كامپيوتر، دستگاهي براي پردازش، ذخيره و نمايش اطلاعات.

زماني كامپيوتر به معناي شخصي  آموزش كامپيوتر بود كه محاسبات را انجام مي داد، اما اكنون اين اصطلاح تقريباً به طور كلي به ماشين آلات الكترونيكي خودكار اشاره دارد. بخش اول اين مقاله بر كامپيوترهاي الكترونيكي ديجيتال مدرن و طراحي، اجزاي تشكيل دهنده و كاربردهاي آنها تمركز دارد. بخش دوم تاريخچه محاسبات را پوشش مي دهد. براي جزئيات بيشتر در مورد معماري، نرم افزار و نظريه كامپيوتر، به علوم كامپيوتر مراجعه كنيد.

مباني محاسبات

اولين كامپيوترها عمدتاً براي محاسبات آموزش كامپيوتر  عددي مورد استفاده قرار گرفتند. با اين حال، از آنجايي كه هر اطلاعاتي را مي توان به صورت عددي رمزگذاري كرد، مردم به زودي متوجه شدند كه رايانه ها قادر به پردازش اطلاعات همه منظوره هستند.

ظرفيت آنها براي مديريت  آموزش كامپيوتر حجم زيادي از داده ها، دامنه و دقت پيش بيني آب و هوا را افزايش داده است. سرعت آنها به آنها اين امكان را مي دهد كه در مورد مسيريابي ارتباطات تلفني از طريق يك شبكه و كنترل سيستم هاي مكانيكي مانند اتومبيل ها، راكتورهاي هسته اي و ابزارهاي جراحي روباتيك تصميم گيري كنند. آنها همچنين به اندازه كافي ارزان هستند آموزش كامپيوتر  كه در وسايل روزمره تعبيه شوند و خشك كن لباس و پلوپز را "هوشمند" كنند. رايانه ها به ما اين امكان را داده اند كه سؤالاتي را مطرح كرده و به آنها پاسخ دهيم كه قبلاً نمي توانستيم دنبال كنيم. اين سوالات ممكن است در مورد توالي هاي DNA در ژن ها، الگوهاي فعاليت در يك بازار مصرف كننده، يا تمام كاربردهاي يك كلمه در متون ذخيره شده در يك پايگاه داده باشد. به طور فزاينده اي، رايانه ها همچنين مي توانند در حين كار ياد بگيرند و سازگار شوند.

رايانه ها نيز محدوديت هايي دارند  آموزش كامپيوتر كه برخي از آنها تئوري هستند. براي مثال، گزاره‌هاي غيرقابل تصميمي وجود دارند كه صدق آن‌ها را نمي‌توان در مجموعه‌اي از قوانين مشخص كرد، مانند ساختار منطقي يك كامپيوتر. از آنجا كه هيچ روش الگوريتمي جهاني نمي‌تواند براي شناسايي چنين گزاره‌هايي وجود داشته باشد، رايانه‌اي كه از آن خواسته مي‌شود صدق چنين گزاره‌اي  آموزش كامپيوتر را به دست آورد (مگر اينكه اجباراً قطع شود) به‌طور نامحدود ادامه خواهد داشت - شرايطي كه به عنوان «مشكل توقف» شناخته مي‌شود. (به ماشين تورينگ مراجعه كنيد.) ساير محدوديت ها منعكس كننده فناوري فعلي هستند. ذهن انسان در تشخيص الگوهاي فضايي مهارت دارد - به عنوان مثال، به آساني چهره انسان را متمايز مي كند - اما اين يك كار دشوار براي كامپيوترها است كه بايد اطلاعات را به طور متوالي پردازش كنند، نه اينكه جزئيات را در يك نگاه به طور كلي درك كنند. يكي ديگر آموزش كامپيوتر  از زمينه هاي مشكل ساز براي رايانه ها، تعاملات زبان طبيعي است. از آنجايي كه دانش رايج و اطلاعات زمينه‌اي زيادي در ارتباطات عادي انساني فرض مي‌شود، محققان هنوز مشكل ارائه اطلاعات مرتبط براي برنامه‌هاي زبان طبيعي همه‌منظوره را حل نكرده‌اند.

تكنسين كنسول سيستم را بر روي كامپيوتر جديد UNIVAC 1100/83 در مركز تحليل ناوگان، ضميمه كرونا، ايستگاه تسليحات دريايي، سيل بيچ، كاليفرنيا كار مي‌كند. 1 ژوئن 1981. درايورها يا خوانندگان نوار مغناطيسي Univac در پس زمينه. كامپيوتر اتوماتيك جهاني

مسابقه بريتانيكا

كامپيوتر و سيستم عامل

كامپيوترهاي آنالوگ

كامپيوترهاي آنالوگ از مقادير فيزيكي پيوسته براي نمايش اطلاعات كمي استفاده مي كنند. در ابتدا آنها مقاديري را با اجزاي مكانيكي نشان مي دادند (نگاه كنيد به تحليلگر ديفرانسيل و يكپارچه ساز)، اما پس از جنگ جهاني دوم از ولتاژها استفاده شد. در دهه 1960 كامپيوترهاي ديجيتال تا حد زيادي جايگزين آنها شدند. با اين وجود، رايانه‌هاي آنالوگ و برخي از سيستم‌هاي ديجيتال آنالوگ تركيبي، تا دهه 1960 در كارهايي مانند هواپيما و شبيه‌سازي پرواز فضايي به كار خود ادامه دادند.

يكي از مزاياي محاسبات آنالوگ اين است كه  آموزش كامپيوتر ممكن است طراحي و ساخت يك كامپيوتر آنالوگ براي حل يك مشكل نسبتاً ساده باشد. مزيت ديگر اين است كه رايانه هاي آنالوگ مي توانند به طور مكرر يك مشكل را در زمان واقعي نمايش داده و حل كنند. يعني محاسبات با همان سرعتي پيش مي رود كه سيستمي كه توسط آن مدل مي شود. معايب اصلي آنها اين است كه نمايش هاي آنالوگ در دقت محدود هستند - معمولاً چند رقم اعشار اما در مكانيسم هاي پيچيده كمتر - و دستگاه هاي همه منظوره گران هستند و به راحتي برنامه ريزي نمي شوند.

اشتراك Britannica Premium را دريافت كنيد و به محتواي انحصاري دسترسي پيدا كنيد.

اكنون مشترك شويد

كامپيوترهاي ديجيتال

برخلاف رايانه‌هاي آنالوگ، رايانه‌هاي ديجيتال اطلاعات را به صورت گسسته، عموماً به صورت توالي‌هاي 0 و 1 (ارقام باينري يا بيت‌ها) نشان مي‌دهند. عصر مدرن كامپيوترهاي ديجيتال در اواخر دهه 1930 و اوايل دهه 1940 در ايالات متحده، بريتانيا و آلمان آغاز شد. اولين دستگاه ها از كليدهايي استفاده مي كردند كه توسط آهنرباهاي الكتريكي (رله) كار مي كردند. برنامه هاي آنها بر آموزش برنامه نويسي   روي نوار كاغذي يا كارت هاي پانچ شده ذخيره مي شد و آنها ذخيره سازي داخلي اطلاعات محدودي داشتند. براي تحولات تاريخي، به بخش اختراع رايانه مدرن مراجعه كنيد.

رايانه اصلي

در طول دهه‌هاي 1950 و 1960، Unisys (سازنده كامپيوتر UNIVAC)، شركت ماشين‌هاي تجاري بين‌المللي (IBM) و ساير شركت‌ها كامپيوترهاي بزرگ و گران‌قيمتي با قدرت فزاينده ساختند. آنها توسط شركت هاي بزرگ و آزمايشگاه هاي تحقيقاتي دولتي، معمولا به عنوان تنها كامپيوتر در سازمان استفاده مي شدند. در سال 1959 كامپيوتر IBM 1401 به مبلغ 8000 دلار در ماه اجاره شد (ماشين هاي اوليه IBM تقريباً هميشه به جاي فروش اجاره داده مي شدند) و در سال 1964 بزرگترين رايانه IBM S/360 c

چند ميليون دلار است.

اين رايانه‌ها را رايانه‌هاي بزرگ مي‌ناميدند، اگرچه اين اصطلاح تا زماني كه رايانه‌هاي كوچك‌تر ساخته نشد رايج نشد. رايانه هاي اصلي با داشتن (براي زمان) خود قابليت ذخيره سازي بزرگ ، اجزاي سريع و توانايي هاي محاسباتي قدرتمند مشخص شدند. آنها بسيار قابل اعتماد بودند ، و از آنجا كه آنها اغلب در يك سازمان نيازهاي حياتي را ارائه مي دادند ، گاهي اوقات با اجزاي كاربري زائد طراحي مي شدند كه به آنها اجازه مي دهد از خرابي هاي جزئي جان سالم به در ببرند. از آنجايي كه آنها سيستم هاي پيچيده اي بودند، توسط كاركناني از برنامه نويسان سيستم ها اداره مي شدند كه به تنهايي به رايانه دسترسي داشتند. ساير كاربران «كارهاي دسته‌اي» را براي اجرا به صورت يك‌به‌بار در رايانه اصلي ارسال كردند.

اين سيستم ها امروزه مهم هستند ، اگرچه آنها ديگر تنها منبع محاسباتي مركزي يا حتي اصلي نيستند كه يك سازمان باشد ، كه به طور معمول صدها يا هزاران رايانه شخصي (PCS) خواهد داشت. MainFrames اكنون ذخيره داده هاي با ظرفيت بالا را براي سرورهاي اينترنتي فراهم مي كند ، يا از طريق تكنيك هاي تقسيم زمان ، آنها به صدها يا هزاران كاربر اجازه مي دهند تا computer education  همزمان برنامه ها را اجرا كنند. اين رايانه ها به دليل نقش فعلي خود، اكنون سرور ناميده مي شوند تا مين فريم.