با میکروپروسسور 4004 ساخته شد و در ادامه 8008 و 8085 و 80286 و 80386 و

80486 و پنتیوم 1 تا 4 ادامه داشت.

– نسل پنجم با رویکرد حال – آینده : ایده اصلی این نسل را ، ژاپنی ها در سال 1981 مطرح کردند که هدف آن هوشمند کردن کامپیوتر بود. خصیوصیات این دروه عبارت است از :

 توانایی آموختن

 استدلال و استنباط

 درك صحبت ها

 تصمیم گیري در شرایط پیش بینی نشده

تعریف کامپیوتر

کامپیوتر ماشینی است الکترونیکی والکترومکانیکی و قابل برنامه ریزي که داراي حافظه است.

کامپیوتر از لغت کامپیوت (Compute) به معنی محاسبه کردن گرفته شده و کلمه کامپیوتر (Computer) به مفهوم

حسابگر.

ساختار کامپیوتر بصورت صفر و یک (مبناي دودویی – باینري) است.

داده ها پس از پردازش به اطلاعات تبدیل می شود.بعنوان مثال اعداد 2و3 داده هاي ورودي هستند و پردازش جمع این دو

است و اطلاعات عدد 5 است که حاصل جمع این دو عدد می باشد.

تعریف چند اصطلاح :

 داده (Data) : منظور اطلاعات خامی است که روي آنها باید عملیاتی انجام شود.

 پردازش (Proccess) : عملیاتی است که روي داده ورودي انجام می شود.

 برنامه (Program): مجموعه اي از دستورات که کامپیوتر را وادار به انجام عملیاتی می کند.

 اطلاعات (Information): به داده هاي پردازش شده گفته می شود.

 حافظه (Memory) : محلی که داده ها و اطلاعات در آن ذخیره می شود.

 سخت افزار (Hardware) : اجزاء فیزیکی قابل لمس کامپیوتر

 نرم افزار (Software) : مجموعه دستورالعمل هایی است که کامپیوتر را براي انجام هدف معینی هدایت و کنترل می کند.

 دستگاه هاي ورودي (Input Devices) :که داده هایی توسط آنها وارد کامپیوتر شود.مانند : صفحه کلید،اسکنر،موس،میکروفون،قلم نوري،اهرم بازي،وب کم.

 دستگاه هاي خروجی (Output Devices) : که داده هاي پردازش شده را نمایش میدهد.مانند : صفحه

نمایش،چاپگر،اسپیکر(بلندگو)،هدفون.

 سیستم (System) : به مجموعه عناصر و اجزاء مرتبط به هم که هدف خاصی داشته باشد.مانند : سیستم

کامپیوتر،سیستم مدیریت مدرسه،سیستم راهنمایی رانندگی.

انواع کامپیوتر از لحاظ سرعت پردازش :

– ریز کامپیوتر (Micro Computer) : کوچکترین و ارزان ترین نوع کامپیوتر است.در واقع همان کامپیوترهایی

که ما در منزل و محل کار از آن استفاده می کنیم و معروف به کامپیوتر هاي شخصی PC

(PersonelComputer) می باشد.سرعت پردازش آن حدود یک الی چهارمیلیون دستورالعمل در هر ثانیه

است.انواع این گروه : 1-کامپیوتر هاي رومیزي (2 (Desktop- کامپیوترهاي کیفی یا روپایی (Laptop) : سبک ترین آن نوت بوك است.

– کامپیوتر کوچک (Mini Computer) : از لحاظ سرعت از ریز کامپیوتر هاي قوي تر است.کاربرد آن در مراکز اداري،تجاري،سرورها و دانشگاهی با حجم اطلاعات متوسط است.برتري ها نسبت به گروه قبلی : قابلیت سرویس دهی همزمان به چندین کاربر- سرعت پردازش تا 8 میلیون دستورالعمل در یک ثانیه.

– کامپیوتر بزرگ (Mainframe Computer) : سرعت پردازش بین 5 تا 20 میلیون دستورالعل در ثانیه- قیمت بالاتر – استفاده همزمان چند کاربر-استفاد در مراکز بزرگ تجاري ، دانشگاههاي بزرگ،مراکز بزرگ دولتی.

– ابر کامپیوتر (Super Computer) : قدرتمند ترین نوع کامپیوتر است.سازمان هوافضاي آمریکا مجهز به این گونه کامپیوترهاست.تکنولوژي ساخت این نوع کامپیوترها در انحصار چند کشور محدود است.ایران به تازه گی توانایی ساخت ابرکامپیوتر را پیدا کرده ویک نمونه آن در سازمان هواشناسی ایران مورد استفاده قرار گرفته است.

توجه : در این چهار گروه هرچه به پایین می آییم ، قدرت پردازش ، هزینه ساخت و اندازه کامپیوتر بیشتر می شود.

سخت افزار

به کلیه قطعات قابل لمس کامپیوتر ، سخت افزار گفته می شود. مروري بر چند سخت افزار :

– صفحه نمایش (Monitor) :دستگاه خروجی است.

– صفحه کلید (Keyboard) : دستگاه ورودي است.به کلیدهاي F1 تا F12 روي صفحه کلید ، کلیدهاي تابعی گفته می شود.کابل صفحه کلید به محلی بنام پورت PS2 یا USB متصل میشود.

– ماوس- موشوار (Mouse) : به نوك موس در صفحه نمایش ، اشاره گر موس (Mouse Pointer) گفته می شود.در زیر موس صفحه اي قرار می گیرد بنام پد موس که حرکت موس را آسان می نماید.کابل موس به محلی بنام PS2 یا USB در پشت کیس متصل می شود.از انواع موس یکی کابلی و دیگري بیسیم (Wireless) است.

– جعبه کامپیوتر (Case) : بعنوان نگهدارنده قطعات کامپیوتر است.مانند : برد اصلی، منبع تغذیه ، کارتها ، RAM

– مادربرد – سیستم برد – برد اصلی (Main Board) :صفحه است داراي مدارات الکترونیکی که تمام قطعات کامپیوتر یا بصورت مستقیم یا توسط کابلی به مادربرد وصل می شود.مادربرد داراي شگاف هایی(Slot) است که کارت هاي غیرآنبورد در آنها قرار می گیرند.

توجه : آنبورد (Onboard) یعنی مدار الکترونیکی موردنظر بر روي مادربرد طراحی و چسبیده است و غیر آنبورد(Non Onboard) یعنی مدار الکترونیکی بر روي صفحه اي جدا طراحی شده که قابل نصب روي مادربرد است.

– منبع تغذیه (Power Supply) : وظیفه آن تبدیل برق 220 ولت شهري به برق موردنیاز قطعات کامپیوتر است

– واحد پردازشگر مرکزي((Centeral Proccessing Unit(CPU) : معروف به مغز کامپیوتر است و وظیفه آن پردازش داده هاي ورودي است.سرعت CPU با واحد مگاهرتز (MHZ) سنجیده می شود.CPU بر روي مادربرد قرار می گیرد.واحد پردازشگر مرکزي شامل سه قسمت است :

 واحد محاسبه و منطق (ALU) : عملیات محاسبه و منطق بر روي داده هاي ورودي در این قسمت انجام می شود.

 واحد کنترل (CU) : که وظیفه آن کنترل واحدهاي محاسبه،منطق،حافظه،ورودي و خروجی است.

 واحد حافظه (Memory Unit) : وظیفه آن ذخیره موقت داده ها است.

– بلندگو (Speaker) : دستگاه خروجی صدا است.

– کارت صدا (Sound Card) : وظیفه آن پردازش صدا و ارسال به بلندگو است.داراي ورودي و خروجی هاي زیر است :

(Line) خط 

(Output) خروجی 

(Microphone) میکروفون 

(Speaker) بلندگو 

– دسته بازي (Joystick) : دستگاه خروجی است. نام دیگر آن دسته خلبانی است.

– کارت گرافیک (Graphic Card) : وظیفه آن پردازش تصویر است یعنی تبدیل سیگنالهاي دیجیتال به سیگنالهاي قابل نمایش روي مانیتور است و معروف به VGA می باشد.

– کارت فاکس مودم (Modem) : وظیفه مودم تبدیل سیگنال آنالوگ (داخل خط تلفن) به دیجیتال( داخل

کامپیوتر ) و بالعکس می باشد.از این کارت براي وصل شدن به اینترنت و ارسال فاکس استفاده می شود.واحد سنجش سرعت مودم ، بیت بر ثانیه (b/s) است.مودم داراي خروجی هاي زیر است :

 فون (Phone) : میتوان به گوشی تلفن وصل کرد.

 خط (Line) : به پریز تلفن وصل می کنیم.

 میکروفون (Microphone) : برا ورودي صداي کاربر توسط میکروفون

  بلندگو (Speaker) : براي شنیدن صداي وارد شده به مودم

توجه : کارت داخلی (Internal) یعنی داخل کیس کامپیوتر روي مادربرد نصب می شود و کارت خارجی

(External) یعنی خارج از کیس کامپیوتر قرار دارد و توسط کابل به مادربرد کامپیوتر وصل می شود.

فناوري هاي موجود براي وصل شدن به اینترنت :

– خط اشتراك دیجیتال (DSL یا Digital Subscriber Line) : در این فناوري براي اتصال به اینترنت از قسمتی از خطوط تلفن معمولی استفاده میکند و براي وصل شدن احتیاج به مودم DSL دارد.

مزیت ها : خط تلفن در زمان استفاده از اینترنت آزاد است و امکان مکالمه تلفن نیز هست – احتیاج به سیم کشی مجدد تلفن نیست –اتصال دایم به اینترنت – سرعتش نسبت به مودم هاي معمولی بیشتر است.

Asymmetric Digital Subscriber Line) ADSL) : خط اشتراك دیجیتال نامتقارن است که از خانواده

DSL می باشد. که معمولا با xDSL شناخته می شود.

– شبکه تلفن عمومی (PSTN) : هدف از این شبکه برقراري مکالمات تلفنی است.انتقال مکالمات بصورت امواج آنالوگ است در نتیجه احتیاج به مودم است.این شبکه براي ارتباط چند کامپیوتر مناسب نیست.

– شبکه داده عمومی (PSDN) : هدف از این شبکه انتقال داده و مکالمات تلفنی است.

– شبکه هوشمند دیجیتالی (ISDN) :در این شبکه انتقال اطلاعات بصورت دیجیتال (صفر و یک) است به همین خاطر احتیاج به مودم نیست.این شبکه خدماتی مانند مکالمات تلفنی ،کنفرانس ویدئویی دارد.

– ارتباطات ماهواره اي (Satellites) : امواج ارسالی از یک ایستگاه (Station) در زمین ، پس از تقویت به ایستگاه زمینی بعدي می رسد.قبلا براي امواج رادیو- تلویزیون و اکنون براي انتقال بسیار سریع داده استفاده می شود.

دیسک گردان ها

– دیسک : صفحه مغناطیس شده و داراي دوایر متحدالمرکز به نام شیار (Track) می باشد و شیارها به قسمت هاي کوچکتر و مساوي بنام قطاع (Sector) با حجم 512 بایت تقسیم شده است.

توجه : نوار مغناطیسی از جنس پلاستیک با لایه اي از اکسید آهن است.

واحد هاي اندازه گیري حافظه :

 بیت (Bit) : کوچکترین واحد حافظه که فقط میتواند صفر یا یک باشد.

 بایت (Byte) : به هر هشت بیت، یک بایت گفته می شود.

دیسک گردان ها به سه دسته تقسیم می شوند :

 دیسک گردان لوح فشرده (CD-ROM Drive – DVD-RAM) : اطلاعات را میتوان بصورت شیار به شیار توسط

DVD-Write روي این حافظه نوشت.بعضی از DVD یا CD ها قابلیت چند بار رایت و پاك کردن دارد که

معروف به دیسک ReWrite هستند

حافظه RAM : برنامه ها براي اجرا شدن در این حافظه قرار می گیرند و با خاموش شدن کامپیوتر وقطع برق کامپیوتر ، این

حافظه پاك میشود(این حافظه ماندگاري ندارد). اطلاعات را میتوان بر روي این حافظه نوشت یا خواند.

حافظه ROM : حافظه است که در کارخانه داخل آن پر می شود و با هر بار روشن شدن کامپیوتر ، اطلاعات سیستم و سخت افزاري از داخل آن بازخوانی می شود.

حافظه جانبی : اهمیت استفاده از حافظه جانبی :

 محدود و کوچک و گران بودن حافظه RAM

 عدم ماندگاري اطلاعات در RAM یعنی با خاموش شدن کامپیوتر،پاك می شود.

 امکان جابجایی اطلاعات در حافظه جانبی : فلش ، DVD ، هارد اکسترنال

 نگهداري دائمی از اطلاعات و برنامه ها : با قطع برق پاك نمی شود.

انواع حافظه جانبی : نوارمغناطیسی،دیسک نوري،کارت منگنه،نوارکاغذي،استوانه(درام)،BlueRay، DVD، CD،دیسک

سخت (Hard Disk)،جاز (Jaz)،دیسک فشرده (Zip Disk)،کول دیسک (Cool Disk) که نام دیگر فلش است در

اطلاعات آن در حد GB است.

توجه : اگر کامپیوتري حافظه اصلی نداشته باشد،کامپیوتر روشن نمی شود ولی اگر حافظه جانبی نداشته باشد ، کامپیوتر قابل

استفاده است.

چاپگر (Printer)

دستگاه خروجی است جهت چاپ متن ،عکس ، نقشه. انواع چاپگر :

o چاپگر سوزنی یا ماتریس نقطه اي : این چاپگر داراي نوار جوهري است بنام ریبون (Ribbon) که با ضربه بر روي آن ، اطلاعات بر روي کاغذ نمایان میشود.در هنگام چاپ کردن ، سروصداي زیادي دارد.

o چاپگرهاي جوهر افشان : رنگ مایع این نوع چاپگر در مخزنی بنام کارتریج قرار دارد که با پاشیدن لایه نازك رنگ روي کاغذ ، تصویر موردنظر چاپ می شود.معمولا از چهار رنگ تشکیل شده است

زرد – آبی – قرمز – سیاه (مزیت : کیفیت چاپ )

o چاپگرهاي لیزري : در دو نوع رنگی و سیاه- سفید موجود است.پودر رنگ آن معروف به تونر است که در داخل مخزنی بنام کارتریج قرار دارد.روش کار چاپگر بدین صورت است که مکان متن موردنظر را روي کاغذ توسط پرتو (نور) لیزر ، مغناطیس میکند و سپس پودر را روي آن می ریزد، پودر به مکان مغناطیس شده می چسبدو مابقی پودر جمع آوري میشود و در پایان با حرارت ،پودر را ذوب و روي کاغذ می چسباند.(مزیت : سرعت – کیفیت چاپ)

کیفیت چاپ با واحد نقطه در اینچ (DPI یا Dot Per Inch) سنجیده می شود یعنی تعداد نقطه هایی که در هر اینچ چاپ می شود که هر چی بیشتر باشد کیفیت چاپ بالاتر است. سرعت چاپگر با تعداد صفحه اي که در هر دقیقه چاپ میشود ، قابل سنجش است (PPM یا Page Per Minute).

اسکنر – پویشگر (Scanner) : دستگاهی ورود است که متن ، تصویر و … را به صورت تصویر وارد کامپیوتر و در فایلی ذخیره می کند.

قلم نوري (Light Pen) : یک دستگاه ورودي است که در طراحی هاي کامپیوتر از آن استفاده می شود.کاربرد این قلم در نوعی که روي مانیتور استفاده می شود بیشتر در برنامه هایی است که از منوهاي کرکره اي استفاده می شود. دوربین دیجیتال-وب کم (Digital/Wb Camera) : دوربین دیجیتال و وبکم یک دستگاه ورودي به حساب می آید. از وب کم معمولا براي چت تصویري استفاده می شود.

رسام (Plotter) : دستگاهی خروجی است که براي چاپ گرفتن نقشه هاي در اندازه بزرگ استفاده می شود و قابلیت رسم خطوط با ضخامت هاي مختلف دارد.( 0/1 میلیمتر)

هدفون (Headphone) : براي گوش دادن به صداهاي کامپیوتر است که به کارت صدا وصل می شود.هدفون دستگاهی خروجی است ولی اگر از نوع هدست استفاده شود چو داراي میکروفون است ، هم ورودي و هم خروجی به حساب می آید.

کارت شبکه (Net Card): کارتی است که روي مادربرد نصب می شود و براي متصل کردن کامپیوتر ها به هم و ایجاد شبکه است.

عوامل موثر در کارایی کامپیوتر

– سرعت CPU

– میزان حافظه RAM

– خالی بودن دیسک سخت (هارد دیسک)

– سرعت انتقال مسیرهاي ارتباطی مادربرد

شبکه هاي کامپیوتري

از اتصال دو یا چند کامپیوتر به همدیگر شبکه تشکیل می شود که می توانند منابع خود را به اشتراك بگذارند.

اجزاء تشکیل دهند شبکه :

– کامپیوتر سرویس دهنده (Server) : مدیریت،پشتیبانی و امنیت وظیفه این کامپیوتراست.

– کامپیوتر سرویس گیرنده (Client) : از شبکه اطلاعات و خدمات دریافت می کند. به هر یک از آنها پایانه (Terminal) گفته می شود.

پایانه هوشمند (Intelligent Terminal) : کامیپوتر مستقل از شبکه با امکان پردازش و ذخیره اطلاعات.

پایانه گنگ : چنانچه مستقل از سرور شبکه ، امکان پردازش و ذخیره اطلاعات را نداشته باشد که به طور معمول داراي یک صفحه کلید و صفحه نمایش است، گفته می شود.

– رسانه (Media) : کلیه وسایلی که ارتباط بین کامپیوترها را فراهم می کند مانند : کابل ها، کانکتورها ، کارت شبکه.

– منابع (Resource) : به منابع موجود در شبکه گفته می شود مانند : مانیتور،اسکنر،صفحه کلید، چاپگر و ….

– منابع به اشتراك گذاشته شده (Shared Resource) : به منابعی که کامپیوتر سرویس دهنده در اختیار پایانه ها قرار می دهد مانند : چاپگر،اسکنر

فواید شبکه :

 اشتراك منابع و برنامه ها،سخت افزار،داده ها

 قابلیت اعتماد با داشتن منابع متعدد، مثلا اطلاعات پرسنلی روي چند کامپیوتر در شبکه کپی می شود و اگر یکی خراب شود میتوان از دیگري استفاده کرد ، به همین دلیل در بانکداري و کنترل ترافیک هوایی موردتوجه است.

 کاهش هزینه ها

توپولوژي

شیوه اتصال کامپیوترها در محیط شبکه را توپولوژي گویند.

توجه : هر کامپیوتر موجود در شبکه را گره (Node) می گویند.

انواع توپولوژي :

 توپولوژي ستاره اي (Star) :

در این مدل هر کامپیوتر از طریق یک مسیر ( کابلی – بیسیمی) به کامپیوتر مرکزي متصل می شود. قابلیت استفاده از این شبکه براي پردازش داده ها و ارتباطات صوت است.

مزایا :

o سهولت در خدمات

o وجود یک کامپیوتردر هر اتصال

o تشخیص آسان اشکالات شبکه

 معایب :

 زیاد بودن طول کابل

 دشواري توسعه شبکه

 وابستگی به کامپیوترمرکزي

 هزینه زیاد(به خاطر کابل کشی زیاد)

 توپولوژي خطی (Bus)

یک خط رسانه انتقال وجود دارد که کامپیوتر ها به آن وصل می شود.قابلیت استفاده این شبکه در شبکه ارتباط داده اي

است.

مزایا :

o کوتاه بودن سیم کشی

o معماري ساده

o سهولت توسعه شبکه

معایب :

 عیب یابی دشوار

 تفکیک دشوار عیب ها

 پیکربندي دشوار

 توپولوژي حلقوي (Ring)

هر کامپیوتر فقط به کامپیوتر هم جوارش متصل است و انتقال داده در یک جهت مشخص است. دادها را از همسایه قبلی گرفته و به بعدي می دهد.

مزایا :

o کوتاه بودن طول کابل

o عدم نیاز به فضاي سیم کشی در ساختمان

o مناسب براي فیبر نوري

معایب :

 در صورت خرابی یک کامپیوتر ، کل شبکه از کار می افتد.

 عیب یابی دشوار

 دشواري پیکربندي مجدد

 توپولوژي توري (Mesh)

دراین توپولوژي هر کامپیوتر مستقیما به کلیه کامپیوتر هاي شبکه متصل می شود.

مزایا :

o ارتباط مجزا هر کامپیوتر با سایر کامپیوترها

o امنیت واطمینا

o در صورت قطع یک کابل ، شبکه از کار نمی افتد.

معایب :

 تعداد زیاد خطوط ارتباطی

 از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نیست.

انواع شبکه از لحاظ وسعت جغرافیایی

– شبکه محلی (LAN) : وسعت آن به اندازه یک ساختمان،شرکت،کارخانه و … می باشد.شبکه کافی نت و مدارس از این نوع است و مثلا میتوان چاپگر را براي کامپیوترهاي دیگر به اشتراك گذاشت. ویژگی هاي این شبکه :

 محدود بودن وسعت شبکه

 فناوري انتقال در شبکه هاي محلی حاوي کابل منفردیاست که تمام دستگاه ها به آن متصلند.

 بیشتر از توپولوژي هاي ساده تر در شبکه محلی استفاده می شود.

– شبکه توسعه یافته (MAN) : وسعت آن به اندازه یک شهر است.مثلا تمام شعب بانک ملی در تر بت حیدریه.

– شبکه گسترده (WAN) : گسترده گی آن به اندازه یک کشور یا قاره است.در این نوع شبکه از دستگاهی بنام مسیریاب (Router) استفاده می شود.معروف ترین این نوع شبکه، شبکه اینترنت است.

اینترنت :

به شبکه فراگیر جهانی گفته می شود که امکان مبادله سریع و همزمان اطلاعات مختلف تصویري ، صوتی و نوشتاري را فراهم می کند. به شبکه اي که بین چند کامپیوتر در یک اداره ایجاد شده اصطلاحا اینترانت گفته می شود.

موتورهاي جستجو

براي سهولت در یافتن مطالب ، عکس ، فیلم و …. در میلیونها صفحه اینترنتی ، شرکت هاي مختلف ابزار هایی براي جستجو ایجاد کرده اند که ، موتور جستجو (Search Engine) نامیده می شود.

موتور جستجو در واقع یک وب سایت اینترنتی است که معروفترین و قویترین آنها به شرح ذیل است

Google – Altavista – Yahoo – Bing

جامعه و فناوري اطلاعات

فناوري اطلاعات به سرعت در حال پیشرفت در جامعه است که ما باید خودمان را با آن همراه نماییم.یکی از این کاربردها تجارت الکترونیک است که اکثر شرکت ها ،کارخانجات ، تجار و حتی افراد شخصی ، کالاهاي خود را در فروشگاههاي اینترنتی معرفی می نمایند وامکان خرید اینترنتی آنها وجود دارد.

نرم افزار

نرم افزار مجموعه اي از دستورالعمل ها که کامپیوتر را به هدف خاصی کنترل و هدایت می کند.اگر سخت افزار را به بدن کامپیوتر تشبیه کنیم ، نرم افزار روح آن است.چند نمونه نرم افزار : نرم افزار نمرات دانش آموزان ، تایپ ، نقاشی ، بازي.

تولید یک نرم افزار شامل چهار مرحله است :

 تجزیه و تحلیل (Analysis)

 طراحی سیستم (Designing)

 برنامه نویسی (Programming)

(Testing) آزمایش 

انواع نرم افزار : 1- نرم افزار هاي سیستمی 2- نرم افزارهاي کاربردي

نرم افزارهاي سیستمی

شامل سه گروه است : مهمترین آن سیستم عامل – برنامه هاي کمکی – زبان هاي برنامه نویسی

سیستم عامل

سیستم عامل رابطی است بین کامپیوتر و انسان ، یعنی زبان محاوره اي ما را به صفر ویک به سخت افزار کامپیوتر ترجمه می کند و بالعکس.در صورتی که کامپیوتري سیستم عامل نداشته باشد، آن کامپیوتر قابل استفاده نیست.سیستم عامل در هنگام روشن شدن کامپیوتر در حافظه RAM قرار می گیرد و در همان جا مقیم می شود. از معروف ترین سیستم عاملها : -MS

DOS ، ویندوز ، لینوکس ، مکینتاش ، کروم.

انواع سیستم عامل :

– سیستم عامل تک منظوره و تک کاربره (SingleTask – Single User) : تک منظوره یعنی در آن واحد بتوان فقط یک برنامه را جرا کرد مثلا فقط بتوان موسیقی پخش کرد و نتوان همزمان نقاشی هم کرد. و منظور از تک کاربره یعنی در آن واحد فقط یک کاربر بتواند با آن کارد کند. مثال این نوع سیستم عامل : MS-DOS

سیستم عامل چند منظوره و تک کاربره (Multi Task – Single User) : چند منظوره یعنی همزمان بتوان چندین عمل را انجام داد بعنوان مثال بتوان هم آهنگ گوش داد و هم اینترنت کار کرد و هم نقاشی کشید. مثال

این نوع سیستم عامل : Windows 95, 98

– سیستم عامل چند منظوره و چند کاربره (Multi Task – Multi User) : چند کاربره یعنی سیستم عاملی که

چند کاربر همزمان بتوانند از آن استفاده کنند. مثال : Windows XP و Windows 7 و Windows 8 و Linux

سیستم عامل MS-DOS

شرکت مایکروسافت این سیستم عامل را در سال 1981 براي کامپیوتر هاي IBM ارائه کرد.این سیستم عامل داراي یک صفحه متنی و سطر فرمان بود که لازمه کار ، یادگرفتن دستورات زیادي به همراه پارامتر هاي (سوئیچ ) آن بود.لازم به ذکر است این سیستم عامل دیگر استفاده نمی شود.

سیستم عامل ویندوز (Windows)

این سیستم عامل محصول شرکت مایکروسافت است.این سیستم عامل داراي رابط گرافیکی کاربر (GUI) می باشد که کار با محیط رنگی و بصري ویندوز را جذاب نموده است.

برنامه هاي کمکی

به کاربر در مدیریت سخت افزاري و نرم افزاري کمک می کند.

زبان هاي برنامه نویسی

مجموعه از علائم،قواعد و دستورالعمل ها براي نوشتن برنامه هایی که کامپیوتر آن را درك و اجرا می کند. زبان هاي برنامه نویسی داراي دو سطح است :

o زبان هاي سطح پایین (Low Level Language) : این زبانهاي به زبان ماشین (صفر و یک) نزدیک هستند و کار با این زبانها دشوار است و به سخت افزار خاصی وابسته است.مثال : زبان ماشین – زبان اسمبلی

o زبان هاي سطح بالا (High Level Language) : به زبان نوشتار انگلیسی ، شباهت دارد و به سخت افزار خاصی وابسته نیست. مثال : زبانهاي کوبول،فرترن،پاسکال،بیسیک،دلفی،ویژال C ،جاوا و ….

برنامه هاي نوشته شده با زبانهاي سطح بالا توسط کامپایلر و مفسر به زبان کامپیوتر (صفر ویک ) تبدیل می شود. کامپایلر یا همگردان (Compiler) : نوعی نرم افزار سیستمی است که برنامه نوشته شده به زبان سطح بالا را به زبان کامپیوتر (صفر و یک) تبدیل می کند.

تفسیرکننده- مفسر : نوعی نرم افزار سیستمی است که مانند کامپایلر عمل می کند اما با این تفاوت که تفسیر کننده هر یک از دستورات را که می خواند بلافاصله آن را اجرا می کند ولی کامپایلر تمام دستورات را می خواند و در پایان آن را اجرا می کند.

نرم افزارهاي کاربردي

نرم افزارهایی براي انجام عملیاتی خاص با کاربرد خاص. برخی از نرم افزارهاي کاربردي عبارتند از :

– نرم افزارهاي طراحی: جهت طراحی و نقشه کشی. مشهورترین آنها : CorelDraw ، SAP ، Autocad ( براي طراي بروشور – کاتالوگ و …)

– نرم افزارهاي گرافیکی : ترسیم اشکال – پردازش و رتوش عکس ها. مشهورترین آنها : Photshop ، CorelDraw ، FreeHand

– نرم افزارهاي گرافیکی سه بعدي و متحرك سازي : جهت تولید کارتون ، انیمیشن ، بازي کامپیوتري ، Ulead Gif Animator ، 3D Studio Max ، Maya

نرم افزار واژه پرداز ( تایپ ) : جهت تایپ و صفحه آرایی.مشهورترین آنها : MSWord ، نرم افزار ایرانی MSPublisher ، Page Maker ، زرنگار

– نرم افزار هاي صفحه گسترده : این نرم افزارها داراي خانه هایی (سلول) است که در آنها مقادیري قرار می گیرند و میتوان فرمولهایی بر روي آنها اعمال نمود و اطلاعات و آماري را بدست آورد و برحسب آنها نمودارهایی را رسم نمود. مشهورترین آنها : Lotus ، SPSS ، Excel

– نرم افزار هاي بانک اطلاعاتی : میتوان یکسري از اطلاعات را حتی در حجم بزرگ در یک فایل ذخیره کرد و آنها را براساس شرط خاصی مرتب و یا جستجو نمود مانند یک دفترچه تلفن کامپیوتري. مشهورترین آنها :

MySQL ، Paradox ، Clipper ، Oracle ، FoxPro، Access

– نرم افزارهاي مرورگر صفحات وب (Web Browser) : در صورتی که بخواهیم وارد یک آدرس اینترنتی شویم ، احتیاج به نرم افزار مخصوص مرور صفحات وب هستیم مانند : (IE (Internet Explorer ،

Chrome، Opera ، FireFox

– نرم افزارهاي سرگرمی و بازي : مانند انواع بازي هاي موجود.

درآمدي بر اصول و قواعد استفاده از نرم افزارها و داده ها

نرم افزارهایی که در اختیارمان است چه در خانه و چه در محل کار ، شامل قواعدي براي استفاده صحیح از آنها و حفاظت از اطلاعات موجود دارد که عبارتند از :

 حق خصوصی ماندن اطلاعات : کاربر باید سعی خود را در حفاظت از اطلاعات اشخاص بنماید.

 حق مالکیت اطلاعات و نرم افزار : قانونی وجود دارد بنام منع کپی رایت (None Copy Right) که امکان استفاده و تکثیر غیر مجاز از نرم افزار غیرقانونی بوده و مجازات را بدنبال دارد. در هنگام نصب بعضی نرم افزارها شرایط مربوط به استفاده از نرم افزار و محدودیت هاي قانونی توسط تولید کننده یا مولف در زمینه بهره برداري ، تکثیر و استفاده انحصاري به کاربر یادآوري می شود که با تایید کاربر ، مجاز به استفاده از آن نرم افزار خواهد بود ، این عملیات به End User License Agreement معروف است.

 حق دستیابی به اطلاعات : منظور اینکه کدام کاربرها و با چه سطحی اجازه دسترسی و استفاده از اطلاعات کامپیوتر را دارند.

 ذخیره سازي مرتب : اطلاعات را طوري ذخیره نمود که در حداقل زمان قابل بازیافت و دریافت گزارش باشد.

حفاظت از اطلاعات و راه کارهاي امنیتی

– تهیه نسخه پشتیبان

– استفاده از قفل سخت افزاري و نرم افزاري (Password)

– رمز عبور را در اختیار دیگران قرار ندهیم.

– در صورتی که افراد مختلف از کامپیوتر شما استفاده می کنند ، اطلاعات مهم را طبقه بندي کنید و با ذخیره در مکان مناسب ( پارتیشن ، پوشه ، فایل ) بر روي آن رمز بگذارید.

– رمزعبور را مرتب عوض نمایید.

– در صورتی که از اینترنت استفاده می کنید ، از نرم افزار هاي ضدنفوذکننده (ضدهک) و ضدویروس استفاده نمایید.

ویروس هاي کامپیوتري و راه هاي مقابله با آنها

ویروس ها برنامه هاي مخرب و مخفی هستند که به یک برنامه اجرایی یا بخش هاي سیستمی دیسک (سکتور راه انداز و … ) می چسبند و همراه آنها اجرا شده و کامپیوتر را آلوده می کنند.راههاي انتقال ویروس :

o اینترنت ( سایتها ، ایمیل ، چت کردن و …. )

o حافظه هاي جانبی ( فلش ، فلاپی ، DVD ، CD و …. )

روش هاي مقابله با ویروس ها عبارتند از :

McAfee ، Kaspersky ، Nod32 ، Norton : (Anti Virus) ویروس ضد افزارهاي نرم از استفاده 

 اطمینان از عدم وجود ویروس هاي ناشناخته : با استفاده از برنامه هاي ضدویروس

 تهیه نسخه پشتیبان (Backup) از اطلاعات مهم و فایل هاي راه انداز

 جلوگیري از ورود ویروس به کامپیوتر

کاربردهاي کامپیوتر

معروفترین کاربردهاي کامپیوتر عبارتند از :

 به عنوان رکن اصلی فناوري اطلاعات

فناوري اطلاعات (IT یا Information Technology) : مجموعه اي شامل سخت افزار، نرم افزار و بسترهاي

ارتباطی به منظور جمع آوري ، پردازش و تجزینه و تحلیل اطلاعات و استفاده بهینه از آنها با هدف افزایش آگاهی

و نظم است.

برخی از کاربردهاي فناوري اطلاعات : در طراحی و تولیدسازه ها – اتوماسیون اداري – بهداشت – دولت

الکترونیک – آموزش الکترونیک – تجارت الکترونیک – توریسم – کشاورزي – صنعت – شهرسازي – مدیریت

سازمانی – ایجاد اشتغال – سیستم هال اطلاعاتی ( جغرافیایی GIS ، سازمانی و … ) – و غیره.

 صنعت : کاربرد کامپیوتر در تولید و طراحی صنعتی را (CAM) می نامند.

 طراحی سازه ها : طراحی و محاسبه براي سازه هاي آبی ، نیروگاهی ، فلزي و بتنی.

 پزشکی و بهداشت :

o تشخیص پزشک : سونوگرافی،MRI ،نوار قلب و تحلیل آزمایشگاهی

o ابزارهاي اندازه گیري آثار حیاتی بیمار

o سوابق و اطلاعات بیماران

o نگهداري اطلاعات دارویی

o جراحی از راه دور با اینترنت

 تجارت : اطلاع رسانی ، اطلاع یابی و تبلیغات در تجارت الکترونیک (E-Commerce).

o خرید اینترنتی

o انجام عملیات بانکی : حواله بانکی،انتقال پول و …

o تبلیغات اینترنتی

o برنامه ریزي تجارت و پیش بینی وضعیت آینده

o خرید از فروشگاه ها (Online Shopping)

مدیریت دولتی و خصوصی :

o نگهداري ، کنترل و برنامه ریزي پرسنلی

o برآورد بودجه و محاسبه هزینه و درآمدها

o تجزیه و تحلیل و کنترل پروژه ها

o سیستم هاي مدیریت اطلاعات (MIS)

o اطلاع رسانی و اطلاع یابی

 گرافیک : کاتالوگ هاي تبلیغاتی،سربرگ،برچسب و … و انیمیشن ، میکس فیلم و صدا و…

 امور اداري :

o تایپ نامه،بایگانی،ارسال و دریافت ایمیل

o ذخیره سازي و برنامه ریزي پرسنلی

o محاسبات مالی مانند حقوق و دستمزد و کسورات

o دبیرخانه

 انتشارات : تایپ و صفحه آرایی در نشر کتاب،مجله و تحقیقات دانشجویی

 آموزش :

o آموزش مولتی مدیا با کامپیوتر

o بعنوان وسیله کمک آموزشی

o اطلاع رسانی از نتایج و یا ثبت نام

o تبادل اطلاعات اساتید و دانش پژوهان

o جستجوي مقالات

 زندگی روزمره :

o استفاده از کارت هوشمند

o کاربرد کامپیوتر در کتابخانه ها

o کاربرد کامپیوتر در خانه

 سایر کاربردهاي کامپیوتر : آمار ، برنامه ریزي ، کشاورزي ، دامداري و ….

ارگونومی

دانشی است که شیوه تطبیق ابزارها و وسایل کار ، با بدن فرد را مورد بررسی و مطالعه قرار می دهد تا از بروز اثرات ناهنجار در دراز مدت جلوگیري کند.

عوارض کار با کامپیوتر

کمردرد ، دیسک کمر ، ضعیف شدن چشم ها ، دردهاي عضلانی گردن و مچ پاها و دست ها ، خستگی مفرط ، کوفتگی عضلانی و سردرد.

راهکارهاي پیشگیري و تقلیل عوارض کار با کامپیوتر

– بالاي مانیتور همسطح یا زیر چشم ها باشد.

– مانیتور و صفحه کلید نسبت به کاربر در وسط باشد.

– مانیتور بدون زاویه در مقابل کاربر قرار گیرد.

– اسناد هم ردیف با مانیتور و صفحه کلید برروي میز باشد.

– تکلیه گاه صفحه کلید انحنایی منفی داشته باشد.

– مچ ها صاف و مستقیم باشند.

بازوها و آرنج ها نزدیک به بدن قرار گیرند.

– وضعیت بدن بر روي صندلی به طور مرتب تغییر داده شود.

– کاربر کمی متمایل به عقب بنشیند.

– زاویه پاها بر روي زیرپایی با بدن کاربر ، 90 درجه باشد.

– کیس کامپیوتر را روي زمین بگذارید.

– میز کامپیوتر با ارتفاع و عرض (62 تا 75 سانتیمتر)

– صندلی با ارتفاع قابل تنظیم (40 تا 55 سانتیمتر)

در ضمن تهویه مناسب اتاق ، نوضعیت نور ، نرمش چشم وبدن در فاصله هاي زمانی مناسب را نباید فراموش کرد.